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Variable aléatoire

Posté par
coatch
26-02-18 à 10:48

Bonjour voici l'exercice de mon DM, Pourriez vous m'aider s'il vous plaît.


Une industrie alimentaire produit des boules enrobées de chocolats de différentes couleurs. Le responsable de fabrication annonce que la proportion p de boules rouges ou jaunes, présentes dans la production, est égale à 0.36. On tire au hasard et avec remise un échantillon de n boules dans la production. On note Xn le nombre de boules rouges ou jaunes présentées dans cet échantillon.

1)a. Quelle est la loi suivie par a variable aléatoire Xn. Justifier et préciser les paramètres.
    b. Soit Fn la variable aléatoire définie par Fn = \frac{Xn}{n}. Que représente le nombre Fn pour un échantillon prélevé de n boules ?

On s'intéresse dans la suite, à la probabilité que Fn appartiennent à l'intervalle
In = [p-1.96 \frac{\sqrt{p(1-p)}}{\sqrt{n}} ; p+1.96 \frac{\sqrt{p(1-p)}}{\sqrt{n}}] pour différentes valeur de n.



2)Dans cette question n=100
a. Déterminer l'intervalle I100 ( arrondir les bornes à 10-4 près)
b.Montrer que a probabilité que F100 appartienne à l'intervalle I100 est égale à la probabilité P(27X10045) et en déterminer une valeur approchée à 10-3

n b1 = p - 1.96 \sqrt{\frac{p(1-p)}{n}} b2 = p + 1.96 \sqrt{\frac{p(1-p)}{n}} a b p(\frac{Xn}{n}In)
1002745
110
120


4) On souhaite augmenter la taille n de l'échantillon. Pour cela, on automatise les calculs sur tableur.

a) Réaliser la feuille de calculs ci-dessus jusqu'à n = 2000.
b) Représenter P(\frac{Xn}{n} In) en fonction de n sous forme d'un nuage de points.
c) Quelle conjecture peut-on faire sur la probabilité P (\frac{Xn}{n} In)

On dit que In = [p-1.96 \frac{\sqrt{p(1-p)}}{\sqrt{n}} ; p+1.96 \frac{\sqrt{p(1-p)}}{\sqrt{n}}] est l'intervalle de fluctuation asymptotique de la variable aléatoire \frac{Xn}{n} au seuil de 95%.

5) On définit pour n 100, la variable aléatoire Zn =\frac{Xn - E(Xn)}{\sigma (Xn)}
où E(Xn) et (Xn) désignent l'espérance et l'écart type de Xn.
a. Déterminer les bornes de l'intervalle de fluctuation In en fontion de n.
b. Démontrer que \frac{Xn}{n}   In équivaut à -1.96 Zn 1.96.
c) Justifier à l'aide d'un théorèmeque \lim_{n\rightarrow +infini} P(\frac{Xn}{n} In) = \int_{-1.96}^{1.96}{ \frac{1}{\sqrt{2\Pi }}e^{-\frac{1}{2}x²} dx}

6) Comparer pour quelques valeurs de n, l'intervalle In avec l'intervalle Jn de fluctuation au seuil de 95% introduit en classe de seconde : lorsque n25 et 0.2p0.8     Jn= [p-\frac{1}{\sqrt{n}} ; p+\frac{1}{\sqrt{n}}]

7) On s'interroge sur la proportion p=0.36 de boules rouges ou jaunes annoncées par le responsable de fabrication.
On décide de prélever 200 boules au hasard et avec remise dans la production. Dans cet échantillon, 62 sont rouges ou jaunes.
Peut-on accepter l'hypothèse selon laquelle la production contienne effectivement 36% de boules rouges ou jaunes ? Justifier.

Voila je pense n'avoir rien oublier.
Merci

Variable aléatoire

Posté par
coatch
re : Variable aléatoire 26-02-18 à 10:51

J'ai répondu à la première :

1.a. La variable aléatoire Xn suit une loi binomiale de façon aléatoire et avec remise. Les paramètres présents sont p et n. Ainsi Xn suit B ( 0.36 ; n )

Posté par
coatch
re : Variable aléatoire 26-02-18 à 10:54

Ensuite pour la 2.

Fn = \frac{Xn}{n}. Xn -> nombre totale de boules rouges ou jaunes.
                                       n -> le tirage aléatoire de boules

Donc Fn est la probabilité qu'on puisse tirer une boules rouges ou jaunes.

Ici je ne suis pas sûre.

Posté par
coatch
re : Variable aléatoire 26-02-18 à 12:24

2)a.

I100 = [0.36-1.96 \frac{\sqrt{0.36(1-0.36)}}{\sqrt{100}} ; 0.36+1.96 \frac{\sqrt{0.36(1-0.36)}}{\sqrt{100}}] = 0.266 (a l'arrondi)

Posté par
coatch
re : Variable aléatoire 26-02-18 à 15:32

Posté par
flight
re : Variable aléatoire 26-02-18 à 16:53

salut

Citation :
Une industrie alimentaire produit des boules enrobées de chocolats de différentes couleurs.


si les boule sont enrobées de chocololat ..avoir du jaune ou du rouge ..comment ?
ou alors l'enonvé veut dire avant enrobage

Posté par
flight
re : Variable aléatoire 26-02-18 à 16:55

..Xn suit une loi binomiale de parametre B(n;0,36)    et Fn = Xn/n  représente la proportion de boules rouges ou jaunes

Posté par
coatch
re : Variable aléatoire 26-02-18 à 17:05

Bonjour flight,

Oui je sais ça parait bizarre mais bon ce n'est qu'un énoncé ...
----------
D'accord ensuite pour la 2.a. j'ai mis le réponse précédemment et arrivé à la 2.b. c'est ici que je bloque.

Merci

Posté par
flight
re : Variable aléatoire 26-02-18 à 17:41

re... pour ton intervalle I100  ta réponse de 12h44 est bizarre l'intervalle

I100[0,26592 ; 0,455408]   donc   0,26592Fn/100 ;0,455408]     soit aussi  26,59Fn45,54   les valeurs de l'enoncé s'en approchent

Posté par
flight
re : Variable aléatoire 26-02-18 à 17:41

qui se situent entre 27 et 45

Posté par
flight
re : Variable aléatoire 26-02-18 à 17:43

rectification d'ecriture  donc   0,26592Xn/100 0,455408]    soit   26,592Xn45,5408

Posté par
coatch
re : Variable aléatoire 26-02-18 à 18:18

0,26592 Xn/100 0,455408  

Pourquoi /100 ?

Posté par
coatch
re : Variable aléatoire 27-02-18 à 11:16

Posté par
flight
re : Variable aléatoire 27-02-18 à 11:56

parce que c'est l'encadrement de Fn

Posté par
coatch
re : Variable aléatoire 27-02-18 à 12:01

Ah oui en effet je n'avais pas vu
Ca correspond à la 2.a. et 2.b. ce qu'on est en train de faire

Posté par
coatch
re : Variable aléatoire 28-02-18 à 10:40

Posté par
coatch
re : Variable aléatoire 28-02-18 à 10:50

3.

nb1 = p - 1.96 \sqrt{\frac{p(1-p)}{n}}b1 = p + 1.96 \sqrt{\frac{p(1-p)}{n}}abp(\frac{Xn}{n}In)
1000.265920.4540827450,953
1100,27030,449730490,954
1200,27410,445933530,954


PS : J'ai tout arrondi
Merci

Posté par
coatch
re : Variable aléatoire 28-02-18 à 11:41

Alors pour la 4.

J'ai fait tout ce qui est demandé mais je trouve que le nuage de point est très bizarre.

Variable aléatoire

Posté par
coatch
re : Variable aléatoire 28-02-18 à 14:06

Bon je continue

pour la 4.c.

Le conjecture est que la prob que Xn/n appartient à In est comprise environ entre [0.944 ; 0.56]

Posté par
coatch
re : Variable aléatoire 28-02-18 à 14:07

entre e[0.944 ; 0.956]

Posté par
coatch
re : Variable aléatoire 28-02-18 à 14:38

Posté par
coatch
re : Variable aléatoire 28-02-18 à 17:18

Posté par
coatch
re : Variable aléatoire 28-02-18 à 17:28

Quelqu'un peut m'aider parce qu'un m'a abandonner en plein milieu de l'exercice

SVP

Posté par
coatch
re : Variable aléatoire 01-03-18 à 10:23

Posté par
coatch
re : Variable aléatoire 01-03-18 à 10:34

SVP

Quelqu'un peut m'aider SVP !

Posté par
coatch
re : Variable aléatoire 01-03-18 à 13:11

Je suis vraiment coincée

S'il vous plaît !!!!!!!!!!!!!!!

Posté par
coatch
re : Variable aléatoire 01-03-18 à 13:43

Posté par
coatch
re : Variable aléatoire 01-03-18 à 17:56

Posté par
flight
re : Variable aléatoire 01-03-18 à 22:05

salut

est ce que t'a pu faire la  5) ,

Posté par
coatch
re : Variable aléatoire 02-03-18 à 10:21

Salut flight ravie de de revoir,

Non je suis bloquée, est ce que mes réponses précédentes sont exacts ?

Merci

Posté par
flight
re : Variable aléatoire 02-03-18 à 13:19

Tes réponses ont l air correctes qu à tu tenté pour la 5)?

Posté par
flight
re : Variable aléatoire 02-03-18 à 14:12

un coup de pouce

comme on a etablit que  :

p - 1,96(p(1-p)/n)Xn/np + 1,96(p(1-p)/n)

alors   n.p - 1,96(np(1-p))Xnnp + 1,96(np(1-p)).

comme  Z = (Xn - n.p)/  car  E(Xn)=n.p  

alors en remplacant  Xn dans l'inegalité par  Zn + n.p    il reste

-1,96Zn1.96

Posté par
flight
re : Variable aléatoire 02-03-18 à 14:13

.....avec =n.p(1-p)

Posté par
coatch
re : Variable aléatoire 02-03-18 à 14:43

D'accord en fait c'est logique .
Mais pour la 5.a.
On la déjà fait ? non ?

Posté par
coatch
re : Variable aléatoire 02-03-18 à 15:29

Par contre pour le théorème ... Je n'ai pas compris en cours donc l'appliquer ici je ne sais pas c'est lequel ....

Posté par
flight
re : Variable aléatoire 02-03-18 à 15:42

pour lim P(Xn/n In)    c'est bien ?

Posté par
coatch
re : Variable aléatoire 02-03-18 à 15:43

Non non c'est

Posté par
flight
re : Variable aléatoire 02-03-18 à 15:44

..de toute facon P(Xn/n In)   doit etre de 0,95  et l'expression qu'on trouve apres l'egalité c'est celle de la loi normale dont la variable aleatoire et Zn d'esperance 0  et d'ecart type 1

Posté par
flight
re : Variable aléatoire 02-03-18 à 15:45

je me doutais bien  que c'etait   et non pas

Posté par
flight
re : Variable aléatoire 02-03-18 à 15:48

le calcul de l'integrale est simplement  1,96)- (-1,96) = 2(1,96) - 1 = 2*0,9750 -1 = 0,95  (resultat attendu)

Posté par
flight
re : Variable aléatoire 02-03-18 à 15:49

pour la question 7) il suffit de verifier que la proportion 62/200  appartient bien à I200

Posté par
flight
re : Variable aléatoire 02-03-18 à 15:50

..pour affirmer que la production contient effectivement 36% de boules rouges ou jaunes avec une certitude de 95%

Posté par
coatch
re : Variable aléatoire 02-03-18 à 15:58

Merci pour les aides mais la 5.a.

Pour déterminer les bornes de l'intervalle In en fonction de n ? Je ne sais pas si on la faite...

Posté par
coatch
re : Variable aléatoire 02-03-18 à 18:04

Ah non c'est bon j'ai relu mes notes et oui c'est bon on y a répondu !!

Posté par
coatch
re : Variable aléatoire 02-03-18 à 18:05

Donc c'est pour la 6. et la 7. j'ai trouvé

Je te remercie grandement flight !!



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