logo

Théorème


terminaleThéorème

#msg1864391 Posté le 11-05-08 à 15:43
Posté par Profilkopindo kopindo

Salut tous le monde.h'ai besoin de coup de main pour démontrer ce blem.

Théorème:
Soit X un variable aléatoire ces pramètres sont n et p  (X un variable aléatoire binominale)
On a : p[0,1] et n *
  E(x)=np     et      V(x)=np(1-p)


Démontrer ce thérème.


SVP j'ai besoin de cette démonstration pour demain.
re : Théorème#msg1864405 Posté le 11-05-08 à 15:48
Posté par ProfilNicolas_75 Nicolas_75 Correcteur

Bonjour,

Sais-tu que P(X=k)= C(n;k)p^k(1-p)^(n-k) ?

Nicolas
re : Théorème#msg1864414 Posté le 11-05-08 à 15:50
Posté par Profilkopindo kopindo

Et alors?
re : Théorème#msg1864425 Posté le 11-05-08 à 15:52
Posté par ProfilNicolas_75 Nicolas_75 Correcteur

Je ne comprends pas ton dernier message. La réponse à ma question est-elle oui ou non ?
re : Théorème#msg1864437 Posté le 11-05-08 à 15:54
Posté par Profilkopindo kopindo

ah wé je le sais
re : Théorème#msg1864448 Posté le 11-05-08 à 15:55
Posté par ProfilNicolas_75 Nicolas_75 Correcteur

Le SMS est interdit sur ce forum. Merci d'en tenir compte.

Deuxième question, ensuite je t'aide : quelle est la définition de l'espérance dans le cas d'une variable aléatoire X quelconque ?
re : Théorème#msg1864491 Posté le 11-05-08 à 16:06
Posté par Profilkopindo kopindo

E(x)=  variant de i=1 à p (xi.p(X=xi))
re : Théorème#msg1864530 Posté le 11-05-08 à 16:15
Posté par ProfilNicolas_75 Nicolas_75 Correcteur

Donc, dans le cas qui nous occupe :
3$\mathbb{E}(X)=\Bigsum_{0\le k\le n}k.\mathbb{P}(X=k)
3$\mathbb{E}(X)=\Bigsum_{0\le k\le n}k.{n\choose k}p^k(1-p)^{n-k}

Comment calculer cela ?
On sait que :
3$(1+x)^n=\Bigsum_{0\le k\le n}{n\choose k}x^k
On dérive chaque membre par rapport à x :
3$n(1+x)^{n-1}=\Bigsum_{1\le k\le n}k{n\choose k}x^{k-1}
On rajoute dans le membre de droite le terme (nul) correspondant à k=0 :
3$n(1+x)^{n-1}=\Bigsum_{0\le k\le n}k{n\choose k}x^{k-1}
On multiplie chaque membre par x :
3$nx(1+x)^{n-1}=\Bigsum_{0\le k\le n}k{n\choose k}x^{k}
On choisit = p/(1-p) :
3$n\frac{p}{1-p}(1+\frac{p}{1-p})^{n-1}= \Bigsum_{0\le k\le n}k{n\choose k}\left(\frac{p}{1-p}\right)^{k}
3$np\left(\frac{1}{1-p}\right)^{n}= \Bigsum_{0\le k\le n}k{n\choose k}\left(\frac{p}{1-p}\right)^{k}
On multiplie chaque membre par (1-p)^n :
3$np= \Bigsum_{0\le k\le n}k{n\choose k}p^k(1-p)^{n-k}

Donc finalement :
3$\fbox{\mathbb{E}(X)=np}
re : Théorème#msg1864548 Posté le 11-05-08 à 16:19
Posté par Profilkopindo kopindo

Merci Mr nicolas
re : Théorème#msg1864589 Posté le 11-05-08 à 16:33
Posté par ProfilNicolas_75 Nicolas_75 Correcteur

Je t'en prie.
re : Théorème#msg1865208 Posté le 11-05-08 à 19:49
Posté par ProfilNicolas_75 Nicolas_75 Correcteur

Autre méthode :

Par définition de la loi binomiale
3$X = X_1+...X_n
où pour tout 3$k de 3$|[1;n]|, 3$X_k prend la valeur 3$1 avec une probabilité 3$p et 3$0 avec une probabilité 3$1-p.

3$\forall k\in|[1;n]|,\quad\mathbb{E}(X_k)=1\times p+0\times(1-p)=p

Comme l'espérance est linéaire :
3$\mathbb{E}(X)=\mathbb{E}(X_1)+...+\mathbb{E}(X_n)
3$\mathbb{E}(X)=p+...+p
3$\fbox{\mathbb{E}(X)=np}
re : Théorème#msg1865218 Posté le 11-05-08 à 19:53
Posté par ProfilNicolas_75 Nicolas_75 Correcteur

Variance - méthode 1

Par définition de la loi binomiale
3$X = X_1+...X_n
où pour tout 3$k de 3$|[1;n]|, 3$X_k prend la valeur 3$1 avec une probabilité 3$p et 3$0 avec une probabilité 3$1-p.

3$\forall k\in|[1;n]|,\quad\mathbb{E}(X_k)=1\times p+0\times(1-p)=p

3$\forall k\in|[1;n]|,\quad\mathbb{V}(X_k)=\mathbb{E}((X_k-p)^2)= p\times(1-p)^2+(1-p)\times(0-p)^2=p(1-p)

Comme la variance est linéaire :
3$\mathbb{V}(X)=\mathbb{V}(X_1)+...+\mathbb{V}(X_n)
3$\mathbb{V}(X)=p(1-p)+...+p(1-p)
3$\fbox{\mathbb{V}(X)=np(1-p)}
re : Théorème#msg1865224 Posté le 11-05-08 à 19:54
Posté par ProfilNicolas_75 Nicolas_75 Correcteur

(La variance est linéaire car les 3$X_k sont indépendants.)
re : Théorème#msg1865268 Posté le 11-05-08 à 20:11
Posté par ProfilNicolas_75 Nicolas_75 Correcteur

Variance - méthode 2

3$\mathbb{V}(X)=\mathbb{E}(X^2)-\left(\mathbb{E}(X)\right)^2
3$\mathbb{V}(X)=\Bigsum_{0\le k\le n}k^2{n\choose k}p^k(1-p)^{n-k}-(np)^2

On a vu dans un calcul plus haut que :
3$\forall x\in\mathbb{R},\quad nx(1+x)^{n-1}=\Bigsum_{0\le k\le n}k{n\choose k}x^k
On dérive encore par rapport à 3$x :
3$\forall x\in\mathbb{R},\quad n(1+x)^{n-1}+n(n-1)x(1+x)^{n-2}=\Bigsum_{1\le k\le n}k^2{n\choose k}x^{k-1}
On arrange le membre de gauche, et complète le membre de droite :
3$\forall x\in\mathbb{R},\quad n(1+nx)(1+x)^{n-2}=\Bigsum_{0\le k\le n}k^2{n\choose k}x^{k-1}
On multiplie chaque membre par 3$x :
3$\forall x\in\mathbb{R},\quad nx(1+nx)(1+x)^{n-2}=\Bigsum_{0\le k\le n}k^2{n\choose k}x^{k}
On choisit 3$x=\frac{p}{1-p} :
3$\frac{np}{1-p}(1+\frac{np}{1-p})\left(1+\frac{p}{1-p}\right)^{n-2}= \Bigsum_{0\le k\le n}k^2{n\choose k}\left(\frac{p}{1-p}\right)^{k}
3$\frac{np}{1-p}(1+\frac{np}{1-p})\left(\frac{1}{1-p}\right)^{n-2}= \Bigsum_{0\le k\le n}k^2{n\choose k}\left(\frac{p}{1-p}\right)^{k}
On multiplie chaque membre par 3$(1-p)^n :
3$np(1-p+np)=\Bigsum_{0\le k\le n}k^2{n\choose k}p^k(1-p)^{n-k}

Donc, finalement :
3$\mathbb{V}(X)=np(1-p+np)-(np)^2
3$\fbox{\mathbb{V}(X)=np(1-p)}
re : Théorème#msg1865505 Posté le 11-05-08 à 21:26
Posté par Profilkopindo kopindo

Pour la deuxième méthode de l'éspèrence je ne l'ai pas compris.vous pouvez me dites pourquoi cette forme??:   X=X1+......+Xn
re : Théorème#msg1865530 Posté le 11-05-08 à 21:40
Posté par ProfilNicolas_75 Nicolas_75 Correcteur

Comment avez-vous introduit la loi binomiale ?

Répondre à ce sujet

réservé Seuls les membres peuvent poster sur le forum !

Vous devez être connecté pour poster
attention Un modérateur est susceptible de supprimer toute contribution qui ne serait pas en relation avec le thème de discussion abordé, la ligne éditoriale du site, ou qui serait contraire à la loi.

  • Ce topic

    imprimer Imprimer
    réduire la tailleRéduire   /   agrandir la tailleAgrandir

    Pour plus d'options, connection connectez vous !
  • Fiches de maths

    * probabilités en terminale
    5 fiches de mathématiques sur "probabilités" en terminale disponibles.


maths - prof de maths haut de pagehaut Retrouvez cette page sur ilemaths l'île des mathématiques
© Tom_Pascal & Océane 2012