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@ -1,115 +0,0 @@
\documentclass[a4paper,10pt]{article}
\usepackage{myXsim}
\usepackage{qrcode}
\author{Benjamin Bertrand}
\title{Probabilités conditionnelles - Cours}
\date{Mars 2021}
\pagestyle{empty}
\begin{document}
\maketitle
\setcounter{section}{2}
\section{Formule de Bayes}
\subsection*{Arbre de probabilité}
Les probabilités conditionnelles peuvent se représenter sous forme d'arbre de probabilité.
Soit $A$ deux évènements de $E$ avec $P(A) \neq 0$ et $B$, $C$ et $D$ trois autres évènements de $E$. Alors on peut considérer l'arbre de probabilité ci-contre et on obtient les propriétés suivantes:
\begin{minipage}{0.3\textwidth}
\begin{tikzpicture}[grow=right, sloped, xscale=2, yscale=1.5]
\node {.}
child [red] {node {$A$}
child {node {$B$}
edge from parent
node[above] {$P_A(B)$}
}
child [black] {node {$C$}
edge from parent
node[above] {$P_A(C)$}
}
child [black] {node {$D$}
edge from parent
node[above] {$P_A(D)$}
}
edge from parent
node[above] {$P(A)$}
}
child[missing] {}
child[missing] {}
child { node {$\overline{A}$}
child {node {$B$}
edge from parent
node[above] {$P_{\overline{A}}(B)$}
}
child [black] {node {$C$}
edge from parent
node[above] {$P_{\overline{A}}(C)$}
}
child [black] {node {$D$}
edge from parent
node[above] {$P_{\overline{A}}(D)$}
}
edge from parent
node[above] {$P(\overline{A})$}
}%
;
\end{tikzpicture}
\end{minipage}
\hfill
\begin{minipage}{0.6\textwidth}
\begin{itemize}
\item La somme des probabilités des branches issues d'un même noeud est égale à 1.
On a alors
\[
P(A) + P(\overline{ A }) = 1
\]
ou encore
\[
P_A(B) + P_A(C) + P_A(D) = 1
\]
\item La probabilité d'un chemin est égale au produit des probabilités des branches parcourues.
On a alors (chemin rouge)
\[
P(A \cap B) = P(A) \times P_A(B)
\]
Ou encore
\[
P_A(B) = \frac{P(A \cap B)}{ P(A) }
\]
\item La probabilité d'un évènement est égale à la somme des probabilités des chemins qui conduisent à cet évènement.
C'est la loi des probabilités totale qui peut se traduire dans notre exemple par
\[
P(B) = P(A\cap B) + P(\overline{A} \cap B)
\]
ou
\[
P(C) = P(A\cap C) + P(\overline{A} \cap C)
\]
\end{itemize}
\end{minipage}
\begin{definition}[ Formule de Bayes ]
Soit $A$ et $B$ deux évènements avec $P(A)$ non nul, Alors
\[
P_A(B) = \frac{P_B(A) \times P(B)}{P(A)}
\]
\end{definition}
\paragraph{Démonstration} \afaire{Démontrer la formule de Bayes à partir de la formule $P_A(B) = \frac{P(A \cap B)}{ P(A) }$.}
\paragraph{Exemple}
En utilisant les données et les notations de le l'exemple précédent, calculer la probabilité d'être malade sachant que l'on est positif.
\afaire{}
\end{document}

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@ -2,7 +2,7 @@ Inférence Bayésienne
####################
:date: 2021-03-15
:modified: 2021-03-29
:modified: 2021-03-23
:authors: Benjamin Bertrand
:tags: Probabilité, Bayes
:category: Complementaire
@ -53,10 +53,6 @@ Utilisation des probabilités conditionnelles pour comprendre les tests ADN et l
Bilan: Formule de Bayes
.. image:: ./3B_formule_bayes.pdf
:height: 200px
:alt: Formule de Bayes
Étape 4: D'où vient le biscuit?
===============================

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@ -1,120 +0,0 @@
\documentclass[a4paper,10pt]{article}
\usepackage{myXsim}
\author{Benjamin Bertrand}
\title{Probabilités conditionnelles - Cours}
\date{Mars 2021}
\pagestyle{empty}
\begin{document}
\maketitle
\setcounter{section}{2}
\subsection*{Exemple de l'utilisation des formules - test anti-covid}
On s'intéresse aux tests anti-covid et on considère les évènements suivants
\[
A = \left\{ \mbox{Malade du covid} \right\}
\]
\[
B = \left\{ \mbox{Testé positif} \right\}
\]
On considère que l'on a 1\% de chance d'être malade du covid.
Les tests anti-covid ne sont pas fiables à 100\% (aucun test ne peut l'être). Voici les données du fabriquant
\begin{itemize}
\item \textbf{Sensibilité} - probabilité qu'une personne malade soit testée positive - vrai positifs
\[
70\%
\]
\item \textbf{Spécificité} - probabilité qu'une personne saine soit testée négative - vrai négatifs
\[
95\%
\]
\end{itemize}
\begin{center}
\textbf
On est testé positif, quelle est la probabilité que l'on soit malade?
\end{center}
Complétons l'arbre de probabilité de gauche avec les données.
\begin{center}
\begin{tikzpicture}[sloped, grow=right]
\node {.}
child {node {$A$}
child {node {$B$}
edge from parent
node[above] {...}
}
child {node {$\overline{B}$}
edge from parent
node[above] {...}
}
edge from parent
node[above] {...}
}
child[missing] {}
child { node {$\overline{A}$}
child {node {$B$}
edge from parent
node[above] {...}
}
child {node {$\overline{B}$}
edge from parent
node[above] {...}
}
edge from parent
node[above] {...}
} ;
\end{tikzpicture}
\hspace{3cm}
\begin{tikzpicture}[sloped, grow=left]
\node {.}
child {node {$B$}
child {node {$A$}
edge from parent
node[above] {...}
}
child {node {$\overline{A}$}
edge from parent
node[above] {...}
}
edge from parent
node[above] {...}
}
child[missing] {}
child { node {$\overline{B}$}
child {node {$A$}
edge from parent
node[above] {...}
}
child {node {$\overline{A}$}
edge from parent
node[above] {...}
}
edge from parent
node[above] {...}
} ;
\end{tikzpicture}
\end{center}
Calculons la probabilité d'être testé positif.
\[
P(\cdots) =
\]
Calculons la probabilité d'être malade sachant que l'on est testé positif.
\[
P_{\cdots}(\cdots) =
\]
\afaire{compléter les pointillés et faire les calculs}
\end{document}

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@ -1,22 +0,0 @@
\documentclass[a4paper,10pt]{article}
\usepackage{myXsim}
\author{Benjamin Bertrand}
\title{Probabilités conditionnelles - Exercice}
\date{Mars 2021}
\DeclareExerciseCollection{banque}
\xsimsetup{
step=4,
}
\pagestyle{empty}
\geometry{left=10mm,right=10mm, top=5mm, bottom=5mm}
\begin{document}
\setcounter{exercises}{4}
\input{exercises.tex}
\printcollection{banque}
\end{document}

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@ -209,273 +209,4 @@
\end{tikzpicture}
\end{minipage}
\end{exercise}
\begin{exercise}[subtitle={Voyage}, step={4}, origin={STMG - Pondichéry mai 2018 - Ex2}, topics={Probabilités conditionnelles}, tags={probabilité, simulation}]
Une agence de voyage a effectué un sondage auprès de ses clients pendant la période estivale.
Le sondage est effectué sur lensemble des clients. Ce sondage montre que 38\,\% des clients voyagent en France, que 83\,\% des clients voyageant en France sont satisfaits et que 78\,\% des clients voyageant à létranger sont satisfaits.
\smallskip
\noindent
\begin{minipage}{0.6\linewidth}
On interroge un client au hasard. On considère les évènements suivants :
\begin{itemize}
\item[\textbullet] $F$ : \og le client a voyagé en France \fg;
\item[\textbullet] $E$ : \og le client a voyagé à létranger \fg ;
\item[\textbullet] $S$ : \og le client est satisfait du voyage \fg.
\end{itemize}
\medskip
\begin{enumerate}
\item Recopier et compléter larbre de probabilité ci-contre.
\item Définir par une phrase lévènement $E\cap S$ et calculer sa probabilité.
\item Montrer que $P(S)=0,799$ .
\end{enumerate}
\end{minipage}
\hfill
\begin{minipage}{0.3\linewidth}
\begin{tikzpicture}[sloped]
\node {.}
child {node {$F$}
child {node {$S$}
edge from parent
node[above] {...}
}
child {node {$\overline{S}$}
edge from parent
node[above] {...}
}
edge from parent
node[above] {...}
}
child[missing] {}
child { node {$E$}
child {node {$S$}
edge from parent
node[above] {...}
}
child {node {$\overline{S}$}
edge from parent
node[above] {...}
}
edge from parent
node[above] {...}
} ;
\end{tikzpicture}
\end{minipage}
\begin{enumerate}
\setcounter{enumi}{3}
\item Sachant que le client est satisfait, quelle est la probabilité quil ait voyagé à létranger ?
\emph{On arrondira pour cette question le résultat au millième.}
\end{enumerate}
\end{exercise}
\begin{exercise}[subtitle={Numéro INE}, step={4}, origin={STMG - Métropole Juin 2018 - Ex2}, topics={Probabilités conditionnelles}, tags={probabilité, simulation}]
Parmi les étudiants de l'enseignement supérieur de France métropolitaine et des DOM, 26\,\% sont
inscrits dans un établissement d'\^{I}le-de-France. Parmi ces étudiants inscrits dans un établissement
d'\^{I}le-de-France, 51\,\% le sont dans une université.
Parmi les étudiants inscrits en province ou dans les DOM, 62\,\% sont inscrits dans une université.
\emph{Source : Ministère de l'Enseignement Supérieur, de la Recherche et de l'Innovation.}
\noindent
\begin{minipage}{0.6\linewidth}
Dans la base recensant l'INE (Identifiant National Étudiant) de chaque étudiant, on choisit de façon
équiprobable un identifiant.
On considère les évènements suivants :
\setlength\parindent{9mm}
\begin{description}
\item[] $A $: \og l'INE est celui d'un étudiant inscrit dans un établissement d'\^{I}le-de-France \fg
\item[] $B$ : \og l'INE est celui d'un étudiant inscrit dans une université\fg.
\end{description}
\setlength\parindent{0mm}
\begin{enumerate}
\item Compléter l'arbre de probabilité représentant la situation de l'énoncé.
\item Traduire l'évènement $A \cap \overline{B}$ par une phrase et calculer sa probabilité.
\item Montrer que la probabilité de l'évènement $B$ est égale à \np{0,5914}.
\end{enumerate}
\end{minipage}
\hfill
\begin{minipage}{0.3\linewidth}
\begin{tikzpicture}[sloped]
\node {.}
child {node {$A$}
child {node {$B$}
edge from parent
node[above] {...}
}
child {node {$\overline{B}$}
edge from parent
node[above] {...}
}
edge from parent
node[above] {...}
}
child[missing] {}
child { node {$\overline{A}$}
child {node {$B$}
edge from parent
node[above] {...}
}
child {node {$\overline{B}$}
edge from parent
node[above] {...}
}
edge from parent
node[above] {...}
} ;
\end{tikzpicture}
\end{minipage}
\begin{enumerate}
\setcounter{enumi}{3}
\item Un responsable du ministère déclare : \og Parmi les étudiants inscrits à l'université, moins d'un sur quatre et plus d'un sur cinq sont inscrits dans un établissement d'\^{I}le-de-France\fg. Que peut-on penser de cette affirmation ?
\end{enumerate}
\end{exercise}
\begin{exercise}[subtitle={Hand Spinner}, step={4}, origin={STMG - Antilles Sept 2018 - Ex1}, topics={Probabilités conditionnelles}, tags={probabilité, simulation}]
L'entreprise \emph{Gadgets En Stock} vend des \emph{hand spinners}. Elle les achète auprès de trois fournisseurs étrangers Advanceplay, Betterspin et Coolgame. Advanceplay et Betterspin fournissent chacun 30\,\% des hand spinners de \emph{Gadgets En Stock}. Coolgame fournit les 40\,\% restant.
Les données de ces trois entreprises indiquent que :
\begin{itemize}
\item 1\,\% des \emph{hand spinners} provenant du fournisseur Advanceplay sont défectueux ;
\item 4\,\% des \emph{hand spinners} provenant du fournisseur Betterspin sont défectueux ;
\item 2\,\% des \emph{hand spinners} provenant du fournisseur Coolgame sont défectueux.
\end{itemize}
On choisit de façon équiprobable un hand spinner dans le stock de l'entreprise \emph{Gadgets En Stock} et
on définit les évènements suivants :
$A$ : \og le \emph{hand spinner} provient du fournisseur Advanceplay \fg
$B$ : \og le \emph{hand spinner} provient du fournisseur Betterspin \fg
$C$ : \og le \emph{hand spinner} provient du fournisseur Coolgame \fg
$D$ : \og le \emph{hand spinner} est défectueux\fg
\noindent
\begin{minipage}{0.6\linewidth}
\begin{enumerate}
\item Compléter l'arbre pondéré donné en \textbf{annexe, à rendre avec la copie}.
\item Calculer la probabilité que le \emph{hand spinner} choisi provienne du fournisseur Betterspin et soit défectueux.
\item Montrer que la probabilité que le \emph{hand spinner} choisi soit défectueux est égale à $0,023$.
\item On achète un \emph{hand spinner} chez \emph{Gadgets En Stock}. On constate que celui-ci est défectueux.
Quelle est la probabilité qu'il provienne du fournisseur Coolgame ?
\end{enumerate}
\end{minipage}
\begin{minipage}{0.3\linewidth}
\begin{tikzpicture}[sloped]
\node {.}
child {node {$A$}
child {node {$D$}
edge from parent
node[above] {...}
}
child {node {$\overline{D}$}
edge from parent
node[above] {...}
}
edge from parent
node[above] {...}
}
child[missing] {}
child { node {$B$}
child {node {$D$}
edge from parent
node[above] {...}
}
child {node {$\overline{D}$}
edge from parent
node[above] {...}
}
edge from parent
node[above] {...}
}
child[missing] {}
child { node {$C$}
child {node {$D$}
edge from parent
node[above] {...}
}
child {node {$\overline{D}$}
edge from parent
node[above] {...}
}
edge from parent
node[above] {...}
} ;
\end{tikzpicture}
\end{minipage}
\end{exercise}
\begin{exercise}[subtitle={Sécurité}, step={5}, origin={STMG - Antilles Juin 2018 - Ex2}, topics={Probabilités conditionnelles}, tags={probabilité, simulation}]
Les batteries sont fabriquées dans deux ateliers, Arobase et Bestphone ; 55\,\% d'entre elles sont fabriquées dans l'atelier Arobase et le reste dans l'atelier Bestphone.
À l'issue de la fabrication, certaines batteries sont contrôlées.
Ces contrôles permettent d'affirmer que:
\setlength\parindent{9mm}
\begin{itemize}
\item[$\bullet~~$] parmi les batteries fabriquées dans l'atelier Arobase, 94\,\% ne présentent aucun défaut;
\item[$\bullet~~$] parmi les batteries fabriquées dans l'atelier Bestphone, 4\,\% présentent au moins un défaut.
\end{itemize}
\setlength\parindent{0mm}
Une batterie est prélevée de façon équiprobable dans le stock constitué des batteries produites par les deux ateliers.
On considère les évènements suivants :
\begin{center}
\hfill
$A$ : \og la batterie provient de l'atelier Arobase \fg\hfill
$B$ : \og la batterie provient de l'atelier Bestphone\fg \hfill
\\
$D$ : \og la batterie présente au moins un défaut\fg
\end{center}
\medskip
\begin{enumerate}
\item Compléter l'arbre de probabilité donné en annexe, à rendre avec la copie.
\item Calculer la probabilité que la batterie provienne de l'atelier Bestphone et présente au moins un défaut.
\item Montrer que la probabilité que la batterie présente au moins un défaut est égale à $0,051$.
\item Sachant que la batterie choisie présente au moins un défaut, peut-on affirmer qu'il y a plus de deux chances sur trois que cette batterie provienne de l'atelier Arobase ?
Justifier la réponse.
\end{enumerate}
\begin{tikzpicture}[sloped]
\node {.}
child {node {$A$}
child {node {$B$}
edge from parent
node[above] {...}
}
child {node {$\overline{B}$}
edge from parent
node[above] {...}
}
edge from parent
node[above] {...}
}
child[missing] {}
child { node {$\overline{A}$}
child {node {$B$}
edge from parent
node[above] {...}
}
child {node {$\overline{B}$}
edge from parent
node[above] {...}
}
edge from parent
node[above] {...}
} ;
\end{tikzpicture}
\end{exercise}
\collectexercisesstop{banque}

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@ -2,7 +2,7 @@ Probabilités conditionnelles
############################
:date: 2021-02-07
:modified: 2021-03-29
:modified: 2021-03-26
:authors: Benjamin Bertrand
:tags: Probabilité, Simulation
:category: TST
@ -55,19 +55,10 @@ Bilan: représentation d'une situation avec des arbres
:height: 200px
:alt: Construction d'un arbre de probabilités
Bilan: multiplication des probabilités sur les branches pour obtenir la probabilité du chemin.
Étape 4: Calculer des probabilités avec un arbre
================================================
Exercices de calculs de probabilités tirés d'annales STMG. Les exercices ont à chaque fois la même forme. Seul la dernière question est nouvelle et utilise la formule de Bayes. Cette étape s'étalera sur 2 séances et entre les deux, on donnera le bilan sur la formule de Bayes.
.. image:: ./4E_annales.pdf
:height: 200px
:alt: Annales STMG sur les probabilités conditionnelles.
Bilan: Utilisation de la formule des probabilités totales et de la formule de Bayes.
.. image:: ./4B_Bayes.pdf
:height: 200px
:alt: Exemple de l'utilisation de la formule de Bayes
Exercices de calculs de probabilités