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Programme de mathématiques BCPST, seconde année

d) Lois usuelles

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104 exercices
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.
L3 Probabilité et statistique Variance, covariance, fonction génératrice solution

exo7 6952

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

L2 Probabilité Probabilité discrète solution

Fiabilité d'un système électronique

Un système électronique est constitué de \(n\) composants disposés en série. Cela implique que la panne d’un compo ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Fiabilité des systèmes en parallèle et loi exponentielle

Un poste de commandement utilise deux systèmes de communication indépendants et identiques, chacun ayant une durée de vie modélisée par une variabl ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

File d'attente

Après enquête, on estime que le temps de passage à une caisse, exprimé en unités de temps, est une variable aléatoire ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Files d'attente

On considère deux files d’attente indépendantes. Deux personnes arrivent simultanément et se présentent respectivement aux deux files d’attente. On ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Files d'attente

Dans un camp militaire, deux unités médicales indépendantes sont disponibles pour soigner les soldats blessés. Deux soldats arrivent simultanément ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Fonction de répartition

Soit \(\lambda>0\) et \(X\) une variable aléatoire admettant pour densité ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Fonction de répartition

Soit \(\lambda>0\) et \(X\) une variable aléatoire admettant pour densité ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Fonctions de répartition et changement de variable

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

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Fréquence d’arrivées logistiques

L’observation a permis d’affirmer que le nombre de camions de ravitaillement arrivant à un poste logistique entre 9h00 et 10h30 suit une loi de Poi ...

L2 Probabilité Probabilité discrète solution

Gain aléatoire sur une cible

Un joueur tire "parfaitement au hasard" sur une cible de 10 cm de rayon, constituée de deux parties : un disque central de rayon 5 cm, numéroté 1, ...

L2 Analyse de données Statistique solution

Initiation au tableur : probabilités et quantiles

À l’aide d’un tableur, calculer les quantités suivantes. Dans \(\mathcal N(\mu,\sigma)\), le second paramètre est ...

L2 Probabilité Probabilité discrète solution

Lancers de dé

On lance \(720\) fois un dé équilibré.

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Latence aléatoire et théorème central limite

Un centre de commandement envoie des ordres à un escadron de drones militaires. Pour des raisons opérationnelles (sécurité des fréquences, variatio ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Loi d'un min ou max

Soit \(X_1,..,X_n\) des variables aléatoires indépendantes suivant chacune une même loi exponentielle ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Loi d'une somme de variables aléatoires

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

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Loi d'une somme de variables aléatoires, question de cours

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

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Loi de Cauchy

Soit \(f\) une fonction définie pour tout \(x \in \R\) par ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Loi exponentielle et loi géométrique

Soit \(X\) une variable aléatoire réelle suivant une loi exponentielle de paramètre ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Loi log-normale

Soit \(X\) une variable aléatoire suivant une loi normale quelconque ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Loi log-normale

Soit \(X\) une variable aléatoire réelle définie sur un espace probabilisé ...

L2 Probabilité Probabilité continue

Loi log-normale et produits de variables aléatoires

La loi log-normale de paramètres \(\mu\in\mathbb{R}\) et \(\sigma>0\), notée ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Loi normale, calculs numériques

A l’aide des tables de valeurs, calculer \(\PP(-1.2 \leq Z \leq 1.1)\) où \(Z\) s ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Lois de probabilité, simulation

La fonction random disponible dans les logiciels de calcul permet de générer des nombres aléatoires sur l’intervalle ...

L2 Probabilité Probabilité continue

Maximum de lois exponentielles et convergence vers la loi de Gumbel

Soit \((X_i)_{i\geq 1}\) une famille de variables aléatoires mutuellement indépendantes, suivant chacune la loi ex ...

L3 Probabilité Probabilité continue solution

Maximum de variables exponentielles et loi de Gumbel

Soit \((X_i)_{i\geq 1}\) une famille de variables aléatoires mutuellement indépendantes, suivant chacune la loi ex ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Min et Max

Soit \(X_1,..,X_n\) des variables aléatoires indépendantes suivant chacune une même loi exponentielle ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Modélisation avec des estimateurs

Lors d’une élection, un candidat a obtenu 65% des voix. On considère deux échantillons de votants.

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Modélisation d'une journée de marche (ATP 3-21.18, Forced Marches)

Donnée (extrait) : « A normal foot march day, under ideal conditions, is 8 hours, for 32 kilometers at a rate of 4 kilometers per hour (kph). U ...

L2 Probabilité Probabilité discrète solution

Modélisation du nombre de connexions simultanées

Un fournisseur d’accès à Internet met en place un point local d’accès, qui dessert \(5000\) abonnés. Chaque abonné ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Moments de la loi exponentielle

Soit \(X\) une variable aléatoire suivant une loi exponentielle de paramètre ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Norme d'un vecteur gaussien et somme de variables exponentielles

Pour toute variable aléatoire \(T\), on définit la transformée de Laplace ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Optimisation d'un stock

La demande d’un produit au cours d’une saison suit une loi normale de moyenne 5 000 et d’écart-type 1 000.

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Optimisation par approximation

Un usager de train effectue régulièremment \(100\) trajets par mois en première classe. On admet qu’à chacun de se ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Paramètres de la loi uniforme

Soit \(X\) une variable aléatoire suivant une loi uniforme sur \([a;b]\). Calcule ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Production industrielle : loi normale

Le diamètre d’une pièce produite par une machine est modélisé par une variable aléatoire \(X\) suivant une loi nor ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Propriétés de la loi normale centrée réduite

Soit \(Z\) une variable aléatoire suivant une loi normale centrée réduite ...

L2 Analyse de données Statistique solution

Quantiles des lois d'échantillonnage au tableur

Les quantiles sont à gauche : \(t_{\nu;\gamma}\) pour la loi \(St(\nu)\), ...

L2 Probabilité Probabilité discrète solution

Réseau de transmissions

Un poste de commandement dessert \(5\,000\) terminaux de communication (véhicules, unités mobiles, postes radio). ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Saturation d'un standard téléphonique

Une entreprise compte \(300\) employés. Chaque employé utilise son téléphone de manière aléatoire, en moyenne ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Simulation d'une loi de Pareto

Soient \(a\) et \(b\) deux réels strictement positifs. On considère la fonction ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Simulation d'une loi exponentielle

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

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Simulation de loi : Rademacher, Laplace, Géométrique

Définition : Soit \(p \in ]0;1[\) : une variable \(X\) suit une loi de Rad ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Simulation et fonction de répartition

Soit \(X\) une variable aléatoire et soit \(F\) sa fonction de répartition. On su ...

L2 Analyse de données Statistique solution

Simuler la loi d'une moyenne

Les quantiles sont à gauche : \(t_{\nu;\gamma}\) désigne le quantile de la loi ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Surbooking

Pour un vol aérien, il arrive fréquemment que le nombre de réservations soit supérieur au nombre passagers présents dans l’avion. Pour compenser ce ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Surbooking militaire

Lors d’une opération de transport aérien stratégique, un avion militaire peut transporter au maximum 300 soldats. Pour optimiser l’utilisation des ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Taille dans une population et probabilités

Dans un pays, la taille en centimètres des femmes de 18 à 65 ans peut être modélisée par une variable aléatoire ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Temps d'attente

Le temps d’attente à une caisse de supermarché peut être modélisé par une variable aléatoire \(T\) qui suit une lo ...

L2 Probabilité Probabilité continue solution

Temps de fonctionnement de machines

Le fonctionnement d’une machine est perturbé par des pannes. On considère les variables aléatoires ...