Interprétation graph. d'intégrales dans Rn

Bonjour,

J'étudie en ce moment, les lois de probabilités dans Rn, les exercices consistent généralement à calculer des intégrales doubles sur un espace de définition donnée, pour 2 v.a. X et Y, voire des intégrales simples pour les densités marginales. J'ai beaucoup de mal avec les bornes d'intégration, les indicatrices etc. et j'essaie de visualiser tout ça.

Autant, l'intégrale double d'une fonction à deux variables, je vois à quoi ça correspond (volume) autant je visualise mal à quoi peut correspondre, l'intégrale d'une telle fonction par rapport à une seule de ces variables?


Concrètement, je dois trouver la loi de U=X+Y avec X,Y deux variables indépendantes et de loi uniforme U[0,1]. La correction est f(U=u)=u.1I[0,1] mais je ne comprends pas.

Quelqu'un pourrait-il éclairer ma lanterne?



Merci d'avance,

Réponses

  • Bonjour.

    la loi de U=X+Y avec X,Y deux variables indépendantes et de loi uniforme U[0,1] ne peut pas être ce que tu dis, puisque X+Y varie entre 0 et 2.
    Quels théorèmes as-tu sur les sommes de variables indépendantes ?

    Je reviens sur " l'intégrale double d'une fonction à deux variables, je vois à quoi ça correspond (volume) autant je visualise mal à quoi peut correspondre, l'intégrale d'une telle fonction par rapport à une seule de ces variables?"
    Tu te compliques la vie à vouloir interpréter les intégrales doubles comme des volumes (et les simples comme des aires ?). Les intégrales sont des nombres : $\int_0^2 x^2\, dx=\frac 8 3$ pas d'unité ici, seulement un nombre.
    Et $\int_a^bf(x,y)\, dx$ est un nombre qui dépend de y, une fonction de y. Rien de plus.

    Cordialement.
  • Merci pour cette réponse, j'ai dû me tromper dans la correction, je me disais bien aussi, je trouvais [0,2] comme support de U. J'ai essayé d'utiliser le produit de convolution, C1-difféomorphisme mais à chaque fois que j'arrive à l'intégrale j'ai un doute sur les bornes à prendre en compte, quelle variable exprimer en fonction de l'autre.

    Après la méthode graphique m'aide beaucoup pour déterminer les bornes d'intégration, je me disais que ça m'aiderait aussi pour être de ne pas m'être tromper, vu que ce sont des fonctions simples. Du coup, ça correspondrait à une aire entre le domaine d'intégration et la fonction à deux variables (une tranche infinitésimale en quelque sorte).

    En refaisant comme ça, je trouve f(U=u)=u.1I[0,1] +(2-u)x1I[1,2]. (Désolé, je ne me suis pas encore mis à LateX)

    Bonne soirée,
  • Il arrive que l'interprétation en termes d'aire soit très utile, par exemple ici, dans le calcul de l'intégrale de convolution. Mais ce n'est qu'une des très nombreuses interprétations des intégrales.

    Sinon, les bornes à prendre sont normalement dans les formules de base, qu'on applique strictement. Donc pas de vrai choix. Après, ... on cherche les bonnes règles à appliquer. Prenons ton exemple. J'appelle f la densité de la loi uniforme sur [0;1] et g celle de U :
    $g=f\star f$
    $g(x) = \int_{-\infty}^{+\infty} f(t)f(x-t)\, dt =\int_0^1 f(x-t)$
    En effet, f(t) est nulle en dehors de [0;1] et l'intégrale sur un intervalle d'une fonction nulle est nulle.
    $f(x-t)$ n'est non nulle que si $0\le x-t\le 1$, ce qui donne, compte tenu de ce que, dans l'intégrale, t est entre 0 et 1 :
    $0+t\le x\le 1+t$
    $0\le x\le 2$
    Donc on connaît g(x) pour x<0 et x>2.
    Ensuite, un dessin de f(x-t) entre 0 et 1 montre vite qu'on a intérêt à distinguer deux cas, suivant que x est inférieur ou supérieur à t, et donne l'intégrale.

    Cordialement.
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