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ExerciceTerminale, chapitre 2 — Probabilités · Variables aléatoires

Exercice 9

Calcul

Soit XX une variable aléatoire telle que E(X)=3E(X)=3 et V(X)=4V(X)=4.

1. Calculer σ(X)\sigma(X).

2. On pose Y=5X−2Y=5X-2. Calculer E(Y)E(Y), V(Y)V(Y) et σ(Y)\sigma(Y).

3. On pose Z=−2X+7Z=-2X+7. Calculer E(Z)E(Z), V(Z)V(Z) et σ(Z)\sigma(Z).

4. On pose T=X−32T=\dfrac{X-3}{2}. Calculer E(T)E(T) et V(T)V(T).

Corrigé

1. L'écart-type est la racine carrée de la variance : σ(X)=4=2\sigma(X)=\sqrt{4}=\boxed{2}

2. On applique les formules de linéarité avec a=5a=5 et b=−2b=-2 : E(Y)=5×3−2=13V(Y)=52×4=100σ(Y)=∣5∣×2=10E(Y)=5\times 3-2=\boxed{13} \qquad V(Y)=5^2\times 4=\boxed{100} \qquad \sigma(Y)=|5|\times 2=\boxed{10}

3. Ici a=−2a=-2 et b=7b=7. On prend garde à la valeur absolue pour l'écart-type : E(Z)=−2×3+7=1V(Z)=(−2)2×4=16σ(Z)=∣−2∣×2=4E(Z)=-2\times 3+7=\boxed{1} \qquad V(Z)=(-2)^2\times 4=\boxed{16} \qquad \sigma(Z)=|-2|\times 2=\boxed{4}

4. On écrit d'abord TT sous la forme aX+baX+b : T=X−32=12X−32T=\frac{X-3}{2}=\frac{1}{2}X-\frac{3}{2} d'où, avec a=12a=\dfrac{1}{2} et b=−32b=-\dfrac{3}{2} : E(T)=12×3−32=0etV(T)=(12)2×4=1E(T)=\frac{1}{2}\times 3-\frac{3}{2}=\boxed{0} \qquad\text{et}\qquad V(T)=\left(\frac{1}{2}\right)^2\times 4=\boxed{1} La variable TT est ainsi centrée et réduite : c'est un procédé que l'on retrouvera en statistiques.

Dans l'édifice

Thèmes

variable aléatoire, espérance, variance, écart-type, linéarité de l'espérance

Notions

variable aléatoire, espérance

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