Probabilité : Loi des grands nombres - Spécialité

Inégalité de Bienaymé Tchebychev

Exercice 1 : Utiliser la loi d'échantillonnage et l'inégalité de Bienaymé Tchebychev pour trouver un majorant

Soit \( \left( X_{1},..., X_{ 80 } \right) \) un échantillon de taille \( 80 \) de la variable aléatoire \( X \) qui suit la loi binomiale de paramètres \( n = 550 \) et \( p = 0,8 \).
On définit : \[ M = \dfrac{X_{1} + ... + X_{ 80}}{80} \]

Donner un majorant de \( P \left( | M - 440 | \geq 14 \right) \) en appliquant l'inégalité de Bienaymé Tchebychev.
On donnera une valeur arrondie du résultat à \( 10^{-3} \) près.

Exercice 2 : Appliquer l’inégalité de Bienaymé Tchebychev

Une variable aléatoire \( X \) suit une loi binomiale \( B( 1800, \dfrac{3}{10} ) \).

Appliquer l'inégalité de Bienaymé Tchebychev pour trouver un majorant de \( P( | X - 540 | \geq 30 ) \).
On donnera la réponse sous forme de fraction simplifiée, sans préciser de quoi il s'agit.

Exercice 3 : Utiliser l'inégalité de Bienaymé Tchebychev pour déterminer la taille d'un échantillon

Aux urgences d’un hôpital lors d’une épidémie, le nombre de malades qui arrivent chaque jour est donné par la variable aléatoire \( X \) d’espérance \( 46 \) et de variance \( 20 \).

Donner une majoration de \( P \left( | X - 46 | \geq 20 \right) \) en appliquant l'inégalité de Bienaymé Tchebychev.
On donnera la réponse sous la forme d'une fraction.
Donner une minoration de la probabilité que le nombre de malades soit strictement compris entre \( 30 \) et \( 62 \).
On donnera une valeur arrondie du résultat à \( 10^{-3} \) près.

Exercice 4 : Déterminer la taille d’un échantillon connaissant les paramètres de la variable aléatoire

Le nombre d’heures d’ensoleillement sur l’ile d’Oléron est une variable aléatoire \(X\) d’espérance 2600 et d’écart type 120.

Donner les résultats arrondis au centième si nécessaire.
Déterminer le nombre a tel que \( P(|X-2600|\lt a) \geq 0,3 \).

Exercice 5 : Utiliser la loi d'échantillonnage et l'inégalité de Bienaymé Tchebychev pour trouver un majorant

Soit \( \left( X_{1},..., X_{ 40 } \right) \) un échantillon de taille \( 40 \) de la variable aléatoire \( X \) qui suit la loi binomiale de paramètres \( n = 650 \) et \( p = 0,1 \).
On définit : \[ M = \dfrac{X_{1} + ... + X_{ 40}}{40} \]

Donner un majorant de \( P \left( | M - 65 | \geq 13 \right) \) en appliquant l'inégalité de Bienaymé Tchebychev.
On donnera une valeur arrondie du résultat à \( 10^{-3} \) près.
False