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diff --git a/semestre 2/maths/5- Probabilité/cours.pdf b/semestre 2/maths/5- Probabilité/cours.pdf Binary files differnew file mode 100644 index 0000000..42b8a8b --- /dev/null +++ b/semestre 2/maths/5- Probabilité/cours.pdf diff --git a/semestre 2/maths/5- Probabilité/cours.tex b/semestre 2/maths/5- Probabilité/cours.tex new file mode 100644 index 0000000..bf62768 --- /dev/null +++ b/semestre 2/maths/5- Probabilité/cours.tex @@ -0,0 +1,281 @@ +%%===================================================================================== +%% +%% Filename: cours.tex +%% +%% Description: +%% +%% Version: 1.0 +%% Created: 03/06/2024 +%% Revision: none +%% +%% Author: YOUR NAME (), +%% Organization: +%% Copyright: Copyright (c) 2024, YOUR NAME +%% +%% Notes: +%% +%%===================================================================================== +\documentclass[a4paper, titlepage]{article} + +\usepackage[utf8]{inputenc} +\usepackage[T1]{fontenc} +\usepackage{textcomp} +\usepackage[french]{babel} +\usepackage{amsmath, amssymb} +\usepackage{amsthm} +\usepackage[svgnames]{xcolor} +\usepackage{thmtools} +\usepackage{lipsum} +\usepackage{framed} +\usepackage{parskip} +\usepackage{titlesec} +\usepackage{newtxtext} + +% \renewcommand{\familydefault}{\sfdefault} + +% figure support +\usepackage{import} +\usepackage{xifthen} +\pdfminorversion=7 +\usepackage{pdfpages} +\usepackage{transparent} +\newcommand{\incfig}[1]{% + \def\svgwidth{\columnwidth} + \import{./figures/}{#1.pdf_tex} +} + +\pdfsuppresswarningpagegroup=1 + +\colorlet{defn-color}{DarkBlue} +\colorlet{props-color}{Blue} +\colorlet{warn-color}{Red} +\colorlet{exemple-color}{Green} +\colorlet{corol-color}{Orange} +\newenvironment{defn-leftbar}{% + \def\FrameCommand{{\color{defn-color}\vrule width 3pt} \hspace{10pt}}% + \MakeFramed {\advance\hsize-\width \FrameRestore}}% + {\endMakeFramed} +\newenvironment{warn-leftbar}{% + \def\FrameCommand{{\color{warn-color}\vrule width 3pt} \hspace{10pt}}% + 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+\newtheorem*{lemme}{Lemme}%[subsection] +%\newtheorem{props}{Propriétés}[defn] + +\newenvironment{system}% +{\left\lbrace\begin{align}}% +{\end{align}\right.} + +\newenvironment{AQT}{{\fontfamily{qbk}\selectfont AQT}} + +\usepackage{LobsterTwo} +\titleformat{\section}{\newpage\LobsterTwo \huge\bfseries}{\thesection.}{1em}{} +\titleformat{\subsection}{\vspace{2em}\LobsterTwo \Large\bfseries}{\thesubsection.}{1em}{} +\titleformat{\subsubsection}{\vspace{1em}\LobsterTwo \large\bfseries}{\thesubsubsection.}{1em}{} + +\newenvironment{lititle}% +{\vspace{7mm}\LobsterTwo \large}% +{\\} + +\renewenvironment{proof}{$\square$ \footnotesize\textit{Démonstration.}}{\begin{flushright}$\blacksquare$\end{flushright}} + +\title{Probabilités} +\author{William Hergès\thanks{Sorbonne Université - Faculté des Sciences, Faculté des Lettres}} + +\begin{document} + \maketitle + \tableofcontents + \newpage + \section{Espace probabilisé} + Les probabilités sont très semblables à la théorie des ensembles. + \begin{defn} + On note $\Omega$ l'ensemble des issues possibles d'une expérience aléatoire. $\Omega$ est l'univers. + \end{defn} + + \begin{lititle} + Dictionnaire des probabilités + \end{lititle} + Cette petite partie est piquée de mon cours de maths au CPES (créé par M. Kerner et M. Cote, deux professeurs de mathématiques au Lycée Henri-IV). + \begin{table}[htpb] + \centering + \caption{Dictionnaire} + \label{tab:dico-proba} + \begin{tabular}{|c|c|} + \hline + Théorie des ensembles & Probabilités \\ + \hline + $w\in\Omega$ & issue de l'expérience \\ + $A\in\mathcal{P}(\Omega)$ & événement \\ + $\mathcal{P}(\Omega)$ ou l'ensemble des parties & tribu \\ + $\bar A = \Omega\backslash A$ ou complémentaire & contraire \\ + $A\cup B$ & $A$ ou $B$ \\ + $A\cap B$ & $A$ et $B$ \\ + $B\backslash A$ & $B$ mais pas $A$\\ + $A\subset B$ & $A$ implique $B$ \\ + $A\cap B = \varnothing$ ou $A$ et $B$ sont disjoints & $A$ et $B$ sont incompatibles \\ + $A\sqcup B$ & $A$ ou bien $B$ \\ + $E_1\sqcup E_2\sqcup\ldots\sqcup E_n = \Omega$ ou un partage & système complet d'évènements (s.e.c.)\\ + \hline + \end{tabular} + \end{table} + + \begin{defn} + Un espace probabilisé est un univers $\Omega$ possédant une fonction $\mathbb{P}$ de $\mathcal{P}(\Omega)$ dans $[0;1]$ tel que + \begin{enumerate} + \item $\mathbb{P}(\Omega)=1$ + \item $\mathbb{P}(A\cup B)=\mathbb{P}(A)+\mathbb{P}(B)$, où $A$ et $B$ sont deux événements de $\Omega$ incompatibles. + \end{enumerate} + \end{defn} + Un espace probabilisé est donc un univers avec une fonction assignant une probabilité à tous les événements de l'univers~! + \begin{props} + On a : + $$ \mathbb{P}(\varnothing) = 0 $$ + \end{props} + \begin{proof} + On a : + $$ \mathbb{P}(\Omega) = \mathbb{P}(\varnothing\cup\Omega) = \mathbb{P}(\varnothing) + \mathbb{P}(\Omega) = 1 $$ + Donc $\mathbb{P}(\varnothing) = 0$, car, par définition, $\mathbb{P}(\Omega) = 1$. + \end{proof} + \begin{props} + On a pour tous événements $A$ et $B$ de $\Omega$, un espace probabilisé~: + $$ \mathbb{P}(A\cup B) = \mathbb{P}(A) + \mathbb{P}(B) + \mathbb{P}(A\cap B) $$ + \end{props} + \begin{proof} + \AQT + \end{proof} + \section{Probabilités conditionnelles} + \begin{defn} + On dit que $A\subset\Omega$ est certain si et seulement si $\mathbb{P}(A) = 1$. + + On dit que $B\subset\Omega$ est impossible si et seulement si $\mathbb{P}(B) = 0$. + \end{defn} + \begin{props} + À partir d'un événement $B$ non-impossible, on peut définir un espace probabilisé. + + Soit $(\Omega,\mathbb{P})$ un espace probabilisé. Soit $B$ un événement non-impossible de $(\Omega,\mathbb{P})$ (i.e. $\mathbb{P}(B)\neq 0$). On a que $(\Omega,\mathbb{P}_B)$ est un espace probabilisé avec $\mathbb{P}_B$ de $\mathcal{P}(\Omega)$ dans $[0;1]$ tel que : + $$ \mathbb{P}_B(A) = \frac{\mathbb{P}(A\cap B)}{\mathbb{P}(B)} $$ + où $A$ est un événement de $\Omega$. $\mathbb{P}_B(A)$ est la probabilité de $A$ sachant $B$. + \end{props} + \begin{proof} + \AQT + \end{proof} + On peut aussi dire que $\mathbb{P}_B(A)$ est la probabilité de $A$ conditionnelle à $B$. + + On peut aussi noter $\mathbb{P}_B(A) = \mathbb{P}(A|B)$. + \section{Événements indépendants} + \begin{defn} + Soient $A$ et $B$ deux événements de l'espace probabilisé $(\Omega,\mathbb{P})$. + + On dit qu'ils sont indépendants si et seulement si~: + $$ \mathbb{P}(A\cap B) = \mathbb{P}(A)\times\mathbb{P}(B) $$ + \end{defn} + \begin{props} + Si $A$ et $B$ sont indépendants et si $B$ n'est pas impossible, alors $$ \mathbb{P}_B(A) = \mathbb{P}(A) $$ + \end{props} + \begin{proof} + \AQT + \end{proof} + \begin{thm}[Théorème de Bayes] + On note $\Omega$ l'union des $(C_i)_{i\in[|1,n|]}$ disjoints deux à deux. + + On note $R$ un événement de $\Omega$ sachant $\mathbb{P}_{C_i}(R)$ pour tout $i$ dans $[|i,n|]$. + + On a~: + $$ \forall i\in[|1,n|],\quad\mathbb{P}_{R}(C_i) = \frac{\mathbb{P}_{C_i}(R)\mathbb{P}(C_i)}{\displaystyle \sum_{i=1}^{n} \mathbb{P}_{C_i}(R)\mathbb{P}(C_i)}$$ + \end{thm} + \begin{exemple} + On veut $\mathbb{P}_D(I)$. On sait que~: + \begin{enumerate} + \item $\mathbb{P}_F(D) = 1/2$ + \item $\mathbb{P}_I(D) = 3/4$ + \item $\mathbb{P}_A(D) = 1/4$ + \end{enumerate} + On sait aussi que~: + \begin{enumerate} + \item $\mathbb{P}(F)=1/4$ + \item $\mathbb{P}(I)=1/4$ + \item $\mathbb{P}(A)=1/2$ + \end{enumerate} + Donc~: + \begin{align*} + \mathbb{P}_D(I) &= \frac{\mathbb{P}_I(D)\mathbb{P}(I)}{\mathbb{P}_F(D)\mathbb{P}(F)+\mathbb{P}_I(D)\mathbb{P}(I)+\mathbb{P}_A(D)\mathbb{P}(A)} \\ + &= \frac{\frac{3}{4}\cdot \frac{1}{4}}{\frac{1}{4}\cdot \frac{1}{4}+\frac{3}{4}\cdot \frac{1}{4}+\frac{1}{4}\cdot \frac{1}{2}} \\ + &= \frac{3}{7} + \end{align*} + \end{exemple} +\end{document} |
