Cours La loi exponentielle

Exercice - Loi exponentielle

L'énoncé

Une variable aléatoire \(X\) suit une loi exponentielle de paramètre 2. Déterminer le réel \(t\) dans chacun des cas suivants.

Question 1

\(P(X>t) = 0,75\)

on a: \(P(X>t) = e^{-\lambda t}\)
Ainsi : \(P(X>t) = 0,75 \Leftrightarrow e^{-2t} = 0,75\)

\(P(X>t) = 0,75 \Leftrightarrow t = - \dfrac{\ln(0,75)}{2}\)

\(P(X>t) = 0,75 \Leftrightarrow t \approx 0,14\)

Savez-vous traduire avec la loi exponentielle ? Besoin d’un rappel ? Revoyez la vidéo dans les prérequis.
\(P(X>t) = e^{-\lambda t}\). C’est un résultat à connaitre !
Ensuite il suffit de résoudre l’équation !

Question 2

\(P(X < t) = 0,5\)

A savoir par coeur :\(P(X < t) = 1 - e^{-\lambda t}\)

Ainsi : \(P(X < t) = 0,5 \Leftrightarrow 1 - e^{-2t} = 0,5\)

\(P(X < t) = 0,5 \Leftrightarrow t = -\dfrac{\ln(0,5)}{2}\)

\(P(X < t) = 0,5 \Leftrightarrow t \approx 0,35\)

\(P(X < t) = 1 - e^{-\lambda t}\)
Ensuite il suffit de résoudre l’équation !

Question 3

\(P_{(X > t)} (X > 2t) = 0,05\)

La loi exponentielle est sans vieillissement donc \(P_{(X > t)} (X > 2t) = P(X>t)\).
Ainsi :
\(P(X>t) = 0,05 \Leftrightarrow e^{-2t} = 0,05\)

\(P(X>t) = 0,05 \Leftrightarrow t = - \dfrac{\ln(0,05)}{2}\)

\(P(X>t) = 0,05 \Leftrightarrow t \approx 1,5\)

Connaissez-vous la propriété de durée de vie sans vieillissement ?
\(P_{(X > t)} (X < t + h) = P(X>h)\). Il faut apprendre cette formule par coeur, elle vous sera très utile.
Ainsi \(P_{(X > t)} (X > 2t) = P(X>t)\).

Question 4

\(P(0 < X < t) = P(X > t)\)

\(P(0 < X < t) = P(X > t) \Leftrightarrow e^{-2t} = 1 - e^{-2t}\)

\(P(0 < X < t) = P(X > t) \Leftrightarrow e^{-2t} =\dfrac{1}{2}\)

\(P(0 < X < t) = P(X > t) \Leftrightarrow \dfrac{\ln (2)}{2} \approx 0,35\)

Quelle équation faut-il résoudre ?
\(e^{-2t} = 1 - e^{-2t}\).
Pensez à utiliser la fonction logarithme népérien pour conclure…