Changer de population avec une probabilité conditionnelle · Construire et lire un arbre pondéré · Rassembler des cas avec les probabilités totales. Exemples guidés, exercices progressifs et problème corrigé.
Ce petit quiz t’aide à partir avec les bons outils. Une base mal comprise peut rendre la suite plus difficile, même si tu travailles sérieusement.
Ce n’est pas une note : en cas d’erreur, tu sauras précisément quoi revoir avant d’avancer.
Tu peux revoir les explications ci-dessus, puis ouvrir le chapitre à ton rythme.
Avant de commencer5 questions pour vérifier tes bases
Pourquoi ce chapitre ?
Un résultat global peut venir de groupes différents. Un arbre permet de suivre les chemins, puis de retrouver l’origine probable d’un résultat observé. Ton parcours. Enseignement commun de mathématiques pour les séries STMG et STI2D. Les situations de gestion et les situations techniques mobilisent ici les mêmes notions du programme.
Changer de population avec une probabilité conditionnelle.
Construire et lire un arbre pondéré.
Rassembler des cas avec les probabilités totales.
Reconnaître l’indépendance.
Retrouver une origine après observation.
L’idée avant la formule
Imagine des situations classées par groupe puis par résultat. Multiplier calcule un chemin ; additionner rassemble les chemins disjoints qui aboutissent au même événement.
Le cours formel
Changer de population avec une probabilité conditionnelle
Les exercices 1 à 5 consolident les bases ; 6 à 10 demandent plusieurs étapes ; 11 à 15 t’invitent à choisir, justifier et contrôler. Cherche avant de consulter les indices.
Exercice 1 : Parmi un sous-groupe ★☆☆
Parmi 60 adhérents, 15 pratiquent la natation. Calcule la probabilité de pratiquer la natation sachant que la personne choisie est adhérente.
Exercice 2 : Compléter un nœud ★☆☆
Une branche issue d’un nœud a pour probabilité \(0{,}35\). Il n’y a que deux branches. Quelle est l’autre ?
\(P(A\cap B)=0{,}12\) et \(P(B)=0{,}3\). Calcule \(P_B(A)\).
Exercice 6 : Retrouver une intersection ★★☆
\(P(A)=0{,}3\) et \(P_A(B)=0{,}4\). Calcule \(P(A\cap B)\).
Exercice 7 : La probabilité d’un chemin ★★☆
\(P(A)=0{,}7\) et \(P_A(B)=0{,}3\). Calcule le chemin A puis non-B.
Exercice 8 : Trois provenances ★★☆
Trois fournisseurs représentent \(50\,\%\), \(30\,\%\), \(20\,\%\) des produits, avec des taux de défaut \(1\,\%\), \(2\,\%\), \(4\,\%\). Calcule le taux global.
Exercice 9 : Une influence visible ★★☆
\(P(B)=0{,}6\) et \(P_A(B)=0{,}8\), avec \(P(A)>0\). Peut-on conclure à l’indépendance ?
Exercice 10 : Deux machines ★★☆
A produit \(60\,\%\) des pièces avec \(5\,\%\) de défauts ; B le reste avec \(10\,\%\) de défauts. Une pièce est défectueuse. Quelle probabilité vient-elle de A ?
Exercice 11 : Deux sens différents ★★★
Sur 100 personnes, 40 ont A, 30 ont B et 12 ont les deux. Calcule \(P_A(B)\) et \(P_B(A)\).
Exercice 12 : Vérifier tout l’arbre ★★★
\(P(A)=0{,}4\), \(P_A(B)=0{,}25\), \(P_{\overline A}(B)=0{,}5\). Calcule les quatre chemins et vérifie leur somme.
Exercice 13 : Retrouver un taux inconnu ★★★
Un groupe A représente \(40\,\%\) d’une population et a un taux de réussite de \(80\,\%\). Le taux global est \(68\,\%\). Quel est le taux dans le groupe non-A ?
Exercice 14 : Incompatibles ne veut pas dire indépendants ★★★
Au lancer d’un dé équilibré, A = « obtenir 1 » et B = « obtenir 2 ». Sont-ils indépendants ?
Exercice 15 : Une alerte et une rareté ★★★
Un défaut concerne \(1\,\%\) des pièces. Une alerte apparaît sur \(90\,\%\) des pièces défectueuses et \(5\,\%\) des autres. Parmi les alertes, quelle proportion correspond à un défaut ?
Problème : Pour aller plus loin
Comprendre les inscriptions
Deux canaux proposent un atelier ; S est une inscription finalisée. A désigne le premier groupe et S le succès. \(P(A)=0{,}6\), \(P_A(S)=0{,}8\) et \(P_{\overline A}(S)=0{,}5\).
Construis l’arbre complet, y compris les probabilités des contraires.
Calcule \(P(A\cap S)\) et \(P(\overline A\cap S)\).
Calcule P(S) puis la probabilité d’échec.
Sachant le succès, calcule la probabilité de provenir de A.
A et S sont-ils indépendants ? Justifie.
Corrigés détaillés
Corrigé 1
Corrigé 2
Corrigé 3
Corrigé 4
Corrigé 5
Corrigé 6
Corrigé 7
Corrigé 8
Corrigé 9
Corrigé 10
Corrigé 11
Corrigé 12
Corrigé 13
Corrigé 14
Corrigé 15
Corrigé du problème
Comprendre la question. L’arbre classe d’abord par groupe, puis par succès ou échec à l’intérieur de chaque groupe.
Construire la réponse.
La première bifurcation porte \(P(A)=0{,}6\) et
\[\begin{aligned}P(\overline A) &= 1-0{,}6\\[.35em] &= 0{,}4.\end{aligned}\]
Sous A, les probabilités sont \(0{,}8\) pour S et \(1-0{,}8=0{,}2\) pour son contraire.
Sous \(\overline A\), elles sont \(0{,}5\) pour S et \(1-0{,}5=0{,}5\) pour son contraire.
Vérifier. À chaque nœud, les deux branches totalisent 1. Les probabilités du deuxième niveau sont conditionnelles : elles concernent le groupe déjà choisi.
Conclure. L’arbre complet possède quatre chemins, un pour chaque combinaison de groupe et de résultat.
Comprendre la question. Chaque intersection correspond à un chemin complet de l’arbre.
Vérifier. Chaque intersection est au plus égale à la probabilité du groupe de départ. Les résultats concernent la population entière, pas seulement leur groupe.
Conclure. Les deux probabilités sont \(0{,}48\) et \(0{,}2\).
Comprendre la question. Un succès provient soit de A, soit de son contraire : ces deux possibilités sont incompatibles et couvrent tous les succès.
Vérifier. Le taux global \(0{,}68\) se situe entre les taux des deux groupes \(0{,}8\) et \(0{,}5\), comme une moyenne pondérée.
Conclure. La probabilité de succès est \(0{,}68\), celle d’échec \(0{,}32\).
Comprendre la question. L’information connue est maintenant le succès : on change de population de référence.
Construire la réponse.
Parmi tous les succès, la part venant de A est \(P_S(A)=P(A\cap S)/P(S)\).
On remplace par \(0{,}48/0{,}68\approx0{,}7059\).
Vérifier. Le dénominateur doit compter tous les succès. Diviser par P(A) redonnerait la probabilité du succès sachant A, une autre question.
Conclure. Sachant le succès, la probabilité de provenir de A est d’environ \(70{,}59\,\%\).
Comprendre la question. L’indépendance signifierait que connaître le groupe ne change pas la probabilité du succès.
Construire la réponse.
Le taux conditionnel dans A vaut \(P_A(S)=0{,}8\).
Le taux global vaut \(P(S)=0{,}68\). Ces valeurs sont différentes.
Vérifier. On peut aussi comparer \(P(A\cap S)=0{,}48\) à \(P(A)P(S)=0{,}408\) : les résultats diffèrent.
Conclure. A et S ne sont pas indépendants. Cette dépendance statistique ne prouve pas, à elle seule, un lien de causalité.
Variante autonome et bilan
Deux groupes de même poids ont des taux de succès de 80 % et 60 %. Calcule le taux global et la probabilité du premier groupe sachant le succès.
Je peux expliquer : changer de population avec une probabilité conditionnelle.
Je peux expliquer : construire et lire un arbre pondéré.
Je peux expliquer : rassembler des cas avec les probabilités totales.
Je peux expliquer : reconnaître l’indépendance.
Je peux expliquer : retrouver une origine après observation.
Fiche-mémoire
Changer de population avec une probabilité conditionnelle.
Repère le groupe qui suit « sachant » ou « parmi » : il fournit le dénominateur.
Identifie l’intersection entre ce groupe et la propriété recherchée.
Divise la probabilité ou l’effectif de l’intersection par celui du groupe connu.
Pour retrouver une intersection, multiplie la part du groupe par la probabilité conditionnelle.
Contrôle le sens de la condition en reformulant la réponse avec une phrase.
Construire et lire un arbre pondéré.
Nomme les événements et construis tous les chemins possibles.
Écris les probabilités conditionnelles au bon nœud.
Complète les branches d’un même nœud pour obtenir une somme de 1.
Multiplie les branches d’un chemin complet pour obtenir son intersection.
Additionne les chemins disjoints utiles et vérifie que tous les chemins totalisent 1.
Rassembler des cas avec les probabilités totales.
Découpe l’univers en groupes disjoints qui couvrent tous les cas.
Note la proportion de chaque groupe et le taux de l’événement dans ce groupe.
Multiplie ces deux quantités pour obtenir chaque contribution à l’univers.
Additionne les contributions ; si un taux est inconnu, résous l’équation correspondante.
Contrôle que les poids totalisent 1 et que le taux global est entre les taux des groupes.
Reconnaître l’indépendance.
Distingue une indépendance donnée comme hypothèse d’une indépendance à vérifier.
Calcule \(P(A)P(B)\) et compare avec \(P(A\cap B)\).
Ou, lorsque la condition a une probabilité positive, compare \(P_A(B)\) à \(P(B)\).
Conserve les valeurs exactes pour ne pas transformer un arrondi en preuve.
Explique la conclusion en termes d’effet de l’information, sans confondre avec l’incompatibilité.
Retrouver une origine après observation.
Reformule la question « parmi les B, quelle part est A ? ».
Calcule \(P(A\cap B)\) par le chemin correspondant.
Calcule \(P(B)\) en additionnant tous les chemins qui aboutissent à B.
Divise l’intersection par la probabilité du résultat observé.
Contrôle le sens avec un tableau ou une population de référence et arrondis à la fin.
Maîtrise du chapitre
Validation contrôlée
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