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Programme de mathématiques BCPST, seconde année

d) Lois usuelles

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Texte officiel du programme
ContenusCapacités et commentaires
Loi uniforme : densité, fonction de répartition, espérance, variance.
Loi exponentielle : densité, fonction de répartition, espérance, variance. Propriété d’invariance temporelle ou d’absence de mémoire : $P(X\geq s+t\mid X\geq s)=P(X\geq t)$ et on donne quelques exemples d’expériences donnant du sens à cette propriété.
⇌ Une variable aléatoire de loi exponentielle peut être simulée à partir d’une variable aléatoire suivant la loi uniforme sur $]0,1[$.
Loi normale (ou gaussienne) centrée et réduite : densité, espérance et variance.
⇌ On obtient les valeurs de la fonction de répartition (notée souvent $\Phi$) et de sa réciproque au moyen de la calculatrice ou d’une bibliothèque associée à un langage de programmation.
Un échantillon de valeurs utiles devra être rappelé.
⇌ Une variable aléatoire de loi normale peut être simulée à partir d’une variable aléatoire suivant la loi uniforme sur $]0,1[$.
Loi normale de paramètres $\mu$ et $\sigma^2$ : densité, espérance et variance.
Si $X$ suit une loi normale, alors $aX+b$ aussi si $a\neq 0$.
Pour une variable de loi $\mathscr{N}(\mu,\sigma^2)$, on se ramènera le plus souvent à la variable centrée réduite associée.
L2 Probabilité Probabilité continue solution

Analyse de covariance et moments d'une loi normale

On considère deux variables aléatoires réelles \(X\) et \(U\) indépendantes, ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Application du théorème central limite

Soit \(X_1, X_2, \ldots, X_{100}\) une suite de variables aléatoires indépendantes et identiquement distribuées su ...

L2 Analyse de données Statistique solution

Approximation d'une loi binomiale par une loi normale

\(\mathcal N(\mu,\sigma)\) désigne la loi normale de moyenne \(\mu\) et d’écart-t ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Approximation par une loi normale

On effectue un contrôle sur des pièces de un euro dont une proportion \(p=0.05\) est fausse et sur des pièces de d ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Autour d'une loi exponentielle

Soient \(X\) et \(Y\) deux variables aléatoires indépendantes suivant chacune une ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Calcul approché de probabilité et loi normale

Une machine fabrique des lames de carton empilées par paquets de 36. On suppose que chaque lame a une épaisseur ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Calcul approché de probabilités

Soit \(X\) une variable aléatoire réelle telle que \(\E(X) = 30\) et ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Calcul d'erreur

On suppose qu’un ordinateur effectue \(10^6\) opérations élémentaires pour un calcul donné. On suppose également q ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Calcul de probabilités

Une machine est conçue pour fabriquer des pièces pesant chacune \(0{,}5\) g. Dans les faits, le résultat n’est pas ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Calcul de risques

On suppose que le poids d’un adulte peut être modélisé par une variable aléatoire \(X\) qui suit une loi normale d ...

L2 Probabilité Probabilité discrète solution

Calcul par approximation

Un fournisseur d’accès internet met en place un point local d’accès qui dessert \(5\,000\) abonnés. À un instant d ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Calcul par approximation

L’observation a permis d’affirmer que le nombre d’étudiants qui entrent à la bibliothèque entre 9h00 et 10h30 suit une loi de Poisson de paramètre ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Calculs avec une loi normale

La demande d’un produit au cours d’une saison suit sensiblement la loi normale de moyenne \(5\,000\) et d’écart-ty ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Calculs avec une loi normale

\(\mathcal N(\mu,\sigma)\) désigne la loi normale de moyenne \(\mu\) et d’écart-t ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Calculs avec une loi normale

On suppose que la température (en degré Celsius) dans la ville de Rennes au mois de janvier est une variable aléatoire ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Calculs de lois

Soient \(\left(X_i\right)_{1 \leq i \leq 9}\) des variables aléatoires indépendantes, identiquement distribuées, s ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Changement de variable

Soit \(X\) une variable aléatoire absolument continue dont la densité est donnée par ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Changement de variable aléatoire

Soit \(X\) une variable aléatoire réelle suivant une loi uniforme sur \([0;1]\). ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Charges doctrinales et distribution des masses

Données :

  • D’après une étude de 2012 menée sur les soldats américains hommes (ANSUR II 2012), leur masse ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Comparaison de lois normales

Deux joueurs \(A\) et \(B\) sont en concurrence au lancer de poids. Un observateu ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Comparaison de lois normales

La note obtenue par des étudiants à un examen suit une variable aléatoire \(X\) de loi normale de moyenne ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Comparaison de probabilités

Si l’on tire un réel au hasard dans \([0,1]\), est-il plus probable d’avoir sa racine carrée inférieure à ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Contrôle qualité et loi normale

Une pièce usinée est dite conforme lorsque sa cote \(x\), exprimée en millimètres, appartient à l’intervalle ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Convergence d'une suite de variables aléatoires

Soit \((X_n)\) une suite de variables aléatoires i.i.d. selon une loi normale ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Densité d'une somme

Soient \(X\) et \(Y\) deux variables aléatoires indépendantes suivant chacune une ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Densité de probabilité

Soit la fonction \(f=\frac{1}{3}\textbf{1}_{[-1;2]}\).

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Deux approximations

Une machine produit des rondelles métalliques en grande série. Une rondelle est acceptée si son diamètre extérieur est compris entre ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Dimensionnement des chargements militaires : estimation et quantile

Dans l’ATP 3-21.18 (Foot Marches), la Unit Basic Load (UBL) correspond à la quantité standard de munitions qu’un fantassin doit porter avant réappr ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Distribution de Gumbel et les fonctions de répartition

Soient \(g\) et \(G\) deux fonctions définies pour tout ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Distribution normale

Le nombre de déjeuners servis chaque jour ouvrable par un restaurant d’entreprise est une variable aléatoire \(X\) ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Distribution normale

Une unité militaire prévoit le rassemblement de 1 400 soldats pour une cérémonie officielle. Les portes de l’enceinte ouvrent une demi-heure avant ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Distribution normale

Une base militaire doit planifier la distribution de rations alimentaires pour ses soldats. Le nombre de rations nécessaires chaque jour est une va ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Durée de vie

Une machine est composée de trois alternateurs indépendants. La durée de vie de \(T\) de chaque alternateur suit u ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Durée de vie d'un émetteur récepteur

Une unité de communication militaire est composée de trois émetteurs-récepteurs indépendants. La durée de vie ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Durée de vie de capteurs

Une usine fabrique des capteurs de température et d’humidité destinés à des stations météorologiques. Chaque capteur est composé de deux modules in ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Durée de vie et temps d'attente

On considère \(n\) lampes, \(n \in \mathbb{N}^*\). La durée de vie (en années) d’ ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Démonstrations de cours pour la loi normale

Soit \(X\) une variable aléatoire dont la loi est déterminée par la fonction densité définie pour tout ...

L2 Probabilité Probabilité discrète solution

Etude d'un jeu

Timothée vient d’ouvrir un salon de jeux. Pour l’instant, il n’a installé qu’une roulette et a simplifié le jeu de la manière suivante : on ne peut ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Etude d'une loi de probabilité

Soit \(X\) une variable aléatoire réelle suivant une loi uniforme sur \([0;1]\). ...

L2 Probabilité et statistique Probabilité discrète solution

exo7 6014

Une usine fabrique des billes de diamètre 8mm. Les erreurs d’usinage provoquent des variations de diamètre. On estime, sur les données antérieures, ...

L2 Probabilité et statistique Probabilité discrète solution

exo7 6018

Sur un grand nombre de personnes on a constaté que la répartition du taux de cholestérol suit une loi normale avec les résultats suivants:

- ...

L2 Probabilité et statistique Probabilité continue

exo7 6921

Soit \(X\) une variable aléatoire suivant une loi normale \(N(m,\sigma^2)\). Quel ...

L2 Probabilité et statistique Probabilité continue solution

exo7 6923

Une machine est conçue pour confectionner des paquets d’un poids de 500g, mais ils n’ont pas exactement tous le même poids. On a constaté que la di ...

L2 Probabilité et statistique Probabilité continue solution

exo7 6924

Madame Michel et Monsieur Lustucru vont chaque semaine au marché hebdomadaire de Kerplou. Madame Michel arrive à une heure aléatoire entre 8h et 12 ...

L2 Probabilité et statistique Probabilité continue solution

exo7 6925

Soit \(X\) et \(Y\) des variables aléatoires indépendantes de loi uniforme de den ...

L2 Probabilité et statistique Probabilité continue solution

exo7 6926

Soit \(X_1,\ldots, X_n\) des variables aléatoires indépendantes de même loi exponentielle ...

L2 Probabilité et statistique Statistique solution

exo7 6931

La firme Comtec vient de développer un nouveau dispositif électronique. Avant de le mettre en production, on veut en estimer la fiabilité en termes ...

L3 Probabilité et statistique Loi, indépendance, loi conditionnelle

exo7 6939

Soient \(X\), \(Y\) deux variables aléatoires indépendantes de même loi exponenti ...

L3 Probabilité et statistique Loi, indépendance, loi conditionnelle solution

exo7 6940

Soit \(X\) une variable aléatoire de loi normale \(\mathcal{N}(0,1)\) et ...

L3 Probabilité et statistique Loi, indépendance, loi conditionnelle solution

exo7 6943

Soit \(X\) une variable aléatoire de loi \(\mathcal{E}(\lambda)\). Montrer que ...