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#1 Entraide (supérieur) » Probabilité » 13-12-2011 19:50:16

Indunil
Réponses : 1

Bonjour,

Soit [tex](X_k)[/tex] une suite de variables aléatoires indépendantes, telle que pour tout [tex]k \in \mathbb{N^*}, X_k[/tex] suit une loi uniforme sur l'intervalle [tex][-k;k][/tex]. Pour [tex]n \in \mathbb{N^*}[/tex] on note [tex]S_n = X_1+X_2+...+X_n[/tex] et [tex]\phi_{S_n}[/tex] sa fonction caractéristique.

Montrer l'équivalence [tex]ln\left(\phi_{\frac{S_n}{n^{3/2}}}(u)\right)[/tex] [tex]\underset{+\infty}{\sim} [/tex] [tex]- \sum_{k=1}^n {\frac{u^2}{6n^3}k^2}[/tex]

Est-ce que on peut dire que [tex]\frac{S_n}{n^{3/2}}[/tex] suit la loi uniforme comme étant combinaison linéaire de [tex]X_k[/tex]?
Dans ce cas comment obtenir sa densité ? s'il vous plaît.

Merci d'avance.

#2 Re : Entraide (supérieur) » Intégrale dépendant d'un paramètre » 06-12-2011 11:55:41

Bonjour,

C'est la propriété suivante que je devais utiliser: (je le connaissait pas avant)

"Dans l'univers des applications continues définies pour tout nombre réel et à valeurs réelles, deux fonctions ayant même dérivée ne diffèrent que par une constante"

Je vous remercie de m'avoir aidé à résoudre l'exercice!

#3 Re : Entraide (supérieur) » Intégrale dépendant d'un paramètre » 06-12-2011 07:40:30

Bonjour Fred,

Les indications que vous m'avez donné précédemment ont beaucoup servies pour résoudre l'exercice.

L'exercice était la suivante:

Soit   [tex]F: \mathbb{R} \to \mathbb{R}[/tex]    et    [tex]G: \mathbb{R} \to \mathbb{R}[/tex] les fonctions définies par

[tex]F(x) = \int^{1}_{0} \frac {e^{-x^2(1+t^2)}}{(1+t^2)} dt [/tex]     et     [tex]G(x) = - \left(\int^{x}_{0} e^{-t^2} dt \right)^2 [/tex]

1. Montrer que F est définie, continue et dérivable sur [tex]\mathbb{R}[/tex].
2. Déterminer la limite de [tex]F[/tex] quand [tex]x[/tex] tend vers [tex]+\infty[/tex].
3. Calculer [tex]F(0)[/tex].
4. Vérifier que [tex]F' = G'[/tex].
5. En déduire la valeur de [tex]\int^{\infty}_{0} e^{-t^2} dt[/tex].

C'est pour le 5) que j'ai obtenu une équation différentielle.

J'ai posé [tex]A = \int^{x}_{0} e^{-t^2} dt[/tex]

donc,
[tex]G(x) = -A^2[/tex]
[tex]G'(x) = -2e^{-x^2}A[/tex]

[tex]-G(x) = \frac {(G'(x))^2}{4e^{-2x^2}}[/tex]


Une fois que je trouve [tex]G(x)[/tex] je fais [tex]x[/tex] tendre vers +[tex]\infty[/tex].

Merci de vos indications pour résoudre cette equation différentielle.

#4 Re : Entraide (supérieur) » Intégrale dépendant d'un paramètre » 05-12-2011 22:34:10

Bonjour,

je voudrais avoir une indication pour résoudre l'équation différentielle suivante:

[tex]
(y')^2 + 4e^{-2x^2}y = 0[/tex]

Merci d'avance!

#5 Re : Entraide (supérieur) » Intégrale dépendant d'un paramètre » 04-12-2011 18:48:19

Bonjour,

Donc la dérivée de  [tex]G(x) = - \left(\int^{x}_{0} e^{-t^2} dt \right)^2 [/tex]vaut:

[tex]G'(x)= -2  \left(\int_0^xe^{-t^2}dt\right)   \left(\int_0^xe^{-t^2}dt\right)' [/tex]

Je n'arrive pas à calculer  [tex]\left(\int_0^xe^{-t^2}dt\right)'[/tex]

D'une part, avec le théorème de dérivabilité,

[tex]\frac d{dx} \left(\int_0^x e^{-t^2}dt\right) = \left(\int_0^x \frac {\partial e^{-t^2}}{\partial x} dt\right)[/tex]

Or, [tex]\frac {\partial e^{-t^2}}{\partial x} = 0[/tex]

D'autre part, avec le taux d'accroissement, soit [tex] h \in \mathbb{R^*}[/tex]

je trouve:
[tex]\left(\int_0^xe^{-t^2}dt\right)' = \lim_{h\to 0 \atop h\neq 0}\frac1h  \left(\int_x^{x+h} e^{-t^2}dt\right) [/tex]Je ne sais pas simplifier.

Merci d'avance!

#6 Re : Entraide (supérieur) » Intégrale dépendant d'un paramètre » 03-12-2011 17:45:44

Bonjour,

Je voudrais savoir une méthode pour calculer les dérivées des intégrales suivantes.

[tex]F(x) = \int^{1}_{0} \frac {e^{-x^2(1+t^2)}}{(1+t^2)} dt [/tex]

[tex]G(x) = - \left(\int^{x}_{0} e^{-t^2} dt \right)^2 [/tex]

Il faut vérifier que [tex]F' = G'[/tex]

Est-ce qui'il faut calculer les 2 dérivées explicitement pour obtenir l'égalité? ou y a t-il une autre méthode?

Merci de votre aide!

#7 Entraide (supérieur) » Intégrale dépendant d'un paramètre » 30-11-2011 22:12:29

Indunil
Réponses : 11

Bonjour,

J'ai besoin de vos conseils pour calculer la limite suivante:

[tex]I = [/tex][tex]\lim_{n \to +\infty}[/tex][tex]\int^{+\infty}_{0}  \frac {n log(1+\frac tn)}{(1+t^2)^2} \mathrm dt[/tex]

Je pense qu'il faut d'abord faire une interversion limite/intégrale, mais je ne sais pas quel théorème je dois utiliser.

[tex]\int^{+\infty}_{0} [/tex] [tex]\lim_{n \to +\infty} \frac {n log(1+\frac tn)}{(1+t^2)^2} \mathrm dt[/tex]

Or, [tex]\quad log(1+\frac tn)  \quad \underset{+\infty}\sim   \quad \frac tn[/tex]

donc,  [tex]\lim_{n \to +\infty} \frac {n log(1+\frac tn)}{(1+t^2)^2} = \frac t{(1+t^2)^2}[/tex]

je trouve  [tex]I = \frac 12[/tex]

Merci!

#8 Entraide (supérieur) » Espaces métriques complets » 29-11-2011 11:24:35

Indunil
Réponses : 1

Bonjour,

Soient [tex](X,d)[/tex] un espace métrique complet, [tex](Y,δ)[/tex] un espace métrique, [tex]f[/tex] une application continue de [tex]X[/tex] dans [tex]Y[/tex] et [tex](F_n)[/tex] une suite décroissante de fermés de [tex]X[/tex] dont le diamètre tend vers 0.

Je dois montrer une double inclusion. Une inclusion est plus facile.
Comment montrer que [tex]f(\bigcap_n F_n)[/tex]  [tex]\supset[/tex]  [tex]\bigcap_n f(F_n)[/tex]

Merci!

#9 Re : Entraide (supérieur) » Topologie » 29-11-2011 10:24:45

Bonjour,

Soient [tex](Un)[/tex] une suite de Cauchy et [tex](Vn)[/tex] une suite extraite de [tex](Un)[/tex].
Est-ce que [tex](Vn)[/tex] est nécessairement de Cauchy?

Merci de votre réponse.

#10 Entraide (supérieur) » Equations Différentielles Ordinaires » 17-11-2011 23:22:54

Indunil
Réponses : 2

Bonjour,

Je voudrais savoir, comment résoudre l'équation différentielle ordinaire suivante:

[tex]\frac{y'}{y²}[/tex] = [tex]\frac{1}{x}[/tex]

Merci de votre aide.

#11 Re : Entraide (supérieur) » Tribus, espaces mesurables, fonctions mesuarables » 11-11-2011 09:25:04

On appelle tribu borélienne de R, la plus petite tribu sur R contenant tous les ensembles ouverts.
Or on a vu que le complémentaire d'un ouvert n'est pas un ouvert, donc je ne vois pas comment la tribu borélienne est stable par passage au complémentaire.

#12 Entraide (supérieur) » Tribus, espaces mesurables, fonctions mesuarables » 11-11-2011 08:16:18

Indunil
Réponses : 2

Bonjour,

Comment montrer que la réunion de tribus n'est pas une tribu?

Merci

#13 Re : Entraide (supérieur) » Quelques propriétés de la loi normale » 07-11-2011 12:21:59

Bonjour,

Je vous remercie pour la réponse précédente.
J'ai une question indépendante de celle d'avant.

Soit X une variable aléatoire de loi N(0,1). Déterminer la loi de Z=X²+2X.

Ma réponse:

Soit φ bornée, continue.
D'une part, E[φ(Z)] = [tex]\int^{}_{R}[/tex] φ(z) f(z) dz                où f(z) est une densité de z.
D'autre part, E[φ(Z)] = [tex]\int^{}_{R}[/tex] φ(x²+2x) f(x) dx      où f(x) est une densité de x.

changement de variable: z=x²+2x donne x= -1[tex]\pm [/tex][tex]\sqrt{1+z}[/tex]
donc dx=[tex]\pm [/tex] [tex]\frac{1}{2\sqrt{1+z}}[/tex] dz

Par le critère de la fonction muette,

f(z) = [tex]\frac{1}{2\pi}[/tex]exp([tex]\frac{(-1\pm\sqrt{1+z})²}{-2}[/tex]) [tex]\frac{(\pm1)}{2\sqrt{1+z}}[/tex]

Merci de votre aide.

#14 Entraide (supérieur) » Quelques propriétés de la loi normale » 05-11-2011 12:53:18

Indunil
Réponses : 3

Bonjour,

Voici un exercice de probabilité. Si quelqu'un pourrait m'éclaire sur certains points.

Exercice:
Soit une variable aléatoire X qui suit la loi normale centrée réduite.

(a)  Calculer les espérances de E(X^n) pour n[tex]\geq [/tex]1.
       En déduire Var(X).
       Indication: pour n un entier pair, on pourra exprimer E( X^(n+2) ) en fonction de E(X^n)

J'ai essayé de calculer E( X^(n+2) ) et je me trouve face à [tex]\int^{}_{}[/tex] x^(n+2) ( exp(-x²/2) ) dx
J'ai essayé une IPP mais je n'y arrive pas.

(b) On note F la fonction de répartition de X. Exprimer F(-t) en fonction de F(t).

Même problème ici, je dois calculer  [tex]\int^{}_{}[/tex] ( exp(-x²/2) ) dx

Merci

#15 Re : Entraide (supérieur) » Les images directes d'une application » 26-10-2011 08:16:09

Fred a écrit :

Il faut maintenant trouver un contre-exemple pour prouver que l'inclusion inverse est fausse.
En voici un : prends f définie sur R et identiquement égale à 1, et prend A={0} et B={1}.

Bonjour,

Dans ce cas,   f(A)=[tex]\left\{1\right.[/tex][tex]\left\}\right.[/tex]   et   f(B)=[tex]\left\{1\right.[/tex][tex]\left\}\right.[/tex]

Donc   f(A) [tex]\cap [/tex] f(B) = [tex]\left\{1\right.[/tex][tex]\left\}\right.[/tex]

soit x [tex]\in [/tex] f(A) [tex]\cap [/tex] f(B)  alors   x = 1

D'autre part,    A[tex]\cap [/tex]B = [tex]\varnothing[/tex]

Mais là,   f([tex]\varnothing[/tex])   vaut   1   ou   [tex]\varnothing[/tex]  ?

Merci

#17 Re : Entraide (supérieur) » Les images directes d'une application » 23-10-2011 10:39:35

Bonjour,

1)  soit x [tex]\in [/tex] f(A[tex]\cap [/tex]B)

x [tex]\in [/tex] f(A[tex]\cap [/tex]B)   [tex]\Longleftrightarrow [/tex]   f -1(x) [tex]\in [/tex] A[tex]\cap [/tex]B
                       [tex]\Longleftrightarrow [/tex]   f -1(x) [tex]\in [/tex] A et  f -1(x) [tex]\in [/tex] B
                       [tex]\Longleftrightarrow [/tex]  x [tex]\in [/tex] f(A) et  x [tex]\in [/tex] f(B)
                       [tex]\Longleftrightarrow [/tex]  x [tex]\in [/tex]  f(A) [tex]\cap [/tex] f(B)

conclusion:   f(A[tex]\cap [/tex]B) =  f(A) [tex]\cap [/tex] f(B)

Est-ce que c'est correcte? L'inclusion inverse est vraie?
Merci

#18 Entraide (supérieur) » Les images directes d'une application » 22-10-2011 23:25:41

Indunil
Réponses : 7

Bonjour,

1) Montrer que   f(A[tex]\cap[/tex]B)   [tex]\subset [/tex]   f(A) [tex]\cap[/tex] f(B)
    L'inclusion inverse est-elle vraie?
2) Montrer que f(E)\ f(A)   [tex]\subset [/tex]   f(E\A)
    L'inclusion inverse est-elle vraie?

Merci d'avance.

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