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Niveau Maths sup
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Exo loi binomiale

Posté par
pythagore34
07-08-22 à 01:24

Bonjour , je bloque sur le problème suivant :

Un joueur joue 100 fois à un jeu. A chaque fois, il peut soit gagner 10 euros, soit perdre 10 euros. La probabilité de gagner ou de perdre est la même, 50%.
Quelle est la probabilité qu'il gagne plus de 50 euros à la fin des 100 parties?


Merci d'avance pour vos réponses.

Posté par
Mateo_13
re : Exo loi binomiale 07-08-22 à 05:39

Bonjour Pythagore34,

qu'as- tu as essayé ?
(Dans cette application directe de la loi binomiale).

Cordialement,
--
Mateo.

Posté par
carpediem
re : Exo loi binomiale 07-08-22 à 08:56

salut

en notant k le nombre de parties gagnées, quel est alors son gain ?

Posté par
flight
re : Exo loi binomiale 07-08-22 à 13:03

salut

la question parait simple mais cache surement une subtilité ... sinon ce serait un exo de premiere  ... je pencherai peut etre pour une loi de Markov  en prenant juste sa definition

Posté par
flight
re : Exo loi binomiale 07-08-22 à 13:05

..si G est le gain  , P(G50)E(G)/50

Posté par
flight
re : Exo loi binomiale 07-08-22 à 13:05

(plutot "inegalité de Markov plutot que loi deMarkov" ...

Posté par
carpediem
re : Exo loi binomiale 07-08-22 à 14:08

si k est le nombre de parties gagnées alors son gain algébrique est 10k - 10(100 - k) = 20k - 1000

à quelle condition gagne-t-il au moins 50 € ?

Posté par
Ulmiere
re : Exo loi binomiale 07-08-22 à 14:12

Prends le temps de poser toutes les variiables correctement, ce sera plus facile de le résoudre.

Soit (X_n, n\geqslant 1) une suite de v.a représentant les gains de chaque partie, iid telle que X_1 \overset{loi}{=} 10(2B_1-1) = 20B_1 - 10 avec B \sim Ber(1/2). C'est-à-dire que P(X_n = 10) = 1/2 = P(X_n = -10) pour tout n.

On pose S_0 = 0 et S_n = \sum_{k=1}^n X_k le gain cumulé à l'issue de la n-ième partie.

Il s'agit de calculer P(S_n \geqslant 50). Pour cela on pose pour tout n, B_n = X_n/20 + 1/2, de sorte que

S_n = \sum_{k=1}^n X_k = 20\sum_{k=1}^n B_k - 10n.

Alors Z_n = \dfrac{S_n + 10n}{20} est une somme de Bernoulli iid, i.e suit une loi binomiale de paramètres (n,1/2).

Ensuite,
\begin{array}{lcl}
 \\ P(S_n < N+1) &=& \sum_{k=0}^N P(S_n = k)\\
 \\ &=& \sum_{k=0}^N P(20Z_n-10n = k)\\
 \\ &=& \sum_{k=0}^N P(Z_n = \dfrac{k+10n}{20})\\
 \\ &=& \sum_{k=\lceil n/2 \rceil}^{\lfloor (N+10n)/20\rfloor} P(Z_n = k)\\
 \\ &=& \sum_{k=\lceil n/2 \rceil}^{\lfloor (N+10n)/20\rfloor} \binom{n}{k}(1/2)^k(1/2)^{n-k}\\
 \\ &=& 2^{-n}\sum_{k=\lceil n/2 \rceil}^{\lfloor (N+10n)/20\rfloor} \binom{n}{k}\\
 \\ &=& \cdots
 \\ \end{array}

et P(S_{100} \geqslant 50) = 1 - P(S_{100} < 49+1) = \cdots

Posté par
Ulmiere
re : Exo loi binomiale 07-08-22 à 14:14

Coquille: remplacer les k par des 20k-10n dans les sommes

Posté par
ty59847
re : Exo loi binomiale 07-08-22 à 14:48

Gagner plus de xxx euros , ça regroupe plein de cas.
On peut se poser des questions intermédiaires :
Il joue 100 fois, s'il gagne par exemple 52 fois, et donc il perd 48 fois, quel est son gain ?
- Quelle est la liste de tous les gains possibles ? (quand je dis gain, si le gain est négatif, je le compte quand même)
Formulé autrement, quelle est la liste de tous les résultats possibles ?
Ensuite, on voit qu'il y a symétrie... la proba de perdre k€ ou celle de gagner k€, c'est la même.
Donc on peut calculer la proba de gagner 0€, 20€ ou 40€.  Et l'exercice est quasiment fini.

Posté par
flight
re : Exo loi binomiale 07-08-22 à 14:56

me suis envoyé dans une maivaise piste tout seul :D

en effet   c'etait tout simple   :

X + Y  = 100    X et Y des va  qui sont le nombre de  gains et de pertes

on a aussi  10X-10Y =G     soit aussi G = 10X-10(100-X)=20X-1000

on veut que  P(G50) = P(20X-100050)= P(X52,5)    comme X suit une loi binomiale B(100;1/2)  par approximation par une loi normale  X suit N( 50 , 5)  

et P(X52,5)= 1-P(X52,5)=
1-P(Z(52,5-50) /25)  = 1-1/2 = 1- 0,6915 = 0,308

donc P(G50€) =0.308

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Exo loi binomiale 07-08-22 à 17:35

Bonjour,
Dommage de continuer à donner des pistes sans attendre que pythagore34 réagisse aux premières réponses

Posté par Profil profenligne16re : Exo loi binomiale 07-08-22 à 23:41

Bonsoir,
Voici une solution pour la classe de Terminale :

* Modération > "Solution" effacée.  *

Vous pouvez avoir des explications complémentaires sur ce site :
* Modération > Lien publicitaire effacé. *



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