Le mode d'une loi de Poisson
Exercice · niveau 2 · mathématiques approfondies (ECG 1re année), chapitre 10 — Probabilités sur un ensemble quelconque · Lois géométrique et de Poisson
Énoncé
Soit . Déterminer la ou les valeurs de qui rendent maximale, en discutant selon que est entier ou non.
Corrigé
On compare deux termes consécutifs au lieu d'étudier une fonction : pour , les deux probabilités sont strictement positives et
Le rapport tranche. Il vaut plus de si et seulement si , exactement si , et moins de si . La suite croît donc strictement tant que , puis décroît strictement dès que : elle passe par un sommet, sans jamais y revenir.
Si n'est pas entier, aucun ne vaut : le maximum est atteint en l'unique entier .
Si est un entier non nul, le rapport vaut exactement pour : les deux valeurs et donnent la même probabilité, maximale toutes les deux.
Un exemple. Pour : , et toute autre valeur est strictement plus petite. Pour , le maximum est en seul.
Le point à retenir. Pour une loi à valeurs entières, le quotient de deux termes consécutifs remplace la dérivée : il donne le sens de variation de la suite des probabilités sans le moindre calcul d'analyse. La même méthode donne le mode d'une loi binomiale.
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