Arbre pondéré et calcul de probabilités conditionnelles

Dessiner et interpréter un arbre pondéré

Exemples : Etude d’un virus sur une population (caractères dépisté et malade), tirage de boules AVEC remise dans le sac.

Traduction du problème posé sous forme d’arbre pondéré à 2 ou 3 niveaux maximum. L’énoncé fournit toujours les notations à utiliser et quelques probabilités. On considère ici deux événements notés A et B.

Arbre Pondere

Probabilité sachant que : PA(B)\mathbb{P}_A(B) ou P(BA)\mathbb{P}(B|A)

Attention, on note probabilité de B sachant que A est réalisé, de deux façons différentes. Choisissez celle qui vous convient et ne vous trompez pas de sens.

  • PA(B)\mathbb{P}_A(B) : Ici, on sait que l’on cherche la probabilité de B, le A qui est réalisé est en indice
  • P(BA)\mathbb{P}(B|A) : Ici, on retrouve l’ordre que l’on a dans B sachant que A

Calcul de probabilités

Le calcul des probabilités se fait à partir des données de l’énoncé et de ces formules :

Probabilité de l’événement contraire de A
P(A)=1P(A)\mathbb{P}(\overline{A})=1-\mathbb{P}(A)
Probabilité de A ou B
P(AB)=P(A)+P(B)P(AB)\mathbb{P}(A \cup B) = \mathbb{P}(A) + \mathbb{P}(B) - \mathbb{P}(A \cap B)
Probabilité de A et B
A connaître sur le bout des doigts, elle sert à chaque fois
Elle permet d’avoir également la probabilité de B sachant que A est réalisé.
P(AB)=P(A)×PA(B)\mathbb{P}(A \cap B) = \mathbb{P}(A) \times \mathbb{P}_A(B)
Formule des probabilités totales
P(A)=P(AB)+P(AB)\mathbb{P}(A) = \mathbb{P}(A \cap B) + \mathbb{P}(A \cap \overline{B})

Formules logiques

Pour les calculs de probabilités P(X) où X est exprimé dans l’énoncé, il faut utiliser ces quelques principes logiques selon le cas :

  • P(X)=1P(Y)\mathbb{P}(X) = 1 - \mathbb{P}(Y), si X est le conjugué de Y
  • P(X)=P(A)+P(B)\mathbb{P}(X) = \mathbb{P}(A) + \mathbb{P}(B), si A et B définissent X
  • P(X)=P(A/B)\mathbb{P}(X) = \mathbb{P}(A/B), si X correspond à une situation où A sachant que B
  • P(X<1)=1P(X1)\mathbb{P}(X<1) = 1 - \mathbb{P}(X \geqslant 1)
  • P(X>1)=1P(X=0)\mathbb{P}(X>1) = 1- \mathbb{P}(X=0), si X est une variable aléatoire avec des valeurs entières (0, 1, 2, etc.)

Indépendance d’événements

Pour démontrer que les événements A et B sont indépendants (ou l’inverse) :

Si A et B sont indépendants, ils n’ont aucune influence l’un sur l’autre, et donc :

P(AB)=0\mathbb{P}(A \cap B) = 0

On en déduit également que :

PA(B)=P(A)×P(B)\mathbb{P}_A(B) = \mathbb{P}(A) \times \mathbb{P}(B)