QCM : Probabilités et variables aléatoires (11 questions)

Questions et réponses du QCM

1. On considère l’ensemble E={2,4,6}E=\{2,4,6\}. Quelle affirmation exprime correctement que 44 appartient à EE, tandis que EE est inclus dans F={2,4,6,8}F=\{2,4,6,8\} ?

4⊂E4\subset E et E∈FE\in F
{4}⊂E\{4\}\subset E et F⊂EF\subset E
E∈FE\in F et F⊂EF\subset E
4∈E4\in E et E⊂FE\subset F

$$4\in E$$ et $$E\subset F$$

Explication

L’appartenance relie un élément à un ensemble, tandis que l’inclusion signifie que chaque élément du premier ensemble appartient au second. Écrire 4⊂E4\subset E confond élément et sous-ensemble, et écrire F⊂EF\subset E inverse l’inclusion.

2. Pour décrire les réels compris entre −1-1 et 33 en indiquant la propriété satisfaite par leurs éléments, quelle forme de définition utilise-t-on ?

La notation par accolades énumératives
La définition en compréhension
La définition par l’ensemble vide
La définition en extension

La définition en compréhension

Explication

La définition en compréhension caractérise un sous-ensemble en précisant la propriété que ses éléments doivent satisfaire. La définition en extension donne plutôt une liste explicite d’éléments.

3. Dans une enquête, ∣A∣=18|A|=18 personnes pratiquent une activité, ∣B∣=12|B|=12 en pratiquent une autre, et 55 pratiquent les deux. Combien pratiquent au moins l’une des deux activités ?

2020 personnes
2525 personnes
55 personnes
3030 personnes

$$25$$ personnes

Explication

Pour dénombrer l’union, on additionne les deux effectifs puis on retire l’intersection, comptée deux fois : 18+12−5=2518+12-5=25. 3030 oublie le chevauchement, tandis que 2020 le soustrait deux fois.

4. Un code est formé d’un chiffre choisi parmi 44 possibilités, suivi d’une lettre choisie parmi 33 possibilités. Combien de codes différents peut-on former ?

44 codes
1212 codes
77 codes
33 codes

$$12$$ codes

Explication

Chaque code associe un choix de chiffre à un choix de lettre : le nombre de couples est donc le produit des cardinalités, 4×3=124\times3=12. 77 vient d’une addition des choix plutôt que d’un dénombrement des combinaisons.

5. Que représente le coefficient binomial (nk)\binom{n}{k} lorsque 0≤k≤n0\leq k\leq n ?

Le nombre de sous-ensembles de cardinal kk que l’on peut choisir parmi nn éléments
Le nombre de listes ordonnées de kk éléments distincts choisis parmi nn éléments
Le nombre de sous-ensembles de cardinal inférieur ou égal à kk parmi nn éléments
Le nombre de permutations des nn éléments répartis en groupes de tailles fixées

Le nombre de sous-ensembles de cardinal $$k$$ que l’on peut choisir parmi $$n$$ éléments

Explication

Le coefficient binomial compte les sélections de kk éléments parmi nn lorsque l’ordre des éléments choisis n’intervient pas. Une liste ordonnée correspond plutôt à un arrangement, qui distingue les choix selon leur ordre.

6. Dans un concours, trois candidats distincts sont classés parmi huit participants. Combien de classements ordonnés différents peut-on obtenir ?

336 classements
512 classements
56 classements
120 classements

336 classements

Explication

Comme les places sont ordonnées et qu’un candidat ne peut pas occuper plusieurs places, il s’agit d’un arrangement sans répétition : A8,3=8×7×6=336A_{8,3}=8\times7\times6=336. Le nombre 56 correspond au choix de trois candidats sans tenir compte de leur ordre.

7. Quel est le rôle des factorielles au dénominateur dans le dénombrement des permutations avec répétition ?

Ajouter les ordres obtenus en permutant des éléments de types différents
Compter les éléments distincts qui peuvent être omis de la permutation
Tenir compte des différentes positions possibles du premier élément
Compenser les échanges entre éléments identiques qui ne créent pas de nouvel ordre

Compenser les échanges entre éléments identiques qui ne créent pas de nouvel ordre

Explication

Les divisions par les factorielles des multiplicités éliminent les permutations entre éléments identiques, car elles ne produisent pas d’ordre distinct. Les permutations d’éléments de types différents, en revanche, correspondent bien à des arrangements distincts.

8. Dans quel ordre les étapes du cycle de modélisation mènent-elles de l’étude des résultats à la validation du modèle ?

Vérifier la pertinence des résultats dans le modèle réel, puis les interpréter et valider le modèle ou reprendre le processus.
Interpréter les résultats dans le modèle réel, puis vérifier leur pertinence et valider le modèle ou reprendre le processus.
Traduire les résultats en termes mathématiques, puis les interpréter dans le modèle réel et valider le modèle.
Appliquer les méthodes mathématiques, puis valider le modèle avant d’interpréter les résultats dans le modèle réel.

Interpréter les résultats dans le modèle réel, puis vérifier leur pertinence et valider le modèle ou reprendre le processus.

Explication

Après le calcul mathématique, les résultats sont interprétés dans le modèle réel, puis leur caractère raisonnable et approprié est vérifié afin de valider le modèle ou de recommencer le cycle. Valider avant l’interprétation inverse l’ordre requis, car cette interprétation fait partie de l’évaluation du modèle.

9. Quelle différence distingue un événement élémentaire de l’événement certain dans un univers aléatoire ?

Un événement élémentaire correspond à un seul résultat, tandis que l’événement certain est l’univers entier.
Un événement élémentaire rassemble plusieurs résultats, tandis que l’événement certain est l’ensemble vide.
Un événement élémentaire est l’univers entier, tandis que l’événement certain correspond à un seul résultat.
Un événement élémentaire est l’ensemble vide, tandis que l’événement certain rassemble plusieurs résultats possibles.

Un événement élémentaire correspond à un seul résultat, tandis que l’événement certain est l’univers entier.

Explication

Un événement élémentaire est représenté par un singleton contenant un seul résultat, alors que l’événement certain est l’univers Ω. L’événement impossible, et non l’événement certain, correspond à l’ensemble vide.

10. Quelle propriété caractérise la probabilité d’une réunion dénombrable d’événements deux à deux incompatibles ?

Elle est égale à la somme des probabilités de ces événements.
Elle est égale à la probabilité du complémentaire de leur réunion.
Elle est égale au produit des probabilités de ces événements.
Elle est égale à la probabilité de leur intersection commune.

Elle est égale à la somme des probabilités de ces événements.

Explication

L’additivité dénombrable impose que la probabilité de cette réunion soit la somme des probabilités des événements incompatibles. La multiplication des probabilités concerne certaines situations d’indépendance, et ne découle pas de l’incompatibilité.

11. Si l’on connaît que l’événement FF est réalisé, pourquoi la probabilité conditionnelle de EE peut-elle différer de P(E)P(E) ?

Parce qu’elle évalue la part des cas où EE se réalise parmi ceux où FF se réalise.
Parce qu’elle ajoute à P(E)P(E) la probabilité des cas où FF ne se réalise pas.
Parce qu’elle suppose que EE et FF sont indépendants et conserve donc P(E)P(E).
Parce qu’elle mesure les cas où FF se réalise parmi ceux où EE se réalise.

Parce qu’elle évalue la part des cas où $$E$$ se réalise parmi ceux où $$F$$ se réalise.

Explication

Conditionner par FF revient à restreindre l’univers aux cas où FF est réalisé, d’où P(E∣F)=P(E∩F)P(F)P(E\mid F)=\frac{P(E\cap F)}{P(F)}. La probabilité P(F∣E)P(F\mid E) inverse le rôle des deux événements et ne donne pas, en général, la probabilité demandée.

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Mémorisez les réponses avec 10 flashcards sur Probabilités et variables aléatoires.

Que représente le cardinal d’un ensemble fini E, et comment le note-t-on ?

Le nombre de ses éléments, noté ∣E∣|E|.

Quelle formule donne le cardinal de l’union de deux ensembles finis A et B ?

∣A∪B∣=∣A∣+∣B∣−∣A∩B∣|A \cup B| = |A| + |B| - |A \cap B|

Comment la définition en extension décrit-elle un ensemble ?

En donnant la liste de ses éléments entre accolades.

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