Sincérité dans les sondages

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Annales corrigées
Classe(s) : Tle S | Thème(s) : Estimation
Type : Exercice | Année : 2016 | Académie : Afrique

Afrique • Juin 2016

Exercice 3 • 5 points

Sincérité dans les sondages

Un institut effectue un sondage pour connaître, dans une population donnée, la proportion de personnes qui sont favorables à un projet d’aménagement du territoire. Pour cela, on interroge un échantillon aléatoire de personnes de cette population, et l’on pose une question à chaque personne.

Les trois parties sont relatives à cette même situation, mais peuvent être traitées de manière indépendante.

Partie A : Nombre de personnes qui acceptent de répondre au sondage

On admet dans cette partie que la probabilité qu’une personne interrogée accepte de répondre à la question est égale à 0,6.

▶ 1. L’institut de sondage interroge 700 personnes. On note X la variable aléatoire correspondant au nombre de personnes interrogées qui acceptent de répondre à la question posée.

a) Quelle est la loi de la variable aléatoire ? Justifier la réponse.

b) Quelle est la meilleure valeur approchée de P(X  400) parmi les nombres suivants ?

0,92 0,93 0,94 0,95

2. Combien de personnes l’institut doit-il interroger au minimum pour garantir, avec une probabilité supérieure à 0,9, que le nombre de personnes répondant au sondage soit supérieur ou égal à 400 ?

Partie B : Proportion de personnes favorables au projet dans la population

Dans cette partie, on suppose que n personnes ont répondu à la question, et on admet que ces personnes constituent un échantillon aléatoire de taille n (où n est un entier naturel supérieur à 50).

Parmi ces personnes, 29 % sont favorables au projet d’aménagement.

▶ 1. Donner un intervalle de confiance, au niveau de confiance de 95 %, de la proportion de personnes qui sont favorables au projet dans la population totale.

▶ 2. Déterminer la valeur minimale de l’entier n pour que l’intervalle de confiance, au niveau de confiance de 95 %, ait une amplitude inférieure ou égale à 0,04.

Partie C : Correction due à l’insincérité de certaines réponses

Dans cette partie, on suppose que, parmi les personnes sondées qui ont accepté de répondre à la question posée, 29 % affirment qu’elles sont favorables au projet.

L’institut de sondage sait par ailleurs que, la question posée pouvant être gênante pour les personnes interrogées, certaines d’entre elles ne sont pas sincères et répondent le contraire de leur opinion véritable.

Ainsi, une personne qui se dit favorable peut :

soit être en réalité favorable au projet si elle est sincère 

soit être en réalité défavorable au projet si elle n’est pas sincère.

Par expérience, l’institut estime à 15 % le taux de réponses non sincères parmi les personnes ayant répondu, et admet que ce taux est le même quelle que soit l’opinion de la personne interrogée.

Le but de cette partie est, à partir de ces données, de déterminer le taux réel de personnes favorables au projet, à l’aide d’un modèle probabiliste.

On prélève au hasard la fiche d’une personne ayant répondu, et on définit :

F l’événement « la personne est en réalité favorable au projet » 

F¯ l’événement « la personne est en réalité défavorable au projet » 

A l’événement « la personne affirme qu’elle est favorable au projet » 

A¯ l’événement « la personne affirme qu’elle est défavorable au projet ». Ainsi, d’après les données, on a P(A) = 0,29.

▶ 1. En interprétant les données de l’énoncé, indiquer les valeurs de PF(A) et P F¯(A).

▶ 2. On pose = P(F).

matT_1606_01_00C_02

a) Reproduire sur la copie et compléter l’arbre de probabilité ci-contre.

b. En déduire une égalité vérifiée par le réel x.

▶ 3. Déterminer, parmi les personnes ayant répondu au sondage, la proportion de celles qui sont réellement favorables au projet.

Les clés du sujet

Durée conseillée : 55 minutes.

Les thèmes clés

Loi binomiale • Intervalle de confiance • Arbre pondéré.

Les outils dont vous avez besoin

Les références en rouge renvoient à la boîte à outils en fin d’ouvrage.

Loi binomiale  E39 • C2  Partie A

Intervalle de confiance  E44  Partie B

Arbre pondéré  E37  Partie C, 2. a) et 2. b)

Nos coups de pouce

Partie A

 2. Justifiez que la contrainte imposée s’écrit P(Xn400)>0,9Xn est une variable aléatoire à définir au préalable (n désignant un entier naturel non nul). Concluez à l’aide d’une calculatrice par tabulation des valeurs de P(Xn400),n étant la variable.

Partie B

 2. Traduisez la condition imposée sur l’amplitude de l’intervalle de confiance à l’aide d’une inéquation dont l’inconnue est n.

Partie C

 2. b) Exprimez la probabilité de l’événement A en fonction du réel x en utilisant l’arbre pondéré. N’oubliez pas une donnée de l’énoncé pour conclure.