Probabilités-Variables aléatoires
I Vocabulaire
On considère une
expérience aléatoireExemple: On lance un dé et on regarde la face supérieureA l'aide de cette expérience, on obtient des
issuesEx: Issues possibles: 1, 2, 3, 4, 5, 6L'ensemble de toutes ces issues s'appelle
l'univers noté Ω
Ex: Ω={1, 2, 3, 4, 5, 6}On appelle
événement toute partie de l'univers
Ex: A={2, 4, 6}
A est l'événement: "Obtenir un nombre pair"Un événement qui ne contient qu'un seul élément s'appelle un
événement élémentaireEx: B={3}Ω est
l'événement certain∅ est
l'événement impossibleA cet univers, on associe une
probabilité pCette probabilité vérifie:
-0≤p(E)≤1
-p(Ω)=1
-p(∅)=0-La probabilité d'un événement E est la somme des probabilités des événements élémentaires contenues dans E
Ex: p(A)=p({2}) + p({4}) + p({6})On appelle
événement contraire de A l'événement qui contient toues les issues n'appartenant pas à A. On note A- (on dit: A barre)
Ex: A-{1, 3, 5}
p(A-)=1-p(A)On appelle union de A et B les éléments appartenant à A
ou à B. On note AUB (on dit: A union B)
Ex: AUB={2, 3, 4, 6}On appelle intersection de A et B les éléments appartenant à A
et à B. On note A∩B (on dit: A inter B)
Ex: A∩B=∅Diagramme de Venn:
p(AUB)=p(A)+p(B)-p(A∩B)
On dit qu'il y a
équiprobabilité si toutes les probabilités des événements élémentaires sont égales
Ex: Si le dé est non pipé, il y a équiprobabilité. Toutes les probabilités des événements élémentaires sont égales à 1/6
p({1})=p({2})=p({3})=p({4})=p({5})=p({6})=1/6
p(A)=nombre de cas favorables/nombre de cas possiblesEx: p(A=3/6=1/2II Variable aléatoire
1) Première définition
Lorsqu'à chaque événement élémentaire d'une expérience aléatoire on associe un nombre réel, on dit que l'on définit une variable aléatoire.
Ex: On lance un dé. Si on fait 6, on gagne 3 euros, mais si on fait un autre chiffre, on perd 1 euro. on définit la variable aléatoire qui à chaque événement associe son gain (positif ou négatif). Les 2 valeurs de la variable aléatoire sont +3 et -1. Soit X cette variable aléatoire.
p(X=3)=1/6
p(X=-1)=5/6
xi______-1__+3
p(X=xi)_5/6_1/62) Deuxième définition
Définir une loi de probabilité d'une variable aléatoire, c'est donner toutes les probabilités des valeurs prises par X en général. On la donne sous forme de tableau (voir au dessus)
III) Espérance mathématique, variance et écart-type
1) Espérance mathématique
On appelle espérance mathématique de la variable aléatoire X le nombre noté E(X) tel que E(X)=Somme des (xi*p(X=xi))
Ex: D'après le tableau au dessus,
E(X)=-1*(5/6)+3*(1/6)=-2/6=-1/3On dit qu'un jeu est équitable si l'espérance mathématique est égale à 0.
2) Variance
On appelle variance de la variable aléatoire X le nombre noté V(X) tel que: V(X)=Somme des (p(X=xi)*(xi-E(X))²)
Ex: D'après le tableau au dessus,
V(X)=(5/6)*(-1+(1/3))²+(1/6)*(3+(1/3)²)=(5/6)*(4/9)+(1/6)x(100/9)=(120/54)=(20/9)3) Ecart-type
On appelle écart-type de la variable aléatoire X le nombre σ(X)=√(V(X))
Formules complémentaires:E(aX+b)=a*E(X)+b
V(aX+b)=a²*V(X)
A-∩B-=(AUB)- (on dit: A barre inter B barre est égal à A union B barre)Voilàààà! J'espère que j'ai été à la hauteur de vos revendications non présentes, mais que je sens dans votre esprit (il faut dire que c'est mon premier jour expert donc je sais pas si c'est exactement ce que ces messieurs les membres du staff voulaient...)
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