Application de ce résultat
Voici un petit exercice sans grande difficulté mais qui semble cacher des applications... sans que je sache lesquelles.
En connaîtriez-vous ?Soit $P$ un polynôme réel non nul à coefficients positifs ou nuls et $f:x\mapsto \exp(P(x))$.
1. Montrer que $f$ est développable en série entière au voisinage de 0, de rayon de convergence $+\infty$.
2. Soit $(b_n)_{n\in\N}$ la suite réelle telle que pour tout $x\in\R$ $\displaystyle f(x)=\sum_{n=0}^{+\infty}b_n x^n$. Montrer que $\forall n\in\N,b_n\geq 0$.
Pour tout $x>0$, on note $X_x$ une variable aléatoire à valeurs dans $\N$ telle que :
\[\forall n\in\N,\mathbb{P}(X_x=n)=\frac{b_n x^n}{f(x)}\]
3. Soit $x>0$. Exprimer $\mathbb{E}(X_x )$ et $\mathbb{V}(X_x )$ à l’aide de $P$.
4. Soit $d$ un réel tel que $2d>\deg(P)$. Pour $x>0$, on note $I_{x,d}=\{n\in\N,|n-xP' (x)|\geq x^d \}$ et $\displaystyle g_d (x)=\sum_{n\in I_{x,d}}b_nx^n$.
Montrer qu'au voisinage de $+\infty$, $g_d (x)=o(f(x))$.Source : RMS 130-2 – exercice n°465 – Polytechnique PC
En connaîtriez-vous ?Soit $P$ un polynôme réel non nul à coefficients positifs ou nuls et $f:x\mapsto \exp(P(x))$.
1. Montrer que $f$ est développable en série entière au voisinage de 0, de rayon de convergence $+\infty$.
2. Soit $(b_n)_{n\in\N}$ la suite réelle telle que pour tout $x\in\R$ $\displaystyle f(x)=\sum_{n=0}^{+\infty}b_n x^n$. Montrer que $\forall n\in\N,b_n\geq 0$.
Pour tout $x>0$, on note $X_x$ une variable aléatoire à valeurs dans $\N$ telle que :
\[\forall n\in\N,\mathbb{P}(X_x=n)=\frac{b_n x^n}{f(x)}\]
3. Soit $x>0$. Exprimer $\mathbb{E}(X_x )$ et $\mathbb{V}(X_x )$ à l’aide de $P$.
4. Soit $d$ un réel tel que $2d>\deg(P)$. Pour $x>0$, on note $I_{x,d}=\{n\in\N,|n-xP' (x)|\geq x^d \}$ et $\displaystyle g_d (x)=\sum_{n\in I_{x,d}}b_nx^n$.
Montrer qu'au voisinage de $+\infty$, $g_d (x)=o(f(x))$.Source : RMS 130-2 – exercice n°465 – Polytechnique PC
Réponses
-
Ca me parait seulement un truc academique tres laid pour faire apparaitre l'inegalite de Tchebychev:
$$\frac{g_d(x)}{f(x)}=Pr(|X_x-\mathbb{E}(X_x)|>x^{d})\leq \frac{V(X_x)}{x^{2d}}=\frac{xP'(x)+x^2P''(x)}{x^{2d}}\to_{x\to \infty}0.$$ -
C'est bien comme cela que je l'ai démontré, mais je pensais qu'il y aurait des applications en choisissant le polynôme $P$ de façon pertinente... Cela m'évoquait l'inégalité de Liouville, par exemple, mais je n'ai pas réussi à la faire ressortir.
Connectez-vous ou Inscrivez-vous pour répondre.
Bonjour!
Catégories
- 163.1K Toutes les catégories
- 7 Collège/Lycée
- 21.9K Algèbre
- 37.1K Analyse
- 6.2K Arithmétique
- 52 Catégories et structures
- 1K Combinatoire et Graphes
- 11 Sciences des données
- 5K Concours et Examens
- 11 CultureMath
- 47 Enseignement à distance
- 2.9K Fondements et Logique
- 10.3K Géométrie
- 62 Géométrie différentielle
- 1.1K Histoire des Mathématiques
- 68 Informatique théorique
- 3.8K LaTeX
- 39K Les-mathématiques
- 3.5K Livres, articles, revues, (...)
- 2.7K Logiciels pour les mathématiques
- 24 Mathématiques et finance
- 312 Mathématiques et Physique
- 4.9K Mathématiques et Société
- 3.3K Pédagogie, enseignement, orientation
- 10K Probabilités, théorie de la mesure
- 772 Shtam
- 4.2K Statistiques
- 3.7K Topologie
- 1.4K Vie du Forum et de ses membres