OffresSe connecter

Exercice corrigé : Urnes de composition aléatoire (type CCINP)

Formule des probabilités totalesFormule de BayesIndépendance conditionnelle et indépendanceCalcul de sommes classiquesLimites

Soit $n\geqslant1$ un entier. On dispose de $n+1$ urnes $U_0,U_1,\dots,U_n$ ; pour $k\in\{0,\dots,n\}$, l'urne $U_k$ contient $k$ boules blanches et $n-k$ boules noires. On choisit une urne au hasard (chaque urne avec la même probabilité), puis on effectue dans cette urne deux tirages successifs avec remise.

On note encore $U_k$ l'événement « l'urne $U_k$ est choisie », et $B_1$ (resp. $B_2$) l'événement « la première (resp. la seconde) boule tirée est blanche ». On admet que, pour tout $k$, $P_{U_k}(B_1\cap B_2)=P_{U_k}(B_1)\,P_{U_k}(B_2)$.

On rappelle que $\sum_{k=0}^nk=\frac{n(n+1)}{2}$ et $\sum_{k=0}^nk^2=\frac{n(n+1)(2n+1)}{6}$.

  1. Calculer $P(B_1)$ et $P(B_2)$.
  2. Calculer $P(B_1\cap B_2)$.
  3. En déduire $P_{B_1}(B_2)$ et sa limite quand $n\to+\infty$.
  4. Les événements $B_1$ et $B_2$ sont-ils indépendants ? Commenter.
  5. La première boule tirée est blanche. Calculer, pour tout $k$, la probabilité que l'urne choisie soit $U_k$. Quelle est l'urne la plus probable ?
  6. Les deux boules tirées sont blanches. Calculer la probabilité que l'urne choisie soit $U_n$, et en donner un équivalent quand $n\to+\infty$.

Le cours associé

Probabilités sur un univers fini

Exercices similaires