mathématiques approfondies (ECG 1re année) · Chapitre 6 · Exercice
par les indicatrices
Probabilités sur un ensemble fini · Espérance, variance et indicatrices · niveau 2
Énoncé
En écrivant comme somme de indicatrices, retrouver sans calculer de somme binomiale.
Corrigé
La décomposition. Une binomiale compte les succès de épreuves de Bernoulli indépendantes. Notons l'indicatrice du succès à la -ième épreuve :
L'espérance d'une indicatrice est la probabilité de l'événement qu'elle indique : .
La linéarité conclut en une ligne :
Ce qu'on a économisé. Le calcul direct demanderait d'évaluer , donc de simplifier puis de reconnaître un binôme.
Et l'indépendance ? Elle n'a servi à rien : la linéarité de l'espérance vaut sans elle. C'est ce qui rend la méthode si puissante — on la retrouvera au problème des rencontres, où les indicatrices ne sont pas indépendantes et où se calcule pourtant de la même façon. Pour la variance, en revanche, l'indépendance est indispensable.