Feat: fin du chapitre sur la loi binomiale pour les TST
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Bertrand Benjamin 2021-02-07 08:49:15 +01:00
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@ -11,27 +11,7 @@
\maketitle
\setcounter{2}
\subsection*{Formule pour calculer des probabilité}
\begin{propriete}
Soit $X \sim \mathcal{B} (n; p)$ une variable aléatoire, alors on peut calculer la probabilité avec la formule suivante
\\[2cm]
\end{propriete}
\paragraph{Exemples}
Soit $X \sim \mathcal{B}(3; 0.9)$ la variable aléatoire utiliser pour modéliser l'exemple précédent.
\[
P(X = 0) =
\]
\[
P(X = 2) =
\]
\afaire{}
\setcounter{section}{2}
\subsection*{Espérance de la loi binomiale}
\begin{propriete}
@ -47,6 +27,6 @@ Soit $X \sim \mathcal{B}(3; 0.9)$. L'espérance de $X$ est alors
\[
E[X] =
\]
\afaire{}
\afaire{Faire le calcul et interpréter le résultat dans le cadre du contexte expliqué dans l'exemple précédent.}
\end{document}

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@ -0,0 +1,61 @@
\documentclass[a4paper,10pt]{article}
\usepackage{myXsim}
\author{Benjamin Bertrand}
\title{Loi binomiale - Cours}
\date{Février 2021}
\pagestyle{empty}
\begin{document}
\maketitle
\setcounter{section}{2}
\subsection*{Formule pour calculer des probabilité}
\begin{propriete}
Soit $X \sim \mathcal{B} (n; p)$ une variable aléatoire, alors on peut calculer la probabilité avec la formule suivante
\\[2cm]
\end{propriete}
\paragraph{Exemples}
Soit $X \sim \mathcal{B}(3; 0.9)$ la variable aléatoire utiliser pour modéliser l'exemple précédent.
\[
P(X = 0) =
\]
\[
P(X = 2) =
\]
\afaire{}
\section{Coefficient binomial}
Le nombre qu'il est compliquer de connaître dans la formule précédente est appelé \textbf{coefficient binomial}.
\begin{definition}[ Coefficient binomial ]
Soit $n$ et $k$ deux entiers naturels tels que $0 \leq k \leq n$. $n$ représente le nombre de répétitions et $k$ le nombre de succès.
\textbf{Le coefficient binomial} $\coefBino{n}{k}$, se lit "$k$ parmi $n$", est le nombre de façon d'obtenir $k$ succès quand on fait $n$ répétitions ou encore le nombre de chemin avec $k$ succès dans un arbre avec $n$ étages.
Par convention, $\coefBino{0}{0} = 1$.
\end{definition}
\paragraph{Exemples}%
Quelques valeurs de coefficient binomial
\[
\coefBino{3}{0} = \qquad \qquad
\coefBino{3}{1} = \qquad \qquad
\coefBino{3}{2} = \qquad \qquad
\coefBino{3}{3} =
\]
\afaire{Tracer un arbre à trois étage et compléter les valeurs}
\afaire{Réécrire le formule pour calculer une probabilité avec une loi binomiale en utilisant les coefficients binomiaux.}
\end{document}

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@ -0,0 +1,58 @@
\documentclass[a4paper,10pt]{article}
\usepackage{myXsim}
\author{Benjamin Bertrand}
\title{Loi binomiale - Cours}
\date{Février 2021}
\pagestyle{empty}
\begin{document}
\maketitle
\setcounter{section}{3}
\begin{propriete}[ Triangle de Pascal ]
Soit $n$ et $k$ deux entiers naturels tels que $0 \leq k \leq n$.
\[
\coefBino{n}{0} = \coefBino{n}{n} = 1 \qquad \qquad \coefBino{n-1}{k-1} + \coefBino{n-1}{k} = \coefBino{n}{k}
\]
Il est possible de calculer ces coefficients binomiaux grâce au triangle de Pascale.
\begin{center}
\begin{tabular}{|*{8}{p{0.8cm}|}}
\hline
n \verb|\| k & 0 & 1 & 2 & 3 & 4 & 5 & 6\\
\hline
0 & 1 & & & & & &\\
\hline
1 & & & & & & &\\
\hline
2 & & & & & & &\\
\hline
3 & & & & & & &\\
\hline
4 & & & & & & &\\
\hline
5 & & & & & & &\\
\hline
6 & & & & & & &\\
\hline
\end{tabular}
\end{center}
\afaire{Compléter le tableau en utilisant les règles de calculs.}
\end{propriete}
\paragraph{Exemples}%
\begin{itemize}
\item Nombre de façon de d'avoir 4 succès en 5 répétitions $\coefBino{...}{...} = ...$
\afaire{à compléter}
\item Soit $X\sim \mathcal{B}(5, 0.3)$.
\[
P(X = 4) =
\]
\afaire{à compléter en utilisant les coefficients binomiaux.}
\end{itemize}
\end{document}

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@ -0,0 +1,30 @@
\documentclass[a4paper,10pt]{article}
\usepackage{myXsim}
\author{Benjamin Bertrand}
\title{Loi binomiale - Cours}
\date{janvier 2021}
\DeclareExerciseCollection{banque}
\xsimsetup{
step=4,
}
\setcounter{exercise}{4}
\pagestyle{empty}
\begin{document}
\input{exercises.tex}
\printcollection{banque}
\vfill
\printcollection{banque}
\vfill
\printcollection{banque}
\vfill
\printcollection{banque}
\vfill
\end{document}

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@ -0,0 +1,28 @@
\documentclass[a4paper,10pt]{article}
\usepackage{myXsim}
\author{Benjamin Bertrand}
\title{Loi binomiale - Cours}
\date{Février 2021}
\DeclareExerciseCollection{banque}
\xsimsetup{
step=5,
}
\setcounter{exercise}{5}
\pagestyle{empty}
\begin{document}
\input{exercises.tex}
\printcollection{banque}
\vfill
\printcollection{banque}
\vfill
\printcollection{banque}
\vfill
\end{document}

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@ -93,4 +93,62 @@
\end{enumerate}
\end{exercise}
\begin{exercise}[subtitle={Triangle de Pascal}, step={4}, origin={Création}, topics={Binomiale et echantillonnage}, tags={Probabilité, Binomiale}]
\noindent
\begin{minipage}{0.4\linewidth}
Dans cet exercice, $n$ représente le nombre de répétitions et $k$ le nombre de succès.
\begin{enumerate}
\item En vous aidant de ce qui a été fait à l'exercice précédent, compléter le tableau ci-dessous avec les coefficients binomiaux.
\item Quelles sont les cases qui seront toujours vide?
\item Quelles sont les cases qu'il est "facile" de remplir?
\item Conjecturer une façon de calculer les autres.
\end{enumerate}
\end{minipage}
\hfill
\begin{minipage}{0.5\linewidth}
\begin{tabular}{|*{8}{p{0.8cm}|}}
\hline
n \verb|\| k & 0 & 1 & 2 & 3 & 4 & 5 & 6\\
\hline
0 & 1 & & & & & &\\
\hline
1 & & & & & & &\\
\hline
2 & & & & & & &\\
\hline
3 & & & & & & &\\
\hline
4 & & & & & & &\\
\hline
5 & & & & & & &\\
\hline
6 & & & & & & &\\
\hline
\end{tabular}
\end{minipage}
\end{exercise}
\begin{exercise}[subtitle={Vaccination des chiots}, step={5}, origin={Indice Math Complémentaire 84p178}, topics={Binomiale et echantillonnage}, tags={Probabilité, Binomiale}]
Dans un chenil, on vaccine 5 chiots de façon indépendante. Lors des vaccinations précédente, on avait constaté que le chiot avait une chance sur cinq d'avoir une réaction forte au vaccin.
On note $X$ le nombre de chiots qui auront une réaction forte au vaccin.
\begin{enumerate}
\item Quelle est la loi suivie par $X$? Préciser les paramètres.
\item Calculer $P(X=1)$. Interpréter le résultat.
\item Quelle est la probabilité que 5 chiots aient une réaction forte??
\item Calculer l'espérance de $X$. Interpréter le résultat.
\end{enumerate}
\end{exercise}
\begin{exercise}[subtitle={Temps de trajet}, step={5}, origin={Création}, topics={Binomiale et echantillonnage}, tags={Probabilité, Binomiale}]
Pour aller au travail, je croise 6 feux. En interrogeant les employés municipaux en charge de la voirie, j'ai appris que ces feux étaient indépendants les uns des autres et qu'ils étaient rouges 70\% du temps.
On note $X$ la variable aléatoire qui compte le nombre de feux rouges que je rencontre en allant travailler.
\begin{enumerate}
\item Quelle est la loi suivie par $X$? Préciser les paramètres.
\item Calculer $P(X=2)$. Interpréter le résultat.
\item Quelle est la probabilité que je rencontre 5 feux rouges ou plus?
\item Combien de feux rouge vais-je avoir en moyenne quand je vais au travail?
\end{enumerate}
\end{exercise}
\collectexercisesstop{banque}

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@ -2,7 +2,7 @@ Loi binomiale
#############
:date: 2021-01-20
:modified: 2021-01-25
:modified: 2021-02-07
:authors: Benjamin Bertrand
:tags: Probabilité, Binomiale, Tableur
:category: TST
@ -37,11 +37,46 @@ Lors de la lecture du bilan, on donnera la méthode pour calculer des probabilit
:height: 200px
:alt: Exercices où l'on utilise les arbres pour calculer des probabilités avec la loi binomiale
Cours/Bilan: formule pour calculer des probabilités et l'espérance d'une loi binomiale
Cours/Bilan: L'espérance d'une loi binomiale.
.. image:: ./2B_esperance.pdf
:height: 200px
:alt: formule pour calculer des probabilités et l'espérance d'une loi binomiale
Étape 3: Simulation avec python
===============================
Étape 3: Étude des nombres de chemins
=====================================
On commence par un travail technique où il est demandé construire le tableau de la loi de probabilités à partir des paramètres de la loi binomiale. On demande aux élèves de rentrer les calculatrices et d'écrire le calcul qu'ils demanderaient à la calculatrice. On précise aussi que dès que c'est possible, ils doivent essayer de ne pas faire l'arbre de probabilités pour construire leur tableau.
.. image:: ./3E_coef_bino.pdf
:height: 200px
:alt: Tracer des arbres de probabilités et découverte de la formule pour calculer des probabilités.
Bilan du premier exercice: La formule des probabilités est donnée sans évoquer les coefficients binomiaux. Puis on explique que le "nombre de chemins" est appelé coefficient binomial et l'on réécrit la formule de probabilités.
.. image:: ./3B_coef_bino.pdf
:height: 200px
:alt: formule de probabilité et introduction des coefficients binomiaux.
Étape 4: Triangle de Pascal
===========================
Rangement des coefficients binomiaux dans un tableau et réflexion sur comment calculer les suivants
.. image:: ./4E_triangle_pascal.pdf
:height: 200px
:alt: Triangle de Pascal
Bilan: formules de calculs, triangle de Pascal et calcul de probabilité.
.. image:: ./4B_triangle_pascal.pdf
:height: 200px
:alt: Bilan sur le triangle de Pascal.
Étape 5: Exercices d'applications
=================================
.. image:: ./5E_application.pdf
:height: 200px
:alt: Application de la loi binomiale.