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Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012




                                Actuariat I
                                    ACT2121

                             cinquième séance

                               Arthur Charpentier
                              charpentier.arthur@uqam.ca

                          http ://freakonometrics.blog.free.fr/




                                   Automne 2012


                                                                  1
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                                      Exercice 1

Soit X une variable aléatoire suivant une loi de Poisson. Que vaut P(X ≥ 2) si
P(X = 0) = 2P(X = 1) ?



      2         2 −1/3                2 −1/2                   3 −1/2
   A)         B) e              C) 1 − e                 D) 1 − e       E) 1 − 3e−2
      3         3                     3                        2




                                                                                      2
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                                      Exercice 2

Soit X et Y deux variables aléatoires continues de fonction de densité conjointe
fX,Y (x, y) = xe−x(y+1) pour x ≥ 0 et y ≥ 0. Trouver fY |X (y|x).


                A) xe−xy        B) (y + 1)2 xe−x(y+1)      C) (y + 1)−2



                             D) ye−y(y+1)        E) xe−x(y+1)




                                                                              3
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                                          Exercice 3

On lance trois fois un dé standard bien équilibré. Soit X1 , X2 et X3 les trois
résultats. Trouver la probabilité que : X1 ≤ X2 ≤ X3 .


                          1           1           1           7         1
                    A)           B)          C)          D)        E)
                         36           8           6           27        2




                                                                                  4
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                                      Exercice 4
                1
Soit fX (x) =   2   pour |x| < 1 et Y = 3X + 2. Trouver la variance de Y .


                       1         1             3
                    A)        B)            C)           D) 3    E) 9
                       4         3             4




                                                                             5
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                                       Exercice 5

Soit X la variable aléatoire perte de fonction de densité fX (x), x ≥ 0. Si la police
rembourse la perte jusqu’à un maximum de 1 000, laquelle des expressions
suivantes donne l’espérance du remboursement ?



      1 000                    1 000                ∞                              ∞

 A)       xfX (x)dx       B)       xfX (x)dx +           1 000fX (x)dx        C)       xfX (x)dx
      0                        0                 1 000                             0



                                                            ∞

                       D) max(1 000, E[X])           E)           (x − 1 000)fX (x)dx
                                                          1 000




                                                                                             6
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                                      Exercice 6

Pour les assurés d’une compagnie le nombre N de réclamations durant une année
                           24n
est tel que P(N = n) = k 33n+1 où k est une constante.
Trouver la probabilité qu’il y ait exactement une réclamation durant l’année.


               16             1             176             16       16
            A)             B)            C)              D)      E)
               81             3             729             99      729




                                                                          7
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                                      Exercice 7

Soit X une variable aléatoire continue dont la fonction de répartition est :
                                 
                                       0      si x ≤ 0
                        FX (x) =
                                  1 − e−x si x > 0.

Trouver P(0 < eX ≤ 4).


                  −4           3            1               1
           A) e             B)           C)              D)     E) 1 − e−4
                               4            2               4




                                                                               8
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                                      Exercice 8

Le nombre de nids-de-poules sur 100 mètres d’une rue de Montréal suit une loi de
Poisson de moyenne 0.3. Trouver la probabilité que sur une distance d’un
kilomètre de cette rue il y ait 5 nids-de-poules ou moins.


         A) 0.92          B) 0.09          C) 0.82       D) 0.5   E) 0.33




                                                                            9
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                                      Exercice 9

Soit X et Y deux variables de loi N (0, 1) chacune et telles que Cov(X, Y ) = 0.5.
                   √
Trouver P(X + Y ≤ 3).


         A) 0.11          B) 0.16         C) 0.84        D) 0.89   E) 0.96




                                                                               10
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                                      Exercice 10

Dans une urne, il y a n boules rouges et n boules bleues. On tire sans remise trois
                                                                                  1
boules de l’urne. Si la probabilité que les trois boules soient toutes rouges est 12
alors n vaut ?


                A) 4         B) 5          C) 8          D) 10   E) 12




                                                                                11
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                                      Exercice 11

Soit X et Y des variables aléatoires de loi conjointe :
                         
                          x + y pour        0 < x < 1 et 0 < y < 1
           fX,Y (x, y) =
                          0        sinon.

Trouver P(X < 2Y ).


                 7               3             1            7      19
              A)              B)            C)           D)     E)
                 32              4             4            8      24




                                                                        12
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                                        Exercice 12

Supposons que le nombre d’erreurs typographiques par page dans les notes du
cours ACT2121 suive une loi de Poisson de paramètre λ. Trouver la probabilité
que dans 10 pages prises au hasard il y ait un total d’exactement 10 erreurs
typographiques.



    1010 λ10 e−10λ              −λ 10                −λ 10             −λ      10λ10 e−10λ
 A)                    B) (λe     )      C) (1 − e       )   D) 10λe        E)
          10!                                                                     10!




                                                                                        13
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                                      Exercice 13

Si X et Y sont des variables aléatoires discrètes dont la fonction de probabilité
                            1
conjointe est fX,Y (x, y) = 21 (x + y) pour x = 1, 2, 3 et y = 1, 2.
La fonction de densité de X sachant que Y = 2 sera :



    1                                   x+2                             1
 A)    (x + 2), x = 1, 2, 3         B)        , x = 1, 2, 3         C)    (x + 2), x = 1, 2, 3
    21                                 2x + 3                          12


                                                                   x+2
                D) x + 2, x = 1, 2, 3                         E)       , x = 1, 2, 3
                                                                    8




                                                                                        14
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                                      Exercice 14

Soit X une variable aléatoire dont la série génératrice des moments est MX (t) =
e3t (1 − t2 )−1 . Trouver σX /E[X].


     A) 0.125           B) 0.333          C) 0.471       D) 0.500   E) 0.667




                                                                               15
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                                      Exercice 15
La durée de vie d’un néon A (respectivement B) suit une loi exponentielle de
moyenne 5 ans (respectivement 2 ans). Trouver la probabilité que le néon A dure
moins de 4 ans et le néon B plus de 3 ans. (On suppose l’indépendance)



            −4            − 23           3
                                        −2         4
                                                  −5            −4      3
                                                                       −2           3
                                                                                   −2         −4
 A) 1 − e    7     B) e     10   C) e        ·e          D) e    5   1−e    E) e        1−e    5




                                                                                        16
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                                      Exercice 16
Soit X et Y des variables aléatoires de variances 2 et 3 respectivement, et de
covariance −1. Laquelle des variables aléatoires suivantes a la plus petite
variance ?



   A) 4X           B) 3X − Y            C) 3Y            D) 2X + Y   E) 2X − Y




                                                                                 17
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                                      Exercice 17
Le montant X de la réclamation annuelle d’un assuré de la compagnie azurtout
a une moyenne µ et une variance σ 2 . Trouver le nombre nécessaire n d’assurés
(d’un groupe de polices indépendantes) pour garantir que la réclamation moyenne
 X = Xi du groupe s’écarte de µ d’au plus (0.1)σ avec une probabilité au
  ¯
        n
                                             ¯
moins égale à 95% (c’est-à-dire n tel que P |X − µ| <        1
                                                                   ≥ 0.95).
                                                            10 σ




            A) 149         B) 271          C) 385        D) 484        E) 541




                                                                                18
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                                      Exercice 18
Calculer P(X = 6) pour la variable aléatoire X ayant la fonction (ou série)
                                                  4
                                           et
génératrice des moments MX (t) =          3−2et       .


              20             40               20              80      160
          A)              B)               C)             D)       E)
             243             729              81             243      729




                                                                              19
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                                      Exercice 19
Dans la province de Québec, le montant X d’une réclamation en assurance
automobile se répartit autour d’une valeur moyenne de 725$. Calculer la valeur
de l’écart-type σ de la variable X, si l’on sait que pour un groupe de 100
réclamations indépendantes, P(63 500 ≤ M ≤ 81 500) = 0.7698 où M est le
montant total des 100 réclamations.



   A) σ < 200                      B) 200 ≤ σ < 400        C) 400 ≤ σ < 600



                        D) 60 ≤ σ < 800                  E) σ ≥ 800



                                                                              20
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                                      Exercice 20
Soit X et Y des variables aléatoires continues de fonction de densité conjointe
                              √
fX,Y (x, y) = 4x pour 0 < x < y < 1. Trouver la fonction de densité de la
marginale Y .


                                                              √           √
            A) 2y          B) 2y 2        C) y 2         D)       y   E) 4 y




                                                                               21
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                                      Exercice 21
La variable aléatoire X, montant d’une réclamation, se répartit selon la densité
exponentielle. Trouver Var[X] sachant que P(X ≤ 2) = 2P(X ≥ 4).



       2                  8                (ln 2)2             2             4
   A)               B)                  C)               D)    √     E)
      ln 2             (ln 2)2                4               ln 2        (ln 2)2




                                                                                    22
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                                      Exercice 22
Soit X le nombre d’épreuves indépendantes de Bernoulli jusqu’à l’obtention d’un
premier succès. Soit Y le nombre nécessaire d’épreuves indépendantes de la même
Bernouilli pour obtenir 5 succès (pour la 1ère fois). Soit p la probabilité de succès
                                          3
dans une épreuve et supposons Var[X] = 4 . Calculer Var[Y ].


                  3             15              75            3      3
            A)             B)              C)            D)       E) √
                 20             4                4            4     4 5




                                                                                 23
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                                      Exercice 23
Les variables aléatoires X1 , X2 , X3 sont uniformes sur l’intervalle [0, 1] avec
                 1
Cov(Xi , Xj ) = 24 pour i = 1, 2, 3 et i = j. Calculer Var[X1 + 2X2 − X3 ].


                 5               11             1           1          1
              A)              B)             C)          D)         E)
                 12              12             2           4          6




                                                                                    24
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                                      Exercice 24
Soit X et Y des variables aléatoires continues de fonction de densité conjointe :
                          
                           x + y pour 0 < x < 1 et 0 < y < 1
            fX,Y (x, y) =
                           0         sinon.

Trouver l’espérance conditionnelle E[Y | X = 1/3 ].


                   3             1              5             7         3
              A)            B)            C)             D)        E)
                   8             2             12             12        5




                                                                               25
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                                         Exercice 25
Soit X1 , X2 , X3 trois observations indépendantes de la variable aléatoire continue
X ayant la fonction de densité :
                                 √
                                 2 − x pour 0 < x < √2
                       fX (x) =
                                      0    sinon.

Calculer la probabilité qu’exactement deux des trois observations soient
supérieures à 1.


     3 √                                    √                   √               √
   A) − 2                           B) 3 − 2 2            C) 3( 2 − 1) · (2 −       2)2
     2


                            2                                           2
                 3 √                √      1                    3 √             √         1
           D)      − 2          ·       2−               E) 3     − 2       ·       2−
                 2                         2                    2                         2


                                                                                          26
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                                      Exercice 26
Soit X1 et X2 deux observations indépendantes d’une distribution uniforme sur
l’intervalle [0, 1]. Soit Y = min(X1 , X2 ). Trouver fonction de densité de Y .


           A) 1       B) 2y       C) 2(1 − y)       D) 1 − y   E) 2y(1 − y)




                                                                              27
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                                      Exercice 27
À Montréal, on suppose que les accidents (d’automobiles) se produisent
aléatoirement et de manière indépendante. L’intervalle de temps entre les
accidents suit une distribution exponentielle de moyenne 12 (minutes). Soit N le
nombre d’accidents par heure.
Trouver P(N = 10).



    10e12           10e−12 e−10            510 e−5          1210 e−10      1210 e−12
 A)              B)                     C)               D)             E)
     10!                10!                  10!               10!            10!




                                                                                  28
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                                      Exercice 28
Une enquête médicale sur les 937 décès en 2002 à l’hôpital
Maisonneuve-Rosemont de Montréal montre qu’il y avait 210 décès dus à des
problèmes cardiaques. De plus, 312 des 937 décès avaient des antécédents
cardiaques familiaux. De ces 312, il y en a 102 qui sont décédés de problèmes
cardiaques. Trouver la probabilité pour qu’une personne prise au hasard du
groupe des 937 décès soit décédée de problèmes cardiaques sachant qu’elle n’avait
aucun antécédent familial cardiaque.


     A) 0.115           B) 0.173          C) 0.224       D) 0.327   E) 0.514




                                                                               29
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                                      Exercice 29
Soit X une variable aléatoire suivant une loi de Poisson.
Si on a FX (2)/FX (1) = 2.6 alors trouver la moyenne de X.


               A) 4          B) 2.6         C) 2         D) 1   E) 0.8




                                                                         30
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                                      Exercice 30
Les assurés membres d’un club de sport ont des réclamations indépendantes. Les
distributions des réclamations XH et XF des hommes et des femmes ont les
caractéristiques suivantes :
                                         Moyenne         Variance
                             Homme           2              4
                             Femme           4             10
Lorsque le sexe est inconnu, l’on suppose que le nombre N d’hommes se répartit
suivant une loi binomiale de paramètres m et p = 2 . Un groupe de m personnes
                                                   5
dont la réclamation totale est S contribue une prime Π = E[S] + 2 var[S]
(c’est-à-dire Π = µS + 2σS ). Le club de sport accepte un total de 100 membres
pour l’année 2004. Calculer la prime P pour le groupe des 100 membres.


           A) 291          B) 326          C) 353           D) 379   E) 407

                                                                              31
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                                      Exercice 31
Considérons le tableau suivant donnant les probabilités des valeurs (x, y) de deux
variables aléatoires discrètes X et Y :
                                                      X
                                       2          3        4      5
                                0    0.05     0.05        0.15   0.05
                           Y    1    0.40         0        0      0
                                2    0.05     0.15        0.10    0
Trouver ρX,Y , le coefficient de corrélation de X et Y .



     A) 0.228          B) 0.201            C) 0           D) − 0.201    E) − 0.228



                                                                                     32
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                                         Exercice 32
Soit X une variable aléatoire continue de fonction de densité fX (x) = e−x pour
x > 0. Trouver la fonction de densité de Y = eX .


                                     y                        1        1
           A) ye−y          B) e−e           C) e−y      D)       E)
                                                              y        y2




                                                                             33
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                                      Exercice 33
Les montants des pertes sont des variables aléatoires continues et indépendantes
ayant la même fonction de densité :
                                
                                 10/x2 pour x > 10
                       fX (x) =
                                 0         sinon.

Calculer la probabilité que la plus grande de trois pertes choisies au hasard soit
plus petite que 25.


     A) 0.216           B) 0.400          C) 0.600       D) 0.500    E) 0.784




                                                                                34
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                                      Exercice 34
Les dépenses dentaires annuelles d’un fonctionnaire suivent une répartition
uniforme sur l’intervalle de 200 à 1 200. Le régime de soins dentaires de base du
gouvernement rembourse à l’employé jusqu’à un maximum de 400 les dépenses
dentaires qui surviennent dans l’année tandis que le régime supplémentaire
débourse jusqu’à un maximum de 500 pour toutes les dépenses dentaires
additionnelles. Si Y représente les prestations annuelles payées par le régime
supplémentaire à un fonctionnaire, calculer Var[Y ].



   A) 41 042          B) 32 089          C) 29 940       D) 27 320   E) 24 464




                                                                               35
Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012




                                      Exercice 35
Une compagnie fait une offre à quatre consommateurs potentiels. La compagnie
croit que la probabilité de faire une vente est de 0.7 pour chacun des trois
premiers consommateurs mais qu’elle est seulement de 0.2 pour le quatrième
consommateur. Les achats d’un consommateur sont indépendants des achats d’un
autre consommateur.
Calculer la probabilité qu’au plus deux consommateurs acceptent l’offre.



   A) 40.2%           B) 45.1%           C) 48.7%        D) 52.4%   E) 56.9%




                                                                               36
Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012




                                      Exercice 36
Une compagnie d’assurance automobile divise ses assurés en 2 groupes, à savoir :
les bons conducteurs et les mauvais conducteurs. Pour les bons conducteurs, la
réclamation moyenne vaut 1 400 avec un écart-type de 200. Pour les mauvais
conducteurs, la réclamation moyenne est de 2 000 avec un écart-type de 500. De
plus 60% des assurés sont de bons conducteurs. Trouver la variance du montant
de la réclamation d’un assuré pris au hasard.



     A) 124 000        B) 145 000       C) 166 000       D) 210 400   E) 235 000




                                                                                   37
Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012




                                      Exercice 37

Une compagnie d’assurance a 2 000 clients qui ont tous (de façon indépendante)
une probabilité 0.02 de faire une réclamation X dont le montant est de loi
exponentielle de moyenne 500$. Soit Π la prime nette de chacun (égale à
l’espérance de son remboursement) et Π(1 + θ) la prime brute chargée pour que
la compagnie ait 95% de probabilité de profit. Trouver θ.


     A) 0.025           B) 0.366          C) 0.072       D) 0.111   E) 0.132




                                                                               38
Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012




                                      Exercice 38
Une compagnie d’assurance automobile assure les conducteurs de tous âges. Un
actuaire compile les statistiques sur les conducteurs assurés par la compagnie :

                Âge du           Probabilité       Répartition des conducteurs
              conducteur     d’avoir un accident      assurés par la compagnie
                 16-20              0.06                        0.08
                 21-30              0.03                        0.15
                 31-65              0.02                        0.49
                 66-99              0.04                        0.28

Un conducteur qui est choisi au hasard et qui est assuré par la compagnie a un
accident. Calculer la probabilité que ce conducteur soit dans le groupe d’âges
21-65.


     A) 0.149            B) 0.472          C) 0.303         D) 0.323             E) 0.528


                                                                                            39
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                                      Exercice 39
Un actuaire fait les constatations suivantes :
(i) Le taux d’accident des femmes qui conduisent est 0.015, lequel représente
    80% du taux d’accident de tous les conducteurs.
(ii) Le taux d’accident des jeunes hommes qui conduisent est 4 fois le taux
     d’accident des hommes adultes qui conduisent.
    Nombre de conducteurs selon l’âge et le sexe.
                                         Jeune     Adulte     Total
                             Femme       15 000    45 000     60 000
                             Homme       12 000    28 000     40 000
                             Total       27 000    73 000    100 000
Calculer le taux d’accident pour les jeunes hommes qui conduisent.


      A) 3.1%           B) 5.1%          C) 7.1%            D) 9.1%    E) 11.1%


                                                                                  40
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                                                Exercice 40

X et Y sont des variables aléatoires continues ayant la fonction de densité
conjointe :                       
                                   15y pour x2 ≤ y ≤ x
                    fX,Y (x, y) =
                                   0      sinon.

Déterminer la fonction de densité de la variable marginale Y .


                      3/2            1/2                         √
             A) 15y         (1 − y         )        B) 15y(y −       y)   C) 15(y − y 2 )


                                               15
                                     D)           (y − y 2 )   E) 15y
                                                2



                                                                                            41
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                                      Exercice 41

Soit Y = e−X où fX (x) = 2e−2x pour x > 0. Trouver fY (y).


                                  2              2         1 2
             A) y         B) 2y           C) y           D) y    E) 2y
                                                           2




                                                                         42
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                                      Exercice 42

X et Y sont des variables aléatoires telles que :



  (i) Var[X] = Var[Y ]           (ii) Var[X + Y ] = 10      (iii) Var[X − 2Y ] = 16


Calculer Cov(X, Y ).


              A) − 1           B) − 2          C) 1      D) 2      E) 0




                                                                                 43
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                                      Exercice 43

Les données sur un certain test de grossesse indiquent que pour une femme
enceinte le test donnera un résultat négatif (elle n’est pas enceinte) dans 10% des
cas. Pour une femme qui n’est pas enceinte, le test donnera un résultat positif
dans 20% des cas. De plus, on sait que 30% des femmes qui passent le test sont
enceintes. Déterminer la probabilité qu’une femme est enceinte étant donné que
le résultat de son test est positif.



 A) 55.75%          B) 65.85%            C) 70.50%       D) 75.65%     E) 85.65%




                                                                               44
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                                      Exercice 44

Soit fX (x) = k(2x + 1) la fonction de densité de la variable aléatoire continue X
prenant ses valeurs dans l’intervalle [0, 4]. Trouver le 20ième percentile de X.


                           √                                √             √
         4             1+ 3                 2             1+ 2        −1 + 17
    A)            B)                   C)            D)          E)
         5               3                  5               3             2




                                                                                45
Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012




                                      Exercice 45

Selon le modèle utilisé, la valeur accumulée d’un investissement de 2 500 est une
variable aléatoire Y = 2 500e2X , où X a une répartition continue dont la fonction
de densité est :                 
                                  Ce−x pour 0 < x < 1
                       fX (x) =
                                  0       sinon.

où C est une constante. Déterminer la fonction de densité fY (y) de la variable
aléatoire Y dans la région où elle est positive.



      C              25(e − 1)                  25e                         √
 A)             B)                     C)                  D) Ce−y     E) 50 y
      2y                ey                  (e − 1)y 3/2



                                                                              46
Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012




                                      Exercice 46

X représente l’âge d’une automobile assurée qui a été impliquée dans un accident
et Y représente le montant du sinistre encouru lors de l’accident. X et Y ont la
fonction de densité conjointe suivante :
                      
                       (x + y)/1 000 pour 0 ≤ x ≤ 10 et 0 ≤ y ≤ 10
                      
        fX,Y (x, y) =
                       0
                      
                                         sinon.

Calculer la probabilité que Y < 2X.


        A) 89%           B) 79%           C) 69%         D) 59%   E) 49%




                                                                            47
Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012




                                      Exercice 47

X et Y sont des variables aléatoires continues ayant une fonction de densité
conjointe :                      
                                  6x pour 0 < x < y < 1
                                 
                   fX,Y (x, y) =
                                  0
                                 
                                         sinon.

Déterminer P(X + Y < 0.4).


       A) 0.016          B) 0.16          C) 0.24        D) 0.024   E) 0.048




                                                                               48
Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012




                                      Exercice 48

Supposons que X1 , . . . , X100 sont des variables aléatoires indépendantes, réparties
identiquement et telles que P(X = 0) = P(X = 2) = 0.5 ; soit
S = X1 + · · · + X100 . Calculer approximativement la valeur de P(S > 115).



    A) 0.0127           B) 0.0107          C) 0.087      D) 0.067       E) 0.047




                                                                                   49
Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012




                                      Exercice 49

Au service d’urgence d’un hôpital, le nombre d’arrivées entre 13h et 14h suit une
loi de Poisson de moyenne 2. On observe pendant 5 jours consécutifs, les arrivées
entre 13h et 14h. Quelle est la probabilité que parmi ces 5 jours, il y ait
exactement 2 jours avec aucune arrivée entre 13h et 14h ?


     A) 0.118           B) 0.012          C) 0.221       D) 0.021   E) 0.988




                                                                               50
Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012




                                      Exercice 50

Chaque employé d’une grande compagnie choisit un des trois niveaux de
couverture d’assurance maladie dont les primes, qui sont dénotées par X, sont
1,2, et 3 respectivement. Les primes sont sujettes à un escompte, dénoté par Y ,
de 0 pour les fumeurs et de 1 pour les non-fumeurs. La distribution de X et Y est
donnée par :
                                2
                                x + y2
                                           pour x = 1, 2, 3 et y = 0, 1
           P(X = x, Y = y) =         31
                               
                                0          sinon.

Calculer la variance de X − Y , la prime totale payée par un employé choisi au
hasard.


         A) 0.54          B) 0.64         C) 0.94        D) 0.84   E) 0.74


                                                                             51
Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012




                                      Exercice 51

Une police d’assurance va payer 5 000 si un appareil tombe en panne la 1ère année
et ce bénéfice va diminuer chaque année de 1 000 jusqu’à zéro. Si l’appareil n’est
pas encore tombé en panne au début d’une année, il a toujours une probabilité de
0.4 de tomber en panne durant cette année. Trouver l’espérance du bénéfice.


      A) 3 417          B) 3 617          C) 3 817       D) 4 017   E) 4 217




                                                                               52
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                                      Exercice 52

Soit pn la probabilité que le minimum de n nombres (tous choisis uniformément
                                                                      1
et indépendamment au hasard sur l’intervalle [0, 1]) soit supérieur à n . Que vaut
 lim pn ?
n→∞


                   1             1             1            2      2
                A)            B)            C)           D)     E)
                   2             e             3            e      3




                                                                              53
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                                      Exercice 53

Une compagnie assure un grand nombre de maisons. La valeur assurée X d’une
maison prise au hasard suit une distribution de fonction de densité fX (x) = 3x−4
pour x > 1 et 0 sinon. Sachant qu’une maison est assurée pour plus de 3 , trouver
                                                                        2
la probabilité qu’elle soit assurée pour moins de 2.


                37             35              1            7        5
             A)             B)              C)           D)      E)
                64             64              2            16      16




                                                                             54
Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012




                                      Exercice 54

Une compagnie installe deux machines identiques au même moment. Les périodes
de temps avant que ces machines ne tombent en panne sont indépendantes et
chacune est répartie uniformément sur l’intervalle de 5 à 20 ans. Calculer la
probabilité que les deux machines tombent en panne en deçà d’un an l’une de
l’autre.



   A) 12.9%           B) 13.9%           C) 14.9%        D) 15.9%   E) 16.9%




                                                                               55
Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012




                                      Exercice 55

Supposons que le nombre X de coups de téléphone durant une heure suive une loi
de Poisson avec moyenne λ. Sachant que P(X = 1 | X ≤ 2) = 0.4, trouver λ.


                                                                          3
        A) 4         B) 3 ou 4           C) 2 ou 3       D) 1 ou 2   E)
                                                                          2




                                                                              56
Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012




                                      Exercice 56

Soit X, le temps entre l’inspection d’un certain moteur d’avion et le moment de
la première panne du moteur. Supposons que X suive une loi exponentielle de
moyenne 15 heures. Un avion à quatre moteurs entreprend un voyage de 20
heures après inspection de ses moteurs. Supposons que l’avion peut voler pourvu
qu’au moins un de ses moteurs fonctionne.
Quelle est la probabilité qu’il puisse terminer son vol ?


     A) 0.500           B) 0.523          C) 0.706       D) 0.750   E) 0.831




                                                                               57
Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012




                                      Exercice 57

Pour un conducteur automobile, les accidents automobiles peuvent résulter en
des sinistres annuels de 0, 1 000, 5 000, 10 000 ou 15 000 avec des probabilités de
0.75, 0.12, 0.08, 0.04, et 0.01, respectivement. Un assureur automobile offre une
police qui assure les conducteurs automobiles contre ces sinistres sujette à un
déductible annuel de 500. L’assureur charge une prime annuelle qui excède les
sinistres annuels attendus par 75 pour couvrir ses dépenses et son profit. Calculer
la prime annuelle chargée par l’assureur.


      A) 1 345          B) 1 295          C) 1 245       D) 1 195   E) 1 145




                                                                               58
Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012




                                      Exercice 58

L’actuaire attend le premier des trois rapports faits simultanément par des
inspecteurs indépendants avant de commencer son étude menant au
remboursement des dommages d’un assuré. Si les temps (en semaines) pour faire
leurs rapports suivent des lois exponentielles de moyenne 2, 3, 4 respectivement
et le temps de l’étude de l’actuaire est aussi une exponentielle de moyenne 5,
combien de temps (en semaines) y aura-t-il en moyenne avant le remboursement ?


                                            77              12
               A) 7         B) 8         C)              D)      E) 14
                                            13              13




                                                                            59
Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012




                                      Exercice 59

Soit X le coût aléatoire des réparations de l’auto lors d’un accident et Y le coût
des soins médicaux. Si au cours des 5 dernières années le coût des réparations a
augmenté de 25% et le coût des soins médicaux a diminué de 5%, de quel
pourcentage la covariance de X et Y a-t-elle variée ?



    A) 15.25%           B) 18.75%           C) 20%       D) 30%     E) 22.45%




                                                                                60
Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012




                                      Exercice 60

Un actuaire constate que la probabilité qu’un assuré n’ait aucun accident est 5
fois plus grande que celle d’en avoir au moins un durant l’année. En supposant
que le nombre d’accidents de l’assuré suit une loi de Poisson, trouver la
probabilité que l’assuré ait exactement trois accidents durant l’année.



  A) 0.00084          B) 0.0084           C) 0.084       D) 0.00122   E) 0.0122




                                                                             61

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  • 2. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 1 Soit X une variable aléatoire suivant une loi de Poisson. Que vaut P(X ≥ 2) si P(X = 0) = 2P(X = 1) ? 2 2 −1/3 2 −1/2 3 −1/2 A) B) e C) 1 − e D) 1 − e E) 1 − 3e−2 3 3 3 2 2
  • 3. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 2 Soit X et Y deux variables aléatoires continues de fonction de densité conjointe fX,Y (x, y) = xe−x(y+1) pour x ≥ 0 et y ≥ 0. Trouver fY |X (y|x). A) xe−xy B) (y + 1)2 xe−x(y+1) C) (y + 1)−2 D) ye−y(y+1) E) xe−x(y+1) 3
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  • 5. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 4 1 Soit fX (x) = 2 pour |x| < 1 et Y = 3X + 2. Trouver la variance de Y . 1 1 3 A) B) C) D) 3 E) 9 4 3 4 5
  • 6. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 5 Soit X la variable aléatoire perte de fonction de densité fX (x), x ≥ 0. Si la police rembourse la perte jusqu’à un maximum de 1 000, laquelle des expressions suivantes donne l’espérance du remboursement ? 1 000 1 000 ∞ ∞ A) xfX (x)dx B) xfX (x)dx + 1 000fX (x)dx C) xfX (x)dx 0 0 1 000 0 ∞ D) max(1 000, E[X]) E) (x − 1 000)fX (x)dx 1 000 6
  • 7. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 6 Pour les assurés d’une compagnie le nombre N de réclamations durant une année 24n est tel que P(N = n) = k 33n+1 où k est une constante. Trouver la probabilité qu’il y ait exactement une réclamation durant l’année. 16 1 176 16 16 A) B) C) D) E) 81 3 729 99 729 7
  • 8. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 7 Soit X une variable aléatoire continue dont la fonction de répartition est :   0 si x ≤ 0 FX (x) =  1 − e−x si x > 0. Trouver P(0 < eX ≤ 4). −4 3 1 1 A) e B) C) D) E) 1 − e−4 4 2 4 8
  • 9. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 8 Le nombre de nids-de-poules sur 100 mètres d’une rue de Montréal suit une loi de Poisson de moyenne 0.3. Trouver la probabilité que sur une distance d’un kilomètre de cette rue il y ait 5 nids-de-poules ou moins. A) 0.92 B) 0.09 C) 0.82 D) 0.5 E) 0.33 9
  • 10. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 9 Soit X et Y deux variables de loi N (0, 1) chacune et telles que Cov(X, Y ) = 0.5. √ Trouver P(X + Y ≤ 3). A) 0.11 B) 0.16 C) 0.84 D) 0.89 E) 0.96 10
  • 11. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 10 Dans une urne, il y a n boules rouges et n boules bleues. On tire sans remise trois 1 boules de l’urne. Si la probabilité que les trois boules soient toutes rouges est 12 alors n vaut ? A) 4 B) 5 C) 8 D) 10 E) 12 11
  • 12. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 11 Soit X et Y des variables aléatoires de loi conjointe :   x + y pour 0 < x < 1 et 0 < y < 1 fX,Y (x, y) =  0 sinon. Trouver P(X < 2Y ). 7 3 1 7 19 A) B) C) D) E) 32 4 4 8 24 12
  • 13. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 12 Supposons que le nombre d’erreurs typographiques par page dans les notes du cours ACT2121 suive une loi de Poisson de paramètre λ. Trouver la probabilité que dans 10 pages prises au hasard il y ait un total d’exactement 10 erreurs typographiques. 1010 λ10 e−10λ −λ 10 −λ 10 −λ 10λ10 e−10λ A) B) (λe ) C) (1 − e ) D) 10λe E) 10! 10! 13
  • 14. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 13 Si X et Y sont des variables aléatoires discrètes dont la fonction de probabilité 1 conjointe est fX,Y (x, y) = 21 (x + y) pour x = 1, 2, 3 et y = 1, 2. La fonction de densité de X sachant que Y = 2 sera : 1 x+2 1 A) (x + 2), x = 1, 2, 3 B) , x = 1, 2, 3 C) (x + 2), x = 1, 2, 3 21 2x + 3 12 x+2 D) x + 2, x = 1, 2, 3 E) , x = 1, 2, 3 8 14
  • 15. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 14 Soit X une variable aléatoire dont la série génératrice des moments est MX (t) = e3t (1 − t2 )−1 . Trouver σX /E[X]. A) 0.125 B) 0.333 C) 0.471 D) 0.500 E) 0.667 15
  • 16. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 15 La durée de vie d’un néon A (respectivement B) suit une loi exponentielle de moyenne 5 ans (respectivement 2 ans). Trouver la probabilité que le néon A dure moins de 4 ans et le néon B plus de 3 ans. (On suppose l’indépendance) −4 − 23 3 −2 4 −5 −4 3 −2 3 −2 −4 A) 1 − e 7 B) e 10 C) e ·e D) e 5 1−e E) e 1−e 5 16
  • 17. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 16 Soit X et Y des variables aléatoires de variances 2 et 3 respectivement, et de covariance −1. Laquelle des variables aléatoires suivantes a la plus petite variance ? A) 4X B) 3X − Y C) 3Y D) 2X + Y E) 2X − Y 17
  • 18. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 17 Le montant X de la réclamation annuelle d’un assuré de la compagnie azurtout a une moyenne µ et une variance σ 2 . Trouver le nombre nécessaire n d’assurés (d’un groupe de polices indépendantes) pour garantir que la réclamation moyenne X = Xi du groupe s’écarte de µ d’au plus (0.1)σ avec une probabilité au ¯ n ¯ moins égale à 95% (c’est-à-dire n tel que P |X − µ| < 1 ≥ 0.95). 10 σ A) 149 B) 271 C) 385 D) 484 E) 541 18
  • 19. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 18 Calculer P(X = 6) pour la variable aléatoire X ayant la fonction (ou série) 4 et génératrice des moments MX (t) = 3−2et . 20 40 20 80 160 A) B) C) D) E) 243 729 81 243 729 19
  • 20. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 19 Dans la province de Québec, le montant X d’une réclamation en assurance automobile se répartit autour d’une valeur moyenne de 725$. Calculer la valeur de l’écart-type σ de la variable X, si l’on sait que pour un groupe de 100 réclamations indépendantes, P(63 500 ≤ M ≤ 81 500) = 0.7698 où M est le montant total des 100 réclamations. A) σ < 200 B) 200 ≤ σ < 400 C) 400 ≤ σ < 600 D) 60 ≤ σ < 800 E) σ ≥ 800 20
  • 21. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 20 Soit X et Y des variables aléatoires continues de fonction de densité conjointe √ fX,Y (x, y) = 4x pour 0 < x < y < 1. Trouver la fonction de densité de la marginale Y . √ √ A) 2y B) 2y 2 C) y 2 D) y E) 4 y 21
  • 22. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 21 La variable aléatoire X, montant d’une réclamation, se répartit selon la densité exponentielle. Trouver Var[X] sachant que P(X ≤ 2) = 2P(X ≥ 4). 2 8 (ln 2)2 2 4 A) B) C) D) √ E) ln 2 (ln 2)2 4 ln 2 (ln 2)2 22
  • 23. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 22 Soit X le nombre d’épreuves indépendantes de Bernoulli jusqu’à l’obtention d’un premier succès. Soit Y le nombre nécessaire d’épreuves indépendantes de la même Bernouilli pour obtenir 5 succès (pour la 1ère fois). Soit p la probabilité de succès 3 dans une épreuve et supposons Var[X] = 4 . Calculer Var[Y ]. 3 15 75 3 3 A) B) C) D) E) √ 20 4 4 4 4 5 23
  • 24. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 23 Les variables aléatoires X1 , X2 , X3 sont uniformes sur l’intervalle [0, 1] avec 1 Cov(Xi , Xj ) = 24 pour i = 1, 2, 3 et i = j. Calculer Var[X1 + 2X2 − X3 ]. 5 11 1 1 1 A) B) C) D) E) 12 12 2 4 6 24
  • 25. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 24 Soit X et Y des variables aléatoires continues de fonction de densité conjointe :   x + y pour 0 < x < 1 et 0 < y < 1 fX,Y (x, y) =  0 sinon. Trouver l’espérance conditionnelle E[Y | X = 1/3 ]. 3 1 5 7 3 A) B) C) D) E) 8 2 12 12 5 25
  • 26. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 25 Soit X1 , X2 , X3 trois observations indépendantes de la variable aléatoire continue X ayant la fonction de densité :  √  2 − x pour 0 < x < √2 fX (x) =  0 sinon. Calculer la probabilité qu’exactement deux des trois observations soient supérieures à 1. 3 √ √ √ √ A) − 2 B) 3 − 2 2 C) 3( 2 − 1) · (2 − 2)2 2 2 2 3 √ √ 1 3 √ √ 1 D) − 2 · 2− E) 3 − 2 · 2− 2 2 2 2 26
  • 27. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 26 Soit X1 et X2 deux observations indépendantes d’une distribution uniforme sur l’intervalle [0, 1]. Soit Y = min(X1 , X2 ). Trouver fonction de densité de Y . A) 1 B) 2y C) 2(1 − y) D) 1 − y E) 2y(1 − y) 27
  • 28. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 27 À Montréal, on suppose que les accidents (d’automobiles) se produisent aléatoirement et de manière indépendante. L’intervalle de temps entre les accidents suit une distribution exponentielle de moyenne 12 (minutes). Soit N le nombre d’accidents par heure. Trouver P(N = 10). 10e12 10e−12 e−10 510 e−5 1210 e−10 1210 e−12 A) B) C) D) E) 10! 10! 10! 10! 10! 28
  • 29. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 28 Une enquête médicale sur les 937 décès en 2002 à l’hôpital Maisonneuve-Rosemont de Montréal montre qu’il y avait 210 décès dus à des problèmes cardiaques. De plus, 312 des 937 décès avaient des antécédents cardiaques familiaux. De ces 312, il y en a 102 qui sont décédés de problèmes cardiaques. Trouver la probabilité pour qu’une personne prise au hasard du groupe des 937 décès soit décédée de problèmes cardiaques sachant qu’elle n’avait aucun antécédent familial cardiaque. A) 0.115 B) 0.173 C) 0.224 D) 0.327 E) 0.514 29
  • 30. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 29 Soit X une variable aléatoire suivant une loi de Poisson. Si on a FX (2)/FX (1) = 2.6 alors trouver la moyenne de X. A) 4 B) 2.6 C) 2 D) 1 E) 0.8 30
  • 31. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 30 Les assurés membres d’un club de sport ont des réclamations indépendantes. Les distributions des réclamations XH et XF des hommes et des femmes ont les caractéristiques suivantes : Moyenne Variance Homme 2 4 Femme 4 10 Lorsque le sexe est inconnu, l’on suppose que le nombre N d’hommes se répartit suivant une loi binomiale de paramètres m et p = 2 . Un groupe de m personnes 5 dont la réclamation totale est S contribue une prime Π = E[S] + 2 var[S] (c’est-à-dire Π = µS + 2σS ). Le club de sport accepte un total de 100 membres pour l’année 2004. Calculer la prime P pour le groupe des 100 membres. A) 291 B) 326 C) 353 D) 379 E) 407 31
  • 32. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 31 Considérons le tableau suivant donnant les probabilités des valeurs (x, y) de deux variables aléatoires discrètes X et Y : X 2 3 4 5 0 0.05 0.05 0.15 0.05 Y 1 0.40 0 0 0 2 0.05 0.15 0.10 0 Trouver ρX,Y , le coefficient de corrélation de X et Y . A) 0.228 B) 0.201 C) 0 D) − 0.201 E) − 0.228 32
  • 33. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 32 Soit X une variable aléatoire continue de fonction de densité fX (x) = e−x pour x > 0. Trouver la fonction de densité de Y = eX . y 1 1 A) ye−y B) e−e C) e−y D) E) y y2 33
  • 34. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 33 Les montants des pertes sont des variables aléatoires continues et indépendantes ayant la même fonction de densité :   10/x2 pour x > 10 fX (x) =  0 sinon. Calculer la probabilité que la plus grande de trois pertes choisies au hasard soit plus petite que 25. A) 0.216 B) 0.400 C) 0.600 D) 0.500 E) 0.784 34
  • 35. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 34 Les dépenses dentaires annuelles d’un fonctionnaire suivent une répartition uniforme sur l’intervalle de 200 à 1 200. Le régime de soins dentaires de base du gouvernement rembourse à l’employé jusqu’à un maximum de 400 les dépenses dentaires qui surviennent dans l’année tandis que le régime supplémentaire débourse jusqu’à un maximum de 500 pour toutes les dépenses dentaires additionnelles. Si Y représente les prestations annuelles payées par le régime supplémentaire à un fonctionnaire, calculer Var[Y ]. A) 41 042 B) 32 089 C) 29 940 D) 27 320 E) 24 464 35
  • 36. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 35 Une compagnie fait une offre à quatre consommateurs potentiels. La compagnie croit que la probabilité de faire une vente est de 0.7 pour chacun des trois premiers consommateurs mais qu’elle est seulement de 0.2 pour le quatrième consommateur. Les achats d’un consommateur sont indépendants des achats d’un autre consommateur. Calculer la probabilité qu’au plus deux consommateurs acceptent l’offre. A) 40.2% B) 45.1% C) 48.7% D) 52.4% E) 56.9% 36
  • 37. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 36 Une compagnie d’assurance automobile divise ses assurés en 2 groupes, à savoir : les bons conducteurs et les mauvais conducteurs. Pour les bons conducteurs, la réclamation moyenne vaut 1 400 avec un écart-type de 200. Pour les mauvais conducteurs, la réclamation moyenne est de 2 000 avec un écart-type de 500. De plus 60% des assurés sont de bons conducteurs. Trouver la variance du montant de la réclamation d’un assuré pris au hasard. A) 124 000 B) 145 000 C) 166 000 D) 210 400 E) 235 000 37
  • 38. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 37 Une compagnie d’assurance a 2 000 clients qui ont tous (de façon indépendante) une probabilité 0.02 de faire une réclamation X dont le montant est de loi exponentielle de moyenne 500$. Soit Π la prime nette de chacun (égale à l’espérance de son remboursement) et Π(1 + θ) la prime brute chargée pour que la compagnie ait 95% de probabilité de profit. Trouver θ. A) 0.025 B) 0.366 C) 0.072 D) 0.111 E) 0.132 38
  • 39. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 38 Une compagnie d’assurance automobile assure les conducteurs de tous âges. Un actuaire compile les statistiques sur les conducteurs assurés par la compagnie : Âge du Probabilité Répartition des conducteurs conducteur d’avoir un accident assurés par la compagnie 16-20 0.06 0.08 21-30 0.03 0.15 31-65 0.02 0.49 66-99 0.04 0.28 Un conducteur qui est choisi au hasard et qui est assuré par la compagnie a un accident. Calculer la probabilité que ce conducteur soit dans le groupe d’âges 21-65. A) 0.149 B) 0.472 C) 0.303 D) 0.323 E) 0.528 39
  • 40. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 39 Un actuaire fait les constatations suivantes : (i) Le taux d’accident des femmes qui conduisent est 0.015, lequel représente 80% du taux d’accident de tous les conducteurs. (ii) Le taux d’accident des jeunes hommes qui conduisent est 4 fois le taux d’accident des hommes adultes qui conduisent. Nombre de conducteurs selon l’âge et le sexe. Jeune Adulte Total Femme 15 000 45 000 60 000 Homme 12 000 28 000 40 000 Total 27 000 73 000 100 000 Calculer le taux d’accident pour les jeunes hommes qui conduisent. A) 3.1% B) 5.1% C) 7.1% D) 9.1% E) 11.1% 40
  • 41. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 40 X et Y sont des variables aléatoires continues ayant la fonction de densité conjointe :   15y pour x2 ≤ y ≤ x fX,Y (x, y) =  0 sinon. Déterminer la fonction de densité de la variable marginale Y . 3/2 1/2 √ A) 15y (1 − y ) B) 15y(y − y) C) 15(y − y 2 ) 15 D) (y − y 2 ) E) 15y 2 41
  • 42. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 41 Soit Y = e−X où fX (x) = 2e−2x pour x > 0. Trouver fY (y). 2 2 1 2 A) y B) 2y C) y D) y E) 2y 2 42
  • 43. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 42 X et Y sont des variables aléatoires telles que : (i) Var[X] = Var[Y ] (ii) Var[X + Y ] = 10 (iii) Var[X − 2Y ] = 16 Calculer Cov(X, Y ). A) − 1 B) − 2 C) 1 D) 2 E) 0 43
  • 44. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 43 Les données sur un certain test de grossesse indiquent que pour une femme enceinte le test donnera un résultat négatif (elle n’est pas enceinte) dans 10% des cas. Pour une femme qui n’est pas enceinte, le test donnera un résultat positif dans 20% des cas. De plus, on sait que 30% des femmes qui passent le test sont enceintes. Déterminer la probabilité qu’une femme est enceinte étant donné que le résultat de son test est positif. A) 55.75% B) 65.85% C) 70.50% D) 75.65% E) 85.65% 44
  • 45. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 44 Soit fX (x) = k(2x + 1) la fonction de densité de la variable aléatoire continue X prenant ses valeurs dans l’intervalle [0, 4]. Trouver le 20ième percentile de X. √ √ √ 4 1+ 3 2 1+ 2 −1 + 17 A) B) C) D) E) 5 3 5 3 2 45
  • 46. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 45 Selon le modèle utilisé, la valeur accumulée d’un investissement de 2 500 est une variable aléatoire Y = 2 500e2X , où X a une répartition continue dont la fonction de densité est :   Ce−x pour 0 < x < 1 fX (x) =  0 sinon. où C est une constante. Déterminer la fonction de densité fY (y) de la variable aléatoire Y dans la région où elle est positive. C 25(e − 1) 25e √ A) B) C) D) Ce−y E) 50 y 2y ey (e − 1)y 3/2 46
  • 47. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 46 X représente l’âge d’une automobile assurée qui a été impliquée dans un accident et Y représente le montant du sinistre encouru lors de l’accident. X et Y ont la fonction de densité conjointe suivante :   (x + y)/1 000 pour 0 ≤ x ≤ 10 et 0 ≤ y ≤ 10  fX,Y (x, y) =  0  sinon. Calculer la probabilité que Y < 2X. A) 89% B) 79% C) 69% D) 59% E) 49% 47
  • 48. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 47 X et Y sont des variables aléatoires continues ayant une fonction de densité conjointe :   6x pour 0 < x < y < 1  fX,Y (x, y) =  0  sinon. Déterminer P(X + Y < 0.4). A) 0.016 B) 0.16 C) 0.24 D) 0.024 E) 0.048 48
  • 49. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 48 Supposons que X1 , . . . , X100 sont des variables aléatoires indépendantes, réparties identiquement et telles que P(X = 0) = P(X = 2) = 0.5 ; soit S = X1 + · · · + X100 . Calculer approximativement la valeur de P(S > 115). A) 0.0127 B) 0.0107 C) 0.087 D) 0.067 E) 0.047 49
  • 50. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 49 Au service d’urgence d’un hôpital, le nombre d’arrivées entre 13h et 14h suit une loi de Poisson de moyenne 2. On observe pendant 5 jours consécutifs, les arrivées entre 13h et 14h. Quelle est la probabilité que parmi ces 5 jours, il y ait exactement 2 jours avec aucune arrivée entre 13h et 14h ? A) 0.118 B) 0.012 C) 0.221 D) 0.021 E) 0.988 50
  • 51. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 50 Chaque employé d’une grande compagnie choisit un des trois niveaux de couverture d’assurance maladie dont les primes, qui sont dénotées par X, sont 1,2, et 3 respectivement. Les primes sont sujettes à un escompte, dénoté par Y , de 0 pour les fumeurs et de 1 pour les non-fumeurs. La distribution de X et Y est donnée par :  2  x + y2  pour x = 1, 2, 3 et y = 0, 1 P(X = x, Y = y) = 31   0 sinon. Calculer la variance de X − Y , la prime totale payée par un employé choisi au hasard. A) 0.54 B) 0.64 C) 0.94 D) 0.84 E) 0.74 51
  • 52. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 51 Une police d’assurance va payer 5 000 si un appareil tombe en panne la 1ère année et ce bénéfice va diminuer chaque année de 1 000 jusqu’à zéro. Si l’appareil n’est pas encore tombé en panne au début d’une année, il a toujours une probabilité de 0.4 de tomber en panne durant cette année. Trouver l’espérance du bénéfice. A) 3 417 B) 3 617 C) 3 817 D) 4 017 E) 4 217 52
  • 53. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 52 Soit pn la probabilité que le minimum de n nombres (tous choisis uniformément 1 et indépendamment au hasard sur l’intervalle [0, 1]) soit supérieur à n . Que vaut lim pn ? n→∞ 1 1 1 2 2 A) B) C) D) E) 2 e 3 e 3 53
  • 54. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 53 Une compagnie assure un grand nombre de maisons. La valeur assurée X d’une maison prise au hasard suit une distribution de fonction de densité fX (x) = 3x−4 pour x > 1 et 0 sinon. Sachant qu’une maison est assurée pour plus de 3 , trouver 2 la probabilité qu’elle soit assurée pour moins de 2. 37 35 1 7 5 A) B) C) D) E) 64 64 2 16 16 54
  • 55. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 54 Une compagnie installe deux machines identiques au même moment. Les périodes de temps avant que ces machines ne tombent en panne sont indépendantes et chacune est répartie uniformément sur l’intervalle de 5 à 20 ans. Calculer la probabilité que les deux machines tombent en panne en deçà d’un an l’une de l’autre. A) 12.9% B) 13.9% C) 14.9% D) 15.9% E) 16.9% 55
  • 56. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 55 Supposons que le nombre X de coups de téléphone durant une heure suive une loi de Poisson avec moyenne λ. Sachant que P(X = 1 | X ≤ 2) = 0.4, trouver λ. 3 A) 4 B) 3 ou 4 C) 2 ou 3 D) 1 ou 2 E) 2 56
  • 57. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 56 Soit X, le temps entre l’inspection d’un certain moteur d’avion et le moment de la première panne du moteur. Supposons que X suive une loi exponentielle de moyenne 15 heures. Un avion à quatre moteurs entreprend un voyage de 20 heures après inspection de ses moteurs. Supposons que l’avion peut voler pourvu qu’au moins un de ses moteurs fonctionne. Quelle est la probabilité qu’il puisse terminer son vol ? A) 0.500 B) 0.523 C) 0.706 D) 0.750 E) 0.831 57
  • 58. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 57 Pour un conducteur automobile, les accidents automobiles peuvent résulter en des sinistres annuels de 0, 1 000, 5 000, 10 000 ou 15 000 avec des probabilités de 0.75, 0.12, 0.08, 0.04, et 0.01, respectivement. Un assureur automobile offre une police qui assure les conducteurs automobiles contre ces sinistres sujette à un déductible annuel de 500. L’assureur charge une prime annuelle qui excède les sinistres annuels attendus par 75 pour couvrir ses dépenses et son profit. Calculer la prime annuelle chargée par l’assureur. A) 1 345 B) 1 295 C) 1 245 D) 1 195 E) 1 145 58
  • 59. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 58 L’actuaire attend le premier des trois rapports faits simultanément par des inspecteurs indépendants avant de commencer son étude menant au remboursement des dommages d’un assuré. Si les temps (en semaines) pour faire leurs rapports suivent des lois exponentielles de moyenne 2, 3, 4 respectivement et le temps de l’étude de l’actuaire est aussi une exponentielle de moyenne 5, combien de temps (en semaines) y aura-t-il en moyenne avant le remboursement ? 77 12 A) 7 B) 8 C) D) E) 14 13 13 59
  • 60. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 59 Soit X le coût aléatoire des réparations de l’auto lors d’un accident et Y le coût des soins médicaux. Si au cours des 5 dernières années le coût des réparations a augmenté de 25% et le coût des soins médicaux a diminué de 5%, de quel pourcentage la covariance de X et Y a-t-elle variée ? A) 15.25% B) 18.75% C) 20% D) 30% E) 22.45% 60
  • 61. Arthur CHARPENTIER, ACT2121 Actuariat I Automne 2012 Exercice 60 Un actuaire constate que la probabilité qu’un assuré n’ait aucun accident est 5 fois plus grande que celle d’en avoir au moins un durant l’année. En supposant que le nombre d’accidents de l’assuré suit une loi de Poisson, trouver la probabilité que l’assuré ait exactement trois accidents durant l’année. A) 0.00084 B) 0.0084 C) 0.084 D) 0.00122 E) 0.0122 61