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Déterminer une taille d'échantillon en fonction de la précision et du risque - Exercice 1
7 min 30
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Soit X une variable aléatoire d'espérance E(X)=10 et de variance V(X)=4. On note Mn la variable aléatoire moyenne d'un échantillon de taille n de la loi de X.
Question 1
Déterminer la plus petite taille n pour laquelle l'inégalité de concentration permet d'affirmer que P(∣Mn−10∣⩾0,5)⩽0,01.
Correction
Ici, E(X)=10 et V(X)=4.
L’ineˊgaliteˊ de concentration
Soit X la variable aléatoire d'espérance E(X) et de variance V(X). Soit Mn la variable aléatoire moyenne d'un échantillon de taille n de la variable aléatoire X. Pour tout réel strictement positif α, on a :
P(∣Mn−E(X)∣≥α)≤nα2V(X)
Si α=0,5 et en utilisant l'inégalité de concentration, on a : P(∣Mn−10∣≥0,5)≤n×0,524 Il faut donc ici que le majorant n×0,524 soit lui-même inférieur ou égal à 0,01 car nous souhaitons résoudre P(∣Mn−10∣≥0,5)≤0,01 Il vient donc que : P(∣Mn−10∣≥0,5)≤n×0,524≤0,01 Il nous faut donc résoudre : n×0,524≤0,01 4≤0,01×n×0,52 0,01×0,524≤n Ainsi : 1600≤n La plus petite taille n pour laquelle l'inégalité de concentration permet d'affirmer que P(∣Mn−10∣⩾0,5)⩽0,01 est donc :
n=1600
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