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Démonstration, espérance et variance.

Posté par Grinver (invité) 11-05-06 à 20:38

Salut tout le monde.

J'ai un p'tit exo qui me pose problème et un petit coup de main (non aujourd'hui ) ne serait pas de refus. Sans plus tarder, voilà l'énoncé:

Si une variable aléatoire X suit la loi exponentielle de paramètre (avec >0), elle a pour densité de probabilité la fonction f telle que f(x)=e-x sur [0; + [.

On appelle espérance de X le réel:
E(X) =  lima  tf(t)dt
    a+0

et variance de X le réel:
V(X) =  lima [t-E(X)]² f(t)dt
    a+0

Démontrer que E(X)= 1/ et V(X)= 1/²

Voili voilou, merci d'avance à ceux qui voudront bien y jeter un coup d'oeil.

@ peluche

Posté par
ahahah
re : Démonstration, espérance et variance. 11-05-06 à 20:43

salut

pour e(x) je ferais bien une integration par parties pour arriver à integrer f(t) car f(t) est une exponentielle dont on sait integrer.

et pour v(x) on remplace e(x) par 1/lambda et quand on developpe il faut faire 2 integrations par parties successives pour se "debarrasser " du t²

cest tres calculatoire

Posté par
puisea Posteur d'énigmes
re : Démonstration, espérance et variance. 11-05-06 à 20:58

Bonsoir,

5$ E(X)=\lim_{a \to\infty} \int_0^{a} tf(t) dt = \lim_{a \to\infty} \int_0^{a} t\lambda e^{-\lambda t} dt

Soit : 5$g(t)=t\lambda e^{-\lambda t}
Avec une intégration par partie, on trouve :
5$G(t)=\frac{(-t\lambda -1)e^{-\lambda t}}{\lambda}

Donc :

5$ E(X)=\lim_{t \to\infty} [G(t)] - G(0) = \lim_{t \to\infty} [G(t)]-(-\frac{1}{\lambda}) = 0 + \frac{1}{\lambda} = \frac{1}{\lambda}

Sauf erreur...

Posté par Grinver (invité)re : Démonstration, espérance et variance. 11-05-06 à 21:58

Tout d'abord, merci pour votre aide.

Mais pour ne rien vous cacher, il y a un petit quelque chose qui me tracasse.
Comment vous faites pour intégrer la fonction? De où à où (c'est-à-dire les trucs qui sont en indice et en exposant sur le signe de l'intégrale)?

Voilà, j'espère que vous m'avez compris.

Merci

Posté par
ahahah
re : Démonstration, espérance et variance. 11-05-06 à 22:03

tu parles des bornes de lintegrales?
et bien tu integres entre 0 et a et quand tas trouvé ton expression en fonction de "a", tu fais tendre "a" vers +oo  et tu trouves ta limite qui devrait tendre vers 1/lambda

Posté par Grinver (invité)re : Démonstration, espérance et variance. 11-05-06 à 22:19

Oui je parle bien de bornes merci.

Mais je n'arrive toujours pas à trouver le résultat qu'a trouvé puisea c'est-à-dire:

G(t)= [(-t-1) e-t] /
(cf la réponse de puisea un peu plus haut)

Si quelqu'un pourait me détailler les calculs jusqu'ici, je lui en serai très reconnaissant (merci encore à ahahah et puisea d'ailleurs).

Posté par
ahahah
re : Démonstration, espérance et variance. 11-05-06 à 22:31

son expression est fausse en effet.
il ne devrait plus y avoir le facteur t, puisqu'on cherche à le faire disparaitre par lintegration par parties justement.


integ g(t) = [...] - integ (e(...))

tout ce quil ya entre les crochets n'annule car l'exponentiel(-a) tend vers 0 et t.exp(...)=0 quand t = 0

il te reste donc lexpression -integ(e(...)) à calculer

jmets pas les constantes et ce ki a dans lexponentiel pour pas alourdir...

si ca se trouve ce que t'as calculé cest bon, as tu poursuivi pour voir si tu tombes sur le resultat?

Posté par Grinver (invité)re : Démonstration, espérance et variance. 11-05-06 à 22:45

J'ai poursuivi, j'ai poursuivi...mais je suis tombé sur un truc tordu. Je vois vraiment plus maintenant.

Posté par
ahahah
re : Démonstration, espérance et variance. 11-05-06 à 23:00

bon jvois que tes en galere

jai fais ca avec ma souris un peu pourrie donc excuse lecriture lol



Démonstration, espérance et variance.

Posté par Grinver (invité)re : Démonstration, espérance et variance. 11-05-06 à 23:22

Non t'inquiète c'es lisible. C'est plutot à moi de m'excuser.

A part ça je pense avoir compris. Pour l'intégration par partie de:
  a
te-tdt
  0
Tu as posé u(x)= t       u'(x)=1
               v'(x)= ...       v(x)=

En fait je vois pas t'as posé quoi pour v(x).Il devrait bien y avoir un e-t quelque part mais je le vois pas. A moins que je me trompe...

Posté par
ahahah
re : Démonstration, espérance et variance. 11-05-06 à 23:25

jai posé u(x)=t et v'(x)=e(-lambda.t)

et ensuite on complete les calculs avec u'(t)=1 et v(t) = -e(-lambda.t)/(-lambda)

Posté par
ahahah
re : Démonstration, espérance et variance. 11-05-06 à 23:26

désolé pas "u(x)" et "v'(x)" mais plutot u(t) et v'(t)

le lambda de lintegrale je le sors car cest une constante

Posté par Grinver (invité)re : Démonstration, espérance et variance. 11-05-06 à 23:30

D'accord, d'accord j'ai compris!!!
Merci bien, merci beaucoup.
Mais qu'est-ce que je ferai sans toi!?!

Merci encore et bonne nuit.

Posté par
ahahah
re : Démonstration, espérance et variance. 11-05-06 à 23:31

lol désolé encore (la fatigue), avec le v'(t) que j'ai posé, le v(t) est plutot:
e(-lambda.t)/(-lambda) sans le signe moins devant tout ca

Posté par
ahahah
re : Démonstration, espérance et variance. 11-05-06 à 23:32

de rien,

et bon courage pour v(x) parce que cest 3x plus long lol



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