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| author | martial.simon <martial.simon@epita.fr> | 2025-05-11 18:27:08 +0200 |
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| committer | martial.simon <martial.simon@epita.fr> | 2025-05-11 18:27:08 +0200 |
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diff --git a/PBS1/Couple Aléatoire.md b/PBS1/Couple Aléatoire.md index 27d599f..c733165 100755 --- a/PBS1/Couple Aléatoire.md +++ b/PBS1/Couple Aléatoire.md @@ -1,7 +1,7 @@ # Couple aléatoire ## Définition -Un couple aléatoire discret est un coupl $(X,Y)$ de V.A. définies sur le même univers $\Omega$ et à valeurs dans $X(\Omega) \times Y(\Omega)=\{(x,y):x \in X(\Omega), y \in Y(\Omega)\}$ +Un couple aléatoire discret est un couple $(X,Y)$ de V.A. définies sur le même univers $\Omega$ et à valeurs dans $X(\Omega) \times Y(\Omega)=\{(x,y):x \in X(\Omega), y \in Y(\Omega)\}$ On note $\{ X = x, Y = y \}$ l'évènement $X = x \cap Y = y$ ## Loi du couple @@ -57,7 +57,7 @@ $$ $$ Dépendance linéaire entre $X$ et $Y$. ![[Pasted image 20250414173315.png]] -# Couple aléatoire discret +# Couple aléatoire à densité ## Propriétés d'une densité Une fonction $f : \mathbb{R}^2 \rightarrow \mathbb{R}_+$ est une densité de probabilité si elle vérifie les conditions suivantes : - **Positivité** : $f(x,y)\geq 0 \quad \forall (x,y) \in \mathbb{R}^2$ @@ -76,4 +76,57 @@ $$ $$ F_{X,Y}(x,y) = P(X \leq x ; Y \leq y) = \int^{y}_{-\infty}\int^{x}_{+\infty}f(x,y)dxdy $$ -## Corrélation
\ No newline at end of file +## Lois jointes et marginales +Si un couple $(X,Y)$ a pour densité jointe la fonction $f$, on a : +$$ +\begin{align} + \forall x \in X(\Omega), \quad f_{X}(x) = \int^{+\infty}_{-\infty} f(x,y)dy \\ + \forall y \in Y(\Omega), \quad f_{Y}(y) = \int^{+\infty}_{-\infty} f(x,y)dx \\ +\end{align} +$$ +## Densités conditionnelles +Soit $(X,Y)$ un couple aléatoire de densité jointe $f_{X,Y}$ et $f_X$, $f_Y$ les densités marginales de **X** et **Y** respectivement. On appelle densité conditionnelle de $X$ sachant $Y = y$ par : +$$ +\forall y \in \mathbb{R}, \forall x \in \mathbb{R}, f_{X}(x) \neq 0, f_{Y|X}(x,y) = \frac{f(x,y)}{f_{Y}(y)} +$$ +De façon analogue, on a $Y$ sachant $X = x$ : +$$ +\forall x \in \mathbb{R}, \forall y \in \mathbb{R}, f_{Y}(y) \neq 0, f_{X|Y}(x,y) = \frac{f(x,y)}{f_{X}(x)} +$$ +## Indépendance +C.N.S. : +$$ +\forall (x,y) \in X(\Omega) \times Y(\Omega), f(x,y) = f_{X}(x)f_{Y}(y) +$$ +On a alors $f_{Y|X}(y,x) = f_{Y}(y)$ et $f_{X|Y}(x,y) = f_{X}(x)$ + +## Moments de couple +Soit $Z = \begin{pmatrix}X \\ Y\end{pmatrix}$ un vecteur aléatoire de densité $f$. +- Espérance $\mathbb{E}(Y | X = x) = \int^{+\infty}_{-\infty}yf_{Y|X=x}(y)dy$ +- Espérance $\mathbb{E}(Y) = \int_{\mathbb{R}}\mathbb{E}(Y|X=x)f_{X}(x)dx = \int \int_{\mathbb{R}^2}yf(x,y)dydx$ +- Espérance $\mathbb{E}(Z) = \int \int_{\mathbb{R}²}\begin{pmatrix}x \\ y\end{pmatrix} f(x,y)dxdy = \begin{pmatrix}\int \int_{\mathbb{R}²}xf(x,y)dxdy \\ \int \int_{\mathbb{R}²}yf(x,y)dydx\end{pmatrix} = \begin{pmatrix}\mathbb{E}(X) \\ \mathbb{E}(Y)\end{pmatrix}$ +- Covariance $Cov(Z) = \begin{pmatrix}\mathbb{V}(X) & Cov(X,Y) \\ Cov(X,Y)& \mathbb{V}(Y)\end{pmatrix}$ + - $Cov(X,Y) = \mathbb{E}((X - \mathbb{E}(X)) \times (Y - \mathbb{E}(Y))) = \int \int_{\mathbb{R}²}(x - \mathbb{E}(X))(y - \mathbb{E}(y))f(x,y)dxdy$ + - $\mathbb{V}(X) = \mathbb{E}((X - \mathbb{E}(X))²), \qquad \mathbb{V}(Y) = \mathbb{E}((Y - \mathbb{E}(Y))²)$ + +## Propriétés +- $\forall (a,b) \in \mathbb{R}², Var(aX + bY) = a²Var(X) + 2abCov(X,Y) + b²V(Y)$ +- $Cov(X,X) = Var(X)$ +- Symétrie : $Cov(X,Y) = Cov(Y,X)$ +- Bilinéarité : Soient $a,b \in \mathbb{R}$. Alors $Cov(aX+bY,Z) = aCov(X,Y) + b(Cov(Y,Z))$ et $Cov(X,aY+bZ) = aCov(X,Y) + bCov(X,Z)$ +- Indépendance : Si $X$ et $Y$ sont indépendantes, alors $Cov(X,Y) = \mathbb{E}(XY) - \mathbb{E}(X)\mathbb{E}(Y) = 0$ (en revanche $Cov(X,Y) = 0)$ n'implique pas forcément l'indépendance de $X$ et $Y$) +- $|Cov(X,Y)| \leq \sigma(X)\sigma(Y)$ (égalité $\Leftrightarrow Y = aX + b$) +## Corrélation +Soient $X$ et $Y$ des v.a. de moyennes finies et de variance non nulles. Le **coefficient de corrélation** de $X$ et $Y$ est alors : $r(X,Y) = \frac{Cov(X,Y)}{\sigma(X)\sigma(Y)}$. +$\rightarrow$ Mesure la relation linéaire entre 2 variables +Si : +- $r(X,Y) = 0$ alors $X$ et $Y$ sont "non corrélées" +- $r(X,Y) > 0$ alors $X$ et $Y$ sont positivement corrélées +- $r(X,Y) = 1$ alors $X$ et $Y$ sont parfaitement positivement corrélées +- $r(X,Y) < 0$ alors $X$ et $Y$ sont négativement corrélées +- $r(X,Y) = 1$ alors $X$ et $Y$ sont parfaitement négativement corrélées +![[Pasted image 20250509112837.png]] + +## Loi d'une somme de variables continues indépendantes +![[Pasted image 20250509112950.png]] +![[Pasted image 20250509113011.png]]
\ No newline at end of file diff --git a/PBS1/RMD2.md b/PBS1/Esperance - Variance.md index f9e5ea8..f9e5ea8 100755 --- a/PBS1/RMD2.md +++ b/PBS1/Esperance - Variance.md diff --git a/PBS1/Suite de variables aléatoires.md b/PBS1/Suite de variables aléatoires.md new file mode 100644 index 0000000..8921777 --- /dev/null +++ b/PBS1/Suite de variables aléatoires.md @@ -0,0 +1,25 @@ +# Introduction +![[Pasted image 20250509115117.png]] +# Modes de convergence +## Convergence presque sûre +![[Pasted image 20250509115312.png]] +![[Pasted image 20250509115427.png]] +![[Pasted image 20250509115532.png]] +## Convergence en $L^{2}$ +![[Pasted image 20250509115732.png]] +![[Pasted image 20250509115752.png]] +## Convergence en probabilité +![[Pasted image 20250509115818.png]] +![[Pasted image 20250509115844.png]] +## Convergence en loi +![[Pasted image 20250509115929.png]] +![[Pasted image 20250509120047.png]] +![[Pasted image 20250509120156.png]] + +# Théorèmes de convergence +## Loi faible des grands nombres (CV en probabilité) +![[Pasted image 20250509120611.png]] +## Loi forte des grands nombres (CV presque sûre) +![[Pasted image 20250509120700.png]] +## Théorème central limite (CV en loi + loi) +![[Pasted image 20250509120902.png]] |
