Leçon 39 — Probabilité classique
Espace d'échantillonnage, événements, axiomes de Kolmogorov. Probabilité classique : cas favorables sur cas possibles. Complémentaire, addition, conditionnelle et indépendance. Bayes simplifié.
Used in: 1.º année du lycée (15–16 ans) · Équivalent Math B japonais · Équivalent Stochastik Klasse 11 allemand · Équivalent H2 Math Statistics (Singapour)
Rigorous notation, full derivation, hypotheses
Définitions et axiomes
Espace d'échantillonnage et événements
Axiomes de Kolmogorov (1933)
Probabilité classique
Propriétés dérivées des axiomes
Probabilité conditionnelle
Indépendance
Théorème de Bayes
"Le théorème de Bayes est un outil pour mettre à jour les croyances à la lumière de nouvelles preuves. L'a priori est mis à jour vers l'a posteriori lorsque nous observons ." — Grinstead-Snell, Introduction to Probability, Chap. 4
Exemples résolus
Exercise list
40 exercises · 10 with worked solution (25%)
- Ex. 39.1Application
Un dé honnête à 6 faces est lancé. Quelle est la probabilité d'obtenir un multiple de 3 ?
- Ex. 39.2Application
Trois pièces honnêtes sont lancées simultanément. Quelle est la probabilité d'obtenir exactement 2 faces ?
- Ex. 39.3ApplicationAnswer key
Deux dés honnêtes sont lancés. Quelle est la probabilité que la somme soit égale à 7 ?
- Ex. 39.4Application
Deux dés sont lancés. Quelle est la probabilité que la somme soit supérieure à 9 ?
- Ex. 39.5Application
Une carte est tirée au hasard d'un jeu de 52 cartes. Quelle est la probabilité qu'elle soit un as ?
- Ex. 39.6Application
Une carte est tirée au hasard. Quelle est la probabilité qu'elle soit un roi ou un cœur ?
- Ex. 39.7Application
Deux cartes sont tirées sans remplacement d'un jeu de 52. Quelle est la probabilité qu'elles soient toutes deux des as ?
- Ex. 39.8Application
Deux dés honnêtes sont lancés. Quelle est la probabilité qu'au moins un affiche le nombre 6 ?
- Ex. 39.9Application
Quel ensemble de valeurs est cohérent avec ?
- Ex. 39.10Application
et . Calculez .
- Ex. 39.11Application
. Quel est ?
- Ex. 39.12ApplicationAnswer key
Trois pièces sont lancées. Quelle est la probabilité d'obtenir au moins une face ?
- Ex. 39.13Application
Deux dés sont lancés. Quelle est la probabilité que la somme soit exactement 10 ?
- Ex. 39.14Application
Une carte est tirée au hasard. Quelle est la probabilité qu'elle soit du cœur ?
- Ex. 39.15ApplicationAnswer key
Deux dés sont lancés. Quelle est la probabilité que tous deux affichent un nombre pair ?
- Ex. 39.16ApplicationAnswer key
Trois pièces indépendantes sont lancées. Quelle est la probabilité de ne pas obtenir aucune pile ?
- Ex. 39.17Application
Deux dés sont lancés. Sachant que le premier a montré 4, quelle est la probabilité que la somme soit 7 ?
- Ex. 39.18Application
, , . Calculez et déterminez si et sont indépendants.
- Ex. 39.19Application
Une urne a 5 boules rouges et 3 bleues. Deux sont tirées sans remplacement. Quel est ?
- Ex. 39.20ApplicationAnswer key
et sont indépendants, et . Calculez .
- Ex. 39.21UnderstandingAnswer key
Les événements mutuellement exclusifs (avec des probabilités positives) peuvent-ils être indépendants ?
- Ex. 39.22Application
Deux dés sont lancés. = « le premier est pair », = « le deuxième affiche 3 ». Sachant que et sont indépendants, calculez .
- Ex. 39.23Application
, . Calculez .
- Ex. 39.24Application
Partition avec , , et , , . Calculez par la probabilité totale.
- Ex. 39.25Application
, , . Calculez par la probabilité totale.
- Ex. 39.26ApplicationAnswer key
En utilisant les mêmes données de l'exercice 39.25, calculez par le théorème de Bayes.
- Ex. 39.27UnderstandingAnswer key
Laquelle des affirmations suivantes sur l'indépendance d'événements est correcte ?
- Ex. 39.28ApplicationAnswer key
Urne avec 5 rouges et 3 bleues, sans remplacement. Sachant que le premier tirage était rouge, quel est ?
- Ex. 39.29Modeling
Une maladie a une prévalence . Un test a une sensibilité de et un taux de faux positif de . Une personne a testé positif. Quel est ?
- Ex. 39.30Modeling
Un système électronique a 3 composants en série, chacun avec une fiabilité de et des défaillances indépendantes. Quel est ?
- Ex. 39.31Modeling
Dans une ligne de production, le taux de défaut est par pièce et les pièces sont produites de manière indépendante. Dans un lot de 3 pièces, quel est ?
- Ex. 39.32Modeling
Dans une classe, sont des filles et des garçons. Taux de réussite : chez les filles et chez les garçons. Un élève réussi est choisi au hasard. Quel est ?
- Ex. 39.33ModelingAnswer key
Dans le croisement mendélien Aa Aa, la probabilité de phénotype récessif (génotype aa) est . En 3 enfants indépendants, quel est ?
- Ex. 39.34Modeling
Un système a deux sous-systèmes en parallèle avec des fiabilités indépendantes et . Le système fonctionne si au moins un sous-système fonctionne. Quel est ?
- Ex. 39.35Modeling
Problème de Monty Hall : 3 portes, 1 a un prix. Vous en choisissez une. Le présentateur ouvre une des deux autres qui n'a pas de prix. Vous changez de porte. Quel est ?
- Ex. 39.36Modeling
Le « paradoxe de l'anniversaire » : avec 23 personnes dans une salle, quel est approximativement ?
- Ex. 39.37Understanding
Quelle est la formule correcte de la probabilité de l'union de deux événements quelconques et ?
- Ex. 39.38Understanding
Laquelle des affirmations suivantes sur la probabilité conditionnelle et l'indépendance est correcte ?
- Ex. 39.39Challenge
Maladie avec prévalence , test avec sensibilité et spécificité . Une personne teste positif. Quel est ?
- Ex. 39.40Proof
Démontrez à partir des axiomes de Kolmogorov. Identifiez chaque axiome utilisé.
Sources
- OpenIntro Statistics, 4ème éd. — Diez, Çetinkaya-Rundel, Barr · 2019 · EN · CC-BY-SA · Chap. 3 : Probabilité (§3.1–§3.3). Source principale.
- OpenStax Statistics — Illowsky, Dean · 2022 · EN · CC-BY · Chap. 3 : Sujets de probabilité (§3.1–§3.5).
- Introduction to Probability — Grinstead, Snell · Dartmouth · EN · GNU FDL · Chap. 1–4 (espaces d'échantillonnage, indépendance, conditionnelle, Bayes).