QCM : Probabilités totales et indépendance (10 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Une expérience a pour univers Ω={1,2,3,4,5,6}\Omega=\{1,2,3,4,5,6\}. Laquelle de ces familles forme une partition de Ω\Omega ?

{{1,2},{3,4}}\{\{1,2\},\{3,4\}\}
{∅,{1,2,3,4,5,6}}\{\varnothing,\{1,2,3,4,5,6\}\}
{{1,2,3},{3,4,5,6}}\{\{1,2,3\},\{3,4,5,6\}\}
{{1,2},{3,4},{5,6}}\{\{1,2\},\{3,4\},\{5,6\}\}

$$\{\{1,2\},\{3,4\},\{5,6\}\}$$

Explication

Une partition est formée d’au moins deux événements non vides, deux à deux incompatibles, dont la réunion est tout Ω. La famille avec le chevauchement partage l’issue 3, celle qui omet une issue ne couvre pas Ω, et celle qui contient l’événement vide enfreint la condition de non-vacuité.

2. Dans une usine, une pièce est déclarée défectueuse. Pour déterminer quel fournisseur est le plus probablement à l’origine du défaut, quelle démarche faut-il suivre ?

Comparer les taux de défaut des fournisseurs sans tenir compte de leurs parts de stock
Calculer les probabilités conjointes des défauts sans les rapporter à la probabilité totale d’un défaut
Calculer d’abord la probabilité totale d’un défaut, puis diviser chaque probabilité conjointe par cette probabilité
Lire directement sur l’arbre la probabilité du fournisseur sachant le défaut

Calculer d’abord la probabilité totale d’un défaut, puis diviser chaque probabilité conjointe par cette probabilité

Explication

La démarche consiste à calculer d’abord la probabilité totale du défaut, puis chaque probabilité conditionnelle du fournisseur sachant le défaut comme le quotient de la probabilité conjointe par cette probabilité totale. Lire directement cette probabilité sur l’arbre inverse le conditionnement, comparer les seuls taux néglige les parts de stock, et les probabilités conjointes doivent être normalisées.

3. Dans l’exemple des trois fournisseurs, quelles sont les probabilités qu’une pièce défectueuse provienne respectivement de F₁, F₂ et F₃ ?

11/2, 11/3 et 11/6
1/2, 3/10 et 1/5
6/11, 3/11 et 2/11
2/11, 3/11 et 6/11

2/11, 3/11 et 6/11

Explication

Les probabilités conditionnelles d’origine F₁, F₂ et F₃ sont respectivement 2/11, 3/11 et 6/11. Les valeurs 1/2, 3/10 et 1/5 sont leurs parts du stock, l’ordre 6/11, 3/11 et 2/11 échange F₁ et F₃, et les fractions inversées ne sont pas des probabilités d’origine.

4. Deux événements A et B ont respectivement les probabilités 0,4 et 0,5, et leur intersection a une probabilité de 0,2. Quelle conclusion découle de ces données ?

A et B sont dépendants, car leur intersection dépasse la probabilité de A
A et B sont incompatibles, car leur intersection vaut 0,2
A et B sont indépendants, car 0,2 égale 0,4 + 0,5
A et B sont indépendants, car 0,2 égale 0,4 × 0,5

A et B sont indépendants, car 0,2 égale 0,4 × 0,5

Explication

L’indépendance se vérifie par l’égalité entre la probabilité de l’intersection et le produit des probabilités : ici, 0,4 × 0,5 = 0,2. Une intersection de probabilité 0,2 ne signifie pas l’incompatibilité, qui exigerait une intersection nulle; la somme et la comparaison avec la seule probabilité de A ne sont pas le critère.

5. Dans une expérience, A et B sont incompatibles et chacun a une probabilité strictement positive. Quelle conclusion est correcte ?

Ils sont indépendants si leurs probabilités sont égales, même si elles sont positives
Ils ne sont pas indépendants, car leur intersection est nulle alors que le produit de leurs probabilités est positif
Ils peuvent être indépendants, car l’intersection nulle suffit à établir cette propriété
Ils sont indépendants, car leur intersection est nulle et les événements ne se recoupent pas

Ils ne sont pas indépendants, car leur intersection est nulle alors que le produit de leurs probabilités est positif

Explication

Des événements incompatibles ont une intersection de probabilité nulle, tandis que le produit de deux probabilités positives est positif : l’égalité définissant l’indépendance échoue. L’absence de recoupement n’établit donc pas l’indépendance, et l’égalité des probabilités ne remplace pas le critère.

6. On sait que P(A) est non nulle et que P(B sachant A) vaut 0,3, tout comme P(B). Que peut-on conclure ?

A et B sont incompatibles, car la probabilité de B sachant A reste égale à celle de B
A et B sont indépendants seulement si leurs probabilités respectives sont égales
L’indépendance exige ici que P(A sachant B) soit égale à P(A)
A et B sont indépendants, car la réalisation de A ne modifie pas la probabilité de B

A et B sont indépendants, car la réalisation de A ne modifie pas la probabilité de B

Explication

Lorsque P(A) est non nulle, A et B sont indépendants si et seulement si P(B sachant A) = P(B) : savoir qu'A est réalisé ne change donc pas la probabilité de B. Cette égalité ne signifie pas que l’intersection est nulle; la caractérisation donnée n’exige ni l’inversion des événements ni l’égalité de leurs probabilités propres.

7. Deux épreuves successives sont-elles indépendantes si, pour tout événement lié à la première, cet événement est indépendant de tout événement lié à la seconde ?

Oui, cette condition définit leur indépendance
Oui, dès que la première épreuve précède la seconde
Oui, dès que toutes leurs issues sont équiprobables
Oui, dès que les deux épreuves ont les mêmes issues

Oui, cette condition définit leur indépendance

Explication

L'indépendance exige que tout événement de la première épreuve soit indépendant de tout événement de la seconde. L'ordre des épreuves, leur identité ou l'équiprobabilité des issues ne suffit pas à établir cette condition.

8. On réalise deux épreuves indépendantes : un événement de la première a une probabilité de 0,4 et un événement de la seconde une probabilité de 0,7. Quelle est la probabilité que les deux événements se réalisent ?

1,10
0,30
0,12
0,28

0,28

Explication

Pour une issue correspondant à un couple de résultats indépendants, on multiplie les probabilités des deux composantes : 0,4×0,7=0,280,4 \times 0,7 = 0,28. La somme, la différence ou le produit par un complément ne correspond pas à cette règle.

9. Dans une expérience à deux issues appelée épreuve de Bernoulli, que désigne le paramètre pp ?

La somme des probabilités des deux issues
La probabilité du succès
La probabilité de l'échec
Le nombre de résultats possibles

La probabilité du succès

Explication

Une épreuve de Bernoulli comporte deux issues, et son paramètre pp est la probabilité du succès. La probabilité de l'échec est son complément, tandis que le nombre d'issues vaut deux et que leur probabilité totale vaut un.

10. Dans un univers Ω, un événement B est non vide et différent de Ω. Quel découpage de Ω constitue une partition en deux événements ?

{B, ∅}
{B, B̄}
{B, B ∩ B̄}
{B, Ω}

{B, B̄}

Explication

B et son contraire sont non vides, disjoints et leur réunion vaut Ω : ils forment donc une partition. L’intersection B ∩ B̄ est vide, Ω recouvre déjà B et ∅ ne constitue pas un second morceau non vide.

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Quelles propriétés définissent une partition de Ω ?

C’est une famille d’au moins deux événements non vides, deux à deux incompatibles, dont la réunion est Ω.

Quelle formule donne P(A)P(A) à partir d’une partition {B1,…,Bn}\{B_1,\ldots,B_n\} de Ω\Omega ?

P(A)=∑i=1nPBi(A)×P(Bi)P(A)=\sum_{i=1}^{n}P_{B_i}(A)\times P(B_i)

Quelle formule décompose P(A)P(A) selon BB et son complément lorsque 0<P(B)<10<P(B)<1 ?

P(A)=PB(A)×P(B)+PB‾(A)×P(B‾)P(A)=P_B(A)\times P(B)+P_{\overline{B}}(A)\times P(\overline{B})

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