Intégration sur des vecteurs aléatoires

Bonjour,
Voici mon exercice:
Soient X et Y, 2 vecteurs aléatoires de $\mathbb{R}^{d}$, indépendants et de même loi, tels que X+Y et X-Y sont indépendants.
J'aimerais montrer par la voie "de l'integration" que pour tout s et t $\in \mathbb{R}^{d}$, $E(e^{i \left\langle s;(X+Y) \right\rangle} e^{i \left\langle t;(X-Y) \right\rangle } )= E(e^{i \left\langle s;(X+Y) \right\rangle } )E(e^{i \left\langle t;(X-Y) \right\rangle } )$

J'arrive à faire ca:
$ E(e^{i \left\langle s;(X+Y) \right\rangle} e^{i \left\langle t;(X-Y) \right\rangle } )= \int_{\mathbb{R}^{2d}}^{} e^{i \left\langle s;x+y \right\rangle} e^{i \left\langle t;x-y \right\rangle} dP^{\left( X,Y \right)} $
En faisant un changement de variables Z=X+Y et W=X-Y (ce changement de variable est-il licite ? faut-il mettre un jacobien ?)
$ = \int_{\mathbb{R}^{2d}}^{} e^{i \left\langle s ; z \right\rangle} e^{i \left\langle t;w \right\rangle} dP^{\left( Z,W \right)} = \int_{\mathbb{R}^{d}}^{} e^{i \left\langle s ; z \right\rangle} dP^{Z } \int_{\mathbb{R}^{d}}^{} e^{i \left\langle t ; w \right\rangle} dP^{ W } $ puisque W et Z sont indépendantes
puis en refaisant le changement de variable inverse:
$ = \int_{\mathbb{R}^{2d}}^{} e^{i \left\langle s;x+y \right\rangle} dP^{\left( X,Y \right)} \int_{\mathbb{R}^{2d}}^{} e^{i \left\langle y;x-y \right\rangle} dP^{\left( X,Y \right)} $

Cette écriture n'est qu'une ébauche pour faire comprendre ce que j'aimerais bien faire mais je ne maitrise pas très bien tout cela. Quelqu'un peut-il m'aider a écrire cela correctement svp ? et à comprendre le cheminement ?
Merci
Nicolas

Réponses

  • Il n'y a pas de jacobien puisque ce n'est pas un changement de variables à proprement parler, mais une instance du théorème de transfert.
  • Bien sûr qu'il y a des Jacobiens et de la bijectivité à étudier ! :-S

    On n'est pas chez Mémé ! Calmons-nous un peu... Les difféomorphismes, c'est pas seulement pour les autres.

    C'est pas parce qu'on fait des probas qu'on a, d'un coup, le droit d'écrire $\forall A,B : \quad A=B$

    Ça veut dire quoi $dP^{\left( Z,W \right)}$ ?
  • Salut Marsup et Poireau,
    Merci pour votre aide.
    J'ai regardé a nouveau le problème et ta remarque Poirot sur le théorème de transfert me va bien.
    Je suis maintenant assez d'accord sur le fait que le changement de variable n'est pas un changement de variable mais plutôt une autre façon d'écrire l'espérance.
    Pour ta question Marsup, $P^{(Z,W)}$ et la loi du couple $(Z,W)$.
    $ P^{ \left( Z,W \right)} \left(A,B \right)=P\left( Z \in A, W \in B \right) $

    Je crois que la seconde ligne n'est pas bonne et que $P^{Z}$ doit être intégré sur $\mathbb{R}^{2d}$ et non sur $\mathbb{R}^{d}$, soit :
    $= \int_{\mathbb{R}^{2d}}^{} e^{i \left\langle s ; z \right\rangle} e^{i \left\langle t;w \right\rangle} dP^{\left( Z,W \right)} = \int_{\mathbb{R}^{2d}}^{} e^{i \left\langle s ; z \right\rangle} dP^{Z } \int_{\mathbb{R}^{2d}}^{} e^{i \left\langle t ; w \right\rangle} dP^{ W }$

    Voilà c'est le flou pas tout à fait total mais pas loin !! :-)
  • Oui, j'ai raconté n'importe quoi hier : (comme souvent :-o) je suis désolé :-P J'étais de mauvaise humeur, sans doute, ou bien incompétent...

    À mon avis, le problème ne dépend de rien d'autre que de la loi conjointe de $Z=X+Y$ et $D = X-Y$. Elles sont supposées indépendantes.

    Le fait que $X$ et $Y$ soient indépendants et de même loi n'intervient absolument pas.

    (même si, sous ces hypothèses, $Z$ et $D$ sont automatiquement décorrélées ! Au hasard, j'émettrais bien l'hypothèse que $X,Y$ sont normales centrées réduites ? :-D mais peu importe !)

    Ce truc s'appelle souvent le lemme des coalitions. <Insérer le lien wikipedia avec sa citation>
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