📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
- Univers et événements : Soit $\Omega$ l'univers. Un événement $A$ est une partie de $\Omega$. $P(A)$ est la probabilité de $A$.
- Probabilité conditionnelle : Si $P(A) > 0$, la probabilité de $B$ sachant $A$ est : $P_A(B) = \frac{P(A \cap B)}{P(A)}$.
- Indépendance : Deux événements $A$ et $B$ sont indépendants si $P(A \cap B) = P(A) \times P(B)$.
- Système complet : Des événements $A_1, A_2, ..., A_n$ forment un système complet si :
- Ils sont deux à deux disjoints ($A_i \cap A_j = \emptyset$).
- Leur réunion est $\Omega$ ($\cup A_i = \Omega$).
- Formule des probabilités totales : $P(B) = \sum_{i=1}^{n} P(B \cap A_i) = \sum_{i=1}^{n} P(A_i) \times P_{A_i}(B)$.
- Variable aléatoire : Une fonction $X$ de $\Omega$ vers $\mathbb{R}$.
- Espérance : $E(X) = \sum x_i P(X=x_i)$.
- Variance : $V(X) = \sum x_i^2 P(X=x_i) - (E(X))^2$.
- Écart-type : $\sigma(X) = \sqrt{V(X)}$.
- Loi Binomiale : Si $X$ suit une loi binomiale $B(n, p)$, alors $P(X=k) = C_n^k p^k (1-p)^{n-k}$.
Méthodes à maîtriser
- Arbre pondéré : Indispensable pour visualiser les probabilités conditionnelles et appliquer la formule des probabilités totales.
- Calcul de $P(X=k)$ : Identifier si le tirage est avec ou sans remise. Sans remise = Dénombrement ($C_n^k$). Avec remise = Loi Binomiale.
- Utilisation de l'événement contraire : Toujours penser à $P(A) = 1 - P(\overline{A})$ pour les questions du type "au moins un".
Exemples corrigés
- Exemple 1 : Une urne contient 3 boules rouges et 2 vertes. On tire 2 boules simultanément. Probabilité d'avoir 2 rouges : $P = \frac{C_3^2}{C_5^2} = \frac{3}{10} = 0,3$.
- Exemple 2 : $X \sim B(5, 0,2)$. Probabilité d'avoir exactement 2 succès : $P(X=2) = C_5^2 \times (0,2)^2 \times (0,8)^3 = 10 \times 0,04 \times 0,512 = 0,2048$.
Erreurs fréquentes
- Confondre tirage simultané ($C_n^k$) et tirages successifs avec remise ($n^k$).
- Oublier que la somme des probabilités d'une loi est toujours égale à 1.
- Appliquer la formule de la loi binomiale alors que les tirages sont sans remise (l'indépendance est rompue).