Une densité à queue lourde
Exercice · niveau 2 · mathématiques approfondies (ECG 2e année), chapitre 7 — Variables aléatoires à densité et lois usuelles · Espérance, variance et leur existence
Énoncé
Soit pour , et ailleurs. Montrer que est une densité, que la variable associée admet une espérance, mais qu'elle n'admet pas de variance.
Corrigé
C'est une densité. est positive et continue sauf en . Pour ,
L'intégrale converge et vaut .
L'espérance existe. L'intégrande étant positif, la convergence simple suffit :
donc .
La variance n'existe pas. L'existence de la variance équivaut à celle de . Or, par le théorème de transfert,
L'intégrale diverge : n'a pas de moment d'ordre , donc pas de variance.
Le point à retenir. Seul le comportement en décide. Une densité en donne le moment d'ordre tant que : ici autorise l'ordre et interdit l'ordre .
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Un blocage sur cet exercice ? Le tuteur d'Adloun guide par questions, sans donner la réponse.