Il n'est fait usage d'aucun document : l'utilisation de toute calculatrice et de tout matériel électronique est interdite.
Seule l'utilisation d'une règle graduée est autorisée.
EXERCICE 1
On note la base canonique de et on définit les matrices:
On note l'endomorphisme de de matrice dans la base canonique .
On note id l'endomorphisme de de matrice dans la base canonique .
(a) Calculer puis vérifier que (matrice nulle de ).
(b) En déduire que le réel 2 est l'unique valeur propre de et déterminer une base et la dimension du sous-espace propre de associé à la valeur propre 2.
Montrer par une méthode du pivot que est inversible si et seulement si .
On note dans toute la suite les vecteurs : et .
(a) Déterminer l'unique vecteur de la forme tel que : .
(b) Donner la matrice de passage de la base à la famille . Montrer à l'aide de la question 2 que est inversible puis justifier que la famille est une base de .
(c) Exprimer en fonction de , puis en fonction de et .
En déduire que la matrice de l'endomorphisme dans la base est .
Donner, en la justifiant en une seule ligne, la relation liant les matrices et .
On cherche maintenant à déterminer l'ensemble des endomorphismes de vérifiant la relation :
(a) On note la matrice de l'endomorphisme relativement à la base .
Montrer que : .
(b) En posant , montrer que : .
(c) Calculer la matrice et en déduire que .
(d) On note . Montrer que est libre et en déduire la dimension de .
On note id . Montrer que est une base de .
EXERCICE 2
Soit un entier naturel non nul. On considère dans cet exercice une variable aléatoire qui suit la loi normale de paramètres et .
(a) Justifier que la fonction définie sur par est une densité de .
(b) Justifier que est paire.
(c) Dans cette question uniquement on considère que , et on donne .
Représenter l'allure de la courbe représentative de dans un repère orthonormé et situer les points d'inflexion de cette courbe en donnant leur abscisse ( leur ordonnée vaut environ 0,5 ).
(d) Justifier graphiquement l'égalité : .
On note la fonction de répartition de la loi normale centrée réduite, définie sur par la relation :
On donne en outre la valeur approchée .
2. (a) Justifier que puis montrer que pour tout .
(b) En déduire que est de classe sur et que pour tout .
(c) Justifier que la variable suit la loi normale centrée réduite.
En déduire : .
On note dans toute la suite la fonction définie sur par
3. (a) Etablir les résultats suivants :
(b) Justifier que est de classe sur et que est continue à droite en 0.
(c) Montrer que pour tout réel . Justifier .
En déduire que est dérivable à droite en 0 et que .
(d) Etudier les variations de et tracer l'allure de la courbe de dans un repère orthonormé.
(On fera apparaître les caractéristiques étudiées, et on utilisera )
EXERCICE 3
Les parties et sont indépendantes .
Un joueur A dispose d'une pièce qui a la propriété de faire PILE avec la probabilité .
Un joueur B dispose d'une pièce qui a la propriété de faire PILE avec la probabilité .
Les résultats des lancers de ces pièces seront toujours supposés indépendants.
PARTIE A
Dans cette partie on effectue le jeu suivant :
Les joueurs A et B lancent leur pièce simultanément jusqu'à ce qu'au moins une des deux pièces donne PILE.
Si A et B font PILE simultanément, le jeu s'arrête sans que personne n'ait gagné d'argent.
Sinon, le premier à obtenir PILE s'arrête et l'autre continue ses lancers jusqu'à obtenir PILE également et paye un euro à son adversaire à chacun des lancers de cette série " en solitaire " .
Par exemple si A a obtenu PILE pour la première fois à son lancer et si B a obtenu PILE pour la première fois à son lancer, c'est B qui doit payer à A la somme de 4 euros.
On note la variable aléatoire réelle égale au nombre de lancers effectués par le joueur A, la variable aléatoire réelle égale au nombre de lancers effectués par le joueur B et .
Justifier que les variables et suivent des lois géométriques dont on donnera le paramètre .
Préciser et les valeurs de .
2. (a) Montrer que et .
(b) Montrer que et en déduire .
(c) Soit . Montrer que et en déduire .
En déduire puis interpréter les événements .
PARTIE B
On veut d'abord programmer en Turbo-Pascal le lancer simultané des deux pièces par les joueurs A et B .
En utilisant la fonction random, recopier et compléter la fonction suivante pour qu'elle simule ce lancer simultané et renvoie 0 si les résultats de A et B sont identiques et 1 s'ils sont différents.
function lancer(p : real): integer;
var A,B:char;
begin
if ( ............................... ) then A:= 'P' else A:= 'F';
if ( ............................... ) ) then B:= 'P' else B:= 'F';
if ( .............................. ) then lancer := 0 else lancer := 1;
end;
Montrer que la probabilité que les lancers de A et B soient différents est .
On procède alors au jeu suivant : ( est un entier naturel fixé non nul ).
Les joueurs A et B lancent leur pièce simultanément fois de suite
Le joueur B paye un euro à A à chaque fois que les pièces n'affichent pas le même résultat.
On note la variable aléatoire égale à la somme payée par le joueur B au joueur A .
3. Justifier que suit une loi classique que l'on détaillera.
4. Montrer que est un estimateur sans biais du réel et déterminer son risque quadratique.