📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
Le chapitre se concentre sur l'application des probabilités aux systèmes d'ingénierie. On utilise la loi normale $\mathcal{N}(\mu, \sigma^2)$ pour modéliser les erreurs de mesure. L'estimation statistique permet de déterminer des paramètres inconnus à partir d'échantillons. L'intervalle de confiance pour une moyenne $\mu$ avec un risque $\alpha$ est donné par : $I = [\bar{x} - z_{\alpha/2} \frac{\sigma}{\sqrt{n}}, \bar{x} + z_{\alpha/2} \frac{\sigma}{\sqrt{n}}]$.
Méthodes à maîtriser
- Calcul des probabilités : Utiliser la table de la loi normale centrée réduite $Z \sim \mathcal{N}(0,1)$.
- Estimation : Calculer la moyenne empirique $\bar{x} = \frac{1}{n} \sum x_i$ et l'écart-type.
- Tests d'hypothèses : Poser $H_0$ (hypothèse nulle) et $H_1$ (hypothèse alternative), calculer la statistique de test et comparer avec la valeur critique.
Exemples corrigés
Exemple : Soit $X \sim \mathcal{N}(10, 4)$. Calculer $P(X < 12)$. Solution : On normalise : $P(Z < \frac{12-10}{2}) = P(Z < 1) = \Phi(1) \approx 0.8413$.
Erreurs fréquentes
- Confondre l'écart-type de la population $\sigma$ avec l'écart-type de l'échantillon $s$.
- Oublier de diviser par $\sqrt{n}$ dans le calcul de l'intervalle de confiance.
- Utiliser la loi normale alors que la taille de l'échantillon $n$ est trop petite ($n < 30$).