Loi d’une variable aléatoire ; espérance, variance, écart type

1. Loi d’une variable aléatoire

Elle associe à chaque valeur possible de la variable la probabilité de l’obtenir.

Valeur possible Probabilité
x₁ P(X = x₁)
x₂ P(X = x₂)

2. Espérance

L’espérance E(X) mesure la « valeur moyenne attendue » de la variable après un grand nombre de répétitions :

E(X) = x₁×P(X=x₁) + x₂×P(X=x₂) + …

Exemple : Pour un dé équilibré :
E(X) = 1×1/6 + 2×1/6 + … + 6×1/6 = 3,5

3. Variance et écart type

  • Variance : V(X) = E[(X – E(X))²] = ∑(xi – E(X))² × P(X=xi) ; mesure la dispersion autour de l’espérance.
  • Écart type : σ(X) = √V(X) ; mesure la « moyenne de l’écart à la moyenne ».

4. Utilités

  • L’espérance donne une tendance centrale.
  • L’écart type et la variance informent sur l’étalement des valeurs.

Résumé :

  • La loi d’une variable aléatoire permet de calculer facilement son espérance, sa variance et son écart type.

Pour aller plus loin : consulte les ressources officielles sur https://eduscol.education.fr

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