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Mathématiques · 2ème Bac sciences · fiches de révision

Loi binomiale : compter les succès

Reconnaissez une répétition d’épreuves indépendantes et calculez une probabilité exacte ou un complément.

Mis à jour le 9 novembre 2026 · 25 min de travail conseillé

À la fin, vous saurez

  • Vérifier les hypothèses d’un modèle binomial.
  • Calculer P(X=k) et P(X≥1).
  • Interpréter espérance et variance.

Avant de commencer

Probabilité d’un événement, indépendance, dénombrement et puissances.

01 /

Comprendre

Quatre conditions à vérifier

On répète un nombre fixé n d’épreuves indépendantes. Chaque épreuve a deux issues, succès ou échec, avec la même probabilité p de succès. Le nombre X de succès suit alors une loi binomiale B(n,p). Un tirage sans remise dans une petite population ne satisfait généralement pas l’indépendance ni la constance de p.

Compter les arrangements

Pour k entier entre 0 et n, P(X=k)=C(n,k)pᵏ(1−p)ⁿ⁻ᵏ. Le coefficient C(n,k)=n!/(k!(n−k)!) compte les choix des k positions de succès. Une seule suite d’issues ne suffit pas à représenter tous les cas où X=k. En particulier P(X=0)=(1−p)ⁿ.

Utiliser le complément et la moyenne

P(X≥1)=1−P(X=0)=1−(1−p)ⁿ. L’espérance E(X)=np est une moyenne théorique sur de nombreuses répétitions du dispositif, pas un nombre imposé à chaque réalisation. La variance V(X)=np(1−p) mesure la dispersion et l’écart-type vaut √V(X).

02 /

Exemple guidé

Cinq composants indépendants ont chacun une probabilité 0,20 d’être défectueux. X compte les défectueux. Calculer P(X=1), P(X≥1) et E(X).

  1. Le modèle vérifie un nombre fixé d’épreuves, deux issues, indépendance et probabilité constante : X suit B(5;0,20).
  2. P(X=1)=5×0,20×0,80⁴=0,4096.
  3. P(X≥1)=1−0,80⁵=0,67232.
  4. E(X)=5×0,20=1 et V(X)=5×0,20×0,80=0,80. Une espérance de 1 ne signifie pas qu’il y a toujours un défectueux.
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À vous de jouer

Exercice 1

On lance trois fois une pièce équilibrée, indépendamment. Calculer la probabilité d’obtenir exactement deux piles.

Un indice

Choisir les deux positions des piles.

Voir la correction

P(X=2)=C(3,2)(1/2)²(1/2)=3/8.

Exercice 2

Avec la même expérience, calculer la probabilité d’au moins un pile.

Un indice

Passer par l’événement aucun pile.

Voir la correction

P(X≥1)=1−(1/2)³=7/8.

Exercice 3

Pour X suivant B(20;0,10), calculer E(X) et V(X).

Un indice

Utiliser np et np(1−p).

Voir la correction

E(X)=2 et V(X)=1,8. X reste entier même si sa variance ne l’est pas.

Les erreurs à éviter

  • Au moins un ne signifie pas exactement un.
  • Ne pas oublier le coefficient de dénombrement.
  • Ne pas appliquer la loi binomiale sans vérifier l’indépendance et p constant.
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Vérifiez votre compréhension

1. Pour X suivant B(n,p), que vaut P(X=0) ?
2. Si X suit B(10;0,30), quelle est son espérance ?

Référence scientifique

Fiche originale Dars +. Les références servent à vérifier les notions ; aucun cours ni exercice tiers n’est reproduit. Cette collection couvre des notions choisies et ne constitue pas un programme officiel exhaustif. Adéquation au programme de votre classe à confirmer avec votre enseignant.

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Référence en anglais. Rédaction et exercices originaux en français et arabe.

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