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cour_004.tex

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\paragraphe {Espérance, variance, écart-type d'une
variable aléatoire}
 
$\bullet$ Si $X$ est une variable aléatoire {\bf discrète} prenant $n$
valeurs $x_i$, avec les probabilités $P (X=x_i) = p_i$ (où $1 \leq
i\leq n$), alors l'{\sl espérance mathématique}, notée $E (X)$, de la
variable aléatoire $X$ est le nombre défini par
$$
   \dresultat{E (X) = \sum_{i=1}^n p_i x_i}
$$
 
$\bullet$ Si $X$ est une variable aléatoire {\bf continue}, alors l'{\sl
espérance mathématique}, notée $E (X)$, de la variable aléatoire $X$
est le nombre défini par 
$$
   \dresultat{E (X) = \int_{-\infty}^{+\infty} x f (x) \, dx}
$$
où $f$ est la densité de probabilité de la variable $X$.
 
$\bullet$ Dans tous les cas, la {\sl variance\/} d'une variable
aléatoire $X$ est, si elle existe, l'espérance mathématique de la
variable aléatoire $(X - E (X))^2$. On la note $V (X)$. On définit
alors l'{\sl écart-type\/} de la variable aléatoire $X$, noté
$\sigma (X)$, par
$$
   \dresultat{\sigma (X) = \sqrt{V (X)}}
$$
On a alors la propriété
$$\dresultat{
   V (X) = E \left( X^2\right) - \left[ E (X)\right]^2
}$$
qui implique en particulier, pour tout réel $a$ et $b$, 
$$
   \dresultat{V (aX + b) = a^2 V (X)}
$$