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Niveau Maths sup
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problème de probablitiés : densités...

Posté par
kawakhon
23-03-08 à 18:26

Bonjour et avant toute chose Joyeuses Paques, j'espère que la consommation d'oeufs ou de chocolat (ou les deux) n'a pas été excesssive.
Voila mon souci, je bloque sur une partie d'un problème dont voici l'enoncé :

Les variables Di sont indépendantes et suivent la meme loi exponentielle d'espérance égale à 1
On pose T0 = 0 et pour n non nul, Tn = \sum_{i=1}^n Di
(Tn)n est une suite strictement croissante et Dn+1 = Tn+1 - Tn

1-On a prouvé que l'esperance et la variance de Tn valent toutes deux n
2-a- pour t>0 on a prouvé que (Tn\le t)\subset (|Tn - n|\le n - t)

Voila où je bloque:
2-b- A l'aide de Bienaymé Tchebytchev en déduire la valeur de lim P(Tn\le t) qd n tend vers l'infini.
Je trouve avec BT que la limite vaut 0 ce qui doit etre faux puisque la question suivante nous invite à déduire du résultat de 2-b- que l'événement \cap_{k=1}^{infty} (Tk\le t) est de probabilité nulle.

Où est l'erreur et que faire?
je présume que la limite de P(Tn\le t) devrait valoir 1 donc je pense qu'il me manque une notion pr faire le lien entre BT et l'inclusion de 2-a-

Merci d'avance pour toute aide.

Posté par
Tigweg Correcteur
re : problème de probablitiés : densités... 23-03-08 à 21:41

Salut,

je ne vois pas de problème!
Je trouve comme toi avec B-T et comme les événements qui sont écrits dans ton intersection constituent une famille décroissante, la probabilité de leur intersection est égale à la limite lorsque k tend vers l'infini de P(T_k\le t) donc à 0.


Tigweg

Posté par
stokastik
re : problème de probablitiés : densités... 23-03-08 à 21:41

Citation :
la valeur de lim P(Tn t) qd n tend vers l'infini.


Intuitivement c'est 0, car T_n est croissant en n (pour passer de  n  à  n+1  on ajoute une v.a. positive).

Ensuite, pour la même raison (croissance), on a \cap_{k=1}^n\{T_k\leq t\}=\{T_n\leq t\}, il suffit alors de faire tendre  n  vers l'infini

Posté par
Tigweg Correcteur
re : problème de probablitiés : densités... 23-03-08 à 21:51

stokastik->Par décroissance plutôt non?

Posté par
kawakhon
re : problème de probablitiés : densités... 23-03-08 à 21:58

je ne comprends pas pourquoi les événements forment une famille décroissante (Tn)n est bien croissante?

Posté par
Tigweg Correcteur
re : problème de probablitiés : densités... 23-03-08 à 22:19

Oui , donc pour tout t on a bien Tn+1 < t implique Tn < t.

Ainsi (Tn+1 < t) est bien inclus dans (Tn < t).

Posté par
kawakhon
re : problème de probablitiés : densités... 23-03-08 à 22:35

donc la suite (Tn)n est croissante et la suite (Tn < t)n est décroissante.
merci bien

Posté par
Tigweg Correcteur
re : problème de probablitiés : densités... 23-03-08 à 22:49

Je t'en prie!

Tu as compris finalement?

Posté par
kawakhon
re : problème de probablitiés : densités... 24-03-08 à 10:46

oui oui compris. merci encore.
Par hasard je pose une partie du problème si tu as le temps,

On reprend les notations précédentes,
1-Soit r>0 déterminer une densité de probabilité de la variable -rD1
Là je trouve que la densité est (1/r)exp(x/r) si x\le 0 et 0 sinon

2-Soient les variables Di et Ci indépendantes avec les Ci qui suivent la meme loi exponentielle d'esperance égale à c
Déterminer une densité de probabilité f,continue sur de la variable L1 = C1 - rD1
Et donc la je bloque car c'est un produit de convolution mais à la fin de mes calculs je n'arrive jamais à trouver une densité.


Si tu as du temps...merci pour ton aide.

Posté par
Tigweg Correcteur
re : problème de probablitiés : densités... 24-03-08 à 15:22

Pas de quoi

1)Je trouve bien la densité que tu as écrite.

2)J'ai moi aussi un problème en effectuant le produit de convolution, je trouve une densité égale à

4$f_{L_1}(x)=\frac{ce^{\frac xr}}{cr+1}

dont l'intégrale diverge grossièrement en l'infini!

De plus même si j'ai oublié quelque part (mais je ne comprends pas où!) une fonction caractéristique sur les négatifs, l'intégrale de cette densité ne donne pas !

Je ne comprends pas!

Posté par
Tigweg Correcteur
re : problème de probablitiés : densités... 24-03-08 à 15:23

ne donne pas 1 *

Posté par
kawakhon
re : problème de probablitiés : densités... 24-03-08 à 15:44

memes problèmes que toi, l'intégrale ne converge pas et donc pas d'intégrale impropre égale à 1.
Cependant je ne trouve pas la même densité.
j'ai fL1=4$\frac{e^{-x/c}}{c+r} (1 - e^{x(c+r)/rc}) le tout pour x\le 0
Et en prenant f(t) = 4$\frac{1}{r}e^{\frac{t}{r}} si t \le 0 et 0 sinon
et g(x-t)= 4$\frac{1}{c}e^{\frac{-(x-t)}{c}} si t\lex et 0 sinon
Or en echangeant et en prenant f(x-t) et g(t) on trouve un résultat différent :
pour tout x\ge 0 ,
fL1= - 4$\frac{e^{x/r}}{c+r} (e^{-x(c+r)/rc}  - 1)

Ou est l'erreur...

Posté par
Tigweg Correcteur
re : problème de probablitiés : densités... 24-03-08 à 17:00

Pour g(x-t) j'aurais plutôt:

4$g(x-t)=c.e^{-c(x-t)}

puisque C1 suit la loi exponentielle de paramètre c, non?

Posté par
Tigweg Correcteur
re : problème de probablitiés : densités... 24-03-08 à 17:01

Si x-t>0 bien sûr.

Posté par
kawakhon
re : problème de probablitiés : densités... 24-03-08 à 19:58

C1 suit une loi d'espérance égale à c
autant pour moi si je me suis trompé en posant l'énoncé...

Posté par
Tigweg Correcteur
re : problème de probablitiés : densités... 24-03-08 à 20:01

Ok c'est moi qui avais mal lu!

Bon de toute façon ça ne change absolument rien à notre problème, si on pose d=1/c on retombe sur les mêmes calculs.

Par contre la question que je me pose, c'est comment tu fais pour récupérer une fonction caractéristique de R- en convolant tes deux fonctions?

Posté par
kawakhon
re : problème de probablitiés : densités... 24-03-08 à 20:11

le calcul de convolution consiste bien à multiplier lorsque c'est possible les densités?
Peu de pratique donc il se peut que je fasse erreur...

Posté par
Tigweg Correcteur
re : problème de probablitiés : densités... 24-03-08 à 20:16

Ah non le produit de convolution de f et g évalué en x, c'est l'intégrale sur R de f(x-y)g(y) par rapport à y.

Posté par
Tigweg Correcteur
re : problème de probablitiés : densités... 24-03-08 à 20:17

Ou celui de f(y)g(x-y), au choix!

Bien entendu, sous réserve que les fonctions soient convolables!

Posté par
kawakhon
re : problème de probablitiés : densités... 24-03-08 à 20:22

bin c'est ce que j'ai fait pourtant

Posté par
Tigweg Correcteur
re : problème de probablitiés : densités... 24-03-08 à 20:22

Alors je ne vois pas comment tu récupères une fonction caractéristique de R- en convolant tes deux fonctions, dans ce cas!

Posté par
kawakhon
re : problème de probablitiés : densités... 24-03-08 à 20:39

désolé pour la pauvreté de mon jargon mathématique mais je ne vois pas ce que tu appelles fonction caractéristique de R-.
Correction
pour les g(x-t) et f(t) que j'ai défini je trouve:
4$\frac{e^{\frac{-x}{c}}}{c + r} ( e^{\frac{x(c+r)}{rc}} - 1 )

mieux peut être?

Posté par
kawakhon
re : problème de probablitiés : densités... 24-03-08 à 20:39

pour x \le 0

Posté par
Tigweg Correcteur
re : problème de probablitiés : densités... 24-03-08 à 20:46

Voilà c'est ça la fonction caractéristique de R-!
C'est la fonction qui vaut 1 sur les négatifs et 0 ailleurs.

Comment fais-tu pour parvenir à te limiter aux nombres négatifs?

Posté par
kawakhon
re : problème de probablitiés : densités... 24-03-08 à 20:47

non en fait erreur de calcul je trouve ce que j'avais trouvé auparavant pour x \le 0

Posté par
Tigweg Correcteur
re : problème de probablitiés : densités... 24-03-08 à 20:48

Ma question reste la même.



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