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Représentation d'une variable aléatoire comme somme de variables

Posté par
Gef
17-03-21 à 15:44

Bonjour,
J'aimerai de l'aide pour cet exercice svp, je comprends pas du tout ce chapitre...

Soit n un entier naturel supérieur ou égal à 2.
Deux joueurs A et B disposent d'une pièce pour laquelle la probabilité d'obtenir "Face" à chaque lancer est égale à 1/2.

Chacun des deux joueurs lance la pièce n fois.
On désigne par X et Y les variables aléatoires suivantes : X représente le nombre de "Face" obtenus par A, et Y représente le nombre de "Face" obtenus par B.
On définit aussi :  Z=X+Y et T=X-Y

1) Déterminer la loi suivie par les variables aléatoires X et Y.
J'ai réussi cette question, je sais qu'il s'agit de la loi binomiale de paramètres n=n et p=0.5

2)Déterminer la probabilité des événements {Z=1} et {Z=2n}.

3) Déterminer l'espérance et l'écart-type des variables Z et T.

Merci infiniment pour votre aide !

Posté par
matheuxmatou
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 15:51

bonjour

pour la question, ce n'est pas trop difficile de voir les cas "favorables"

Posté par
Gef
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 15:56

Vous pouvez m'aider dans ce cas svp ? Ce sont les questions 2 et 3 où je bloque...

Posté par
matheuxmatou
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 15:57

ben oui, c'est ce que je fais !

comment peut-on avoir Z=1 ?

Posté par
matheuxmatou
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 15:57

(je suppose que les lancers des deux joueurs sont indépendants )

Posté par
Gef
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 16:01

Oui ils sont indépendants.
On peut avoir Z=1 avec X=1 et Y=0 ou X=0 et Y=1

Posté par
matheuxmatou
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 16:21

bon ben calcule la probabilité maintenant

Posté par
Gef
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 16:25

P({X=1 et Y=0})= P(X=1)*P(Y=0)=0.5*0.5=1/4
et
P({X=0 et Y=1})= P(X=0)*P(Y=1)=0.5*0.5=1/4 aussi
Donc P({X=1 et Y=0}U{X=0 et Y=1})=2/8

C'est ça ?

Posté par
Gef
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 16:26

2/4 pas 2/8

Posté par
matheuxmatou
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 17:04

non !

comment tu calcules P(X=1) ?????

Posté par
Gef
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 17:06

Il faut utiliser la formule de la loi binomiale ?

Posté par
matheuxmatou
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 17:14

ben je sais pas ! lis l'énoncé

Posté par
matheuxmatou
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 17:15

et regarde ce que tu as répondu à la première question !

Posté par
Gef
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 17:22

Donc ça donne :
P(X=1)=(1 parmi n)*(1/2)^(1)*(1-0.5)^(n-1)
P(Y=0)=(0 parmi n)*(1/2)^(0)*(1-0.5)^(n-0)
P(X=0)=(0 parmi n)*(1/2)^(0)*(1-0.5)^(n-0)
P(Y=1)=(1 parmi n)*(1/2)^(1)*(1-0.5)^(n-1)

Ainsi,
P({X=1 et Y=0}U{X=0 et Y=1})=P(X=1)*P(Y=0)+P(X=0)*P(Y=1)
=[(1 parmi n)*(1/2)^(1)*(1-0.5)^(n-1)]*[(0 parmi n)*(1/2)^(0)*(1-0.5)^(n-0)]+[(0 parmi n)*(1/2)^(0)*(1-0.5)^(n-0)]*[(1 parmi n)*(1/2)^(1)*(1-0.5)^(n-1)]
=2(n*(1/2)^2n)

Posté par
matheuxmatou
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 17:24

c'est lourd, mais c'est bon !

P(Z=1)=\dfrac{2n}{2^{2n}}

Posté par
Gef
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 17:35

Oui c'est vrai mais c'est la seule formule de mon cours...
Et pour P(Z=2n), X=n et Y=n donc on a :

P(X=n)= (n parmi n)* (1/2)^n*(1-0.5)^n-n
De même pour P(Y=n) donc :
P(Z=2n)=(1/2)^2n

Posté par
matheuxmatou
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 17:36

oui

Posté par
Gef
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 17:40

Et comme on est en présence d'une loi binomiale:

pour la question 3, E(Z)=n*p =n/2
Mais pour calculer V(Z), il faut utiliser la formule normale ?

Posté par
matheuxmatou
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 17:42

Z ne suit pas une loi binomiale

Posté par
Gef
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 17:45

Ah, je suis perdu....
on va de 0 à n, soit n+1 je sais pas quoi faire d'autre ?

Posté par
matheuxmatou
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 17:54

tu dois avoir cela dans ton cours... espérance et variance de somme ou différence de deux variables aléatoires indépendantes

Posté par
Gef
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 18:04

C'est E(X+Y)=E(X)+E(Y)

Et X et Y suivent une loi binomiale !!!
E(X)=n/2 et E(Y)=n/2
Donc
E(X+Y)=n/2 + n/2 = 2n/2=n

La variance :
V(X+Y)=V(X)+V(Y)
V(X)=(n/2)(1-0.5) et V(Y)=(n/2)(1-0.5)
V(X+Y)= n/2

C'est ça ?


Je n'ai pas pour la différence, mais je suppose que c'est pareil avec un "-" à la place du "+" ?

Posté par
matheuxmatou
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 18:05

oui pour Z

Posté par
Gef
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 18:10

Il faut aussi l'écart-type
σ(X+Y) je n'ai pas de formule ???

Posté par
matheuxmatou
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 18:12

apprends les définitions

Posté par
Gef
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 18:13

C'est une moyenne ?

Posté par
matheuxmatou
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 18:16

va voir dans ton cours ! c'est pas un jeu de devinettes

Posté par
Gef
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 18:17

Est-ce que c'est σ(Z)=sqrt(V(Z)) ?

Posté par
matheuxmatou
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 18:18

ben ce n'est pas à moi de répondre à tes questions !

tu as bien un cours dans lequel on te définit l'écart type... donc ...?

Posté par
Gef
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 18:20

J'ai vu la formule sur internet. Je comprends pas mon cours, il y a écrit :
L'écart type est la mesure la plus courante de la dispersion ou de la répartition des données sur la moyenne

Posté par
matheuxmatou
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 18:22

ça ce n'est pas une définition, c'est une interprétation...

donc il doit y avoir aussi une définition qui explique comment il se calcule

Posté par
Gef
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 18:24

J'ai pas, il y a que espérance et variance...

Posté par
matheuxmatou
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 18:26

ça m'étonnerait qu'il n'y ait pas une phrase qui te définit l'écart type si on t'en parle ensuite dans le cours !

Posté par
matheuxmatou
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 18:34

donc non ? toujours pas ? rien dans le style

V = 2

ou bien

= V

ou encore mieux :

l'écart type est la racine carrée de la variance

rien de tel que la langue française...

Posté par
Gef
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 18:35

Mon prof a mis la formule comme définition j'ai rien d'autre

Posté par
matheuxmatou
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 18:36

quelle formule ??????

Posté par
Gef
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 18:36

Ben donc ce que j'ai mis plus haut était bon ?

Posté par
matheuxmatou
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 18:37

plus haut tu posais une question.

ce qui serait bon c'est une réponse, par une phrase interrogative

Posté par
matheuxmatou
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 18:38

bon , et tu me donnes quand l'espérance et la variance de T ?

Posté par
Gef
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 18:42

C'est parce que j'étais pas sûr
Donc, pour revenir à la question 3,
σ(Z)=√(V(Z))
=√(n/2 )

Pour T:
E(T)=E(X)-E(Y)
=n/2 - n/2
=0

C'est bizarre

Posté par
matheuxmatou
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 18:44

rien de bizarre ! c'est même intuitivement normal !

et la variance ?

Posté par
Gef
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 18:47

La variance de T:
V(T)=V(X)-V(Y)
=0

σ(T)=0

Posté par
matheuxmatou
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 18:49

là par contre c'est plus que bizarre !

la variance ne peut être nulle que si la variable aléatoire est constante

ce qui n'est visiblement pas le cas ici puisque X-Y peut prendre des valeurs de -n à +n

donc apprendre le cours rigoureusement

Posté par
Gef
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 18:52

Ah donc c'est la même que celle de la somme

Posté par
matheuxmatou
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 18:53

ben je sais pas... que lis-tu dans ton cours à ce sujet ?

Posté par
matheuxmatou
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 19:05

cours :

si X et Y sont des variables aléatoires indépendantes, alors

V(X+Y) = V(X-Y) = V(X) + V(Y)


on perd un temps fou quand on ne connait pas son cours

Posté par
Gef
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 19:07

Mais c'est ce que j'ai dit.
Donc l'écart type de T est le même que celui de Z ?

Posté par
matheuxmatou
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 19:09

pas au début !

oui

Posté par
Gef
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 19:11

En tous cas merci pour votre aide et votre patience !

Posté par
matheuxmatou
re : Représentation d'une variable aléatoire comme somme de vari 17-03-21 à 19:11

avec plaisir



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