Un magasin est équipé de caisses
automatiques en libre-service où le client scanne lui même ses
articles. Le logiciel d’une caisse déclenche régulièrement des demandes
de vérification. Un employé du magasin effectue alors un contrôle.
Partie A
Le contrôle peut être :
- soit « total » : l’employé du magasin scanne alors à nouveau
l’ensemble des articles
du client;
-soit « partiel » : l’employé choisit alors un ou plusieurs articles du
client pour vérifier
qu’ils ont bien été scannés.
Si un contrôle est déclenché, il s’agit une fois sur dix d’un contrôle
total.
Lorsqu’un contrôle total est déclenché, une erreur du client est
détectée dans 30 % des
cas.
Lorsqu’un contrôle partiel est effectué, dans 85% des cas, il n’y a pas
d’erreur.
Un contrôle est déclenché à une caisse automatique.
On considère les évènements suivants :
T : « Le contrôle est un contrôle total »;
E : « Une erreur est détectée lors du contrôle ».
1. Construire un arbre pondéré représentant la
situation puis déterminer P (non
T ∩E )
.
2. Calculer la
probabilité qu’une erreur soit détectée lors d’un contrôle.
3. Déterminer la
probabilité qu’un contrôle total ait été effectué, sachant qu’une
erreur a été détectée. On donnera la valeur arrondie au centième.
P
E(T)=+(T n E) / P(E)=0,1 x0,3 / 0,165 ~0,18.
Partie B
Sur une journée donnée, une caisse automatique déclenche 15 contrôles.
La probabilité
qu’un contrôle mette en évidence une erreur est p = 0,165. La détection
d’une erreur lors
d’un contrôle est indépendante des autres contrôles.
On note X la variable aléatoire égale au nombre d’erreurs détectées
lors des contrôles de
cette journée.
1. On admet
que la variable aléatoire X suit une loi binomiale. Préciser ses
paramètres.
n = 15 ; p = 0,165.
2. Déterminer la
probabilité qu’exactement 5 erreurs soient détectées. On donnera la
valeur arrondie au centième.
P(X=5) =(
155) x 0,165
5 x0,835
15-5~0,06.
3. Déterminer la
probabilité qu’au moins une erreur soit détectée. On donnera la valeur
arrondie au centième.
P(X
>1) = 1-p(X=0)=1.0,835
15 ~0,93.
4. On souhaite
modifier le nombre de contrôles déclenchés par la caisse de manière
à ce que la probabilité qu’au moins une erreur soit détectée chaque
jour soit supérieure à 99%.
Déterminer le nombre de contrôles, noté n, que doit déclencher la caisse chaque
jour pour
que cette contrainte soit respectée.
Y variable aléatoire égale au nombre d'erreurs détectées lors des contôles de la journée.
Y xuit la loi binomiale de paramètres n et p = 0,165.
P(Y
>1) = 1-P(Y=0)=1-0,835
n > 0,99.
0,01
>0,835n.
ln(0,01)
> n ln(0,835), la fonction logarithme étant strictement croissante.
n
> ln(0,01) / ln(0,835) ; n
> 25,5.
Il faut effectuuer 26 contrôles par jour.
Partie C
Le magasin comporte trois caisses automatiques identiques qui,
lors d’une journée, ont
chacune déclenché 20 contrôles. On note X
1, X
2 et
X
3 les variables aléatoires associant à
chacune des caisses le nombre d’erreurs détectées lors de cette
journée.
On admet que les variables aléatoires X
1,X
2 et X
3
sont indépendantes entre elles et suivent
chacune une loi binomiale B(20 ; 0,165).
1. Déterminer les valeurs
exactes de l’espérance et de la variance de la variable aléatoire X
1.
E(X
1) = n p = 20 x0,165=3,3.
V(X
1) = n p (1-p)=20 x0,165 x0,835=2,756.
2. On définit la
variable aléatoire S par S = X
1 + X
2 + X
3.
Justifier que E(S) = 9,9 et que V (S) = 8,2665.
E(S) = E(X
1)+E(X
2)+E(X
3)=3 E(X
1)=3 x3,3 = 9,9.
V(S) = V(X
1)+V(X
2)+V(X
3)=3 V(X
1) = 3 x2,756 =8,265.
3. Pour cette question, on utilisera 10 comme valeur de E(S).
À l’aide de l’inégalité de Bienaymé-Tchebychev, montrer que la
probabilité que le
nombre total d’erreurs sur la journée soit strictement compris entre 6
et 14 est supérieure à 0,48.
6 < S < 14 est équivalent à |S-10| < 4.
P( |S-10| < 4)=1-P( |S-10| > 4).
P( |S-10| > 4)< 8,265 / 42.
P( |S-10| < 4)=1-P( |S-10| > 4)>1-8,265 /16~0,48.