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ExercicePremière, chapitre 5 — Probabilités conditionnelles · Variable aléatoire et loi de probabilité

Exercice 22

Calcul

Voici la loi de probabilité, incomplète, d'une variable aléatoire XX.

xi−2014P(X=xi)0,15a0,30,25\begin{array}{|c|c|c|c|c|} \hline x_{i} & -2 & 0 & 1 & 4 \\ \hline P(X=x_{i}) & 0{,}15 & a & 0{,}3 & 0{,}25 \\ \hline \end{array}

1. Déterminer la valeur du réel aa. Quelle propriété permet de conclure ?

2. Calculer P(X⩽0)P(X\leqslant 0) et P(X>0)P(X>0).

3. Une autre variable aléatoire YY prend les valeurs −1-1, 22 et xx avec les probabilités respectives 0,50{,}5, 0,30{,}3 et 0,20{,}2. Déterminer xx pour que l'on ait E[Y]=1E[Y]=1.

Corrigé

1. La somme des probabilités d'une loi vaut 11 : 0,15+a+0,3+0,25=1  ⟺  a+0,7=1  ⟺  a=0,30{,}15+a+0{,}3+0{,}25=1 \iff a+0{,}7=1 \iff \boxed{a=0{,}3}

2. P(X⩽0)=P(X=−2)+P(X=0)=0,15+0,3=0,45P(X\leqslant 0)=P(X=-2)+P(X=0)=0{,}15+0{,}3=\boxed{0{,}45}

P(X>0)=P(X=1)+P(X=4)=0,3+0,25=0,55P(X>0)=P(X=1)+P(X=4)=0{,}3+0{,}25=\boxed{0{,}55}, ce qui vérifie bien 0,45+0,55=10{,}45+0{,}55=1.

3. On écrit l'espérance de YY en fonction de xx : E[Y]=(−1)×0,5+2×0,3+x×0,2=−0,5+0,6+0,2x=0,1+0,2xE[Y]=(-1)\times 0{,}5+2\times 0{,}3+x\times 0{,}2=-0{,}5+0{,}6+0{,}2x=0{,}1+0{,}2x La condition E[Y]=1E[Y]=1 donne : 0,1+0,2x=1  ⟺  0,2x=0,9  ⟺  x=4,50{,}1+0{,}2x=1 \iff 0{,}2x=0{,}9 \iff \boxed{x=4{,}5}

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