Terminale S - Loi uniforme Loi exponentielle
Terminale S - Loi uniforme Loi exponentielle Created Date: 10/27/2013 8:56:52 PM
Chapitre 13 : Intégration et loi exponentielle
Chapitre 13 : Intégration et loi exponentielle Terminale S 6 SAES Guillaume Propriété : Une variable aléatoire ???? suivant une loi exponentielle vérifie la propriété de durée de vie sans vieillissement : Pour tous réels et ℎ positifs, ????????≥????(???? R +ℎ)=????(???? Rℎ)
P3 – LOI EXPONENTIELLE
P3 – LOI EXPONENTIELLE TI-82 Stats –TI-83 Plus − TI-84 Plus Mots-clés :loi exponentielle, simulation 1 Objectifs • Calculer à partir de la loi exponentielle • Simuler avec la calculatrice un échantillon de réalisations d’une variable aléatoire de loi exponentielle
Probabilités Loi exponentielle Exercices corrigés
Remarque importante : Une loi exponentielle de paramètre est également appelée loi de durée de vie sans vieillissement La variable aléatoire continue suit une loi exponentielle de paramètre sur l’intervalle Ainsi, la fonction densité de probabilité est définie sur par
Chapitre 10 : Loi normale
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Loi uniforme. Loi exponentielle
I) Loi uniforme de probabilité sur [a : b]
La loi de probabilité qui admet
pour densité la fonction ࢌ constanteégale à
sur [ࢇ ; ࢈], est appelée loi uniforme sur [ࢇ ; ࢈]Soit [ࢉ ; ࢊ] un intervalle inclus dans [ࢇ ; ࢈] et ࢄ une variable aléatoire
suivant la loi uniforme sur [ࢇ ; ࢈], alors : ࡼ ( ࢉ ࢄ ࢊ )= Propriétés :
Si ܺ est une loi de probabilité suivant une loi uniforme sur l'intervalle [ܾ ;ܽ signifie que ܺ sur [ܾ ; ܽ L'espérance mathématique d'une variable aléatoireܾ ; ܽ] est ܧ(ܺ
Exemples :
1) Dans une ville (idéale) les autobus passent à chaque arrêt exactement toutes les
20 minutes. On appelle ܺ
ܺsur l'intervalle [0 ; 20], on a
donc : ( 5 ܺ et ܲ( ܺ 12 )= ܲ ( 12 ܺ enfin le temps d'attente moyen qui est égal à ܧܺ soit 10 minutes. 2) La fonction " alea » d'une calculatrice affiche au hasard un nombre réel appartenant à ]0 ; 1[. Soit ܺ le nombre affiché, ܺ une loi uniforme sur ]0 ; 1[. On a donc : ( 0,15 ܺ = 0,25 et ܲ( ܺ 0,8 ) = ܲ ( 0,8 ܺ =0,2Remarque :
Siܺ suit une loi uniforme sur [ܾ ;ܽ
répartition de ܺPour tout ݔג
ܨ (ݔ)=ܲ( ܺ ݔ )= 0 si ݔ ܽ si ܽݔܾ1 si ݔ ܾ
II) Loi exponentielle
1) Définition
Soit un réel strictement positif. Une variable aléatoire ࢄ suit une loi exponentielle de paramètre lorsque sa densité de probabilité est la fonction ࢌ la fonction définie sur [ 0 ; + [ par :Remarque :
On peut vérifier que ݂ est bien une densité de probabilité sur [0 ; + [ en effet :ł݂ est continue et positive sur [0 ; + [
= 1 - ݁ donc lim݂(ݔ)݀ݔ=1
Ce qui signifie que l'aire sous la courbe de
݂ sur [0 ; + [ est égale à 1
Résultats :
Soit ܺ une variable aléatoire suivant la loi exponentielle de paramètre , et ܽ et ܾ deux réels positifs ou nuls ,alors on a: = 1 - ݁ܽ ) = 1 - ܲ ( ܽ ܺ
Exemples :
Exemple 1 : La durée de vie d'un ordinateur portable exprimée en années est une variable aléatoire ܺ suivant la loi exponentielle de paramètre ߣ La probabilité que la durée de vie de cet ordinateur portable dépasse 5 ans est ( ܺ 5)=1െ ൎ0,535 La probabilité que la durée de vie de cet ordinateur portable soit inférieure à 3 ans est ܲ( ܺ 3)= =1െ݁ ൎ0,313 Exemple 2 : Le temps d'attente exprimé en minutes au guichet d'une banque est une variable aléatoire T suivant la loi exponentielle de paramètre ߣ probabilité qu'un client attende moins de 8 minutes est égale à 0,7. a) Calculer une valeur approchée à 0,0001 de ߣ = 0,7De là ݁
ൎ0,1505 b) Calculer la probabilité qu'un client attende entre 15 et 20 minutes ൎ0,0552) Propriétés
a) Espérance mathématique d'une loi exponentielleSoit ܺ
> 0 ),alors :Démonstration :
La fonction ܩ
a pour dérivée ܩ (ݐ)= t݁ d'où = lim0= lim
Comme on sait que lim
=0 et que lim =0 on a ܧ(ܺ Remarque : E(ܺ) représente la valeur moyenne de la variable aléatoire de ܺExemple :
Si ܺ est une variable aléatoire suivant une loi exponentielle de paramètre ߣ sa valeur moyenne soit égale à 20, alors on peut écrire que =20 d'où ߣ b) Probabilité conditionnelleDémonstration :
Soit ܺ une variable aléatoire suivant une loi exponentielle de paramètre ߣ et ܽ deux réels strictement positifs. On cherche la probabilité que ܺ supérieure ou égale à ܽ + ݐ sachant que ܺ est supérieure à ܽD'où
D'où le nom de " loi de durée de vie sans vieillissement » donné quelquefois à la loi exponentielle.Exemple :
La durée de vie d'un ordinateur portable exprimée en années est une variable aléatoire ܺ suivant la loi exponentielle de paramètre ߣ La probabilité que la durée de vie de cet ordinateur portable dépasse 5 ans sachant qu'il fonctionne depuis déjà 2 ans est égale à ( ܺ 5 )= ܲ( ܺ ൎ0,687 c) Fonction de répartition Si ࢄ est une variable aléatoire suivant une loi exponentielle de paramètreࣅ, on définit la fonction ࡲ appelée fonction de répartition de ࢄ de la façon
suivante :