Maths-cours

COURS & EXERCICES DE MATHÉMATIQUES

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Nombres complexes et probabilités

Le plan complexe est rapporté à un repère orthonormé (O;u,v)(O ; \vec{u} , \vec{v} ).

Une urne contient trois boules indiscernables au toucher marquées 1,2,31, 2, 3. Une épreuve consiste à prélever une première boule de l'urne dont le numéro sera noté aa puis, sans la remettre dans l'urne, une seconde boule dont le numéro sera noté bb.

Au résultat(a;b)(a ; b) du tirage, on associe l'application du plan complexe dans lui-même qui à tout point MM d'affixe zz fait correspondre le point MM^\prime d'affixe zz^\prime tel que z=αzz^\prime= \alpha z avec α=a2eibπ3 \alpha = \frac{a}{2} e^{ib \frac{ \pi }{3} }.

Quels sont les résultats (a;b)(a ; b) possibles ? Quelles sont les valeurs deα \alpha correspondantes ?

Soit AA le point d'affixe z0=3+iz_0= \sqrt{3} + i et AA^\prime le point d'affixe z0=αz0z_0^\prime = \alpha z_0image de AA par l'application associée au résultat d'une épreuve. Calculer le module et l' argument de z0z_0 et ceux de z0z^\prime_0 suivant les valeurs de (a;b)(a ; b).

Calculer la probabilité de l'événement E1E_1 : O,AO, A et AA^\prime sont alignés puis celle de l'événement E2E_2 :z0z^\prime_0 est un imaginaire pur.

Soit XX la variable aléatoire qui, à chaque épreuve, associe le module de z0z^\prime_0. Donner la loi de probabilité de XX et calculer son espérance.