Exercice 1 - Partie B : Inégalité de Bienaymé-Tch… · Bac Mathématiques Amérique du Nord 2025 (jour 2)

Thème : Concentration, inégalité de Bienaymé-Tchebychev et loi des grands nombres · Tiré du sujet Jour 2 (2025)

Énoncé

Exercice 1 [5 points]

Au basket-ball, il est possible de marquer des paniers rapportant un point, deux points ou trois points.

Les PARTIES A et B sont indépendantes.

PARTIE B

On note XX la variable aléatoire donnant le nombre de points marqués par Victor lors d'un match.

On admet que l'espérance E(X)=22E(X) = 22 et la variance V(X)=65V(X) = 65.

Victor joue nn matchs, où nn est un nombre entier strictement positif. On note X1,X2,…,XnX_1, X_2, \dots, X_n les variables aléatoires donnant le nombre de points marqués au cours des 1er,2e,…,n1^{\text{er}}, 2^{\text{e}}, \dots, n-ième matchs. On admet que les variables aléatoires X1,X2,…,XnX_1, X_2, \dots, X_n sont indépendantes et suivent la même loi que celle de XX.

On pose Mn=X1+X2+⋯+XnnM_n = \frac{X_1 + X_2 + \dots + X_n}{n}

1.

Dans cette question, on prend n=50n = 50.

a.

Que représente la variable aléatoire M50M_{50} ?

b.

Déterminer l'espérance et la variance de M50M_{50}.

c.

Démontrer que P(∣M50−22∣≥3)≤1390P(|M_{50} - 22| \ge 3) \le \dfrac{13}{90}.

d.

En déduire que la probabilité de l'événement « 19<M50<2519 < M_{50} < 25 » est strictement supérieure à 0,85.

2.

Indiquer, en justifiant, si l'affirmation suivante est vraie ou fausse:

« Il n'existe aucun entier naturel nn tel que P(∣Mn−22∣≥3)<0,01P(|M_n - 22| \ge 3) < 0{,}01 ».

Vraie

Fausse

Énoncé: Exercice 1 - Partie B : Inégalité de Bienaymé-Tch… · Bac Mathématiques Amérique du Nord 2025 (jour 2)

Corrigé

Corrigé établi d’après les éléments de correction officiels

1. a. Que représente la variable aléatoire M_{50} ?

Réponse : La variable aléatoire M50M_{50} représente la moyenne des points marqués par Victor sur 50 matchs.

1. b. Espérance de M_{50}

Réponse : 22

1. b. Variance de M_{50}

Réponse : 1,3 / 1.3 / 65/50 / 13/10

1. c. Démontrer que P(|M_{50} - 22| ≥ 3) ≤ 13/90.

Réponse : On applique l'inégalité de Bienaymé-Tchebychev : P(∣M50−22∣≥3)≤V(M50)32=1,39=1390P(|M_{50} - 22| \ge 3) \le \frac{V(M_{50})}{3^2} = \frac{1{,}3}{9} = \frac{13}{90}

1. d. En déduire que la probabilité de l'événement « 19 < M_{50} < 25 » est strictement supérieure à 0,85.

Réponse : P(19 < M_{50} < 25) = 1 - P(|M_{50} - 22| ≥ 3) ≥ 1 - 13/90 = 77/90 ≈ 0,856 > 0,85

2. Indiquer, en justifiant, si l'affirmation suivante est vraie ou fausse : « Il n'existe aucun entier naturel n tel que P(|M_n - 22| ≥ 3) < 0,01 ».

Réponse : Fausse

2. Justification de la réponse à l'affirmation

Réponse : Pour tout entier n ≥ 723, P(|M_n - 22| ≥ 3) ≤ 65/(9n) < 0,01, donc un tel entier existe.

L’explication pas à pas, faite avec l’IA, est réservée aux membres Premium. Premium

Résous-le ici : correction automatique, indices et corrigé détaillé.

‹ Exercice 1 - Inégalité de Bienaymé-Tchebychev · Amérique du Nord 2025 (jour 1)

Plus d’exercices de Concentration, inégalité de Bienaymé-Tchebychev et loi des grands nombres