QCM : Cours de Modélisation et Probabilités — 16 questions

Questions et réponses du QCM

1. Dans un planning de révision de 14 jours, que représente chaque « jour n » ?

Une semaine complète de révision sans exercice imposé
Un chapitre du cours à relire sans entraînement
Un exercice précis à faire dans l’ordre, de 1 à 14
Un sujet de bac complet à traiter en une seule fois

Un exercice précis à faire dans l’ordre, de 1 à 14

Explication

Chaque jour correspond à un exercice précis du document, à faire dans l’ordre de 1 à 14. Le planning organise donc le travail sujet par sujet, et non par semaines ou par chapitre.

2. Au terme des 14 jours du planning, combien d’exercices ont été réalisés parmi les 43 proposés ?

37 exercices
43 exercices
14 exercices
29 exercices

37 exercices

Explication

Le planning indique qu’au bout des 14 jours, 37 exercices sur 43 auront été faits. Les exercices restants sont ensuite à terminer ou à refaire avant le sujet complet.

3. Quelle expression donne le terme général d’une suite géométrique de premier terme u0 et de raison q différent de 1 ?

u_n = u_0 q^n
u_n = u_0 / q^n
u_n = u_0 + nq
u_n = q^{u_0+n}

u_n = u_0 q^n

Explication

Pour une suite géométrique de premier terme u0 et de raison q, on a bien u_n = u_0 q^n lorsque q est différent de 1. Les autres expressions correspondent à des formes non géométriques.

4. Que devient la suite (q^n) quand la raison vérifie -1 < q < 1 ?

Elle tend vers +∞
Elle n’a pas de limite
Elle tend vers 0
Elle reste égale à 1

Elle tend vers 0

Explication

Lorsque -1 < q < 1, les puissances q^n convergent vers 0. En revanche, si q ≤ -1, la suite n’a pas de limite.

5. Quelle étape correspond à l’initialisation d’un raisonnement par récurrence ?

Supposer la propriété vraie pour tout entier
Calculer directement la limite
Vérifier la propriété au rang initial
Déduire la propriété au rang n+2

Vérifier la propriété au rang initial

Explication

Une preuve par récurrence commence par montrer que la propriété est vraie au rang initial. On établit ensuite l’hérédité pour passer de n à n+1.

6. Si une suite définie par récurrence u_{n+1}=f(u_n) converge et que f est continue, que permet d’obtenir le passage à la limite ?

L’équation ℓ = f(ℓ)
La divergence de la suite
L’encadrement u_n ge 0 pour tout n
L’égalité u_n = u_0

L’équation ℓ = f(ℓ)

Explication

Quand la suite converge vers ℓ et que f est continue, on peut passer à la limite dans la relation de récurrence, ce qui donne ℓ = f(ℓ). C’est la recherche du point fixe.

7. Comment s’écrit la probabilité conditionnelle de B sachant A lorsque P(A) est non nulle ?

P_A(B) = P(A∩B) / P(A)
P_A(B) = P(A) + P(B)
P_A(B) = P(A) × P(B)
P_A(B) = P(B) / P(A∩B)

P_A(B) = P(A∩B) / P(A)

Explication

La probabilité conditionnelle se calcule par P_A(B)=P(A∩B)/P(A) lorsque P(A)≠0. On peut donc aussi écrire P(A∩B)=P(A)×P_A(B).

8. Dans un arbre pondéré, comment calcule-t-on la probabilité d’un chemin ?

En multipliant les probabilités des branches du chemin
En multipliant les probabilités de tous les nœuds de l’arbre
En prenant la plus grande probabilité rencontrée
En additionnant les probabilités de toutes les branches du niveau

En multipliant les probabilités des branches du chemin

Explication

La probabilité d’un chemin dans un arbre pondéré est le produit des probabilités portées par les branches successives. La somme intervient plutôt pour obtenir la probabilité d’une issue à partir de plusieurs chemins.

9. Quelle formule donne la probabilité P(X=k) pour une loi binomiale X ~ B(n,p) ?

P(X=k)=C(n,k)p^k(1-p)^{n-k}
P(X=k)=C(k,n)p^{n-k}(1-p)^k
P(X=k)=n p^k (1-p)^n
P(X=k)=p^n+(1-p)^k

P(X=k)=C(n,k)p^k(1-p)^{n-k}

Explication

Pour une loi binomiale, la probabilité de k succès parmi n épreuves indépendantes est P(X=k)=C(n,k)p^k(1-p)^{n-k}. Le coefficient binomial compte le nombre de façons d’obtenir ces k succès.

10. Que représente le coefficient binomial C(n,k) dans un schéma de Bernoulli ?

Le nombre d’échecs obligatoires dans les n épreuves
Le nombre de chemins menant à exactement k succès
Le nombre total de tirages possibles sans remise
La probabilité d’un succès à une épreuve

Le nombre de chemins menant à exactement k succès

Explication

Le coefficient binomial C(n,k) compte le nombre de chemins correspondant à exactement k succès parmi n épreuves. Ce n’est pas une probabilité, mais un nombre d’arrangements possibles.

11. Dans l’écriture d’un plan sous la forme ax+by+cz+d=0, quel objet est directement associé au triplet (a,b,c) ?

Un vecteur directeur du plan
Une base orthonormée du plan
Un point appartenant au plan
Un vecteur normal au plan

Un vecteur normal au plan

Explication

Le triplet (a,b,c) définit un vecteur normal au plan dans l’équation ax+by+cz+d=0. Ce n’est pas un vecteur directeur, car celui-ci sert plutôt à décrire une droite.

12. Quelle écriture correspond à une représentation paramétrique d’une droite de l’espace ?

y=f(x) avec f strictement croissante
x=x0+ka, y=y0+kb, z=z0+kc
x^2+y^2=z^2
ax+by+cz+d=0

x=x0+ka, y=y0+kb, z=z0+kc

Explication

Une droite de l’espace se décrit par un point et un vecteur directeur, ce qui donne des égalités du type x=x0+ka, y=y0+kb, z=z0+kc. La forme ax+by+cz+d=0 décrit un plan, pas une droite.

13. Que garantit le théorème des valeurs intermédiaires pour une fonction continue sur un intervalle ?

La fonction coupe toujours l’axe des abscisses
La fonction est nécessairement monotone sur l’intervalle
La fonction admet forcément une dérivée partout
Toute valeur comprise entre f(a) et f(b) est atteinte au moins une fois

Toute valeur comprise entre f(a) et f(b) est atteinte au moins une fois

Explication

Le théorème des valeurs intermédiaires assure qu’une fonction continue prend toutes les valeurs entre f(a) et f(b) sur l’intervalle. Il ne dit ni qu’elle est dérivable partout, ni qu’elle est monotone.

14. Si une fonction est dérivable deux fois et que sa dérivée seconde est positive sur un intervalle, quelle propriété possède-t-elle sur cet intervalle ?

Elle est convexe
Elle admet forcément une asymptote horizontale
Elle est constante
Elle est concave

Elle est convexe

Explication

Quand f''(x) est positive sur un intervalle, la fonction est convexe sur cet intervalle. Si f''(x) est négative, on obtient au contraire une fonction concave.

15. Comment vérifier qu’une fonction F est une primitive d’une fonction f sur un intervalle ?

On calcule les zéros de F
On montre que F est continue sur l’intervalle
On intègre f et on compare les constantes
On dérive F et on vérifie que F'(x)=f(x)

On dérive F et on vérifie que F'(x)=f(x)

Explication

Pour établir qu’une fonction est une primitive, il faut dériver F et retrouver exactement f. La continuité seule ne suffit pas, car une primitive doit vérifier F'(x)=f(x).

16. Quelle est la forme générale de toutes les primitives d’une fonction f sur un même intervalle ?

F(x)-f(x), où f est la fonction donnée
F(x)^C, où C est une constante réelle
F(x)×C, où C est une constante réelle
F(x)+C, où C est une constante réelle

F(x)+C, où C est une constante réelle

Explication

Toutes les primitives d’une même fonction sur un intervalle diffèrent d’une constante : si F est une primitive, alors F(x)+C l’est aussi. C’est pourquoi la constante d’intégration apparaît dans la famille des primitives.

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Planning de révision — durée ?

2 semaines avec 2-3h par jour

Suite géométrique — définition ?

Suite avec u_{n+1}=qu_{n} et raison q

Limite suite géométrique — q>1 ?

Vers +∞

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