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Colles de mathématiques

Covariance d'un couple


Sujet


Soit $X$ une variable aléatoire dont la loi de probabilité est donnée par
\[P(X=-1)=P(X=0)=P(X=1)=\dfrac13\]

et $Y$ une variable aléatoire telle que
\[Y=\la\begin{array}{lll}0&\text{si}&X\not=0\\1&\text{si}&X=0\enar\right.\]


Calculer la covariance de $X$ et $Y$.
Les variables $X$ et $Y$ sont-elles indépendantes ?

Corrigé de l'exercice de maths: Couples de variables aléatoires

Correction


On a
\[cov(X,Y)=E(XY)-E(X)E(Y)\]

On a toujours ici le produit $XY=0$, par définition de $Y$.
De plus, on a facilement que $E(Y)=0$ et ainsi le deuxième terme est aussi nul.
Finalement, la covariance de ces variables est nulle.
Attention, cela ne signifie pas que ces variables aléatoires sont indépendantes. Au contraire même ces variables sont clairement dépendantes: $Y$ est définie à partir de $X$.
On le démontre, par exemple avec $P_{(X=1)}(Y=0)=0$ qui est bien différent de $P(Y=0)=\dfrac23$.