Question Number 147130 by puissant last updated on 18/Jul/21
Commented by puissant last updated on 18/Jul/21
$$\mathrm{merci}\:\mathrm{prof} \\ $$
Commented by Olaf_Thorendsen last updated on 18/Jul/21
$$\mathrm{J}'\mathrm{ai}\:\mathrm{oublie}\:\mathrm{de}\:\mathrm{calculer}\:\mathrm{la}\:\mathrm{variance}\:\mathrm{et} \\ $$$$\mathrm{l}'\mathrm{ecart}−\mathrm{type}\:! \\ $$$$ \\ $$$$\mathrm{V}\left(\mathrm{X}\right)\:\approx\:\mathrm{43},\mathrm{51\%}×\left(\mathrm{7}−\mathrm{7},\mathrm{56}\right)^{\mathrm{2}} \\ $$$$+\mathrm{56},\mathrm{45\%}\left(\mathrm{8}−\mathrm{7},\mathrm{56}\right)^{\mathrm{2}} \\ $$$$\mathrm{V}\left(\mathrm{X}\right)\:\approx\:\mathrm{0},\mathrm{24} \\ $$$$ \\ $$$$\sigma\left({X}\right)\:=\:\sqrt{\mathrm{V}\left(\mathrm{X}\right)}\:\approx\:\mathrm{0},\mathrm{50} \\ $$
Answered by Olaf_Thorendsen last updated on 18/Jul/21
$$\left.\mathrm{1}\right) \\ $$$$\mathrm{Soit}\:\mathrm{G}\:\mathrm{la}\:\mathrm{variable}\:\mathrm{aleatoire}\:\mathrm{qui} \\ $$$$\mathrm{mesure}\:\mathrm{le}\:\mathrm{nombre}\:\mathrm{de}\:\mathrm{gauchers}\:\mathrm{dans} \\ $$$$\mathrm{un}\:\mathrm{groupe}\:\mathrm{de}\:\mathrm{huit}\:\mathrm{personnes}\:\mathrm{de}\:\mathrm{cette} \\ $$$$\mathrm{population}.\:\mathrm{G}\:\mathrm{prend}\:\mathrm{les}\:\mathrm{valeurs}\:\mathrm{0}\:\mathrm{a}\:\mathrm{8}. \\ $$$$\mathrm{On}\:\mathrm{peut}\:\mathrm{aussi}\:\:\mathrm{appeler}\:\mathrm{D}\:\mathrm{la}\:\mathrm{variable} \\ $$$$\mathrm{aleatoire}\:\mathrm{qui}\:\mathrm{mesure}\:\mathrm{le}\:\mathrm{nombre}\:\mathrm{de} \\ $$$$\mathrm{droitiers}.\:\mathrm{En}\:\mathrm{fait},\:\mathrm{D}\:=\:\mathrm{8}−\mathrm{G} \\ $$$$\mathrm{1}.\mathrm{1}. \\ $$$$\mathrm{Probabilite}\:\mathrm{de}\:\mathrm{zero}\:\mathrm{gaucher}\:: \\ $$$$\mathbb{P}\left(\mathrm{G}=\mathrm{0}\right)\:=\:\mathbb{P}\left(\mathrm{D}=\mathrm{8}\right) \\ $$$$\mathbb{P}\left(\mathrm{G}=\mathrm{0}\right)\:=\left(\frac{\mathrm{9}}{\mathrm{10}}\right)×\left(\frac{\mathrm{9}}{\mathrm{10}}\right)×…×\left(\frac{\mathrm{9}}{\mathrm{10}}\right) \\ $$$$\mathbb{P}\left(\mathrm{G}=\mathrm{0}\right)\:=\:\left(\frac{\mathrm{9}}{\mathrm{10}}\right)^{\mathrm{8}} \\ $$$$\mathrm{La}\:\mathrm{probabilite}\:\mathrm{d}'\mathrm{au}\:\mathrm{moins}\:\mathrm{un}\:\mathrm{gaucher} \\ $$$$\mathrm{est}\:\mathrm{le}\:\mathrm{complement}\:: \\ $$$$\mathbb{P}\left(\mathrm{G}\geqslant\mathrm{1}\right)\:=\:\mathrm{1}−\mathbb{P}\left(\mathrm{G}=\mathrm{0}\right)\:=\:\mathrm{1}−\left(\frac{\mathrm{9}}{\mathrm{10}}\right)^{\mathrm{8}} \\ $$$$\mathbb{P}\left(\mathrm{G}\geqslant\mathrm{1}\right)\:\approx\:\mathrm{56},\mathrm{95\%} \\ $$$$ \\ $$$$\mathrm{1}.\mathrm{2}. \\ $$$$\mathrm{Probabilite}\:\mathrm{pour}\:\mathrm{que}\:\mathrm{les}\:\mathrm{3}\:\mathrm{premieres} \\ $$$$\mathrm{personnes}\:\mathrm{du}\:\mathrm{groupe}\:\mathrm{de}\:\mathrm{8}\:\mathrm{soient} \\ $$$$\mathrm{gaucheres},\:\mathrm{les}\:\mathrm{5}\:\mathrm{autres}\:\mathrm{droitieres}\:: \\ $$$$\left(\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{10}}\right)^{\mathrm{3}} ×\left(\frac{\mathrm{9}}{\mathrm{10}}\right)^{\mathrm{5}} . \\ $$$$\mathrm{Mais}\:\mathrm{ce}\:\mathrm{n}'\mathrm{est}\:\mathrm{pas}\:\mathrm{forcement}\:\mathrm{les}\:\mathrm{3} \\ $$$$\mathrm{premieres}\:\mathrm{personnes}\:\mathrm{qui}\:\mathrm{sont}\:\mathrm{gaucheres} \\ $$$$\mathrm{Il}\:\mathrm{faut}\:\mathrm{multiplier}\:\mathrm{par}\:\mathrm{le}\:\mathrm{nombre}\:\mathrm{de} \\ $$$$\mathrm{combinaisons}\:\mathrm{possibles}\::\:\mathrm{C}_{\mathrm{3}} ^{\mathrm{8}} \\ $$$$\mathbb{P}\left(\mathrm{G}=\mathrm{3}\right)\:=\:\mathbb{P}\left(\mathrm{D}=\mathrm{5}\right)\:=\:\mathrm{C}_{\mathrm{3}} ^{\mathrm{8}} \left(\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{10}}\right)^{\mathrm{3}} \left(\frac{\mathrm{9}}{\mathrm{10}}\right)^{\mathrm{5}} \\ $$$$\mathbb{P}\left(\mathrm{G}=\mathrm{3}\right)\:\approx\:\mathrm{3},\mathrm{31\%} \\ $$$$ \\ $$$$\left.\mathrm{2}\right) \\ $$$$\mathrm{Il}\:\mathrm{y}\:\mathrm{a}\:\mathrm{10}\:\mathrm{paires}\:\mathrm{de}\:\mathrm{ciseaux},\:\mathrm{7}\:\mathrm{pour} \\ $$$$\mathrm{droitiers}\:\mathrm{et}\:\mathrm{3}\:\mathrm{pour}\:\mathrm{gauchers}. \\ $$$$\mathrm{Pour}\:\mathrm{que}\:\mathrm{les}\:\mathrm{8}\:\mathrm{membres}\:\mathrm{du}\:\mathrm{personnel} \\ $$$$\mathrm{trouvent}\:\mathrm{une}\:\mathrm{paire}\:\mathrm{de}\:\mathrm{ciseaux} \\ $$$$\mathrm{convenable},\:\mathrm{il}\:\mathrm{faut}\:\mathrm{necessairement}\:\mathrm{1},\:\mathrm{2} \\ $$$$\mathrm{ou}\:\mathrm{3}\:\mathrm{gauchers}. \\ $$$$\mathrm{Plus}\:\mathrm{de}\:\mathrm{trois}\:\mathrm{gauchers}\:\mathrm{ne}\:\mathrm{convient}\:\mathrm{pas} \\ $$$$\mathrm{car}\:\mathrm{il}\:\mathrm{n}'\mathrm{y}\:\mathrm{a}\:\mathrm{que}\:\mathrm{3}\:\mathrm{paires}\:\mathrm{de}\:\mathrm{ciseaux} \\ $$$$\mathrm{pour}\:\mathrm{gauchers}. \\ $$$$\mathrm{Zero}\:\mathrm{gaucher}\:\mathrm{ne}\:\mathrm{convient}\:\mathrm{pas}\:\mathrm{car}\:\mathrm{alors} \\ $$$$\mathrm{il}\:\mathrm{y}\:\mathrm{aurait}\:\mathrm{8}\:\mathrm{droitiers}\:\mathrm{et}\:\mathrm{il}\:\mathrm{n}'\mathrm{y}\:\mathrm{a}\:\mathrm{que}\:\mathrm{7} \\ $$$$\mathrm{paires}\:\mathrm{de}\:\mathrm{ciseaux}\:\mathrm{pour}\:\mathrm{droitiers}. \\ $$$$\mathrm{Appelons}\:“\mathrm{OK}''\:\mathrm{l}'\mathrm{evenement}\:“\mathrm{chaque} \\ $$$$\mathrm{membre}\:\mathrm{du}\:\mathrm{personnel}\:\mathrm{a}\:\mathrm{une}\:\mathrm{paire}\:\mathrm{de} \\ $$$$\mathrm{ciseaux}\:\mathrm{convenable}''\:\mathrm{alors}\:: \\ $$$$\mathbb{P}\left(“\mathrm{OK}''\right)\:=\:\mathbb{P}\left(\mathrm{G}=\mathrm{1}\right)+\mathbb{P}\left(\mathrm{G}=\mathrm{2}\right)+\mathbb{P}\left(\mathrm{G}=\mathrm{3}\right) \\ $$$$\mathbb{P}\left(“\mathrm{OK}''\right)\:=\:\mathrm{C}_{\mathrm{1}} ^{\mathrm{8}} \left(\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{10}}\right)\left(\frac{\mathrm{9}}{\mathrm{10}}\right)^{\mathrm{7}} +\mathrm{C}_{\mathrm{2}} ^{\mathrm{8}} \left(\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{10}}\right)^{\mathrm{2}} \left(\frac{\mathrm{9}}{\mathrm{10}}\right)^{\mathrm{6}} \\ $$$$+\mathrm{C}_{\mathrm{3}} ^{\mathrm{8}} \left(\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{10}}\right)^{\mathrm{3}} \left(\frac{\mathrm{9}}{\mathrm{10}}\right)^{\mathrm{5}} \\ $$$$\mathbb{P}\left(“\mathrm{OK}''\right)\:\approx\:\mathrm{56},\mathrm{45\%} \\ $$$$ \\ $$$$\left.\mathrm{3}\right) \\ $$$$\mathrm{Soit}\:\mathrm{X}\:\mathrm{la}\:\mathrm{variable}\:\mathrm{aleatoire}\:\mathrm{prenant} \\ $$$$\mathrm{pour}\:\mathrm{valeur}\:\mathrm{le}\:\mathrm{nombre}\:\mathrm{de}\:\mathrm{personnes} \\ $$$$\mathrm{ayant}\:\mathrm{trouve}\:\mathrm{une}\:\mathrm{bonne}\:\mathrm{paire}\:\mathrm{de} \\ $$$$\mathrm{ciseaux}.\:\mathrm{X}\:\mathrm{prend}\:\mathrm{les}\:\mathrm{valeurs}\:\mathrm{de}\:\mathrm{0}\:\mathrm{a}\:\mathrm{8}. \\ $$$$\mathrm{On}\:\mathrm{batit}\:\mathrm{tous}\:\mathrm{les}\:\mathrm{doublets}\:\mathrm{possibles}\:\mathrm{et} \\ $$$$\mathrm{on}\:\mathrm{determine}\:\mathrm{dans}\:\mathrm{chaque}\:\mathrm{cas}\:\mathrm{la} \\ $$$$\mathrm{valeur}\:\mathrm{de}\:\mathrm{X}\:: \\ $$$$\left(\mathrm{G}=\mathrm{0},\mathrm{D}=\mathrm{8}\right)\::\:\mathrm{X}\:=\:\mathrm{7}\:\left(\mathrm{ok}\:\mathrm{pour}\:\mathrm{7D}\right) \\ $$$$\left(\mathrm{G}=\mathrm{1},\mathrm{D}=\mathrm{7}\right)\::\:\mathrm{X}\:=\:\mathrm{8}\:\left(\mathrm{ok}\:\mathrm{pour}\:\mathrm{1G}\:\mathrm{et}\:\mathrm{7D}\right) \\ $$$$\left(\mathrm{G}=\mathrm{2},\mathrm{D}=\mathrm{6}\right)\::\:\mathrm{X}\:=\:\mathrm{8}\:\left(\mathrm{ok}\:\mathrm{pour}\:\mathrm{2G}\:\mathrm{et}\:\mathrm{6D}\right) \\ $$$$\left(\mathrm{G}=\mathrm{3},\mathrm{D}=\mathrm{5}\right)\::\:\mathrm{X}\:=\:\mathrm{8}\:\left(\mathrm{ok}\:\mathrm{pour}\:\mathrm{3G}\:\mathrm{et}\:\mathrm{5D}\right) \\ $$$$\left(\mathrm{G}=\mathrm{4},\mathrm{D}=\mathrm{4}\right)\::\:\mathrm{X}\:=\:\mathrm{7}\:\left(\mathrm{ok}\:\mathrm{pour}\:\mathrm{3G}\:\mathrm{et}\:\mathrm{4D}\right) \\ $$$$\left(\mathrm{G}=\mathrm{5},\mathrm{D}=\mathrm{3}\right)\::\:\mathrm{X}\:=\:\mathrm{6}\:\left(\mathrm{ok}\:\mathrm{pour}\:\mathrm{3G}\:\mathrm{et}\:\mathrm{3D}\right) \\ $$$$\left(\mathrm{G}=\mathrm{6},\mathrm{D}=\mathrm{2}\right)\::\:\mathrm{X}\:=\:\mathrm{5}\:\left(\mathrm{ok}\:\mathrm{pour}\:\mathrm{3G}\:\mathrm{et}\:\mathrm{2D}\right) \\ $$$$\left(\mathrm{G}=\mathrm{7},\mathrm{D}=\mathrm{1}\right)\::\:\mathrm{X}\:=\:\mathrm{4}\:\left(\mathrm{ok}\:\mathrm{pour}\:\mathrm{3G}\:\mathrm{et}\:\mathrm{1D}\right) \\ $$$$\left(\mathrm{G}=\mathrm{8},\mathrm{D}=\mathrm{0}\right)\::\:\mathrm{X}\:=\:\mathrm{3}\:\left(\mathrm{ok}\:\mathrm{pour}\:\mathrm{3G}\right) \\ $$$$ \\ $$$$\mathrm{On}\:\mathrm{a}\:\mathrm{donc}\:: \\ $$$$\mathbb{P}\left(\mathrm{X}=\mathrm{0}\right)\:=\:\mathrm{0} \\ $$$$\mathbb{P}\left(\mathrm{X}=\mathrm{1}\right)\:=\:\mathrm{0} \\ $$$$\mathbb{P}\left(\mathrm{X}=\mathrm{2}\right)\:=\:\mathrm{0} \\ $$$$\mathbb{P}\left(\mathrm{X}=\mathrm{3}\right)\:=\:\mathbb{P}\left(\mathrm{G}=\mathrm{8}\right)\:=\:\mathrm{C}_{\mathrm{8}} ^{\mathrm{8}} \left(\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{10}}\right)^{\mathrm{8}} \\ $$$$\mathbb{P}\left(\mathrm{X}=\mathrm{4}\right)\:=\:\mathbb{P}\left(\mathrm{G}=\mathrm{7}\right)\:=\:\mathrm{C}_{\mathrm{7}} ^{\mathrm{8}} \left(\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{10}}\right)^{\mathrm{7}} \left(\frac{\mathrm{9}}{\mathrm{10}}\right) \\ $$$$\mathbb{P}\left(\mathrm{X}=\mathrm{5}\right)\:=\:\mathbb{P}\left(\mathrm{G}=\mathrm{6}\right)\:=\:\mathrm{C}_{\mathrm{6}} ^{\mathrm{8}} \left(\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{10}}\right)^{\mathrm{6}} \left(\frac{\mathrm{9}}{\mathrm{10}}\right)^{\mathrm{2}} \\ $$$$\mathbb{P}\left(\mathrm{X}=\mathrm{6}\right)\:=\:\mathbb{P}\left(\mathrm{G}=\mathrm{5}\right)\:=\:\mathrm{C}_{\mathrm{5}} ^{\mathrm{8}} \left(\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{10}}\right)^{\mathrm{5}} \left(\frac{\mathrm{9}}{\mathrm{10}}\right)^{\mathrm{3}} \\ $$$$\mathbb{P}\left(\mathrm{X}=\mathrm{7}\right)\:=\:\mathbb{P}\left(\mathrm{G}=\mathrm{0}\right)+\:\mathbb{P}\left(\mathrm{G}=\mathrm{4}\right) \\ $$$$=\:\mathrm{C}_{\mathrm{0}} ^{\mathrm{8}} \left(\frac{\mathrm{9}}{\mathrm{10}}\right)^{\mathrm{8}} +\mathrm{C}_{\mathrm{4}} ^{\mathrm{8}} \left(\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{10}}\right)^{\mathrm{4}} \left(\frac{\mathrm{9}}{\mathrm{10}}\right)^{\mathrm{5}} \\ $$$$\mathbb{P}\left(\mathrm{X}=\mathrm{8}\right)\:=\:\mathbb{P}\left(“\mathrm{OK}''\right) \\ $$$$ \\ $$$$\mathrm{Sortons}\:\mathrm{la}\:\mathrm{calculette}\:: \\ $$$$\mathbb{P}\left(\mathrm{X}=\mathrm{0}\right)\:=\:\mathrm{0\%}\:\mathrm{exactement} \\ $$$$\mathbb{P}\left(\mathrm{X}=\mathrm{1}\right)\:=\:\mathrm{0\%}\:\mathrm{exactement} \\ $$$$\mathbb{P}\left(\mathrm{X}=\mathrm{2}\right)\:=\:\mathrm{0\%}\:\mathrm{exaxtement} \\ $$$$\mathbb{P}\left(\mathrm{X}=\mathrm{3}\right)\:\approx\:\mathrm{0},\mathrm{00\%} \\ $$$$\mathbb{P}\left(\mathrm{X}=\mathrm{4}\right)\:\approx\:\mathrm{0},\mathrm{00\%} \\ $$$$\mathbb{P}\left(\mathrm{X}=\mathrm{5}\right)\:\approx\:\mathrm{0},\mathrm{00\%} \\ $$$$\mathbb{P}\left(\mathrm{X}=\mathrm{6}\right)\:\approx\:\mathrm{0},\mathrm{00\%} \\ $$$$\mathbb{P}\left(\mathrm{X}=\mathrm{7}\right)\:\approx\:\mathrm{43},\mathrm{51\%} \\ $$$$\mathbb{P}\left(\mathrm{X}=\mathrm{8}\right)\:\approx\:\mathrm{56},\mathrm{45\%} \\ $$$$ \\ $$$$\mathrm{On}\:\mathrm{constate}\:\mathrm{d}'\mathrm{abord}\:\mathrm{que}\:\mathrm{la}\:\mathrm{somme} \\ $$$$\mathrm{des}\:\mathrm{probabilites}\:\mathrm{est}\:\mathrm{bien}\:\mathrm{egale}\:\mathrm{a}\:\mathrm{1} \\ $$$$\left(\mathrm{aux}\:\mathrm{erreurs}\:\mathrm{d}'\mathrm{arrondis}\:\mathrm{pres}\right)\:\mathrm{et}\:\mathrm{que} \\ $$$$\mathrm{les}\:\mathrm{probabilites}\:\mathrm{se}\:\mathrm{concentrent}\:\mathrm{tres} \\ $$$$\mathrm{fortement}\:\mathrm{sur}\:\mathrm{les}\:\mathrm{valeurs}\:\mathrm{X}\:=\:\mathrm{7}\:\mathrm{et}\:\mathrm{X}\:=\:\mathrm{8} \\ $$$$\mathrm{Il}\:\mathrm{y}\:\mathrm{a}\:\mathrm{donc}\:\mathrm{de}\:\mathrm{tres}\:\mathrm{fortes}\:\mathrm{chances} \\ $$$$\mathrm{qu}'\mathrm{au}\:\mathrm{moins}\:\mathrm{7}\:\mathrm{personnes}\:\mathrm{aient}\:\mathrm{une} \\ $$$$\mathrm{paire}\:\mathrm{de}\:\mathrm{ciseaux}\:\mathrm{convenable}. \\ $$$$ \\ $$$$\mathrm{L}'\mathrm{esperance}\:\mathrm{mathematique}\:\mathrm{E}\left(\mathrm{X}\right)\:\mathrm{de} \\ $$$$\mathrm{la}\:\mathrm{variable}\:\mathrm{X}\:\mathrm{se}\:\mathrm{calcule}\:\mathrm{alors}\:\mathrm{de} \\ $$$$\mathrm{maniere}\:\mathrm{triviale}\:: \\ $$$$\mathrm{E}\left(\mathrm{X}\right)\:\approx\:\left(\mathrm{X}=\mathrm{7}\right)×\mathbb{P}\left(\mathrm{X}=\mathrm{7}\right)+\left(\mathrm{X}=\mathrm{8}\right)×\mathbb{P}\left(\mathrm{X}=\mathrm{8}\right) \\ $$$$\mathrm{E}\left(\mathrm{X}\right)\:\approx\:\mathrm{7}×\mathrm{43},\mathrm{51\%}+\mathrm{8}×\mathrm{56},\mathrm{45\%} \\ $$$$\mathrm{E}\left(\mathrm{X}\right)\:\approx\:\mathrm{7},\mathrm{56} \\ $$