Baccalauréat 2015 MATHÉMATIQUES Série ES-L

sujet : Centres Étrangers 2015

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

Les trois parties de cet exercice peuvent être traitées de manière indépendante. Dans cet exercice, les résultats seront arrondis au millième.

partie a

Une entreprise spécialisée dans la fabrication de confitures fait appel à des producteurs locaux. À la livraison, l'entreprise effectue un contrôle qualité à l'issue duquel les fruits sont sélectionnés ou non pour la préparation des confitures.
Une étude statistique a établi que :

  • 22 % des fruits livrés sont issus de l'agriculture biologique ;
  • parmi les fruits issus de l'agriculture biologique, 95 % sont sélectionnés pour la préparation des confitures ;
  • parmi les fruits non issus de l'agriculture biologique, 90 % sont sélectionnés pour la préparation des confitures.

On prélève au hasard un fruit et on note :

  • B l'évènement « le fruit est issu de l'agriculture biologique » ;
  • S l'évènement « le fruit est sélectionné pour la préparation des confitures ».

Pour tout évènement E, on note p(E) sa probabilité, pF(E) la probabilité de l'évènement E sachant que l'évènement F est réalisé et E¯ évènement contraire de E.

  1. Représenter la situation par un arbre pondéré.

    On sait que :

    • 22 % des fruits livrés sont issus de l'agriculture biologique d'où p(B)=0,22 et p(B¯)=1-0,22=0,78.
    • Parmi les fruits issus de l'agriculture biologique, 95 % sont sélectionnés pour la préparation des confitures d'où pB(S)=0,95 et pB(S¯)=1-0,95=0,05.
    • Parmi les fruits non issus de l'agriculture biologique, 90 % sont sélectionnés pour la préparation des confitures d'où pB¯(S)=0,90 et pB¯(S¯)=1-0,90=0,10.

    L'arbre de pondéré traduisant la situation est :

    Arbre de probabilités : L'illustration svg n'est pas visible par votre navigateur.
  2. Déterminer la probabilité que le fruit soit sélectionné pour la préparation des confitures et qu'il soit issu de l'agriculture biologique.

    p(SB)=pB(S)×p(B)soitp(SB)=0,95×0,22=0,209

    La probabilité que le fruit soit sélectionné pour la préparation des confitures et qu'il soit issu de l'agriculture biologique est égale à 0,209.


  3. Montrer que p(S)=0,911.

    Les évènements B et S sont relatifs à la même épreuve, 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(S)=p(BS)+p(B¯S)

    Or p(B¯S)=pB¯(S)×p(B¯)Soitp(B¯S)=0,90×0,78=0,702

    On obtient alors p(S)=0,209+0,702=0,911

    La probabilité que le fruit a été sélectionné pour la préparation des confitures est égale à 0,911.


  4. Sachant que le fruit a été sélectionné pour la préparation des confitures, déterminer la probabilité qu'il ne soit pas issu de l'agriculture biologique.

    pS(B¯)=p(B¯S)p(S)SoitpS(B¯)=0,7020,9110,771

    Arrondie au millième près, la probabilité que le fruit sélectionné pour la préparation des confitures ne soit pas issu de l'agriculture biologique est 0,771.


partie b

Cette entreprise conditionne la confiture en pots de 300 grammes.
On note X la variable aléatoire qui, à chaque pot de confiture, associe sa masse en gramme.
On admet que X suit la loi normale d'espérance μ=300 et d'écart type σ=2.
L'entreprise ne commercialise les pots de confiture que si l'écart entre la masse affichée (c'est-à-dire 300 g) et la masse réelle ne dépasse pas 4 grammes.

  1. On prélève un pot au hasard. Déterminer la probabilité que le pot soit commercialisé.

    D'après le cours, si la variable aléatoire X suit la loi normale d'espérance μ et d'écart type σ alors, p(μ-2σXμ+2σ)0,954. Par conséquent, p(296X304)0,954

    La probabilité que le pot soit commercialisé est 0,954.


  2. Déterminer le réel a tel que p(X<a)=0,01.

    On détermine la valeur de a à l'aide de la fonction "Fractile" de la calculatrice :

    • Sur TI FracNormale(0.01,300,2)
    • Sur Casio InvNormCD(0.01,2,300)

    À l'aide de la calculatrice, on trouve a295,347.


partie c

Dans cette question, toute trace de recherche, même incomplète, sera prise en compte dans l'évaluation.

Le directeur commercial affirme que 90 % des consommateurs sont satisfaits de la qualité des produits commercialisés par son entreprise.
On réalise une étude de satisfaction sur un échantillon de 130 personnes. Parmi les personnes interrogées, 15 déclarent ne pas être satisfaites des produits.
Déterminer, en justifiant, si l'on doit remettre en question l'affirmation du directeur commercial.

Comme n=130, n×p=130×0,9=117 et n×(1-p)=130×0,1=13, les conditions d'utilisation d'un intervalle de fluctuation asymptotique sont réunies. L'intervalle de fluctuation asymptotique au seuil 0,95 est : I=[0,9-1,96×0,9×0,1130;0,9+1,96×0,9×0,1130]

Soit avec des valeurs approchées à 10-3 près des bornes de l'intervalle, l'intervalle de fluctuation asymptotique au seuil de 95 % de la fréquence des consommateurs satisfaits de la qualité des produits commercialisés par l'entreprise sur un échantillon de taille 130 est I=[0,848;0,952].

La fréquence f des consommateurs satisfaits de la qualité des produits commercialisés par l'entreprise dans l'échantillon est :f=130-151300,885

La fréquence f appartient à l'intervalle de fluctuation asymptotique au seuil de 95%, on ne remet pas en question l'affirmation du directeur commercial.



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