2020-2021/Complementaire/DM/2105_DM1/tpl_stylos.tex

196 lines
7.7 KiB
TeX

\begin{exercise}[subtitle={Stylos}]
%- set pA = round(random(), 2)
%- set pB = round(1 - pA, 2)
%- set pD_A = round(random(), 2)
%- set pD_B = round(random(), 2)
%- set pDB = round(pB*pD_B, 2)
%- set pDA = round(pA*pD_A, 2)
%- set pD = round(pDA + pDB, 2)
\emph{Les parties {\rm A} et {\rm B} de cet exercice sont indépendantes.}
\bigskip
\begin{minipage}{0.6\linewidth}
\textbf{Partie A}
\medskip
Deux ateliers A et B fabriquent des stylos pour une entreprise.
L'atelier A fabrique \Var{pA*100 | round(2)}\,\% des stylos, et parmi ceux-là, \Var{pD_A*100 | round(2)}\,\% possèdent un défaut de fabrication.
De plus, \Var{pDB*100 | round(2)}\,\% des stylos possèdent un défaut de fabrication et sortent de l'atelier B.
Un stylo est prélevé au hasard dans le stock de l'entreprise.
On considère les évènements suivants:
\begin{itemize}
\item A : \og Le stylo a été fabriqué par l'atelier A \fg
\item B : \og Le stylo a été fabriqué par l'atelier B \fg
\item D : \og Le stylo possède un défaut de fabrication \fg
\end{itemize}
\end{minipage}
\begin{minipage}{0.4\linewidth}
\begin{center}
\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] {...}
} ;
\end{tikzpicture}
\end{center}
\end{minipage}
\medskip
\begin{enumerate}
\item Compléter l'arbre de probabilité ci-contre
\item Interpréter puis donner les probabilités $P(A)$, $P(B)$, $P_A(D)$ et $P(B \cap D)$.
\item
\begin{enumerate}
\item Calculer la probabilité qu'un stylo provienne de l'atelier A et possède un défaut de fabrication.
\item En déduire que la probabilité qu'un stylo possède un défaut de fabrication est de $\Var{pD}$.
\end{enumerate}
\item On prélève un stylo au hasard avec un défaut. Quelle est la probabilité qu'il vienne de l'atelier A?
\end{enumerate}
\bigskip
\textbf{Partie B}
%- set nbr = randint(10, 20)
%- set k = randint(int(nbr/2), nbr)
\medskip
Dans cette partie, on suppose que \Var{pD*100 | round(2)}\,\% des stylos possèdent un défaut de fabrication.
L'entreprise confectionne des paquets contenant chacun $4$~stylos.
Le fait qu'un stylo possède ou non un défaut de fabrication est indépendant des autres stylos.
On appelle $X$ la variable aléatoire donnant pour un paquet le nombre de stylos qui possèdent un défaut de fabrication.
On admet que la variable aléatoire $X$ suit une loi binomiale.
\medskip
\begin{enumerate}
\setcounter{enumi}{4}
\item Avec quelle loi peut-on modéliser $X$. Préciser les paramètres.
\item Calculer et interpréter la probabilité $P(X = \Var{k})$.
\item Le directeur de l'entreprise affirme qu'il y a plus d'une chance sur deux qu'un paquet ne comporte aucun stylo défectueux. A-t-il raison ?
\item Combien de stylos peut-on espérer avoir en moyenne?
\end{enumerate}
\pagebreak
\end{exercise}
\begin{solution}
\begin{enumerate}
\item
\begin{center}
\begin{tikzpicture}[sloped]
\node {.}
child {node {$A$}
child {node {$D$}
edge from parent
node[above] {\Var{pD_A}}
}
child {node {$\overline{D}$}
edge from parent
node[above] {\Var{round(1-pD_A, 2)}}
}
edge from parent
node[above] {\Var{pA}}
}
child[missing] {}
child { node {$B$}
child {node {$D$}
edge from parent
node[above] {\Var{pD_B}}
}
child {node {$\overline{D}$}
edge from parent
node[above] {\Var{round(1-pD_B, 2)}}
}
edge from parent
node[above] {\Var{pB}}
} ;
\end{tikzpicture}
\end{center}
\item
\begin{itemize}
\item Probabilité que le stylo vienne de l'atelier A
\[
P(A) = \Var{pA}
\]
\item Probabilité que le stylo vienne de l'atelier B
\[
P(B) = \Var{pB}
\]
\item Probabilité que le stylo ait un défaut sachant qu'il vient de l'atelier A.
\[
P_A(D) = \Var{pD_A}
\]
\item Probabilité que le stylo vienne de l'atelier B et qu'il ait un défaut.
\[
P(D \cap D) = \Var{pDB}
\]
\end{itemize}
\item
\begin{enumerate}
\item Probabilité qu'un stylo vienne de l'atelier A et qu'il ait un defaut
\[
P(A\cap D) = P(A) \times P_A(D) = \Var{pA} \times \Var{pD_A} = \Var{pDA}
\]
\item Probabilité que le stylo ai un défaut de fabrication.
\[
P(D) = P(A\cap D) + P(B\cap D) = \Var{pDA} + \Var{pDB} = \Var{pD}
\]
\end{enumerate}
\item Probabilité qu'il vienne de l'atelier A sachant qu'il a un defaut
\[
P_D(A) = \frac{P(A\cap D)}{P(D)} = \frac{\Var{pDA}}{\Var{pD}} = \Var{round(pDA/pD, 2)}
\]
\item $X$ peut être modélisée par une loi binomiale de paramètres $n=\Var{nbr}$ et $p=\Var{pD}$.
\item (\textit{par de correction automatique disponible pour le résultat final}
\[
P(X = \Var{k}) = \coefBino{\Var{nbr}}{\Var{k}}\times \Var{pD}^{\Var{k}} \times \Var{round(1 - pD, 2)}^{\Var{nbr-k}}
\]
\item (\textit{par de correction automatique disponible pour le résultat final}
Il faut calculer la probabilité qu'il y ait 0 stylo avec un defaut.
\[
P(X = 0) = \coefBino{\Var{nbr}}{0}\times \Var{pD}^{0} \times \Var{round(1 - pD, 2)}^{\Var{nbr}}
\]
Puis comparer ce nombre à 0,5.
\item Il faut calculer l'espérance
\[
E[X] = n\times p = \Var{nbr} \times \Var{pD} = \Var{round(nbr*pD, 2)}
\]
\end{enumerate}
\end{solution}