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Niveau école ingénieur
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Loi d'une variable aléatoire

Posté par
Sigma
03-04-10 à 20:42

Bonjour,

Je dois trouver la loi d'une variable, chose qui normalement ne pose pas de problème, mais sur ce coup ci, je bloque. Voici rapidement l'énoncé :

On lance une pièce n fois, si pile (probabilité de p) alors on gagne 1€, sinon (face, probabilité de 1-p) on perd 1€. La variable aléatoire Xn renseigne sur la fortune du joueur après n lancers (on commence le jeu avec 0€).

Je ne trouve que des réponses les plus bizarres les unes que les autres...

Avez-vous une idée ?

Merci d'avance.

Posté par
carpediem
re : Loi d'une variable aléatoire 03-04-10 à 21:01

salut

quelles sont les valeurs prises par Xn?

Posté par
Sigma
re : Loi d'une variable aléatoire 03-04-10 à 22:55

.

lancer 1 : pile => +1€, X1 = 1
lancer 2 : pile => +1€, X2 = 2
lancer 3 : face => -1€, X3 = 1
lancer 4 : face => -1€, X4 = 0
lancer 4 : face => -1€, X4 = -1
etc etc

Donc il peut très bien gagner beaucoup d'argent ou bien en perdre pas mal... ^^

Posté par
rhomari
re : Loi d'une variable aléatoire 03-04-10 à 23:01

il y a n lancers donc les valeurs possibles sont...

Posté par
carpediem
re : Loi d'une variable aléatoire 03-04-10 à 23:12

le pb n'est pas de gagner ou perdre bc mais de donner les valeurs précises prises par Xn puis de calculer la probabilité de les obtenir....

Posté par
Sigma
re : Loi d'une variable aléatoire 03-04-10 à 23:23

J'ai déjà creusé de ce côté (du moins, je pense) :

P(X1 = 1) = p, P(X1 = -1) = 1-p
P(X2 = 2) = p², P(X2 = 0) = 2p(1-p), P(X2 = -2) = (1-p)²
etc.

Mais je n'arrive pas à généraliser.. P(Xn = k) = ?..

Posté par
carpediem
re : Loi d'une variable aléatoire 03-04-10 à 23:33

pour -nkn

k= a-b avec a+b=n

a=nb de 1 et b=nb de -1

donc k=2a-n...

Posté par
carpediem
re : Loi d'une variable aléatoire 03-04-10 à 23:35

...donc b=n-a...

Posté par
Sigma
re : Loi d'une variable aléatoire 04-04-10 à 13:44

Désolé mais je ne vois pas où vous voulez en venir.. :-/

Posté par
carpediem
re : Loi d'une variable aléatoire 04-04-10 à 15:27

P(Xn=k)=Cnapa(1-p)n-a

puis exprime a en fonction de n et k....

Posté par
Sigma
re : Loi d'une variable aléatoire 04-04-10 à 22:29

Y'a des jours... J'était déjà tombé sur ce résultat lors de ma réflexion au préalable mais je l'avais abandonné parce que, avec la question qui suivait, le résultat me paraissait bien compliqué... Je m'explique :

On demande de calculer l'espérance de Xn, on a donc :

E[X_n] = \Bigsum_{k=1}^n k \(\array{n \\ \frac{n+k}{2}}\) p^{\frac{n+k}{2}}(1-p)^{\frac{n-k}{2}}

Et là, c'est un sacré bazar.. Une idée? =(

Posté par
Sigma
re : Loi d'une variable aléatoire 04-04-10 à 22:42

Et aussi, ce qui me chiffonne, c'est que l'on a :

P(X_n = k) = \(\array{n \\ \frac{n+k}{2}\) p^{\frac{n+k}{2}}(1-p)^{\frac{n-k}{2}}

Mais si je prend P(X_1 = 0) ça ne marche plus trop... Alors que normalement P(X_1 = 0) = 0 (après avoir lancé la piece une fois, soit jai +1€ soit -1€, mais pas 0)

Posté par
rhomari
re : Loi d'une variable aléatoire 04-04-10 à 22:46

...\Bigsum_{k=-n}^n...

Posté par
Sigma
re : Loi d'une variable aléatoire 04-04-10 à 23:03

Effectivement, l'erreur s'est glissée pendant la mise en forme latex. Mes deux "questionnements" restent donc inchangés.

Posté par
rhomari
re : Loi d'une variable aléatoire 05-04-10 à 00:10

restructure la somme en considerant j= \frac{n+k}{2} qui varie de 0 a n ...

Posté par
PIL
re : Loi d'une variable aléatoire 05-04-10 à 10:38

Bonjour à tous !

On peut éviter les calculs en se ramenant à une loi binomiale :

on introduit, pour k= 1,...,n,  la va Gk qui vaut 1 avec la proba p et -1 avec la proba q=1-p; les Gk sont indépendantes et on a  

2$\rm X_n = \sum_1^n G_k;

on remarque que  (Gk+1)/2 est une va de Bernoulli donc que Sn = (Gk+1)/2  est une va binomiale (n,p). Mais  Sn = (Xn + n)/2, donc

Xn = 2Sn - n  avec  Sn Bin(n,p).

On retrouve ainsi la loi de Xn et sans calcul la valeur de E(Xn).

Posté par
Sigma
re : Loi d'une variable aléatoire 05-04-10 à 14:20

Merci carpediem, rhomari et PIL pour votre aide. =)

Bonne journée.

Posté par
carpediem
re : Loi d'une variable aléatoire 05-04-10 à 20:31

bien vu PIL

Posté par
PIL
re : Loi d'une variable aléatoire 05-04-10 à 21:06

Salut carpediem, et merci



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