Adloun

mathématiques (ECT 2e année) · Chapitre 4 · Exercice

Une seule égalité suffit

Couples de variables aléatoires discrètes finies · Indépendance · niveau 3 (difficile)

Énoncé

Soient et à valeurs dans , avec , , et , où et sont positifs.

1. Déterminer et rendant et indépendantes.

2. Montrer qu'avec deux variables à deux valeurs, une seule des quatre égalités d'indépendance suffit.

Corrigé

Ce qu'on montre. L'indépendance de deux variables à deux valeurs tient à une seule équation : les trois autres s'en déduisent par soustraction.

1. Les marginales. Les quatre probabilités totalisent , donc . En sommant les colonnes, et ; en sommant les lignes, .

L'équation. s'écrit , d'où , soit et .

Vérification des trois autres cases. Alors et , et l'on a bien , pour les deux dernières cases. Les quatre égalités sont satisfaites.

2. Pourquoi une seule suffit. Supposons seulement . Comme ne prend que deux valeurs, la ligne se somme en , donc Le même raisonnement sur la colonne , qui se somme en , donne ; la quatrième s'obtient alors en sommant la ligne .

Le point à retenir. Ce raccourci ne vaut que pour un tableau . Avec trois valeurs ou plus, il faut vérifier toutes les cases — ou en trouver une seule qui échoue, ce qui suffit à conclure au contraire.

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