📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
Une variable aléatoire $X$ est une application de l'univers $\Omega$ vers $\mathbb{R}$.
- Loi de probabilité : C'est l'ensemble des couples $(x_i, P(X=x_i))$ tels que $\sum P(X=x_i) = 1$.
- Espérance : $E(X) = \sum_{i=1}^n x_i P(X=x_i)$.
- Variance : $V(X) = E(X^2) - (E(X))^2$ avec $E(X^2) = \sum x_i^2 P(X=x_i)$.
- Écart-type : $\sigma(X) = \sqrt{V(X)}$.
- Loi Binomiale : Si $X \sim \mathcal{B}(n, p)$, alors $P(X=k) = C_n^k p^k (1-p)^{n-k}$. Son espérance est $E(X) = np$ et sa variance $V(X) = np(1-p)$.
Méthodes à maîtriser
- Construire la loi : Identifier toutes les valeurs possibles de $X$ et calculer la probabilité de chaque événement $(X=x_i)$ en utilisant le dénombrement.
- Calculer l'espérance : Toujours vérifier que la somme des probabilités est égale à 1 avant de calculer $E(X)$.
- Utiliser la loi binomiale : Vérifier les conditions : répétition d'épreuves identiques, indépendantes, et deux issues possibles (succès/échec).
Exemples corrigés
Soit $X$ une variable prenant les valeurs ${-1, 1}$ avec $P(X=-1)=0.4$ et $P(X=1)=0.6$. $E(X) = (-1 \times 0.4) + (1 \times 0.6) = 0.2$. $E(X^2) = ((-1)^2 \times 0.4) + (1^2 \times 0.6) = 1$. $V(X) = 1 - (0.2)^2 = 0.96$.
Erreurs fréquentes
- Oublier que $P(X=x_i)$ doit être compris entre 0 et 1.
- Confondre $E(X^2)$ et $(E(X))^2$.
- Utiliser la loi binomiale sans vérifier l'indépendance des tirages.