Adloun

La convolution de deux exponentielles

Exercice · niveau 2 · mathématiques approfondies (ECG 2e année), chapitre 8 — n-uplets de variables aléatoires · Somme de deux variables à densité

Énoncé

Soient et indépendantes, de loi . Par le produit de convolution, déterminer une densité de et reconnaître sa loi.

Corrigé

La formule. Une densité de est donnée par , avec pour et sinon — densité bornée, donc l'hypothèse du théorème est satisfaite.

Le domaine. L'intégrande n'est non nul que si et , c'est-à-dire . Si , ce domaine est vide et .

Pour .

les deux exponentielles se recombinant en une quantité constante vis-à-vis de .

La loi. Comme , la densité de est sur : donc . C'est la stabilité de la loi , n'étant autre que . Contrôle : , conformément à la linéarité et à l'indépendance.

Le point à retenir. Toute la difficulté d'une convolution est le domaine d'intégration : on écrit les deux conditions de positivité, on les croise, et le calcul suit tout seul.

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