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Niveau LicenceMaths 2e/3e a
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Proba/fonction de répartition

Posté par
yewll
22-05-20 à 20:38

Bonjour,
Je bloque sur la question suivante:
Soit D = {(x, y) ∈ R^2 : x^2+y^2<=r^2} càd un disque centre en 0 et de rayon r
On choisit un point M = (X, Y ) uniformément au hasard dans ce disque, c'est-à-dire que
le couple (X, Y ) a pour densité f(X,Y)(x,y)=\frac{1}{\pi r^{2}}1_{D}(x,y)
La question est :  Calculer la fonction de répartition de la variable aléatoire U=X^2+Y^2 En déduire que U admet pour densité ...

Ma question est de savoir comment calculer la fonction de répartition de la variable aléatoire U=X^2+Y^2

A priori j'aurais calculer la densité de X^2 puis de Y^2 puis X^2+Y^2 et puis j'en aurais déduit la fonction de répartition... mais la on me demande de calculer la fonction de répartition puis d'en déduire la densité...
Je ne sais pas comment faire... X^2+Y^2 ça me fait penser  aux coordonnées polaire  mais je ne voie pas du tout comment faire.
si vous avez des idées/indication pour me débloquer  je suis preneur.
Merci de votre aide.

Posté par
verdurin
re : Proba/fonction de répartition 22-05-20 à 22:16

Bonsoir,
une façon simple de voir la loi uniforme sur le disque est de dire que la probabilité de l'événement (X,Y)A ,où A est une partie mesurable du disque, est proportionnelle à l'aire ( la mesure ) de A.

On a donc P(X2+Y2t2)=t2/r2.

Il faut encore faire un changement de variable . . .

Posté par
yewll
re : Proba/fonction de répartition 25-05-20 à 16:43

Bonjour,

Merci de votre réponse et désole de revenir si tard mais j'avais d'autre trucs a réviser en priorité...

on peut dire que P(X^2+Y^2<t^2) <=> P(sqrt(X^2+Y^2)<t)
Apres je comprend que si t>r alors la proba est de 1
Si t < r et que sqrt(X^2+Y^2) est uniformément repartie sur (0,r)  alors la proba  est de  P(sqrt(X^2+Y^2)<t) = t/r et on retrouve votre résultat.
C'est bien ça ?

Mais comment on prouve que (X,Y) est uniformément repartie sur le disque  implique que  sqrt(X^2+Y^2) est uniformément repartie sur (0,r) ?

Merci de votre réponse

Posté par
yewll
re : Proba/fonction de répartition 25-05-20 à 16:58

Je comprend intuitivement que  l'événement (X,Y)A ,est proportionnelle la mesure de A. Donc pour tout intervalle I dans (0,r), la proba que sqrt(X^2+Y^2) I  est proportionnelle a I.

Posté par
verdurin
re : Proba/fonction de répartition 25-05-20 à 19:50

Non, et pour plusieurs raisons.
D'abord « proportionnelle à I » n'a pas de sens.
Ensuite, en faisant un peu de divination, on n'a pas \text{P}(\sqrt{X^2+Y^2}\in [a;b]) proportionnelle à b-a.

Cette probabilité est proportionnelle à l'aire de la couronne de rayon a et b, c'est à dire à b^2-a^2.

Posté par
yewll
re : Proba/fonction de répartition 26-05-20 à 12:57

Merci pour votre aide.
Du coup si je comprend bien, la proba que  sqrt(X^2+Y^2)[a,b]
est égale à la proba que que (X,Y) à l'aire de la couronne de rayon a et b or comme (X,Y) est uniformément repartie sur le disque cette proba est proportionnelle à l'air l'aire de la couronne de rayon a et b.
Cette proba est donc egale à:
(b^2-a^2) /r^2 en particulier pour a=0 et b=t on a:
t^2/r^2
et donc  P(X^2+Y^2<t)=t/r^2.

Posté par
verdurin
re : Proba/fonction de répartition 26-05-20 à 21:58

C'est ça



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