Schéma de Bernoulli.Loi binomiale.Exples

 


On se place sur ( , P() , p) .  est fini.

Pre requis :

Univers,événement,v.a.r. , loi de probabilité ,espérance,variance, événements indépendants.

I) Schéma de Bernoulli :

1) Définitions :
a) Déf 1 :
Une épreuve de Bernoulli est une expérience aléatoire ayant 2 issues contraires S et E . ( =Succès et Echec)
b) Déf 2 :
On appelle schéma de Bernoulli une suite finie de répétitions indépendantes d'une même épreuve de Bernoulli.
2) Modélisation :
a)  ={ S,E } , p({S}) = p

b) (n) = {S,E} ...{S,E} = {S,E}n

On définit une probabilité sur  (n) par :

avec si A =  ,pn (A) = 0

On vérifie par récurrence que :

pn({1,...,n}) = 1
 

II) Loi binômiale :

1) V.a. de Bernoulli :
Déf 3 :
Une v.a. de Bernoulli est une v.a.r. X telle que :
X() ={0;1}
 
L'événement (X=1) est appelé succès,on note p=p(X=1)
L'événement (X=0) est appelé échec, p(X=0) = 1-p
 
 
xi
0
1
pi
q=1-p
p

Prop 1 :

Si X est une v.a. de Bernoulli de paramètre p, on a E(X) = p et V(X) = pq
 

2) V.a. binomiale :
 
Soit un schéma de Bernoulli.
Soit X le nombre de succès.
On définit ainsi une v.a. de (n) à valeurs dans . Cherchons la loi de X
X((n) ) = {0,...,n}

Soit k[| 0;n |] :

(X=k) signifie k succès et n-k échecs dans n'importe quel ordre.
(X=k) est la réunion d'événements élémentaires chacun de probabilités pkqn-k

Il y a   façons d'obtenir k succès et n-k échecs.
Donc :

kn , p(X=k) = pkqn-k

Déf :

Soit p[ 0;1 ] et n un entier.
On dit qu'une v.a. X suit la loi binomiale de paramètres n et p
(on note : XB(n,p) ) si X prend pour valeurs les entiers 0,1,...,n et si :
 

kn ,  p(X=k) = pkqn-k
3) Lien entre v.a. de Bernoulli et v.a. binomiale :
Prop 2 :
Si XB(n,p) alors X est la somme de n v.a.r. de Bernoulli ,indépendantes et toutes de paramètre p.

Rque :
Une v.a. de Bernoulli suit en fait la loi B(1,p)

Démo de la prop 2 :

Soit Xi de  (n) à valeurs dans  telle que :

(1,...,S,...,n)1, S à la ième position

(1,...,E,...,n)0, E à la ième position

Xi : v.a. de Bernoulli

X = Xi

(Xi =1 ) = ...S...
(Xi = 0) = ...E...

Pour toute famille Xi , les événements (Xi =i) sont indépendants ,Xi sont indépendantes.

p(Xi=1) = p()...p(S)... = p

Xi ont même paramètre.

4) Espérance et variance :

Prop 3 :

Si XB(n,p) alors :


III) Applications :

1) Exo Fractale ed 98 32p241

2) Montrer que si XB(n,p) et que YB(m,p) ,alors :

X+YB(n+m,p)

3) Réciproque de la prop 2
 
 


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