Révisions de Probabilités, Passage TSI 1 vers TSI 2
Révisions de Probabilités en prépa TSI : 15 exercices corrigés avec rappels de cours, de la sup à la spé. Gratuit sur MonProf+.
Les 3 chapitres de la fiche
Probabilités sur un univers fini
À maîtriser :
- Univers fini $\Omega$ muni d'une probabilité $P$ : $P(\Omega)=1$ et $0 \le P(A) \le 1$ pour tout événement $A$.
- Cas d'équiprobabilité (univers uniforme) : $P(A) = \dfrac{\mathrm{Card}(A)}{\mathrm{Card}(\Omega)}$.
- Dénombrement : nombre de listes ordonnées de $p$ éléments distincts parmi $n$ (arrangements) $= \dfrac{n!}{(n-p)!}$ ; nombre de combinaisons (sous-ensembles à $p$ éléments) $\binom{n}{p} = \dfrac{n!}{p!(n-p)!}$.
- Complémentaire : $P(\bar A) = 1 - P(A)$.
- Union et incompatibilité : $P(A \cup B) = P(A) + P(B) - P(A \cap B)$ ; si $A \cap B = \varnothing$, alors $P(A \cup B) = P(A) + P(B)$.
5 exercices corrigés dans ce chapitre.
Conditionnement et indépendance
À maîtriser :
- Probabilité conditionnelle : si $P(B) \neq 0$, $P_B(A) = \dfrac{P(A \cap B)}{P(B)}$, donc $P(A \cap B) = P_B(A) \times P(B)$.
- Arbre pondéré : sur chaque branche figure une probabilité conditionnelle ; la probabilité d'un chemin est le produit des probabilités portées par ses branches.
- Formule des probabilités totales : si $(B_i)_i$ forme une partition de $\Omega$ (événements deux à deux incompatibles, de réunion $\Omega$, tous de probabilité non nulle), $P(A) = \sum_i P(A \cap B_i) = \sum_i P_{B_i}(A) \, P(B_i)$.
- Formule de Bayes : $P_A(B) = \dfrac{P_B(A) \, P(B)}{P(A)}$, permet d'inverser le sens du conditionnement.
- Indépendance : $A$ et $B$ sont indépendants si $P(A \cap B) = P(A) \times P(B)$, ce qui équivaut à $P_B(A) = P(A)$ lorsque $P(B) \neq 0$.
5 exercices corrigés dans ce chapitre.
Variables aléatoires finies
À maîtriser :
- Loi d'une variable aléatoire finie $X$ prenant les valeurs $x_1, \dots, x_n$ : la donnée des probabilités $P(X = x_i)$, avec $\sum_i P(X = x_i) = 1$.
- Espérance : $E(X) = \displaystyle\sum_{i=1}^n x_i \, P(X = x_i)$ (moyenne pondérée des valeurs prises).
- Variance et écart type : $V(X) = E\big((X - E(X))^2\big) = E(X^2) - (E(X))^2$ (formule de König-Huygens), et $\sigma(X) = \sqrt{V(X)}$.
- Loi de Bernoulli $\mathcal{B}(p)$ : $P(X=1) = p$, $P(X=0) = 1-p$, avec $E(X) = p$ et $V(X) = p(1-p)$.
- Loi binomiale $\mathcal{B}(n,p)$ : $P(X=k) = \binom{n}{k} p^k (1-p)^{n-k}$ pour $0 \le k \le n$, avec $E(X) = np$ et $V(X) = np(1-p)$.
5 exercices corrigés dans ce chapitre.
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