Une épreuve de Bernoulli de paramètre p est une expérience aléatoire à deux issues dont l’une, appelée « succès », a pour probabilité p. Un schéma de Bernoulli de paramètres n et p est la répétition de n épreuves de Bernoulli de paramètre p identiques et indépendantes. Cela permet de :
✔ modéliser de nombreuses expériences aléatoires dans un contexte de répétition d’expériences à deux issues ;
✔ faire des calculs de probabilité sans construire l’arbre pondéré correspondant à la situation : chaque chemin menant à k succès correspond à une probabilité pk(1−p)n−k et il y a (nk) chemins menant à k succès.
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Une variable aléatoire X qui compte le nombre de succès dont la probabilité est p dans un schéma de Bernoulli de n épreuves suit une loi binomiale de paramètres n et p. Cela permet de :
✔ calculer la probabilité d’obtenir k succès : pour 0⩽k⩽n, P(X=k)=(nk)pk(1−p)n−k ;
✔ déterminer un intervalle I tel que P(X∈I)⩽α (ou P(X∈I)⩾1−α) avec α∈[0;1].
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L’espérance et la variance d’une variable aléatoire X qui suit une loi binomiale de paramètres n et p sont obtenues grâce aux formules E(X)=np et V(X)=np(1−p). Cela permet de :
✔ calculer l’espérance d’une variable aléatoire et d’en donner une interprétation en lien avec un contexte utilisant la loi binomiale ;
✔ calculer la variance d’une variable aléatoire qui suit une loi binomiale ;
✔ calculer l’écart type de X : σ(X)=np(1−p).