Loi de probabilité

Bonjour,

Si nous nous fixons deux variables aléatoires indépendantes $X$ et $Y$ de densité $f_X$ et $f_Y$ respectivement, alors la densité du couple $(X,Y)$ est donnée par $(x,y) \mapsto f_X(x)f_Y(y)$.
Mais alors pourquoi la loi de ce couple est donnée par $f_X(x)dxdP_Y$, où $P_Y$ est la loi de $Y$ ?

Aussi, concernant l'image jointe, je ne comprends pas pourquoi la densité de $(X,Y)$ donne l'expression de $E(g(\frac{Y}{X}))$.

Merci d'avance pour votre aide.

En vous souhaitant une bonne journée123808
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Réponses

  • Formule de transfert ?
  • La formule du transfert concerne la seconde question n'est-ce pas ? Ainsi, ne faudrait-t-il pas connaitre la loi de $\frac{Y}{X}$ ? Par là, pourquoi aurions-nous $P_{(X,Y)}=P_{\frac{Y}{X}}$
  • Comme déjà mentionné, il faut que tu appliques le théorème de transfert. Si on détaille tout on obtient :

    Soit $g:\overline{\R}\to \R$ comme dans l'énoncé.

    On introduit $f:\Omega\to \R^2, \omega\mapsto (X(\omega), Y(\omega))$ et $h:\R^2\to \overline{\R}, (x,y)\mapsto \dfrac{y}{x}$.

    Alors il est évident que $g\left(\dfrac{Y(\omega)}{X(\omega)}\right)=(g\circ h\circ f)(\omega)$.

    Donc par définition, $\displaystyle E\left[g\left(\dfrac{Y}{X}\right)\right]=\int g\left(\dfrac{Y(\omega)}{X(\omega)}\right) dP=\int (g\circ h\circ f)(\omega) dP$.

    En appliquant le théorème de transfert cette dernière expression devient :

    $\displaystyle \int (g\circ h\circ f)(\omega) dP=\int (g\circ h)(x,y) dP_X dP_Y$

    où $dP_X dP_Y$ est la mesure image de $f$ par indépendance de $X$ et $Y$.

    Or $\displaystyle \int (g\circ h)(x,y) dP_X dP_Y=\int g(y/x) dP_X dP_Y=\iint g(y/x)f_X(x)f_Y(y) dxdy$

    et on retrouve bien l'expression du corrigé.
  • On peut le faire de tête car $\Pr(Y>y)=e^{-y}$ et donc l'anti-fonction de répartition de $Z=Y/X$ est
    $$\Pr(Z>z)=\Pr(Y>zX)=\mathbb{E}(e^{-zX})=\frac{1}{z}(1-e^{-z})\Rightarrow f_Z(z)=\frac{1}{z^2}(1-e^{-z}(1+z)).$$
  • Merci beaucoup pour vos réponses.

    P. :
    Comment voyons-nous que $\Pr(Y>zX)=\mathbb{E}(e^{-zX})$ ?
    Puis-je encore vous demander de l'aide concernant la première question.
    Sn écrivait : http://www.les-mathematiques.net/phorum/read.php?12,2261964,2261964#msg-2261964

    [Inutile d'auto-citer le message initial. Un lien suffit. AD]
  • \begin{align*}
    \mathbb{P}(Y > zX) &= \mathbb{E}[1_{[Y > zX]}] = \mathbb{E}\big[\,\mathbb{E}[1_{[Y > zX]} \mid X]\,\big] \\
    &= \mathbb{E}\big[\,\mathbb{E}[1_{[Y > zx]}]_{\rvert_{x = X}}\,\big] = \mathbb{E}[\,\mathbb{P}(Y > zx)_{\rvert_{x = X}}\,] \\
    &= \mathbb{E}[(e^{-zx})_{\rvert_{x = X}}\,] = \mathbb{E}[e^{-zX}].
    \end{align*}
  • Merci infiniment pour vos aides
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