[<] Événements et langage ensembliste [>] Propriétés d'une probabilité
Pour chacune des expériences qui suit, proposer un espace probabilisé permettant de l’étudier.
On tire successivement et sans remise six boules dans une urne contenant des boules numérotées de à .
On lance deux dés équilibrés.
Dix individus prennent place sur dix chaises réparties autour d’une table.
On lance une pièce équilibrée. Si celle-ci tombe du côté pile, on tire une boule dans une urne contenant une boule blanche et deux boules rouges. Sinon, on tire une boule dans une urne contant trois boules blanches et une boule rouge.
Déterminer une probabilité sur telle que la probabilité de l’événement soit proportionnelle à .
Solution
Par hypothèse, il existe tel que . Or par additivité
donc
Soit . Déterminer une probabilité sur l’univers telle que la probabilité de l’événement soit proportionnelle à .
À quelle(s) condition(s) sur les réels et existe-t-il une probabilité sur l’ensemble à éléments vérifiant et ?
Soient deux parties d’un ensemble fini vérifiant
À quelle condition sur existe-t-il une probabilité sur vérifiant
Solution
Soit une probabilité solution. Posons
On a et par additivité
Inversement, si sont quatre réels positifs de somme égale à 1, on peut déterminer une probabilité sur vérifiant les conditions ci-dessus: il suffit d’introduire un élément de chacun des ensembles disjoints , , et , de poser la probabilité de l’événement élémentaire associé égale à et respectivement, puis les probabilités des autres événements élémentaires égaux à 0.
Le problème revient alors à déterminer sous quelle condition, il existe de somme égale à 1 tels que
Par additivité
On a alors si, et seulement si, .
De même, les autres conditions fournissent les équations
ce qui nous conduit à un système linéaire de quatre équations et trois inconnues
Les trois premières équations conduisent à la solution
avec le dénominateur commun non nul car somme de quantités strictement positives.
La quatrième équation du système est alors vérifiée si, et seulement si,
La solution alors obtenue vérifie et de sorte que l’on peut encore déterminer tel que .
Finalement, il existe une probabilité telle que voulue si, et seulement si,
ce qui, en divisant par , peut encore s’énoncer
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Édité le 29-08-2023
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