Ensembles finis Exemples

Trouver l'écart type table[[x,P(x)],[1,0.29],[2,0.45],[3,0.12],[4,0.14]]
xP(x)10.2920.4530.1240.14xP(x)10.2920.4530.1240.14
Étape 1
Démontrez que la table donnée respecte les deux propriétés requises pour une distribution de probabilité.
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Étape 1.1
Une variable aléatoire discrète xx prend un ensemble de valeurs séparées (tel que 00, 11, 22...). Sa distribution de probabilité affecte une probabilité P(x)P(x) à chaque valeur possible xx. Pour chaque xx, la probabilité P(x)P(x) diminue entre 00 et 11 inclus et la somme des probabilités pour toutes les valeurs xx possibles est égale à 11.
1. Pour chaque xx, 0P(x)10P(x)1.
2. P(x0)+P(x1)+P(x2)++P(xn)=1P(x0)+P(x1)+P(x2)++P(xn)=1.
Étape 1.2
0.290.29 est compris entre 00 et 11 inclus, ce qui correspond à la première propriété de la distribution de probabilité.
0.290.29 est compris entre 00 et 11 inclus
Étape 1.3
0.450.45 est compris entre 00 et 11 inclus, ce qui correspond à la première propriété de la distribution de probabilité.
0.450.45 est compris entre 00 et 11 inclus
Étape 1.4
0.120.12 est compris entre 00 et 11 inclus, ce qui correspond à la première propriété de la distribution de probabilité.
0.120.12 est compris entre 00 et 11 inclus
Étape 1.5
0.140.14 est compris entre 00 et 11 inclus, ce qui correspond à la première propriété de la distribution de probabilité.
0.140.14 est compris entre 00 et 11 inclus
Étape 1.6
Pour chaque xx, la probabilité P(x)P(x) est compris entre 00 et 11 inclus, ce qui correspond à la première propriété de la distribution de probabilité.
0P(x)10P(x)1 pour toutes les valeurs x
Étape 1.7
Déterminez la somme des probabilités pour toutes les valeurs xx possibles.
0.29+0.45+0.12+0.140.29+0.45+0.12+0.14
Étape 1.8
La somme des probabilités pour toutes les valeurs xx possibles est 0.29+0.45+0.12+0.14=10.29+0.45+0.12+0.14=1.
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Étape 1.8.1
Additionnez 0.290.29 et 0.450.45.
0.74+0.12+0.140.74+0.12+0.14
Étape 1.8.2
Additionnez 0.740.74 et 0.120.12.
0.86+0.140.86+0.14
Étape 1.8.3
Additionnez 0.860.86 et 0.140.14.
11
11
Étape 1.9
Pour chaque xx, la probabilité de P(x)P(x) est comprise entre 00 et 11 inclus. Par ailleurs, la somme des probabilités pour tous les xx possibles est égale à 11, ce qui signifie que la table respecte les deux propriétés d’une distribution de probabilité
La table respecte les deux propriétés d’une distribution de probabilité :
Propriété 1 : 0P(x)10P(x)1 pour toutes les valeurs xx
Propriété 2 : 0.29+0.45+0.12+0.14=10.29+0.45+0.12+0.14=1
La table respecte les deux propriétés d’une distribution de probabilité :
Propriété 1 : 0P(x)10P(x)1 pour toutes les valeurs xx
Propriété 2 : 0.29+0.45+0.12+0.14=10.29+0.45+0.12+0.14=1
Étape 2
L’espérance mathématique d’une distribution est la valeur attendue si les essais de la distribution pourraient continuer infiniment. Elle est égale à chaque valeur multipliée par sa probabilité discrète.
10.29+20.45+30.12+40.1410.29+20.45+30.12+40.14
Étape 3
Simplifiez chaque terme.
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Étape 3.1
Multipliez 0.290.29 par 11.
0.29+20.45+30.12+40.140.29+20.45+30.12+40.14
Étape 3.2
Multipliez 22 par 0.450.45.
0.29+0.9+30.12+40.140.29+0.9+30.12+40.14
Étape 3.3
Multipliez 33 par 0.120.12.
0.29+0.9+0.36+40.140.29+0.9+0.36+40.14
Étape 3.4
Multipliez 44 par 0.140.14.
0.29+0.9+0.36+0.560.29+0.9+0.36+0.56
0.29+0.9+0.36+0.560.29+0.9+0.36+0.56
Étape 4
Simplifiez en ajoutant des nombres.
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Étape 4.1
Additionnez 0.290.29 et 0.90.9.
1.19+0.36+0.561.19+0.36+0.56
Étape 4.2
Additionnez 1.191.19 et 0.360.36.
1.55+0.561.55+0.56
Étape 4.3
Additionnez 1.551.55 et 0.560.56.
2.112.11
2.112.11
Étape 5
L’écart-type d’une distribution est une mesure de la dispersion et est égal à la racine carrée de la variance.
s=(x-u)2(P(x))s=(xu)2(P(x))
Étape 6
Renseignez les valeurs connues.
(1-(2.11))20.29+(2-(2.11))20.45+(3-(2.11))20.12+(4-(2.11))20.14(1(2.11))20.29+(2(2.11))20.45+(3(2.11))20.12+(4(2.11))20.14
Étape 7
Simplifiez l’expression.
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Étape 7.1
Multipliez -11 par 2.112.11.
(1-2.11)20.29+(2-(2.11))20.45+(3-(2.11))20.12+(4-(2.11))20.14(12.11)20.29+(2(2.11))20.45+(3(2.11))20.12+(4(2.11))20.14
Étape 7.2
Soustrayez 2.112.11 de 11.
(-1.11)20.29+(2-(2.11))20.45+(3-(2.11))20.12+(4-(2.11))20.14(1.11)20.29+(2(2.11))20.45+(3(2.11))20.12+(4(2.11))20.14
Étape 7.3
Élevez -1.111.11 à la puissance 22.
1.23210.29+(2-(2.11))20.45+(3-(2.11))20.12+(4-(2.11))20.141.23210.29+(2(2.11))20.45+(3(2.11))20.12+(4(2.11))20.14
Étape 7.4
Multipliez 1.23211.2321 par 0.290.29.
0.357309+(2-(2.11))20.45+(3-(2.11))20.12+(4-(2.11))20.140.357309+(2(2.11))20.45+(3(2.11))20.12+(4(2.11))20.14
Étape 7.5
Multipliez -11 par 2.112.11.
0.357309+(2-2.11)20.45+(3-(2.11))20.12+(4-(2.11))20.140.357309+(22.11)20.45+(3(2.11))20.12+(4(2.11))20.14
Étape 7.6
Soustrayez 2.112.11 de 22.
0.357309+(-0.11)20.45+(3-(2.11))20.12+(4-(2.11))20.140.357309+(0.11)20.45+(3(2.11))20.12+(4(2.11))20.14
Étape 7.7
Élevez -0.110.11 à la puissance 22.
0.357309+0.01210.45+(3-(2.11))20.12+(4-(2.11))20.140.357309+0.01210.45+(3(2.11))20.12+(4(2.11))20.14
Étape 7.8
Multipliez 0.01210.0121 par 0.450.45.
0.357309+0.005445+(3-(2.11))20.12+(4-(2.11))20.140.357309+0.005445+(3(2.11))20.12+(4(2.11))20.14
Étape 7.9
Multipliez -11 par 2.112.11.
0.357309+0.005445+(3-2.11)20.12+(4-(2.11))20.140.357309+0.005445+(32.11)20.12+(4(2.11))20.14
Étape 7.10
Soustrayez 2.112.11 de 33.
0.357309+0.005445+0.8920.12+(4-(2.11))20.140.357309+0.005445+0.8920.12+(4(2.11))20.14
Étape 7.11
Élevez 0.890.89 à la puissance 22.
0.357309+0.005445+0.79210.12+(4-(2.11))20.140.357309+0.005445+0.79210.12+(4(2.11))20.14
Étape 7.12
Multipliez 0.79210.7921 par 0.120.12.
0.357309+0.005445+0.095052+(4-(2.11))20.140.357309+0.005445+0.095052+(4(2.11))20.14
Étape 7.13
Multipliez -11 par 2.112.11.
0.357309+0.005445+0.095052+(4-2.11)20.140.357309+0.005445+0.095052+(42.11)20.14
Étape 7.14
Soustrayez 2.112.11 de 44.
0.357309+0.005445+0.095052+1.8920.140.357309+0.005445+0.095052+1.8920.14
Étape 7.15
Élevez 1.891.89 à la puissance 22.
0.357309+0.005445+0.095052+3.57210.140.357309+0.005445+0.095052+3.57210.14
Étape 7.16
Multipliez 3.57213.5721 par 0.140.14.
0.357309+0.005445+0.095052+0.5000940.357309+0.005445+0.095052+0.500094
Étape 7.17
Additionnez 0.357309 et 0.005445.
0.362754+0.095052+0.500094
Étape 7.18
Additionnez 0.362754 et 0.095052.
0.457806+0.500094
Étape 7.19
Additionnez 0.457806 et 0.500094.
0.9579
0.9579
Étape 8
Le résultat peut être affiché en différentes formes.
Forme exacte :
0.9579
Forme décimale :
0.97872365
 [x2  12  π  xdx ]