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Rêves Vision
Terminale STI2D

Lire une probabilité sous la courbe d'une loi normale

Énoncé

La tension XX, en volts, délivrée par une prise de courant suit la loi normale de moyenne μ=230\mu = 230 V et d'écart-type σ=4\sigma = 4 V, c'est-à-dire XX suit N(230;4)\mathcal{N}(230\,;\,4).

À l'aide de la calculatrice, calculer les probabilités suivantes (arrondir au dix-millième) :
1. P(228X233)P(228 \leqslant X \leqslant 233) : la tension reste entre 228228 V et 233233 V.
2. P(X235)P(X \leqslant 235) : la tension ne dépasse pas 235235 V.
3. P(X225)P(X \geqslant 225) : la tension est au moins égale à 225225 V.

Mode élève : cherche d'abord par toi-même (les coups de pouce sont là pour t'aider), puis passe en vue « Corrigé » pour vérifier.

Voir le corrigé détaillé
  1. 1. Saisir les paramètres de la loi

    On utilise la fonction de la calculatrice donnant la probabilité d'un intervalle pour une loi normale (souvent notée `normalFRép` ou `normalcdf`). Pour chaque calcul, on renseigne la même moyenne μ=230\mu = 230 et le même écart-type σ=4\sigma = 4 ; seules les bornes changent. On veille bien à entrer l'écart-type 44 (et non la variance 1616).
  2. 2. Probabilité sur un intervalle fermé

    Pour P(228X233)P(228 \leqslant X \leqslant 233), on saisit la borne basse 228228 et la borne haute 233233 :
    P(228X233)0,4648.P(228 \leqslant X \leqslant 233) \approx 0{,}4648.
    Cette probabilité correspond à l'aire sous la courbe en cloche entre 228228 et 233233, soit environ 46,5%46{,}5\,\% des tensions.
  3. 3. Probabilité d'un seul côté (inférieur)

    Pour P(X235)P(X \leqslant 235), il n'y a pas de borne basse : on la remplace par une valeur très petite (par exemple 1099-10^{99}) et on prend 235235 comme borne haute :
    P(X235)0,8944.P(X \leqslant 235) \approx 0{,}8944.
    Il y a donc environ 89,4%89{,}4\,\% de chances que la tension ne dépasse pas 235235 V.
  4. 4. Probabilité d'un seul côté (supérieur)

    Pour P(X225)P(X \geqslant 225), on prend 225225 comme borne basse et une valeur très grande (par exemple 109910^{99}) comme borne haute. On peut aussi passer par l'événement contraire : P(X225)=1P(X225)P(X \geqslant 225) = 1 - P(X \leqslant 225). Dans les deux cas :
    P(X225)0,8944.P(X \geqslant 225) \approx 0{,}8944.
    La symétrie de la courbe autour de μ=230\mu = 230 explique que ce résultat soit identique au précédent : 225225 et 235235 sont à la même distance (55 V) de la moyenne.
    On obtient P(228X233)0,4648P(228 \leqslant X \leqslant 233) \approx 0{,}4648, P(X235)0,8944P(X \leqslant 235) \approx 0{,}8944 et P(X225)0,8944P(X \geqslant 225) \approx 0{,}8944.
Réponse finale
P(228X233)0,4648;P(X235)0,8944;P(X225)0,8944P(228 \leqslant X \leqslant 233) \approx 0{,}4648 \quad ; \quad P(X \leqslant 235) \approx 0{,}8944 \quad ; \quad P(X \geqslant 225) \approx 0{,}8944

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