Urnes, probabilités conditionnelles et variable aléatoire composée

Difficile Inspiré BAC France
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Exercice inspiré d'un BAC France
Source-style : BAC France Spé Maths 2024
Inspiré du style BAC France Spé Maths 2024
Énoncé et solution adaptés au programme marocain. Voir crédits.

Énoncé

On dispose de deux urnes :

  • Urne A : contient boules rouges et boules blanches.
  • Urne B : contient boule rouge et boules blanches.

On effectue l'expérience suivante en deux étapes :

Étape 1 : On lance un dé équilibré à faces. Si le résultat est un multiple de , on choisit l'urne B ; sinon, on choisit l'urne A.

Étape 2 : On tire successivement et sans remise deux boules de l'urne choisie.

On note le nombre de boules rouges obtenues lors du tirage des deux boules.

  1. Montrer que et .
  2. Calculer et .
  3. En déduire à l'aide de la formule des probabilités totales.
  4. Calculer de même et , puis dresser la loi de probabilité de .
  5. Calculer . Interpréter ce résultat.
  6. Sachant que les deux boules tirées sont toutes les deux rouges, calculer la probabilité que l'urne A ait été choisie.

Indices

— clique pour révéler
1 Indice 1
Comptez les issues du dé qui sont multiples de 3 pour trouver $P(\text{urne B})$, puis déduisez $P(\text{urne A})$.
2 Indice 2
Pour chaque valeur de $X$, calculez les probabilités conditionnelles avec des coefficients binomiaux (tirages sans remise), puis appliquez la formule des probabilités totales.
3 Indice 3
Pour la question sur $E(X)$, utilisez $E(X)=\sum x_i P(X=x_i)$ ; pour la dernière question, appliquez la formule de Bayes avec l'événement $X=2$.

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La méthode — par où commencer

Comptez les issues du dé qui sont multiples de 3 pour trouver , puis déduisez .

Pour chaque valeur de , calculez les probabilités conditionnelles avec des coefficients binomiaux (tirages sans remise), puis appliquez la formule des probabilités totales.

La rédaction complète, étape par étape, se trouve juste en dessous.

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