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Loi de probabilité.

Posté par
matheux14
02-02-23 à 14:42

Bonjour,

Merci d'avance.

On joue à un jeu de pile ou face. On perd 1 point si on obtient face, on gagne 1 point sinon. Pour tout entier non nul n, on note X_n la somme des points obtenus au cours
des n premiers jeux.

1) Déterminer la loi X_3.

2) On pose Y = |X_3| et Z = 2X_3+3. Déterminer la loi de Y et de Z.

Je bloque sur la 1ere question.

Posté par
GBZM
re : Loi de probabilité. 02-02-23 à 14:58

Bonjour,
Quand on fait trois tirages, on a 8 issues possibles. Il ne doit pas être insurmontable de trouver la loi de X_3  !
Et tu pourras réfléchir au rapport entre X_3 et une variable aléatoire de loi binomiale.

Posté par
matheux14
re : Loi de probabilité. 02-02-23 à 15:01

1) La loi de X_3 est la loi de la somme de 3 variables aléatoires indépendantes, chacune prenant la valeur 1 ou -1 avec une probabilité de 1/2. Il y a donc 2^3=8 cas différents pour la somme de ces 3 variables aléatoires.
La masse de probabilité de X_3 est donc donnée par :

P(X_3 = -3) = (1/2)^3

P(X_3 = -1) = 3(1/2)^3

P(X_3 = 1) = 3(1/2)^3

P(X_3 = 3) = (1/2)^3

Posté par
matheux14
re : Loi de probabilité. 02-02-23 à 15:12

Citation :
Et tu pourras réfléchir au rapport entre X_3 et une variable aléatoire de loi binomiale.


La variable aléatoire X_3 peut être considérée comme la somme de 3 variables aléatoires indépendantes, chacune prenant la valeur 1 ou -1 avec une probabilité de 1/2. Cela ressemble à la loi binomiale avec une réussite considérée comme la valeur 1 et un échec considéré comme la valeur -1.

Il me semble que X_3 est une variable aléatoire de loi binomiale négative. La loi binomiale négative est une distribution de probabilité utilisée pour modéliser le nombre de réussites et d'échecs dans un nombre donné d'essais indépendants, mais avec des réussites et des échecs qui ont des valeurs différentes (par exemple, +1 pour les réussites et -1 pour les échecs).

Posté par
matheux14
re : Loi de probabilité. 02-02-23 à 15:22

2) La loi de Y est la loi de la valeur absolue de X_3. Comme X_3 prend les valeurs -3, -1, 1 ou 3 avec des masses de probabilité respectives (1/2)^3, 3(1/2)^3, 3(1/2)^3, et (1/2)^3, la masse de probabilité de Y est donnée par :

P(Y = 1) = 6(1/2)^3

P(Y = 3) = 2(1/2)^3

La loi de Z est la loi de 2X_3 + 3. Comme X_3 prend les valeurs -3, -1, 1 ou 3 avec des masses de probabilité respectives (1/2)^3, 3(1/2)^3, 3(1/2)^3, et (1/2)^3, la masse de probabilité de Z est donnée par :

P(Z = 0) = (1/2)^3

P(Z = 2) = 3(1/2)^3

P(Z = 6) = 3(1/2)^3

P(Z = 10) = (1/2)^3

Posté par
matheux14
re : Loi de probabilité. 02-02-23 à 15:29

Oups

La masse de probabilité de Z est donnée par :

P(Z = -3) = (1/2)^3

P(Z = 1) = 3(1/2)^3

P(Z = 5) = 3(1/2)^3

P(Z = 9) = (1/2)^3

Posté par
flight
re : Loi de probabilité. 03-02-23 à 19:20

salut

daccord avec les valeurs données pour Z

Posté par
matheux14
re : Loi de probabilité. 03-02-23 à 19:21

Et pour Y, qu'est-ce qui ne marche pas ?

Posté par
flight
re : Loi de probabilité. 03-02-23 à 19:22

on peut donner une formule generale  pour la loi de Z

P(Z=k )= C(n, n/2+k/4-3/4)/2n     ici n = 3

Posté par
matheux14
re : Loi de probabilité. 03-02-23 à 19:45

Comment vous trouvez cette formule ?

Posté par
verdurin
re : Loi de probabilité. 03-02-23 à 23:12

Bonsoir matheux14.
La loi que tu as donné pour Y est évidement juste.
Je sais bien qu'on ( moi en particulier ) peut se tromper en calculant 1+1 ou 3+3 mais c'est quand même assez rare.

La loi de Z ne présente aucun intérêt particulier et je ne vois pas comment flight l'a généralisé.
Je ne vois donc pas comment sa formule peut être justifiée.
Je pense en particulier au cas n=4 , k=0 où elle donne un résultat aberrant.

En fait je me demande si il n'y a pas une faute de frappe dans ton énoncé.
Je verrais bien Z_n=\frac12(X_n+n)

Posté par
flight
re : Loi de probabilité. 04-02-23 à 14:48

Bonjour Verdurin, il me semble que Z=k avec   (Z=2X+3)ne peut pas prendre la valeur 0

Posté par
flight
re : Loi de probabilité. 04-02-23 à 15:20

Pour matheux14
Z{2(-n)+3, 2(-n+2)+3,....., 2(n-2k)+3,......2(n-2)+3, 2n+3}
P(Z=2(n-2k)+3)=P(X=n-2k)=C(n,n-k)/2n.
En posant  k = 2n-4k+3,il vient
P(Z=k) =C(n, n/2-3/4+k/4)/2n

Posté par
flight
re : Loi de probabilité. 04-02-23 à 15:23

Ici si n=4 les valeurs de X4 seront {-4,-2,0,2,4} et celles de Z seront {-5,-1,3,7,11}.  .... Ici on ne trouve pas de Z=k=0 quand n=4

Posté par
verdurin
re : Loi de probabilité. 04-02-23 à 18:35

D'accord flight.
J'avais sur-interprété ta réponse.
Et j'ai eu tord.
Il n'en reste pas moins que préciser « pour les valeurs de k  telles que P(Z=k) 0 », voir même donner la liste des ces valeurs, eut été utile.

Sur le fond je pense toujours que la variable aléatoire Z telle qu'elle est définie ne présente aucun intérêt.

Posté par
GBZM
re : Loi de probabilité. 04-02-23 à 19:40

Z n'a d'autre intérêt que de permettre une question de l'exercice.

Posté par
matheux14
re : Loi de probabilité. 05-02-23 à 12:06

Merci à tous.



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