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Rêves Vision
Terminale

Espérance et variance de la moyenne d'un échantillon

Énoncé

On répète n=50n = 50 fois, de façon indépendante, une expérience modélisée par une variable aléatoire d'espérance μ=10\mu = 10 et de variance V=4V = 4. On note X1,,X50X_1, \dots, X_{50} les résultats et M50=X1++X5050M_{50} = \dfrac{X_1 + \dots + X_{50}}{50} leur moyenne. Calculer E(M50)E(M_{50}) et V(M50)V(M_{50}).

Mode élève : cherche d'abord par toi-même (les coups de pouce sont là pour t'aider), puis passe en vue « Corrigé » pour vérifier.

Voir le corrigé détaillé
  1. 1. Rappeler les formules

    Pour la moyenne d'un échantillon de taille nn de paramètres μ\mu et VV : E(Mn)=μE(M_n) = \mu et V(Mn)=Vn.V(M_n) = \dfrac{V}{n}.
  2. 2. Calculer l'espérance

    L'espérance de la moyenne est celle d'une observation : E(M50)=μ=10.E(M_{50}) = \mu = 10.
  3. 3. Calculer la variance

    La variance est divisée par n=50n = 50 : V(M50)=Vn=450=0,08.V(M_{50}) = \dfrac{V}{n} = \dfrac{4}{50} = 0{,}08.
  4. 4. Interpréter

    La moyenne M50M_{50} a la même espérance 1010 qu'une seule observation, mais une variance 5050 fois plus petite (0,080{,}08 au lieu de 44) : elle est donc beaucoup moins dispersée autour de 1010.
Réponse finale
E(M50)=10etV(M50)=450=0,08E(M_{50}) = 10 \quad \text{et} \quad V(M_{50}) = \dfrac{4}{50} = 0{,}08

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