QUESTIONS FLASH • SÉRIE 3

Espérance, variance et écart-type

4 questions rapides • Terminale spécialité mathématiques

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Objectif : automatiser les calculs et l'interprétation de \(E(X)\), \(V(X)\) et \(\sigma(X)\).

1Calculer une espérance

La loi de \(X\) est donnée par :

\(x_i\) \(0\) \(2\) \(5\)
\(p_i\) \(0{,}4\) \(0{,}3\) \(0{,}3\)

Calculer \(E(X)\).

2Calculer une variance

Une variable aléatoire \(Y\) prend les valeurs \(-1\) et \(1\) avec :

\[ P(Y=-1)=0{,}25 \qquad\text{et}\qquad P(Y=1)=0{,}75. \]

Calculer \(E(Y)\), puis \(V(Y)\).

3Écart-type

On sait que :

\[ V(Z)=6{,}25. \]

Calculer \(\sigma(Z)\).

4Interpréter une espérance

Dans un jeu, \(G\) désigne le gain algébrique, en euros, d'un joueur et :

\[ E(G)=-0{,}80. \]

Interpréter cette valeur.

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1. \[ E(X)=\sum p_ix_i. \] Donc : \[ E(X)=0{,}4\times0+0{,}3\times2+0{,}3\times5 =0+0{,}6+1{,}5. \] Ainsi : \[ \boxed{E(X)=2{,}1}. \]
2. \[ E(Y)=0{,}25\times(-1)+0{,}75\times1=0{,}5. \] De plus : \[ E(Y^2)=0{,}25\times1+0{,}75\times1=1. \] Donc : \[ V(Y)=E(Y^2)-[E(Y)]^2 =1-(0{,}5)^2 =0{,}75. \] Ainsi : \[ \boxed{E(Y)=0{,}5} \qquad\text{et}\qquad \boxed{V(Y)=0{,}75}. \]
3. \[ \sigma(Z)=\sqrt{V(Z)} =\sqrt{6{,}25} =2{,}5. \] Donc : \[ \boxed{\sigma(Z)=2{,}5}. \]
4. Comme \[ E(G)=-0{,}80, \] sur un grand nombre de parties, le joueur perd en moyenne environ \[ \boxed{0{,}80\text{ € par partie}}. \] Le jeu est donc défavorable au joueur en moyenne.