QCM : Lois binomiale et géométrique (7 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Un laboratoire répète 12 fois, dans les mêmes conditions et indépendamment, un test dont la probabilité de réussite est 0,3. Quelle loi modélise le nombre de réussites ?

La loi binomiale de paramètres 12 et 0,3
Une loi binomiale de paramètres 12 et une probabilité variable
La loi binomiale de paramètres 0,3 et 12
Une loi géométrique de paramètre 0,3

La loi binomiale de paramètres 12 et 0,3

Explication

La loi binomiale modélise le nombre de succès lors d’un nombre fixé de répétitions identiques et indépendantes, avec une probabilité de succès constante. Inverser les paramètres confond le nombre d’essais avec la probabilité, supposer une probabilité variable écarte le schéma décrit, et la loi géométrique concerne le rang du premier succès.

2. Un appareil passe 20 contrôles indépendants, chacun avec une probabilité de réussite de 0,4. Quelle est l’espérance du nombre de contrôles réussis ?

8 réussites
4,8 réussites
8\sqrt{8} réussites
12 réussites

8 réussites

Explication

Pour une loi binomiale de paramètres nn et pp, l’espérance vaut npnp ; ici 20×0,4=820\times 0,4=8. La valeur 4,8 vient de la variance np(1−p)np(1-p), 12 utilise la probabilité d’échec, et 8\sqrt{8} correspondrait à l’écart-type.

3. Pour une variable XX suivant une loi binomiale et un seuil 1−α=0,951-\alpha=0,95, un intervalle [a;b][a;b] contient les valeurs de XX avec une probabilité de 0,93. Peut-il être qualifié d’intervalle de fluctuation à ce seuil ?

Non, car la probabilité doit être exactement 0,95
Non, car 0,93 est inférieur à 0,95
Oui, car toute probabilité strictement positive convient
Oui, car 0,93 est supérieur à α=0,05\alpha=0,05

Non, car 0,93 est inférieur à 0,95

Explication

Un intervalle de fluctuation au seuil 1−α1-\alpha doit vérifier P(a≤X≤b)≥1−αP(a\le X\le b)\ge 1-\alpha ; ici 0,93 est inférieur à 0,95. Comparer à α\alpha confond le seuil et son complément, accepter toute probabilité positive oublie la condition, et l’égalité exacte n’est pas nécessaire.

4. Pour construire un intervalle de fluctuation centré au seuil 1−α1-\alpha d’une variable binomiale, quels critères doivent satisfaire ses bornes entières aa et bb ?

P(X≤a)≥1−αP(X\le a)\ge 1-\alpha et P(X≤b)≥1−αP(X\le b)\ge 1-\alpha
P(X≤a)>αP(X\le a)>\alpha et P(X≤b)≥1−αP(X\le b)\ge 1-\alpha
P(X≤a)≥1−α/2P(X\le a)\ge 1-\alpha/2 et P(X≤b)>α/2P(X\le b)>\alpha/2
P(X≤a)>α/2P(X\le a)>\alpha/2 et P(X≤b)≥1−α/2P(X\le b)\ge 1-\alpha/2

$$P(X\le a)>\alpha/2$$ et $$P(X\le b)\ge 1-\alpha/2$$

Explication

L’intervalle centré utilise les seuils cumulés α/2\alpha/2 à gauche et 1−α/21-\alpha/2 à droite, avec les inégalités indiquées. Le critère de l’intervalle à gauche ne définit pas les deux bornes centrées, tandis que remplacer ou inverser les seuils répartit incorrectement les queues de probabilité.

5. Que signifie la propriété d’absence de mémoire pour une variable aléatoire géométrique XX de paramètre pp ?

La probabilité d’obtenir le premier succès au prochain essai augmente avec le nombre d’essais déjà effectués.
Le nombre moyen d’essais restant après tt échecs est égal à tt fois le nombre moyen initial.
La probabilité d’attendre plus de s+ts+t essais sachant que l’attente a déjà dépassé tt essais est égale à celle d’attendre plus de ss essais.
La probabilité d’attendre plus de s+ts+t essais est le produit des probabilités d’attendre plus de ss et de tt essais.

La probabilité d’attendre plus de $$s+t$$ essais sachant que l’attente a déjà dépassé $$t$$ essais est égale à celle d’attendre plus de $$s$$ essais.

Explication

La propriété d’absence de mémoire s’écrit P(X>s+t∣X>t)=P(X>s)P(X>s+t\mid X>t)=P(X>s) : après une attente déjà écoulée, la durée restante conserve la même loi. Elle ne signifie pas que la probabilité de succès augmente avec le nombre d’échecs, car les essais sont identiques et indépendants.

6. Deux lancers indépendants d’une pièce donnent pile avec une probabilité de 0,4 à chaque lancer. Quelle est la probabilité d’obtenir exactement un pile ?

0,64
0,48
0,24
0,40

0,48

Explication

Pour obtenir exactement un pile, il y a deux issues possibles, chacune de probabilité 0,4 × 0,6, soit une probabilité totale de 0,48. La valeur 0,24 correspond à une seule des deux issues, sans tenir compte de l’ordre inverse.

7. Quelle est la fonction d’un intervalle de fluctuation pour une variable aléatoire suivant une loi binomiale ?

Délimiter un ensemble de valeurs dont la probabilité est au moins 1−α1-\alpha.
Mesurer l’écart entre l’espérance et la valeur observée.
Déterminer la probabilité d’obtenir exactement une valeur donnée.
Donner les deux valeurs les plus probables de la variable aléatoire.

Délimiter un ensemble de valeurs dont la probabilité est au moins $$1-\alpha$$.

Explication

Un intervalle de fluctuation rassemble des valeurs de la variable dont la probabilité totale est au moins 1−α1-\alpha. Il ne sert pas à identifier les deux valeurs les plus probables, mais à délimiter une plage de valeurs présentant une probabilité suffisante.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 7 flashcards sur Lois binomiale et géométrique.

Que modélise la loi binomiale B(n;p)\mathcal{B}(n;p) ?

Le nombre de succès en nn répétitions indépendantes d’une épreuve de Bernoulli de probabilité de succès pp.

Quelle condition définit un intervalle de fluctuation au seuil 1−α1-\alpha pour X∼B(n;p)X\sim\mathcal{B}(n;p) ?

P(a≤X≤b)≥1−αP(a\le X\le b)\ge 1-\alpha, avec α∈]0;1[\alpha\in]0;1[.

Quelle est la probabilité d’obtenir exactement un pile en deux lancers indépendants, avec P(pile)=0,4P(\text{pile})=0{,}4 ?

0,480{,}48.

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