\( \definecolor{colordef}{RGB}{249,49,84} \definecolor{colorprop}{RGB}{18,102,241} \)
Dans une ville, deux lieux se partagent le marché des repas des élèves : la cantine (C) et le foyer (F). Une enquête indique que chaque jour :
  • Parmi les élèves qui ont mangé à la cantine (C) au jour \(n\), \(80\pourcent\) mangent encore à la cantine au jour \(n+1\), les autres vont au foyer.
  • Parmi les élèves qui ont mangé au foyer (F) au jour \(n\), \(30\pourcent\) vont à la cantine au jour \(n+1\), les autres restent au foyer.
Au jour \(0\), on suppose que \(20\pourcent\) des élèves mangent à la cantine.
Pour \(n \in \mathbb{N}\), soit \((X_n)\) la suite représentant le lieu (C ou F) où un élève choisi au hasard mange au jour \(n\). On note \(\pi_n=\begin{pmatrix} c_n & f_n \end{pmatrix}\) la distribution de probabilité.
    1. Justifier que \((X_n)\) est une chaîne de Markov homogène et tracer le graphe probabiliste associé.
    2. Justifier que la distribution initiale (dans l'ordre C, F) est \(\pi_0=\begin{pmatrix} 0{,}2 & 0{,}8 \end{pmatrix}\).
    3. Donner la matrice de transition \(M\) associée à \((X_n)\).
  1. Calculer \(\pi_2\) et en déduire la proportion d'élèves qui mangent à la cantine au jour \(2\).
    1. Quelle est la relation entre \(c_n\) et \(f_n\) ?
    2. Exprimer \(c_{n+1}\) en fonction de \(c_n\) et \(f_n\).
    3. En déduire que \(c_{n+1} = 0{,}5\,c_n + 0{,}3\) pour tout \(n \in \mathbb{N}\).

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