Baccalauréat session 2008 MATHÉMATIQUES Série ES

sujet : Nouvelle Calédonie (Mars 2009)

Corrigé de l'exercice 3 : commun à tous les candidats

Un club de natation propose à ses adhérents trois types d'activité : la compétition, le loisir ou l'aquagym. Chaque adhérent ne peut pratiquer qu'une seule des trois activités.
30 % des adhérents au club pratiquent la natation en loisir, 20 % des adhérents au club pratiquent l'aquagym et le reste des adhérents pratiquent la natation en compétition.

Cette année, le club propose une journée de rencontre entre tous ses adhérents.
20 % des adhérents de la section loisir et un quart des adhérents de la section aquagym participent à cette rencontre. 30 % des adhérents de la section compétition ne participent pas à cette rencontre.

On interroge au hasard une personne adhérente à ce club. On considère les évènements suivants :

  • A « La personne interrogée pratique l'aquagym»,
  • C « La personne interrogée pratique la natation en compétition »,
  • L « La personne interrogée pratique la natation en loisir »,
  • R  « La personne interrogée participe à la rencontre » et R¯ son évènement contraire.
  1. Traduire les données de l'énoncé à l'aide d'un arbre pondéré.

    • 30 % des adhérents au club pratiquent la natation en loisir, 20 % des adhérents au club pratiquent l'aquagym et le reste des adhérents pratiquent la natation en compétition alors p(L)=0,3, p(A)=0,2 et p(C)=1-(0,3+0,2)=0,5

    • 20 % des adhérents de la section loisir et un quart des adhérents de la section aquagym participent à cette rencontre, 30 % des adhérents de la section compétition ne participent pas à cette rencontre alors pL(R)=0,2, pA(R)=0,25 et pC(R¯)=0,3 d'où pC(R)=1-0,3=0,7

    D'où l'arbre pondéré traduisant les données de l'énoncé :

    Arbre pondéré : L'illustration svg n'est pas visible par votre navigateur.
    1. Calculer la probabilité que la personne interrogée pratique la natation en compétition et qu'elle participe à la rencontre.

      p(CR)=pC(R)×p(C)soitp(CR)=0,7×0,5=0,35

      La probabilité que la personne interrogée pratique la natation en compétition et qu'elle participe à la rencontre est égale à 0,35.


    2. Le président du club déplore que plus de la moitié des adhérents ne participent pas à la rencontre. Justifier son affirmation par un calcul.

      • 30 % des adhérents au club pratiquent la natation en loisir et 20 % des adhérents de la section loisir participent à cette rencontre donc , 80% des des adhérents de la section loisir ne participent pas à cette rencontre.
        Ce qui représente 24% des adhérents. (0,3×0,8=0,24)

      • 20 % des adhérents au club pratiquent l'aquagym et le quart des adhérents de la section aquagym participent à cette rencontre donc , 75% des des adhérents de la section aquagym ne participent pas à cette rencontre.
        Ce qui représente 15% des adhérents. (0,2×0,75=0,15)

      • 50 % des adhérents au club pratiquent la natation en compétition et 30 % des adhérents de la section compétition ne participent pas à cette rencontre.
        Ce qui représente 15% des adhérents.(0,5×0,3=0,15)

      Or 0,24+0,15+0,15=0,54

      Ainsi, 54% des adhérents ne participent pas à la rencontre.


      Remarque :

      Il possible de répondre à cette question en utilisant un calcul de probabilité :

      Les évènements A, C et L déterminent une partition de l'ensemble des résultats de l'expérience aléatoire, alors d'après la formule des probabilités totales :A1,A2,,An  forment une partition de l'ensemble des résultats élémentaires d'une expérience aléatoire.
      Alors la probabilité d'un événement B est donnée par : p(B)=p(BA1)+p(BA2)++p(BAn)
      Dans le cas de deux évènements quelconques, A et B, relatifs à une même épreuve :p(B)=p(BA)+p(BA¯)
      p(R)=p(AR)+p(CR)+p(LR)

      Or p(AR)=pA(R)×p(A)etp(LR)=pL(R)×p(L)soitp(AR)=0,2×0,25=0,05etp(LR)=0,3×0,2=0,06

      D'où p(R)=0,05+0,35+0,06=0,46etp(R¯)=1-0,46=0,54

      Donc 54% des adhérents ne participent pas à la rencontre.


  2. On interroge une personne au hasard lors de la rencontre. Calculer la probabilité qu'elle soit dans la section compétition. Donner une valeur approchée du résultat arrondie à 10− 2 près.

    • Pour les candidats qui n'ont pas calculé la probabilité de l'évènement « La personne interrogée participe à la rencontre » :
      54% des adhérents ne participent pas à la rencontre donc p(R¯)=0,54 et p(R)=1-0,54=0,46

    • Il s'agit de calculer la probabilité conditionnelle de l'évènement « La personne interrogée pratique la natation en compétition » sachant que l'évènement « La personne interrogée participe à la rencontre » est réalisé : pR(C)=p(CR)p(R)soitpR(C)=0,350,460,76

    La probabilité qu'une personne participant à la rencontre soit dans la section compétition est égale à 0,76.


  3. Les tarifs du club pour l'année sont les suivants : l'adhésion à la section compétition est de 100 € et l'adhésion à la section loisir ou à l'aquagym est de 60 €. De plus, une somme de 15 € est demandée aux adhérents qui participent à la rencontre.
    On appelle S la somme annuelle payée par un adhérent de ce club (adhésion et participation éventuelle à la rencontre).

    1. Recopier et compléter le tableau suivant donnant la loi de probabilité de S :

      p(CR¯)=pC(R¯)×p(C)soitp(CR¯)=0,3×0,5=0,15

      La probabilité que la somme payée soit de 100 € est égale à 0,15. Par conséquent, la probabilité que la somme payée soit de 60 € est égale à :1-(0,11+0,15+0,35)=0,39

      D'où le tableau établissant la loi de probabilité de la somme payée par les adhérents :

      Si6075100115
      Pi0,390,110,150,35

    2. Calculer l'espérance mathématique de S et interpréter ce nombre.

      L'espérance mathématiqueSoit P une loi de probabilité sur un ensemble fini de résultats numériques xi. L'espérance mathématique de cette loi est le nombre réel μ :μ=x1p1+x2p2++xnpn=i=1nxipi  μ de la loi de probabilité associée à la somme annuelle payée par un adhérent S est : μ=0,39×60+0,11×75+0,15×100+0,35×115=86,9

      La somme annuelle moyenne payée par un adhérent est de 86,9 €



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