Probabilités conditionnelles Méthode

Appliquer la formule des probabilités totales

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10 minutes
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Méthode

Pour calculer la probabilité d'un événement $ B $ à l'aide de la formule des probabilités totales :

  1. Étape 1 : repérer une partition $ A_1, A_2, \ldots, A_n $ de l'univers (les $ A_i $ sont deux à deux disjoints et leur réunion forme $ \Omega $). Le cas le plus courant est la partition à deux éléments $ \{A,\overline{A}\} $.
  2. Étape 2 : pour chaque événement $ A_i $, calculer (ou lire sur l'arbre) le produit $ p(A_i)\times p_{A_i}(B) $. Ce produit donne $ p(A_i\cap B) $.
  3. Étape 3 : additionner les produits obtenus :
$ p(B)=p(A_1)\times p_{A_1}(B)+p(A_2)\times p_{A_2}(B)+\ldots+p(A_n)\times p_{A_n}(B) $

Remarque

Sur un arbre pondéré, $ p(B) $ s'obtient en additionnant les probabilités de tous les chemins qui aboutissent à $ B $.

Partition à deux éléments

Une entreprise propose à ses clients deux abonnements : « Confort » (souscrit par $ 65\,\% $ des clients) et « Premium » (les autres). Parmi les clients « Confort », $ 80\,\% $ se déclarent satisfaits ; parmi les clients « Premium », $ 92\,\% $ se déclarent satisfaits. On choisit un client au hasard. Calculer la probabilité qu'il soit satisfait.

Étape 1 : on note $ C $ : « le client a souscrit Confort » et $ S $ : « le client est satisfait ». Les événements $ C $ et $ \overline{C} $ forment une partition de l'univers.

L'arbre pondéré associé est :

Arbre pondéré abonnements/satisfaction

Étape 2 : on calcule les probabilités des deux chemins menant à $ S $ :

$ p(C\cap S)=p(C)\times p_C(S)=0{,}65\times 0{,}8=0{,}52 $
$ p(\overline{C}\cap S)=p(\overline{C})\times p_{\overline{C}}(S)=0{,}35\times 0{,}92=0{,}322 $

Étape 3 : on additionne :

$ p(S)=0{,}52+0{,}322 $
$ p(S)=\color{red}{0{,}842}\color{black} $

Environ $ 84{,}2\,\% $ des clients sont satisfaits.

Partition à trois éléments

Une bibliothèque universitaire reçoit ses livres de trois fournisseurs : $ F_1 $ ($ 50\,\% $ des livres), $ F_2 $ ($ 30\,\% $) et $ F_3 $ ($ 20\,\% $). La probabilité qu'un livre soit endommagé à la livraison vaut $ 0{,}01 $ pour $ F_1 $, $ 0{,}03 $ pour $ F_2 $ et $ 0{,}02 $ pour $ F_3 $. Calculer la probabilité qu'un livre choisi au hasard soit endommagé.

Étape 1 : les événements $ F_1, F_2, F_3 $ forment une partition de l'univers ($ p(F_1)+p(F_2)+p(F_3)=1 $). On note $ E $ : « le livre est endommagé ».

Étape 2 : on calcule les trois produits :

$ p(F_1)\times p_{F_1}(E)=0{,}5\times 0{,}01=0{,}005 $
$ p(F_2)\times p_{F_2}(E)=0{,}3\times 0{,}03=0{,}009 $
$ p(F_3)\times p_{F_3}(E)=0{,}2\times 0{,}02=0{,}004 $

Étape 3 : d'après la formule des probabilités totales :

$ p(E)=0{,}005+0{,}009+0{,}004 $
$ p(E)=\color{red}{0{,}018}\color{black} $

Attention

Erreurs fréquentes :

  • Oublier un chemin menant à $ B $ : il faut additionner tous les chemins, pas seulement le plus probable.
  • Confondre $ p_{A}(B) $ avec $ p(A\cap B) $ : la formule des probabilités totales somme des produits $ p(A_i)\times p_{A_i}(B) $, et non les conditionnelles seules.
  • Utiliser la formule sur des événements qui ne forment pas une partition : ils doivent être deux à deux incompatibles et recouvrir tout l'univers.

Pour s'entraîner