aboutsummaryrefslogtreecommitdiff
path: root/semestre 2/maths/5- Probabilité
diff options
context:
space:
mode:
Diffstat (limited to 'semestre 2/maths/5- Probabilité')
-rw-r--r--semestre 2/maths/5- Probabilité/cours.pdfbin0 -> 291622 bytes
-rw-r--r--semestre 2/maths/5- Probabilité/cours.tex281
2 files changed, 281 insertions, 0 deletions
diff --git a/semestre 2/maths/5- Probabilité/cours.pdf b/semestre 2/maths/5- Probabilité/cours.pdf
new file mode 100644
index 0000000..42b8a8b
--- /dev/null
+++ b/semestre 2/maths/5- Probabilité/cours.pdf
Binary files differ
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}}%
+ \MakeFramed {\advance\hsize-\width \FrameRestore}}%
+ {\endMakeFramed}
+\newenvironment{exemple-leftbar}{%
+ \def\FrameCommand{{\color{exemple-color}\vrule width 3pt} \hspace{10pt}}%
+ \MakeFramed {\advance\hsize-\width \FrameRestore}}%
+ {\endMakeFramed}
+\newenvironment{props-leftbar}{%
+ \def\FrameCommand{{\color{props-color}\vrule width 3pt} \hspace{10pt}}%
+ \MakeFramed {\advance\hsize-\width \FrameRestore}}%
+ {\endMakeFramed}
+\newenvironment{corol-leftbar}{%
+ \def\FrameCommand{{\color{corol-color}\vrule width 3pt} \hspace{10pt}}%
+ \MakeFramed {\advance\hsize-\width \FrameRestore}}%
+ {\endMakeFramed}
+
+\def \freespace {1em}
+\declaretheoremstyle[headfont=\sffamily\bfseries,%
+ notefont=\sffamily\bfseries,%
+ notebraces={}{},%
+ headpunct=,%
+% bodyfont=\sffamily,%
+ headformat=\color{defn-color}Définition~\NUMBER\hfill\NOTE\smallskip\linebreak,%
+ preheadhook=\vspace{\freespace}\begin{defn-leftbar},%
+ postfoothook=\end{defn-leftbar},%
+]{better-defn}
+\declaretheoremstyle[headfont=\sffamily\bfseries,%
+ notefont=\sffamily\bfseries,%
+ notebraces={}{},%
+ headpunct=,%
+% bodyfont=\sffamily,%
+ headformat=\color{warn-color}Attention\hfill\NOTE\smallskip\linebreak,%
+ preheadhook=\vspace{\freespace}\begin{warn-leftbar},%
+ postfoothook=\end{warn-leftbar},%
+]{better-warn}
+\declaretheoremstyle[headfont=\sffamily\bfseries,%
+ notefont=\sffamily\bfseries,%
+notebraces={}{},%
+headpunct=,%
+% bodyfont=\sffamily,%
+ headformat=\color{exemple-color}Exemple~\NUMBER\hfill\NOTE\smallskip\linebreak,%
+ preheadhook=\vspace{\freespace}\begin{exemple-leftbar},%
+ postfoothook=\end{exemple-leftbar},%
+]{better-exemple}
+\declaretheoremstyle[headfont=\sffamily\bfseries,%
+ notefont=\sffamily\bfseries,%
+ notebraces={}{},%
+ headpunct=,%
+% bodyfont=\sffamily,%
+ headformat=\color{props-color}Proposition~\NUMBER\hfill\NOTE\smallskip\linebreak,%
+ preheadhook=\vspace{\freespace}\begin{props-leftbar},%
+ postfoothook=\end{props-leftbar},%
+]{better-props}
+\declaretheoremstyle[headfont=\sffamily\bfseries,%
+ notefont=\sffamily\bfseries,%
+ notebraces={}{},%
+ headpunct=,%
+% bodyfont=\sffamily,%
+ headformat=\color{props-color}Théorème~\NUMBER\hfill\NOTE\smallskip\linebreak,%
+ preheadhook=\vspace{\freespace}\begin{props-leftbar},%
+ postfoothook=\end{props-leftbar},%
+]{better-thm}
+\declaretheoremstyle[headfont=\sffamily\bfseries,%
+ notefont=\sffamily\bfseries,%
+ notebraces={}{},%
+ headpunct=,%
+% bodyfont=\sffamily,%
+ headformat=\color{corol-color}Corollaire~\NUMBER\hfill\NOTE\smallskip\linebreak,%
+ preheadhook=\vspace{\freespace}\begin{corol-leftbar},%
+ postfoothook=\end{corol-leftbar},%
+]{better-corol}
+
+\declaretheorem[style=better-defn]{defn}
+\declaretheorem[style=better-warn]{warn}
+\declaretheorem[style=better-exemple]{exemple}
+\declaretheorem[style=better-corol]{corol}
+\declaretheorem[style=better-props, numberwithin=defn]{props}
+\declaretheorem[style=better-thm, sibling=props]{thm}
+\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}