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ExerciceSeconde, chapitre 3 — Probabilités · Probabilités conditionnelles et indépendance

Exercice 25

Calcul

Une urne contient cinq boules indiscernables au toucher : deux rouges et trois vertes. On tire successivement deux boules, sans remettre la première dans l'urne.

1. Quelle est la probabilité que la première boule tirée soit rouge ?

2. La première boule tirée est rouge. Quelle est alors la probabilité que la seconde le soit aussi ? Et si la première est verte ?

3. Représenter la situation par un arbre pondéré.

4. Calculer la probabilité d'obtenir deux boules rouges.

5. Calculer la probabilité d'obtenir exactement une boule rouge.

6. Reprendre la question 4. dans le cas où la première boule est remise dans l'urne. Les résultats sont-ils les mêmes ? Que peut-on en conclure sur l'indépendance des deux tirages ?

Corrigé

On note RR « la boule tirée est rouge » et VV « la boule tirée est verte ». L'urne contient au départ 22 boules rouges et 33 boules vertes, soit 55 boules.

1. P(R1)=25P(R_1)=\boxed{\dfrac{2}{5}}

2. Si la première boule est rouge, il reste dans l'urne 11 rouge et 33 vertes, soit 44 boules : PR1(R2)=14P_{R_1}(R_2)=\boxed{\frac{1}{4}} Si la première boule est verte, il reste 22 rouges et 22 vertes, soit 44 boules : PV1(R2)=24=12P_{V_1}(R_2)=\frac{2}{4}=\boxed{\frac{1}{2}}

3.

Figure

Attention : contrairement aux exercices précédents, les probabilités du second niveau ne sont pas les mêmes que celles du premier, puisque l'urne a changé de composition.

4. P(deux rouges)=25×14=220=110P(\text{deux rouges})=\dfrac{2}{5}\times\dfrac{1}{4}=\dfrac{2}{20} =\boxed{\dfrac{1}{10}}

5. Deux chemins conviennent, (R ;V)(R\,;V) et (V ;R)(V\,;R) : P(exactement une rouge)=25×34+35×24=620+620=1220=35P(\text{exactement une rouge})=\frac{2}{5}\times\frac{3}{4} +\frac{3}{5}\times\frac{2}{4}=\frac{6}{20}+\frac{6}{20}=\frac{12}{20}=\boxed{\frac{3}{5}}

6. Avec remise, l'urne est identique aux deux tirages et P(deux rouges)=25×25=425=0,16P(\text{deux rouges})=\frac{2}{5}\times\frac{2}{5}=\boxed{\frac{4}{25}=0{,}16} alors que sans remise on avait 110=0,1\dfrac{1}{10}=0{,}1. Les résultats sont donc différents : sans remise, les deux tirages ne sont pas indeˊpendants.\boxed{\text{sans remise, les deux tirages ne sont pas indépendants.}} En effet, le premier tirage modifie le contenu de l'urne, donc les probabilités du second. Avec remise, en revanche, les deux tirages sont indépendants.

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