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Exercice 1 — La machine à algorithmes

Olympiades · Académie Rouen et AEFE Afrique · 2012 · Toutes séries

AlgorithmiqueÉquations / FonctionsProbabilités

Sujet

Pierre se présente devant une machine à algorithmes.
La machine lui demande de choisir un réel \(x\) au hasard.
La machine applique alors à \(x\) l'un des deux algorithmes suivants.
Dans deux cas sur trois, elle choisit l'algorithme \(\mathrm{n}^{\mathrm{o}} 1\) et donc, dans un cas sur trois, l'algorithme \(\mathrm{n}^{\mathrm{o}} 2\).

Algorithme 1Algorithme 2
VARIABLESVARIABLES
\(x\) EST\_DU\_TYPE\_NOMBRE\(x\) EST\_DU\_TYPE\_NOMBRE
\(y\) EST\_DU\_TYPE\_NOMBRE\(y\) EST \_DU\_TYPE\_NOMBRE
DEBUT\_ALGORITHMEDEBUT\_ALGORITHME
LIRE \(x\)LIRE \(x\)
\(y\) PREND\_LA\_VALEUR \(x-1\)\(y\) PREND\_LA\_VALEUR \(x-1\)
\(y\) PREND\_LA\_VALEUR \(y \times y\)\(y\) PREND\_LA\_VALEUR \(6: y\)
\(y\) PREND\_LA\_VALEUR \(y-5\)\(y\) PREND\_LA\_VALEUR \(2+y\)
AFFICHER \(y\)AFFICHER \(y\)
FIN\_ALGORITHMEFIN\_ALGORITHME
  1. Pierre entre le nombre 2 dans la machine.

Quelle est la probabilité que la machine affiche 8 ?
2. La machine affiche -4 .

Quels nombres Pierre a-t-il pu entrer ?
3. a) Exprimer en fonction de \(x\) la valeur de \(y\) obtenue à l'affichage de l'algorithme 1 .

On notera \(f(x)\) cette expression.
b) Exprimer en fonction de \(x\) la valeur de \(y\) obtenue à l'affichage de l'algorithme 2 .

On notera \(g(x)\) cette expression.
4. Pierre choisit un nombre au hasard dans l'intervalle \([-5 ; 5]\) et l'introduit dans la machine.

Quelle est la probabilité que le nombre affiché par la machine se trouve dans l'intervalle \([-4 ; 4]\) ?

  1. Aves l'algorithme \(1: 2 \longrightarrow 1 \longrightarrow 1 \longrightarrow-4\)

Avec l'algorithme \(2: 2 \longrightarrow 1 \longrightarrow 6 \longrightarrow 8\).
Or la machine choisit l'algorithme 2 avec une probabilité de \(\frac{1}{3}\);
donc la probabilité que la machine affiche 8 est \(\frac{1}{3}\).