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ExercicePremière, chapitre 5 — Probabilités conditionnelles · La formule des probabilités conditionnelles

Exercice 7

Calcul

L'objectif de cet exercice est la formule de Bayes, rencontrée dans l'introduction historique du cours.

1. Écrire de deux façons différentes la probabilité P(A∩B)P(A\cap B), à l'aide de la formule des probabilités conditionnelles.

2. En déduire que, si P(A)≠0P(A)\neq 0 et P(B)≠0P(B)\neq 0 : PA(B)=P(B)×PB(A)P(A)P_{A}(B)=\frac{P(B)\times P_{B}(A)}{P(A)}

3. Appliquer cette formule dans chacun des cas suivants :

(a) P(A)=0,4P(A)=0{,}4, P(B)=0,5P(B)=0{,}5 et PB(A)=0,6P_{B}(A)=0{,}6 ; calculer PA(B)P_{A}(B).

(b) P(A)=0,25P(A)=0{,}25, P(B)=0,2P(B)=0{,}2 et PB(A)=0,5P_{B}(A)=0{,}5 ; calculer PA(B)P_{A}(B).

(c) P(A)=0,6P(A)=0{,}6, P(B)=0,3P(B)=0{,}3 et PA(B)=0,4P_{A}(B)=0{,}4 ; calculer PB(A)P_{B}(A).

4. Que devient cette formule lorsque AA et BB sont indépendants ?

Corrigé

1. En appliquant la formule dans les deux sens : P(A∩B)=P(A)×PA(B)etP(A∩B)=P(B)×PB(A)P(A\cap B)=P(A)\times P_{A}(B) \qquad\text{et}\qquad P(A\cap B)=P(B)\times P_{B}(A)

2. Ces deux expressions désignent le même nombre, donc P(A)×PA(B)=P(B)×PB(A)P(A)\times P_{A}(B)=P(B)\times P_{B}(A) et en divisant les deux membres par P(A)P(A), qui est non nul : PA(B)=P(B)×PB(A)P(A)\boxed{P_{A}(B)=\frac{P(B)\times P_{B}(A)}{P(A)}}

3. (a) PA(B)=0,5×0,60,4=0,30,4=0,75P_{A}(B)=\dfrac{0{,}5\times 0{,}6}{0{,}4}=\dfrac{0{,}3}{0{,}4}=\boxed{0{,}75}

(b) PA(B)=0,2×0,50,25=0,10,25=0,4P_{A}(B)=\dfrac{0{,}2\times 0{,}5}{0{,}25}=\dfrac{0{,}1}{0{,}25}=\boxed{0{,}4}

(c) PB(A)=0,6×0,40,3=0,240,3=0,8P_{B}(A)=\dfrac{0{,}6\times 0{,}4}{0{,}3}=\dfrac{0{,}24}{0{,}3}=\boxed{0{,}8}

4. Si AA et BB sont indépendants, alors PB(A)=P(A)P_{B}(A)=P(A) et la formule devient PA(B)=P(B)×P(A)P(A)=P(B)P_{A}(B)=\frac{P(B)\times P(A)}{P(A)}=P(B)

On retrouve la caracteˊrisation de l’indeˊpendance : PA(B)=P(B).\boxed{\text{On retrouve la caractérisation de l'indépendance : } P_{A}(B)=P(B).}

Dans l'édifice

Thèmes

probabilités, probabilité conditionnelle, indépendance

Notions

espace probabilisé, indépendance

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