Corrigé de l’exercice №2 - Série d’exercices №4 : Vecteurs gaussiens

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Corrigé de l’exercice №2 - Série d’exercices №4 : Vecteurs gaussiens

Probability Theory · notes

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École Supérieure Privée d’Ingénierie et de Technologies

Probabilité I

Corrigé de l’exercice №2 - Série d’exercices №4 :

Vecteurs gaussiens

Niveau : 4ème année D.S & INFINI

Année universitaire : 2020-2021

Exercice 2 :

Soit X = (X1, X2, X3) un vecteur gaussien centré de matrice de covariance :

Σ =

3 1 0

1 2 0

0 0 1

1. Déterminer la loi du couple (X1, X2).

2. Montrer que la v.a. X3 est indépendante de X1 et de X2.

Solution :

1. Déterminer la loi du couple (X1, X2).

On remarque que le couple

(cid:19)

(cid:18) X1

X2

est une transformation affine du vecteur X car :

avec

Publicité

(cid:19)

(cid:18) X1

X2

= A ×

X1

X2

X3

A =

(cid:18) 1 0 0

0 1 0

(cid:19)

Et comme X =

X1

X2

X3

 ∼ N3(m, Σ), alors la caractérisation d’une transformation affine

d’un vecteur gaussien nous permet de déduire que :

(cid:19)

(cid:18) X1

Publicité

X2

∼ N2(b, ˜Σ)

1

où b est le vecteur moyenne donné par :

b = A × m =

(cid:18) 1 0 0

0 1 0

(cid:19)

0

0

0

 =

(cid:18) 0

0

(cid:19)

.

et ˜Σ est la matrice de covariance donnée par :

˜Σ = A Σ At =

(cid:18) 1 0 0

0 1 0

(cid:19)

Publicité

3 1 0

1 2 0

0 0 1

1 0

0 1

0 0

 =

(cid:19)

(cid:18) 3 1

1 2

2. Montrer que la v.a. X3 est indépendante de X1 et de X2.

— Par le même principe que de la première question le couple (X1, X3) est aussi un couple

gaussien.

De plus, d’après la matrice de covariance Σ, on a :

Cov(X1, X3) = 0

Donc les v.a. X1 et X3 sont non corrélées. Ceci implique qu’elles sont indépendantes.

— De la même manière, on montrera également que les v.a X2 et X3 sont indépendantes.

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