Adloun

La variance par deux chemins

Exercice · niveau 2 · mathématiques (ECT 2e année), chapitre 8 — Variables aléatoires à densité · Espérance, variance, écart-type

Énoncé

Soit de densité sur , nulle ailleurs, dont l'espérance vaut . Calculer de deux façons : par la formule de Kœnig-Huygens, puis en intégrant .

Corrigé

Premier chemin : Kœnig-Huygens. On calcule d'abord le moment d'ordre :

Puis on retranche le carré de l'espérance :

Second chemin : la définition. On développe le carré avant d'intégrer :

Chaque terme s'intègre séparément sur : , puis , puis . La somme vaut

Les deux chemins concordent, et .

Le point à retenir. L'égalité des deux résultats est la formule de Kœnig-Huygens. Le premier chemin est plus court parce qu'il évite de développer le carré ; c'est celui qu'on emploie en pratique. Le second rappelle ce que la variance mesure : la moyenne des carrés des écarts à l'espérance.

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