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Ensembles finis Exemples
xP(x)221033105510xP(x)221033105510
Étape 1
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, 0≤P(x)≤10≤P(x)≤1.
2. P(x0)+P(x1)+P(x2)+…+P(xn)=1P(x0)+P(x1)+P(x2)+…+P(xn)=1.
Étape 1.2
210210 est compris entre 00 et 11 inclus, ce qui correspond à la première propriété de la distribution de probabilité.
210210 est compris entre 00 et 11 inclus
Étape 1.3
310310 est compris entre 00 et 11 inclus, ce qui correspond à la première propriété de la distribution de probabilité.
310310 est compris entre 00 et 11 inclus
Étape 1.4
510510 est compris entre 00 et 11 inclus, ce qui correspond à la première propriété de la distribution de probabilité.
510510 est compris entre 00 et 11 inclus
Étape 1.5
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.
0≤P(x)≤10≤P(x)≤1 pour toutes les valeurs x
Étape 1.6
Déterminez la somme des probabilités pour toutes les valeurs xx possibles.
210+310+510210+310+510
Étape 1.7
La somme des probabilités pour toutes les valeurs xx possibles est 210+310+510=1210+310+510=1.
Étape 1.7.1
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
2+3+5102+3+510
Étape 1.7.2
Simplifiez l’expression.
Étape 1.7.2.1
Additionnez 22 et 33.
5+5105+510
Étape 1.7.2.2
Additionnez 55 et 55.
10101010
Étape 1.7.2.3
Divisez 1010 par 1010.
11
11
11
Étape 1.8
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 : 0≤P(x)≤10≤P(x)≤1 pour toutes les valeurs xx
Propriété 2 : 210+310+510=1210+310+510=1
La table respecte les deux propriétés d’une distribution de probabilité :
Propriété 1 : 0≤P(x)≤10≤P(x)≤1 pour toutes les valeurs xx
Propriété 2 : 210+310+510=1210+310+510=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.
u=2⋅210+3⋅310+5⋅510u=2⋅210+3⋅310+5⋅510
Étape 3
Étape 3.1
Annulez le facteur commun de 2.
Étape 3.1.1
Factorisez 2 à partir de 10.
u=2⋅22(5)+3⋅310+5⋅510
Étape 3.1.2
Annulez le facteur commun.
u=2⋅22⋅5+3⋅310+5⋅510
Étape 3.1.3
Réécrivez l’expression.
u=25+3⋅310+5⋅510
u=25+3⋅310+5⋅510
Étape 3.2
Multipliez 3(310).
Étape 3.2.1
Associez 3 et 310.
u=25+3⋅310+5⋅510
Étape 3.2.2
Multipliez 3 par 3.
u=25+910+5⋅510
u=25+910+5⋅510
Étape 3.3
Annulez le facteur commun de 5.
Étape 3.3.1
Factorisez 5 à partir de 10.
u=25+910+5⋅55(2)
Étape 3.3.2
Annulez le facteur commun.
u=25+910+5⋅55⋅2
Étape 3.3.3
Réécrivez l’expression.
u=25+910+52
u=25+910+52
u=25+910+52
Étape 4
Étape 4.1
Multipliez 25 par 22.
u=25⋅22+910+52
Étape 4.2
Multipliez 25 par 22.
u=2⋅25⋅2+910+52
Étape 4.3
Multipliez 52 par 55.
u=2⋅25⋅2+910+52⋅55
Étape 4.4
Multipliez 52 par 55.
u=2⋅25⋅2+910+5⋅52⋅5
Étape 4.5
Réorganisez les facteurs de 5⋅2.
u=2⋅22⋅5+910+5⋅52⋅5
Étape 4.6
Multipliez 2 par 5.
u=2⋅210+910+5⋅52⋅5
Étape 4.7
Multipliez 2 par 5.
u=2⋅210+910+5⋅510
u=2⋅210+910+5⋅510
Étape 5
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
u=2⋅2+9+5⋅510
Étape 6
Étape 6.1
Multipliez 2 par 2.
u=4+9+5⋅510
Étape 6.2
Multipliez 5 par 5.
u=4+9+2510
u=4+9+2510
Étape 7
Étape 7.1
Additionnez 4 et 9.
u=13+2510
Étape 7.2
Additionnez 13 et 25.
u=3810
Étape 7.3
Annulez le facteur commun à 38 et 10.
Étape 7.3.1
Factorisez 2 à partir de 38.
u=2(19)10
Étape 7.3.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 7.3.2.1
Factorisez 2 à partir de 10.
u=2⋅192⋅5
Étape 7.3.2.2
Annulez le facteur commun.
u=2⋅192⋅5
Étape 7.3.2.3
Réécrivez l’expression.
u=195
u=195
u=195
u=195
Étape 8
La variance d’une distribution est une mesure de la dispersion et est égale au carrée de l’écart-type.
s2=∑(x-u)2⋅(P(x))
Étape 9
Renseignez les valeurs connues.
(2-(195))2⋅210+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
Étape 10
Étape 10.1
Simplifiez chaque terme.
Étape 10.1.1
Pour écrire 2 comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par 55.
(2⋅55-195)2⋅210+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
Étape 10.1.2
Associez 2 et 55.
(2⋅55-195)2⋅210+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
Étape 10.1.3
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
(2⋅5-195)2⋅210+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
Étape 10.1.4
Simplifiez le numérateur.
Étape 10.1.4.1
Multipliez 2 par 5.
(10-195)2⋅210+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
Étape 10.1.4.2
Soustrayez 19 de 10.
(-95)2⋅210+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
(-95)2⋅210+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
Étape 10.1.5
Placez le signe moins devant la fraction.
(-95)2⋅210+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
Étape 10.1.6
Utilisez la règle de puissance (ab)n=anbn pour distribuer l’exposant.
Étape 10.1.6.1
Appliquez la règle de produit à -95.
(-1)2(95)2⋅210+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
Étape 10.1.6.2
Appliquez la règle de produit à 95.
(-1)29252⋅210+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
(-1)29252⋅210+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
Étape 10.1.7
Élevez -1 à la puissance 2.
19252⋅210+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
Étape 10.1.8
Multipliez 9252 par 1.
9252⋅210+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
Étape 10.1.9
Associez.
92⋅252⋅10+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
Étape 10.1.10
Annulez le facteur commun à 2 et 10.
Étape 10.1.10.1
Factorisez 2 à partir de 92⋅2.
2⋅9252⋅10+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
Étape 10.1.10.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 10.1.10.2.1
Factorisez 2 à partir de 52⋅10.
2⋅922(52⋅5)+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
Étape 10.1.10.2.2
Annulez le facteur commun.
2⋅922(52⋅5)+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
Étape 10.1.10.2.3
Réécrivez l’expression.
9252⋅5+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
9252⋅5+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
9252⋅5+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
Étape 10.1.11
Multipliez 52 par 5 en additionnant les exposants.
Étape 10.1.11.1
Multipliez 52 par 5.
Étape 10.1.11.1.1
Élevez 5 à la puissance 1.
9252⋅51+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
Étape 10.1.11.1.2
Utilisez la règle de puissance aman=am+n pour associer des exposants.
9252+1+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
9252+1+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
Étape 10.1.11.2
Additionnez 2 et 1.
9253+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
9253+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
Étape 10.1.12
Élevez 9 à la puissance 2.
8153+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
Étape 10.1.13
Élevez 5 à la puissance 3.
81125+(3-(195))2⋅310+(5-(195))2⋅510
Étape 10.1.14
Pour écrire 3 comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par 55.
81125+(3⋅55-195)2⋅310+(5-(195))2⋅510
Étape 10.1.15
Associez 3 et 55.
81125+(3⋅55-195)2⋅310+(5-(195))2⋅510
Étape 10.1.16
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
81125+(3⋅5-195)2⋅310+(5-(195))2⋅510
Étape 10.1.17
Simplifiez le numérateur.
Étape 10.1.17.1
Multipliez 3 par 5.
81125+(15-195)2⋅310+(5-(195))2⋅510
Étape 10.1.17.2
Soustrayez 19 de 15.
81125+(-45)2⋅310+(5-(195))2⋅510
81125+(-45)2⋅310+(5-(195))2⋅510
Étape 10.1.18
Placez le signe moins devant la fraction.
81125+(-45)2⋅310+(5-(195))2⋅510
Étape 10.1.19
Utilisez la règle de puissance (ab)n=anbn pour distribuer l’exposant.
Étape 10.1.19.1
Appliquez la règle de produit à -45.
81125+(-1)2(45)2⋅310+(5-(195))2⋅510
Étape 10.1.19.2
Appliquez la règle de produit à 45.
81125+(-1)24252⋅310+(5-(195))2⋅510
81125+(-1)24252⋅310+(5-(195))2⋅510
Étape 10.1.20
Élevez -1 à la puissance 2.
81125+14252⋅310+(5-(195))2⋅510
Étape 10.1.21
Multipliez 4252 par 1.
81125+4252⋅310+(5-(195))2⋅510
Étape 10.1.22
Associez.
81125+42⋅352⋅10+(5-(195))2⋅510
Étape 10.1.23
Élevez 4 à la puissance 2.
81125+16⋅352⋅10+(5-(195))2⋅510
Étape 10.1.24
Élevez 5 à la puissance 2.
81125+16⋅325⋅10+(5-(195))2⋅510
Étape 10.1.25
Multipliez 16 par 3.
81125+4825⋅10+(5-(195))2⋅510
Étape 10.1.26
Multipliez 25 par 10.
81125+48250+(5-(195))2⋅510
Étape 10.1.27
Annulez le facteur commun à 48 et 250.
Étape 10.1.27.1
Factorisez 2 à partir de 48.
81125+2(24)250+(5-(195))2⋅510
Étape 10.1.27.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 10.1.27.2.1
Factorisez 2 à partir de 250.
81125+2⋅242⋅125+(5-(195))2⋅510
Étape 10.1.27.2.2
Annulez le facteur commun.
81125+2⋅242⋅125+(5-(195))2⋅510
Étape 10.1.27.2.3
Réécrivez l’expression.
81125+24125+(5-(195))2⋅510
81125+24125+(5-(195))2⋅510
81125+24125+(5-(195))2⋅510
Étape 10.1.28
Pour écrire 5 comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par 55.
81125+24125+(5⋅55-195)2⋅510
Étape 10.1.29
Associez 5 et 55.
81125+24125+(5⋅55-195)2⋅510
Étape 10.1.30
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
81125+24125+(5⋅5-195)2⋅510
Étape 10.1.31
Simplifiez le numérateur.
Étape 10.1.31.1
Multipliez 5 par 5.
81125+24125+(25-195)2⋅510
Étape 10.1.31.2
Soustrayez 19 de 25.
81125+24125+(65)2⋅510
81125+24125+(65)2⋅510
Étape 10.1.32
Appliquez la règle de produit à 65.
81125+24125+6252⋅510
Étape 10.1.33
Associez.
81125+24125+62⋅552⋅10
Étape 10.1.34
Annulez le facteur commun à 5 et 52.
Étape 10.1.34.1
Factorisez 5 à partir de 62⋅5.
81125+24125+5⋅6252⋅10
Étape 10.1.34.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 10.1.34.2.1
Factorisez 5 à partir de 52⋅10.
81125+24125+5⋅625(5⋅10)
Étape 10.1.34.2.2
Annulez le facteur commun.
81125+24125+5⋅625(5⋅10)
Étape 10.1.34.2.3
Réécrivez l’expression.
81125+24125+625⋅10
81125+24125+625⋅10
81125+24125+625⋅10
Étape 10.1.35
Élevez 6 à la puissance 2.
81125+24125+365⋅10
Étape 10.1.36
Multipliez 5 par 10.
81125+24125+3650
Étape 10.1.37
Annulez le facteur commun à 36 et 50.
Étape 10.1.37.1
Factorisez 2 à partir de 36.
81125+24125+2(18)50
Étape 10.1.37.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 10.1.37.2.1
Factorisez 2 à partir de 50.
81125+24125+2⋅182⋅25
Étape 10.1.37.2.2
Annulez le facteur commun.
81125+24125+2⋅182⋅25
Étape 10.1.37.2.3
Réécrivez l’expression.
81125+24125+1825
81125+24125+1825
81125+24125+1825
81125+24125+1825
Étape 10.2
Simplifiez les termes.
Étape 10.2.1
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
81+24125+1825
Étape 10.2.2
Additionnez 81 et 24.
105125+1825
Étape 10.2.3
Annulez le facteur commun à 105 et 125.
Étape 10.2.3.1
Factorisez 5 à partir de 105.
5(21)125+1825
Étape 10.2.3.2
Annulez les facteurs communs.
Étape 10.2.3.2.1
Factorisez 5 à partir de 125.
5⋅215⋅25+1825
Étape 10.2.3.2.2
Annulez le facteur commun.
5⋅215⋅25+1825
Étape 10.2.3.2.3
Réécrivez l’expression.
2125+1825
2125+1825
2125+1825
Étape 10.2.4
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
21+1825
Étape 10.2.5
Additionnez 21 et 18.
3925
3925
3925