Maths : kit de survie
COURS ET RÉVISIONS / Collège · Seconde · Première · Terminale
Maths : kit de survie
Un parcours de révision des automatismes indispensables en mathématiques.
COURS · REPÈRE
1. Calcul fractionnaire
1.1 Addition et soustraction de fractions
Méthode
Pour additionner ou soustraire des fractions, les mettre au même dénominateur :
Exercice 1
Calculez : .
Voir la correction détailléeExercice 1
Le plus petit commun multiple de 4 et 5 est 20. On a :
,
Donc,
.
Exercice 2
Calculez : .
Voir la correction détailléeExercice 2
Le plus petit commun multiple de 6 et 4 est 12. On a :
,
Donc,
.
1.2 Multiplication et Division de Fractions
Méthode
Pour multiplier deux fractions :
Pour diviser deux fractions :
Exercice 3
Calculez : .
Voir la correction détailléeExercice 3
.
Exercice 4
Calculez : .
Voir la correction détailléeExercice 4
.
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2. Calculs avec les Racines Carrées
Méthode
Règles de calcul avec les racines carrées :
,
.
Exercice 5
Simplifiez : .
Voir la correction détailléeExercice 5
.
Exercice 6
Calculez : .
Voir la correction détailléeExercice 6
.
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3. Calculs avec les Puissances
Méthode
Règles de calcul avec les puissances :
,
,
.
Exercice 7
Calculez : .
Voir la correction détailléeExercice 7
.
COURS · REPÈRE
4. Les Identités Remarquables
Identités Remarquables
,
,
.
Exercice 8
Développez : .
Voir la correction détailléeExercice 8
.
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5. Développement d’Expression à Trois Termes
Méthode
Pour développer une expression du type , on utilise la distributivité :
.
Exercice 9
Développez : .
Voir la correction détailléeExercice 9
.
COURS · REPÈRE
6. Factorisation
Méthode
Pour factoriser une expression, chercher un facteur commun :
.
Exercice 10
Factorisez : .
Voir la correction détailléeExercice 10
.
Exercice 11
Factorisez : .
Voir la correction détailléeExercice 11
.
COURS · REPÈRE
7. Résolution d’Équations à une Inconnue
Méthode
Pour résoudre une équation du type , isoler :
.
Exercice 12
Résolvez : .
Voir la correction détailléeExercice 12
.
Exercice 13
Résolvez : .
Voir la correction détailléeExercice 13
.
COURS · REPÈRE
8. Résolution d’Inéquations à une Inconnue
Méthode
Pour résoudre une inéquation, isoler et appliquer les règles des signes. Si vous multipliez ou divisez par un nombre négatif, l’inéquation change de sens.
Exercice 14
Résolvez : .
Voir la correction détailléeExercice 14
.
Exercice 15
Résolvez : .
Voir la correction détailléeExercice 15
.
COURS · REPÈRE
9. Résolution d’Équations Produits Nuls
Méthode
Pour résoudre , on utilise :
ou .
Exercice 16
Résolvez : .
Voir la correction détailléeExercice 16
ou .
Donc, ou .
COURS · REPÈRE
10. Résolution d’un Système à Deux Inconnues par Combinaison
Méthode
Pour résoudre un système à deux équations :
- Multipliez une ou les deux équations pour avoir un coefficient commun pour l’une des variables.
- Additionnez ou soustrayez les équations pour éliminer une des variables.
- Résolvez l’équation obtenue.
- Remplacez la solution dans l’une des équations initiales pour trouver l’autre variable.
Exercice 17
Résoudre le système :
.
Voir la correction détailléeExercice 17
Additionnons les deux équations pour éliminer :
.
Substituons dans la première équation :
.
Donc, et .
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11. Résolution d’un Système à Trois Inconnues
Méthode
Pour résoudre un système à trois inconnues, on utilise les étapes suivantes :
- Éliminer une inconnue à l’aide des équations, pour obtenir un système de deux équations à deux inconnues.
- Résoudre le système obtenu par combinaison.
- Remonter pour trouver les autres inconnues.
Exercice 18
Résoudre le système :
.
Voir la correction détailléeExercice 18
Étape 1 : Éliminons en combinant les équations. Additionnons l’équation 1 et 2 :
.
Utilisons une autre combinaison pour éliminer :
.
On obtient maintenant un système de deux équations à deux inconnues :
.
Continuons la résolution pour obtenir les valeurs de , et .
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12. Fonctions Linéaires
Définition
Une fonction linéaire est une fonction de la forme , où est une constante.
Méthode
Pour calculer l’image d’un nombre par une fonction linéaire , il suffit de multiplier par :
.
Exercice 19
Pour la fonction , calculez les images de , , et .
Voir la correction détailléeExercice 19
,
,
.
COURS · REPÈRE
13. Fonctions Affines
Définition
Une fonction affine est une fonction de la forme , où et sont des constantes.
Méthode
Pour calculer l’image d’un nombre par une fonction affine , remplacez par sa valeur :
.
Exercice 20
Pour la fonction , calculez les images de , , et .
Voir la correction détailléeExercice 20
,
,
.
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14. Antécédents et Images
Méthode
L’image d’un nombre par une fonction est . L’antécédent d’un nombre est le nombre tel que .
Exercice 21
Pour la fonction , calculez l’image de 3 et l’antécédent de 8.
Voir la correction détailléeExercice 21
Image : .
Antécédent : On cherche tel que . On a :
.
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15. Étude du Signe d’une Expression Factorisée
Méthode
Pour étudier le signe d’une expression factorisée de la forme :
- Identifiez les racines et .
- Tracez le tableau de signe en fonction des variations du produit.
Exercice 22
Étudiez le signe de .
Voir la correction détailléeExercice 22
Les racines sont et . Tableau de signes :
| x | ||||
|---|---|---|---|---|
| – | – | 0 | + | |
| – | 0 | + | + | |
| + | 0 | – | + |
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16. Logarithmes et Exponentielles
Définition
Le logarithme décimal est défini pour . Le logarithme naturel est noté .
La fonction exponentielle est l’inverse de la fonction logarithmique .
Propriétés
Exercice 23
Simplifiez .
Voir la correction détailléeExercice 23
.
Exercice 24
Calculez .
Voir la correction détailléeExercice 24
.
COURS · REPÈRE
17. Calcul de Dérivées
Formules de Dérivation
Exercice 25
Calculez la dérivée de .
Voir la correction détailléeExercice 25
.
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18. Intégrales Simples
Formules d’Intégration
- pour
Exercice 26
Calculez l’intégrale de .
Voir la correction détailléeExercice 26
.
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19. Calcul Vectoriel
Propriétés des Vecteurs
Un vecteur a une norme, une direction et un sens. La somme de deux vecteurs se fait en additionnant leurs coordonnées.
Exercice 27
Soient et . Calculez .
Voir la correction détailléeExercice 27
.
Exercice 28
Calculez la norme de .
Voir la correction détailléeExercice 28
.
COURS · REPÈRE
20. Produit Scalaire
Propriétés du Produit Scalaire
Le produit scalaire de deux vecteurs et est donné par :
.
Exercice 29
Calculez le produit scalaire de et .
Voir la correction détailléeExercice 29
.
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21. Calculs avec les Matrices
Méthode
Une matrice est un tableau de nombres. Les opérations sur les matrices incluent l’addition, la multiplication et la transposition.
Pour additionner deux matrices, on additionne les éléments correspondants. Pour multiplier deux matrices et , on utilise la règle suivante :
.
Exercice 30
Soient et . Calculez et .
Voir la correction détailléeExercice 30
.
Pour :
.
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22. Déterminants et Inverses de Matrices
Déterminant d’une Matrice 2×2
Le déterminant d’une matrice 2×2 est donné par :
.
Exercice 31
Calculez le déterminant de .
Voir la correction détailléeExercice 31
.
Inverse d’une Matrice 2×2
Si , l’inverse d’une matrice est donné par :
.
Exercice 32
Trouvez l’inverse de .
Voir la correction détailléeExercice 32
Le déterminant est . L’inverse est donc :
.
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23. Résolution de Systèmes Linéaires par Matrices
Méthode
Pour résoudre un système linéaire , où est une matrice et et sont des vecteurs, on peut écrire la solution sous la forme , si est inversible.
Exercice 33
Résolvez le système suivant à l’aide des matrices :
.
Voir la correction détailléeExercice 33
Le système peut être réécrit sous la forme matricielle , où :
.
Nous avons trouvé précédemment que .
La solution est donc :
.
Donc, et .
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24. Trigonométrie
Méthode
Les fonctions trigonométriques usuelles incluent le sinus, le cosinus et la tangente. Les relations trigonométriques importantes sont :
Exercice 34
Calculez , , et .
Voir la correction détailléeExercice 34
, , et .
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25. Identités Trigonométriques
Identités Importantes
Exercice 35
Calculez en utilisant l’identité .
Voir la correction détailléeExercice 35
On sait que .
Or, et , donc :
.
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26. Les Angles Associés
Méthode
Les angles associés sont définis par des relations telles que :
Exercice 36
Calculez en utilisant les angles associés.
Voir la correction détailléeExercice 36
.
COURS · REPÈRE
27. Formules d’Addition et de Soustraction
Méthode
Les formules d’addition et de soustraction des angles sont :
Exercice 37
Calculez en utilisant la formule .
Voir la correction détailléeExercice 37
.
Or, , , et . Donc :
.
COURS · REPÈRE
28. Équations Trigonométriques
Méthode
Pour résoudre une équation trigonométrique, utilisez les identités trigonométriques et les formules d’addition et de soustraction. Par exemple, pour résoudre , on a :
- Si , alors ou .
Exercice 38
Résolvez pour dans .
Voir la correction détailléeExercice 38
ou .
Donc, les solutions dans sont et .
COURS · REPÈRE
29. Calcul d’Intégrales Trigonométriques
Méthode
Pour calculer des intégrales impliquant des fonctions trigonométriques, on utilise les formules suivantes :
Exercice 39
Calculez .
Voir la correction détailléeExercice 39
.
Exercice 40
Calculez .
Voir la correction détailléeExercice 40
.
COURS · REPÈRE
30. Calcul d’Intégrales avec Puissances
Méthode
Pour calculer des intégrales de fonctions puissances, utilisez la formule :
pour .
Exercice 41
Calculez .
Voir la correction détailléeExercice 41
.
Exercice 42
Calculez .
Voir la correction détailléeExercice 42
.
COURS · REPÈRE
31. Primitives et Intégrales Indéfinies
Méthode
Une primitive d’une fonction est une fonction telle que . L’intégrale indéfinie d’une fonction est la famille de toutes ses primitives, notée .
Exercice 43
Trouvez une primitive de la fonction .
Voir la correction détailléeExercice 43
Une primitive de est .
COURS · REPÈRE
32. Calcul de Limites
Méthode
Pour calculer les limites, utilisez les règles suivantes :
Exercice 44
Calculez .
Voir la correction détailléeExercice 44
Utilisons le fait que . On a :
.
Exercice 45
Calculez .
Voir la correction détailléeExercice 45
, car plus augmente, plus tend vers 0.
COURS · REPÈRE
33. Résolution d’Équations Différentielles
Méthode
Une équation différentielle est une équation qui implique une ou plusieurs dérivées d’une fonction inconnue. Pour résoudre une équation différentielle du type :
,
On cherche la primitive de .
Exercice 46
Résolvez .
Voir la correction détailléeExercice 46
La solution est .
Exercice 47
Résolvez .
Voir la correction détailléeExercice 47
La solution est .
COURS · REPÈRE
34. Équations Différentielles Linéaires
Méthode
Une équation différentielle linéaire du premier ordre est de la forme :
.
Pour la résoudre, on peut utiliser un facteur intégrant , puis multiplier l’équation par pour la simplifier.
Exercice 48
Résolvez l’équation différentielle .
Voir la correction détailléeExercice 48
Le facteur intégrant est . En multipliant toute l’équation par , on obtient :
.
Ce qui se réécrit .
En intégrant des deux côtés, on trouve :
.
Donc, .
COURS · REPÈRE
35. Fonctions Exponentielles
Méthode
La fonction exponentielle est définie par :
.
Elle est dérivable et sa dérivée est égale à elle-même :
.
Exercice 49
Calculez la dérivée de .
Voir la correction détailléeExercice 49
La dérivée de est , car .
Exercice 50
Résolvez l’équation .
Voir la correction détailléeExercice 50
Prenez le logarithme des deux côtés :
.
COURS · REPÈRE
36. Fonctions Logarithmiques
Méthode
La fonction logarithme naturel est définie pour et notée . Elle a pour dérivée :
.
Exercice 51
Calculez la dérivée de .
Voir la correction détailléeExercice 51
La dérivée de est :
.
Exercice 52
Résolvez l’équation .
Voir la correction détailléeExercice 52
Exponentiez les deux côtés :
.
COURS · REPÈRE
37. Transformations d’Intégrales par Changement de Variables
Méthode
Pour résoudre certaines intégrales, il est utile de faire un changement de variable. Si , alors :
.
Exercice 53
Calculez par changement de variable.
Voir la correction détailléeExercice 53
Faisons le changement de variable , donc . On obtient :
.
COURS · REPÈRE
38. Résolution de Systèmes Différentiels
Méthode
Un système d’équations différentielles est un ensemble de plusieurs équations différentielles. Pour le résoudre, on peut utiliser des méthodes d’intégration ou de diagonalisation des matrices. Par exemple :
.
Exercice 54
Résolvez le système différentiel :
.
Voir la correction détailléeExercice 54
On peut essayer de résoudre ce système en additionnant et en soustrayant les équations, ou en cherchant des solutions sous forme exponentielle.
Ici, nous allons faire un changement de variables en diagonalisation.
COURS · REPÈRE
39. Probabilités
Définition
La probabilité d’un événement est un nombre compris entre 0 et 1, qui mesure la chance que cet événement se produise. La somme des probabilités de tous les événements possibles dans une expérience est égale à 1.
Méthode
Les formules de base des probabilités incluent :
- : La probabilité de l’union de deux événements.
- : La probabilité de l’intersection de deux événements (événements dépendants).
Exercice 55
Dans une urne contenant 3 boules rouges, 2 bleues et 5 vertes, quelle est la probabilité de tirer une boule rouge ou une boule bleue ?
Voir la correction détailléeExercice 55
Le nombre total de boules est .
La probabilité de tirer une boule rouge est , et celle de tirer une boule bleue est .
Comme les événements sont disjoints (il n’y a pas de boule à la fois rouge et bleue), on a :
.
COURS · REPÈRE
40. Loi Binomiale
Méthode
La loi binomiale modélise le nombre de succès dans une expérience répétée fois, avec une probabilité de succès à chaque essai. La probabilité d’obtenir exactement succès est donnée par la formule :
,
où est le coefficient binomial.
Exercice 56
On lance une pièce équilibrée 5 fois. Quelle est la probabilité d’obtenir exactement 3 faces ?
Voir la correction détailléeExercice 56
Le nombre total de lancers est , la probabilité de succès (obtenir une face) est , et nous cherchons la probabilité d’obtenir succès.
La probabilité est donnée par :
.
On calcule , donc :
.
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41. Variance et Espérance
Définitions
L’espérance mathématique d’une variable aléatoire discrète est la somme pondérée de toutes ses valeurs possibles, donnée par :
.
La variance mesure la dispersion des valeurs autour de l’espérance :
.
Exercice 57
Soit une variable aléatoire ayant les valeurs possibles 1, 2, et 3 avec des probabilités respectives de , , et . Calculez l’espérance et la variance de .
Voir la correction détailléeExercice 57
L’espérance est :
.
La variance est :
,
avec :
.
Donc, la variance est :
.
COURS · REPÈRE
42. Théorème de Bayes
Méthode
Le théorème de Bayes permet de calculer la probabilité d’un événement , sachant qu’un autre événement est déjà survenu :
.
Il est utile pour les événements conditionnels et dans les situations où nous avons des informations supplémentaires.
Exercice 58
Dans une classe, 30 % des étudiants sont en filière A et 70 % en filière B. La probabilité qu’un étudiant de la filière A réussisse un test est de 80 %, tandis que celle pour un étudiant de la filière B est de 60 %. Sachant qu’un étudiant a réussi le test, quelle est la probabilité qu’il soit de la filière A ?
Voir la correction détailléeExercice 58
Utilisons le théorème de Bayes :
,
avec :
, , , et .
La probabilité totale de réussite est :
.
Donc, la probabilité que l’étudiant soit de la filière A sachant qu’il a réussi est :
.
COURS · REPÈRE
43. Distributions Normales
Définition
La distribution normale (ou loi normale) est une loi de probabilité continue caractérisée par sa moyenne et son écart-type . Elle est souvent appelée courbe en cloche, avec une densité de probabilité donnée par :
.
Exercice 59
Soit une variable aléatoire suivant une loi normale de moyenne et d’écart-type (loi normale centrée réduite). Calculez la probabilité que soit compris entre -1 et 1.
Voir la correction détailléeExercice 59
Dans une loi normale centrée réduite, la probabilité que soit compris entre -1 et 1 correspond à environ 68 % de la surface sous la courbe. Donc :
.
COURS · REPÈRE
44. Intervalle de Confiance
Définition
Un intervalle de confiance est une plage de valeurs dans laquelle un paramètre inconnu (comme la moyenne d’une population) est susceptible de se trouver, avec une certaine probabilité (généralement 95 %). Pour une moyenne, l’intervalle de confiance à 95 % est donné par :
,
où est la moyenne de l’échantillon, est le quantile de la loi normale standardisé, est l’écart-type et la taille de l’échantillon.
Exercice 60
Un échantillon de 100 étudiants a une moyenne de 70 avec un écart-type de 10. Calculez l’intervalle de confiance à 95 % pour la moyenne.
Voir la correction détailléeExercice 60
À 95 %, . L’intervalle de confiance est donc :
.
En simplifiant :
.
COURS · REPÈRE
45. Théorème Central Limite
Méthode
Le théorème central limite stipule que la somme (ou la moyenne) d’un grand nombre de variables aléatoires indépendantes et identiquement distribuées, ayant une espérance finie et une variance finie, suit approximativement une loi normale, quel que soit la distribution initiale des variables.
Exercice 61
Expliquez comment le théorème central limite justifie l’utilisation de la loi normale pour estimer la moyenne d’une population à partir d’un grand échantillon.
Voir la correction détailléeExercice 61
Le théorème central limite nous dit que, pour un échantillon suffisamment grand, la distribution de la moyenne de l’échantillon sera approximativement normale, même si la population elle-même n’est pas normalement distribuée. Cela permet de faire des estimations fiables et de construire des intervalles de confiance basés sur la loi normale.
COURS · REPÈRE
46. Test d’Hypothèse
Méthode
Le test d’hypothèse permet de vérifier si une affirmation sur une population est vraie en se basant sur des données d’échantillon. On pose une hypothèse nulle (qui correspond souvent à l’absence d’effet ou de différence) et une hypothèse alternative . Le test se base sur le calcul d’une statistique de test et d’un seuil critique.
Exercice 62
Un fabricant de médicaments affirme que son nouveau médicament réduit la pression artérielle de 10 mmHg en moyenne. Un test est effectué sur 30 patients, et on obtient une réduction moyenne de 9 mmHg avec un écart-type de 2 mmHg. Testez l’hypothèse à un niveau de signification de 5 %.
Voir la correction détailléeExercice 62
Nous testons : contre : (test bilatéral). La statistique de test est donnée par :
.
Le seuil critique pour un niveau de signification de 5 % est . Comme , nous rejetons l’hypothèse nulle. Le médicament semble donc ne pas réduire la pression artérielle de 10 mmHg en moyenne.
COURS · REPÈRE
47. Corrélation et Régression
Définitions
La corrélation mesure la force et la direction de la relation linéaire entre deux variables. Le coefficient de corrélation est compris entre -1 et 1 :
- : Corrélation parfaite positive.
- : Pas de corrélation linéaire.
- : Corrélation parfaite négative.
La régression linéaire permet de modéliser la relation entre une variable indépendante et une variable dépendante à l’aide d’une équation de la forme :
.
Exercice 63
Les données suivantes représentent le nombre d’heures d’étude et les notes obtenues par 5 étudiants :
Heures d’étude : 2, 4, 6, 8, 10.
Notes : 50, 55, 65, 70, 80.
Calculez le coefficient de corrélation et déterminez l’équation de la droite de régression.
Voir la correction détailléeExercice 63
Le coefficient de corrélation est donné par :
.
Les calculs donneront un coefficient proche de 1, indiquant une forte corrélation positive.
L’équation de la droite de régression peut être déterminée à l’aide de la méthode des moindres carrés.
COURS · REPÈRE
48. Calculs Combinatoires
Méthode
Le calcul combinatoire est utilisé pour compter le nombre de façons dont un certain nombre d’éléments peuvent être choisis ou arrangés. Les formules importantes incluent :
- Arrangement : Le nombre de façons d’arranger objets distincts est .
- Combinaison : Le nombre de façons de choisir objets parmi sans tenir compte de l’ordre est donné par .
Exercice 64
Combien de façons y a-t-il de choisir 3 cartes dans un jeu de 52 cartes ?
Voir la correction détailléeExercice 64
Le nombre de façons de choisir 3 cartes parmi 52 est donné par :
.
COURS · REPÈRE
49. Factorielle et Arrangement
Méthode
La factorielle d’un nombre , notée , est le produit de tous les nombres entiers de 1 à . Par exemple, .
Le nombre d’arrangements de objets parmi est donné par :
.
Exercice 65
Calculez le nombre d’arrangements possibles de 5 lettres parmi les 26 lettres de l’alphabet.
Voir la correction détailléeExercice 65
Le nombre d’arrangements de 5 lettres parmi 26 est donné par .
COURS · REPÈRE
50. Permutation
Définition
Une permutation est un arrangement d’objets dans un ordre particulier. Le nombre total de permutations de objets distincts est .
Si certains objets sont identiques, le nombre de permutations est réduit et est donné par :
,
où représentent les groupes d’objets identiques.
Exercice 66
Combien y a-t-il de façons d’arranger les lettres du mot « BANANE » ?
Voir la correction détailléeExercice 66
Dans le mot « BANANE », il y a 6 lettres, dont 3 N identiques. Le nombre total de permutations est donné par :
.
COURS · REPÈRE
51. Loi de Poisson
Méthode
La loi de Poisson modélise la probabilité du nombre d’événements qui se produisent dans un intervalle de temps ou d’espace fixe, avec une moyenne . La probabilité d’observer événements est donnée par :
.
Exercice 67
Le nombre moyen de voitures qui passent par un péage est de 5 par minute. Quelle est la probabilité que 7 voitures passent dans une minute donnée ?
Voir la correction détailléeExercice 67
Nous utilisons la loi de Poisson avec et :
.
En simplifiant :
.
COURS · REPÈRE
52. Loi Géométrique
Méthode
La loi géométrique modélise le nombre d’essais jusqu’à la première réussite dans une série d’expériences de Bernoulli indépendantes avec une probabilité de succès . La probabilité d’obtenir la première réussite au -ème essai est donnée par :
.
Exercice 68
Si la probabilité de succès à chaque essai est , quelle est la probabilité que la première réussite ait lieu au 3ème essai ?
Voir la correction détailléeExercice 68
La probabilité est donnée par :
.
COURS · REPÈRE
53. Approximation de Poisson par la Loi Binomiale
Méthode
Quand est grand et est petit, la loi binomiale peut être approximée par la loi de Poisson avec . Cette approximation est utile pour des calculs rapides lorsque est grand.
Exercice 69
Un fabricant d’ampoules produit 1000 ampoules, et chaque ampoule a une probabilité de 0,001 de défaillir. Quelle est la probabilité qu’au plus 2 ampoules soient défaillantes, en utilisant l’approximation de Poisson ?
Voir la correction détailléeExercice 69
Nous avons et , donc . Nous utilisons la loi de Poisson avec :
.
Calculons chaque probabilité :
.
.
.
Donc, .
COURS · REPÈRE
54. Fonction de Répartition
Définition
La fonction de répartition d’une variable aléatoire est définie par :
,
c’est-à-dire la probabilité que prenne une valeur inférieure ou égale à . Cette fonction est croissante et continue.
Exercice 70
Soit une variable aléatoire suivant une loi uniforme sur l’intervalle [0, 1]. Quelle est la fonction de répartition de ?
Voir la correction détailléeExercice 70
Pour , la fonction de répartition est donnée par :
.
Comme suit une loi uniforme, nous avons :
.
COURS · REPÈRE
55. Espérance et Variance d’une Loi de Poisson
Méthode
Pour une variable aléatoire suivant une loi de Poisson de paramètre , l’espérance et la variance sont toutes les deux égales à :
.
Exercice 71
Une entreprise reçoit en moyenne 4 commandes par jour. Modélisez cette situation avec une loi de Poisson et calculez l’espérance et la variance du nombre de commandes.
Voir la correction détailléeExercice 71
Nous modélisons le nombre de commandes par une loi de Poisson avec . L’espérance et la variance sont donc :
.
COURS · REPÈRE
56. Approximation Normale de la Loi Binomiale
Méthode
Lorsque est grand, la loi binomiale peut être approximée par une loi normale . Cette approximation est valable si et .
Exercice 72
Une pièce est lancée 100 fois, et on note la probabilité de succès (face) comme étant . Utilisez l’approximation normale pour calculer la probabilité d’obtenir entre 40 et 60 faces.
Voir la correction détailléeExercice 72
Pour et , nous avons :
.
Nous utilisons l’approximation normale pour calculer la probabilité :
.
À partir des tables de la loi normale, nous obtenons :
.
COURS · REPÈRE
57. Moment d’Ordre k
Définition
Le moment d’ordre d’une variable aléatoire est défini par :
,
où est la densité de probabilité de . Pour une variable discrète, la somme remplace l’intégrale.
Exercice 73
Calculez le moment d’ordre 2 pour une variable aléatoire suivant une loi uniforme sur [0,1].
Voir la correction détailléeExercice 73
Pour , la densité de probabilité est pour et 0 sinon. Le moment d’ordre 2 est donné par :
.