SEMESTRE 2 – 2ÈME ANNÉE BAC SCIENCES PHYSIQUES
Chapitre 12 : Dénombrement et Probabilités
Série d’exercices : Analyse combinatoire et lois usuelles
Un code de cadenas est composé de 4 chiffres choisis parmi \(\{0, 1, 2, \dots, 9\}\).
- Combien de codes différents peut-on former ?
- Combien de codes formés de chiffres distincts existe-t-il ?
- Combien de codes commençant par le chiffre 7 existe-t-il ?
- Combien de codes comportant au moins un chiffre 0 existe-t-il ?
On dispose d’un groupe de 10 élèves (6 filles et 4 garçons). On souhaite former un comité de 3 membres.
- Combien de comités différents peut-on former ?
- Combien de comités composés uniquement de filles peut-on former ?
- Combien de comités comportant exactement un garçon peut-on former ?
- Combien de comités comportant au moins une fille peut-on former ?
Une urne contient 5 boules blanches, 3 boules rouges et 2 boules vertes. On tire simultanément 3 boules de l’urne.
- Déterminer le nombre de tirages possibles (cardinal de l’univers \(\Omega\)).
- Calculer la probabilité d’obtenir 3 boules de la même couleur.
- Calculer la probabilité d’obtenir 3 boules de couleurs différentes deux à deux.
- Calculer la probabilité d’obtenir au moins une boule blanche.
On reprend l’urne précédente (5B, 3R, 2V). On tire cette fois 3 boules successivement et avec remise.
- Déterminer le nombre de tirages possibles.
- Calculer la probabilité d’obtenir, dans cet ordre : une blanche, une rouge puis une verte.
- Calculer la probabilité d’obtenir exactement deux boules blanches.
- Répondre aux mêmes questions si le tirage est effectué successivement mais sans remise.
Dans une population, 40% des individus sont vaccinés. On sait que 2% des vaccinés tombent malades, contre 10% des non-vaccinés.
- Représenter la situation par un arbre pondéré.
- Calculer la probabilité qu’un individu choisi au hasard soit malade.
- Sachant qu’un individu est malade, quelle est la probabilité qu’il soit vacciné ?
Soient \(A\) et \(B\) deux événements tels que \(P(A) = 0,6\) et \(P(B) = 0,5\). On suppose que \(P(A \cup B) = 0,8\).
- Calculer \(P(A \cap B)\).
- Les événements \(A\) et \(B\) sont-ils indépendants ? Justifier.
- Calculer \(P_A(B)\) et \(P_B(A)\).
On lance deux dés cubiques équilibrés dont les faces sont numérotées de 1 à 6. Soit \(X\) la variable aléatoire égale à la somme des deux chiffres obtenus.
- Déterminer l’ensemble des valeurs prises par \(X\).
- Déterminer la loi de probabilité de \(X\) (présenter sous forme de tableau).
- Calculer \(P(X \ge 10)\).
On considère une variable aléatoire \(Y\) dont la loi est donnée par :
| \(y_i\) | -2 | 0 | 2 | 4 |
| \(P(Y=y_i)\) | 0,1 | 0,4 | 0,3 | 0,2 |
- Vérifier que c’est bien une loi de probabilité.
- Calculer l’espérance mathématique \(E(Y)\).
- Calculer la variance \(V(Y)\) et l’écart-type \(\sigma(Y)\).
On lance une pièce de monnaie équilibrée 5 fois de suite de manière indépendante. On s’intéresse au nombre de fois où « Pile » apparaît.
- Justifier que la variable aléatoire \(Z\) comptant le nombre de « Pile » suit une loi binomiale. Préciser ses paramètres \(n\) et \(p\).
- Calculer la probabilité d’obtenir exactement 3 fois « Pile ».
- Calculer la probabilité d’obtenir au moins une fois « Pile ».
- Calculer l’espérance et la variance de \(Z\).
Un sac contient 10 jetons : 7 sont noirs et 3 sont blancs. On tire au hasard 2 jetons simultanément.
- Calculer la probabilité d’obtenir 2 jetons blancs.
- On répète cette expérience 4 fois de suite en remettant à chaque fois les 2 jetons dans le sac. Calculer la probabilité d’obtenir exactement 2 fois « deux jetons blancs ».
- Soit \(X\) la variable aléatoire égale au nombre de jetons blancs obtenus lors d’un seul tirage de 2 jetons. Déterminer la loi de \(X\).
