Liban 2011. Enseignement spécifique

EXERCICE 2

  1. Réponse D

  2. Réponse B

  3. Réponse A

  4. Réponse A

  5. Réponse B

  6. Réponse A

Explication 1. a) On note $N$ (respectivement $B$) l'événement \og l'ordinateur choisi est noir (respectivement blanc) \fg~et $M_1$ (respectivement $M_2$) l'événement \og l'ordinateur choisi est de la marque $M_1$ (respectivement $M_2$) \fg. La probabilité demandée est $p(M_2\cap N)$.

L'énoncé donne $p\left(\overline{M_2}\right)=p(M_1)=0,7$ et donc $p(M_2)=0,3$. L'énoncé donne aussi $p_{M_2}\left(\overline{N}\right)=p_{M_2}\left(B\right)=0,2$ et donc $p_{M_2}(N)=0,8$. On a

$p(M_2\cap N)=p(M_2)\times p_{M_2}(N)=0,3\times0,8=0,24=\dfrac{24}{100}=\dfrac{6}{25}$.

La bonne réponse est la réponse D.

Explication 1. b) La probabilité demandée est $p(N)$. La formule des probabilités totales permet d'écrire

\begin{align*} p(N)&=p(N\cap M_1)+p(N\cap M_2)=p(M_1)\times p_{M_1}(N)+p(M_2)\times p_{M_2}(N)=0,7\times0,6+0,3\times0,8=0,42+0,24\\ &=0,66=\dfrac{66}{100}=\dfrac{33}{50}. \end{align*}

La bonne réponse est la réponse B.

Explication 1.c} La probabilité demandée est $p_N(M_2)$.

$p_N(M_2)=\dfrac{p(M_2\cap N)}{p(N)}=\dfrac{6/25}{33/50}=\dfrac{6}{25}\times\dfrac{50}{33}=\dfrac{12}{33}=\dfrac{4}{11}$.

La bonne réponse est la réponse A.


Explication 2. a) La probabilité d'obtenir trois boules jaunes est $\left(\dfrac{4}{9}\right)^3$, la probabilité d'obtenir trois boules rouges est $\left(\dfrac{2}{9}\right)^3$ et la probabilité d'obtenir trois boules bleues est $\left(\dfrac{3}{9}\right)^3$. La probabilité d'obtenir trois boules de même couleur est donc

$\left(\dfrac{4}{9}\right)^3+\left(\dfrac{2}{9}\right)^3+\left(\dfrac{3}{9}\right)^3=\dfrac{64+8+27}{9^3}=\dfrac{99}{9^3}=\dfrac{11}{9^2}=\dfrac{11}{81}$.

La bonne réponse est la réponse A.

Explication 2. b) Les tirages fournissant trois boules de couleurs différentes sont JRB, JBR, BJR, BRJ, RJB et RBJ. Chacun de ces six tirages a la probabilité $\dfrac{4}{9}\times\dfrac{2}{9}\times\dfrac{3}{9}$ d'être obtenu. La probabilité d'obteni trois boules de couleurs différentes est donc

$6\times\dfrac{4}{9}\times\dfrac{2}{9}\times\dfrac{3}{9}=\dfrac{16}{81}$.

La probabilité d'obtenir trois boules de couleurs différentes est donc $\dfrac{16}{81}$.
La bonne réponse est la réponse B.

Explication 2. c On note $n$ le nombre de fois que l'on répète l'expérience et $X$ le nombre de fois que l'on obtient $3$ boules bleues. Cette expérience suit un schéma de \textsc{Bernoulli}. En effet, on recommence $n$ fois la même expérience de manière indépendante et à chaque expérience, on a deux éventualités \og obtenir trois boules bleues \fg~avec une probabilité $p=\left(\dfrac{3}{9}\right)^3=\dfrac{1}{27}$ et \og ne pas obtenir trois boules bleues \fg~avec une probabilité $1-p=\dfrac{26}{27}$.

La probabilité d'obtenir au moins une fois trois boules bleues en $n$ essais est

$p(X\geqslant1)=1-p(X=0)=1-\left(\dfrac{26}{26}\right)^n$.

Ensuite,

\begin{align*} p(X\geqslant1)\geqslant0,99&\Leftrightarrow 1-\left(\dfrac{26}{27}\right)^n\geqslant0,99\Leftrightarrow\left(\dfrac{26}{27}\right)^n\leqslant 0,01\Leftrightarrow\left(\dfrac{27}{26}\right)^n\geqslant100\\ &\Leftrightarrow\ln\left(\left(\dfrac{27}{26}\right)^n\right)\geqslant\ln(100)\Leftrightarrow n\ln\left(\dfrac{27}{26}\right)\geqslant\ln(100)\Leftrightarrow n\geqslant\dfrac{\ln(100)}{\ln(27/26)}\\ &\Leftrightarrow n\geqslant122,02\ldots\Leftrightarrow n\geqslant 123. \end{align*}

La bonne réponse est la réponse A.