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Niveau Maths sup
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Espérance.

Posté par Poun (invité) 10-09-06 à 12:10


Bonjour!


n
k(k parmi n)*pk(1-p)(n-k) = np
k=0

Je dois démontrer ceci, j'ai pensé à modifier le k parmi n mais çà me paraît compliqué après...auriez vous une astuce?svp

Merci.

Posté par
stokastik
re : Espérance. 10-09-06 à 14:11


C'est le calcul de l'espérance d'une loi binomiale, tu dois pouvoir trouver cela sur le ouebbe à l'aide de Google.

Posté par Poun (invité)re : Espérance. 10-09-06 à 15:47

http://petrequin.club.fr/mathema/lycee/proba/demo1.html

Tiens y'a cette démonstration, mais elle me paraît laborieuse

Posté par
stokastik
re : Espérance. 10-09-06 à 16:11


En effet ce calcul est un peu long.

As-tu remarqué ce qui est écrit tout en bas ? "Il existe une démonstration plus élégante...."

Tu peux dire que la loi binomiale (n,p) est la loi de la somme de n variables aléatoires indépendantes de loi de Bernoulli de paramètre p, donc l'espérance de binomiale (n,p) est la somme des espérances de n variables Bernoulli de paramètre p, ce qui fait np.

Posté par Poun (invité)re : Espérance. 10-09-06 à 18:55

N'y a t-il pas une une autre méthode plus calculatoire ?

Posté par
kaiser Moderateur
re : Espérance. 11-09-06 à 11:27

Bonjour à tous

Je pense avoir une méthode astucieuse pour calculer cette somme.
Pour x réel, posons \Large{f(x)=\bigsum_{k=0}^{n}\(n\\k\)x^{k}}.
Tout d'abord, en utilisant la formule du binôme, on a que \Large{f(x)=(1+x)^{n}}.
De plus, en dérivant par rapport à x, on a \Large{f'(x)=n(1+x)^{n-1}=\bigsum_{k=0}^{n}k\(n\\k\)x^{k-1}}, d'où
\Large{nx(1+x)^{n-1}=\bigsum_{k=0}^{n}k\(n\\k\)x^{k}}.

Si p=1, l'égalité est facile à montrer, sinon en posant \Large{x=\frac{p}{1-p}}, on a \Large{n\frac{p}{1-p}(\frac{1}{1-p})^{n-1}=\bigsum_{k=0}^{n}k\(n\\k\)p^{k}(1-p)^{-k}}.

En multipliant de chaque côté par \large{(1-p)^{n}}, on obtient le résultat voulu.

Kaiser

Posté par
veleda
re:espérance 11-09-06 à 11:55

bonjour
comme toujours quand kaiser est là j'arrive trop tard ,j'allais indiquer cette méthode qui me semble aussi la plus astucieuse si on ne veut pas utiliser une somme d'aléas de bernoulli

Posté par
kaiser Moderateur
re : Espérance. 11-09-06 à 11:57

Salut veleda !

Posté par
H_aldnoer
re : Espérance. 11-09-06 à 12:07

Slt,

quand on dérive, la somme de débute pas plutot a 1 ?

Posté par
kaiser Moderateur
re : Espérance. 11-09-06 à 12:09

Bonjour H_aldnoer

ça ne change rien : le premier terme est nul.

Kaiser

Posté par
H_aldnoer
re : Espérance. 11-09-06 à 12:14

Ok,

après j'ai pas compris p=1 l'égalité est facile a démontrer !!

Posté par
kaiser Moderateur
re : Espérance. 11-09-06 à 12:19

En fait, j'ai distingué deux cas selon que p vaut 1 ou pas.
Si p=1, on peut montrer l'égalité \Large{\bigsum_{k=0}^{n}k\(n\\k\)p^{k}(1-p)^{n-k}=np} sans aucun problème car dans ce cas, dans la somme, un seul terme n'est pas nul.
Dans le cas où p est différent de 1, je peux écrire \Large{\frac{p}{p-1}} (car je ne divise pas par 0).

Posté par
H_aldnoer
re : Espérance. 11-09-06 à 12:23

mais a gauche on obtient\Large{\bigsum_{k=0}^{n}k\(n\\k\)1^{k}(1-1)^{n-k}=\Large{\bigsum_{k=0}^{n}0}

non ??

Posté par
kaiser Moderateur
re : Espérance. 11-09-06 à 12:25

Non, car à gauche le terme d'ordre n n'est pas nul.
En fait, dans ce cas, on convient que \Large{a^{0}=1} même si a est nul.

Posté par
robby3
re : Espérance. 11-09-06 à 12:26

bonjour à tout le monde, au risque de passer pour un imbécile, je me lance...si p=1 la somme n'est-elle pas nulle? (1-p)^(n-k)=0 non?...je ne comprends pas, je suis comme H_aldnoer lool

Posté par
H_aldnoer
re : Espérance. 11-09-06 à 12:27

Désolé kaiser, mais j'ai rien compris !

Posté par
robby3
re : Espérance. 11-09-06 à 12:29

euhh c'est quoi le terme d'odre n??stp Kaiser...

Posté par
kaiser Moderateur
re : Espérance. 11-09-06 à 12:31

OK, quand je parlais du terme d'ordre n, je voulais parler du n-ième terme de la somme.

Posté par
H_aldnoer
re : Espérance. 11-09-06 à 12:32

Ok.

Posté par
kaiser Moderateur
re : Espérance. 11-09-06 à 12:33

Ce que je voulais dire c'est que tous les termes de la somme sont nul sauf le dernier qui, formellement, vaut \Large{n\times 0^{0}}.

Posté par
H_aldnoer
re : Espérance. 11-09-06 à 12:37

merci j'ai compris !!

Posté par
kaiser Moderateur
re : Espérance. 11-09-06 à 12:38

Mais je t'en prie !

Posté par
robby3
re : Espérance. 11-09-06 à 12:40

ok d'aacord, j'ai compris, merci à toi Kaiser.

Posté par
kaiser Moderateur
re : Espérance. 11-09-06 à 13:06

Posté par Poun (invité)re : Espérance. 11-09-06 à 13:57

Bonjour,

p , peut on donc remplacer p complexe par x réel ? je veux dire par là si x est complexe, on peut dériver par rapport à x complexe?

Posté par
kaiser Moderateur
re : Espérance. 11-09-06 à 14:03

En fait, on peut contourner ce problème et ne pas "dériver par rapport à un complexe en considérant l'égalité

\Large{nx(1+x)^{n-1}=\bigsum_{k=0}^{n}k\(n\\k\)x^{k}}

comme une égalité entre deux polynômes à coefficients complexes. En effet, on a montré que les deux polynômes complexes sont égaux sur \Large{\mathbb{R}}, donc ils sont égaux sur \Large{\mathbb{C}}.
Je ne sais pas si j'ai été vraiment clair.

Kaiser

Posté par Poun (invité)re : Espérance. 11-09-06 à 14:20

si je comprends par contre je me demande pourquoi tu as (1-p)-k dans ta dernière égalité du post de 11h27 ?



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