Retrouver formule espérance v.a.r.d.i.

Bonjour,

Soit $X:(\Omega,\mathcal F,\mathbb P)\rightarrow\mathbb R$ une variable aléatoire réelle (donc $X$ est $\mathcal F$-mesurable) discrète (donc $X(\Omega)$ est dénombrable (équipotent à une partie de $\mathbb N$)) intégrable (donc $\mathbb E(X)$ existe).

J'essaie de retrouver la formule $\mathbb E (X)=\sum_{x\in X(\Omega)}x\mathbb P(X=x)$ à partir de la théorie de la mesure, à savoir $\mathbb E(X)=\int_{\Omega}X d\mathbb P=\int_{\mathbb R}x\mathbb P_X (dx)$ mais je ne sais pas comment m'y prendre.
J'imagine que c'est plus simple à partir de la seconde égalité qui lui ressemble beaucoup, mais comment le faire rigoureusement ?

($\mathbb P_X$ est la loi de $X$)

Réponses

  • Tu peux par exemple procéder en trois temps.

    1) Montrer que la loi de $X$ est $\sum_{x \in X(\Omega)} {\mathbb P}(X=x) \delta_x$.

    2) En déduire, sous de bonnes hypothèses sur $\phi$, ${\mathbb E}(\phi(X)) = \sum_{x \in X(\Omega)} {\mathbb P}(X=x)\phi(x)$ en utilisant la méthode classique (commencer par une indicatrice etc.). Ou alors montrer un résultat plus général pour l'intégration contre une somme dénombrable de mesures.

    3) Conclure en prenant pour $\phi$ l'identité de $\R$.
  • Merci beaucoup.
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