Étudier une variable aléatoire

Une urne contient cinq jetons indiscernables au toucher numérotés de 1 à 5. Un joueur participe à la loterie en payant 2 €, ce qui lui donne le droit de prélever au hasard un jeton dans l'urne.

  • Si le numéro est pair, il gagne en euros le double de la valeur indiquée par le jeton.

  • Si le numéro est impair, il perd sa mise.

Soit X la variable aléatoire égale au « gain algébrique ».

Question

Déterminer la loi de probabilité de X.

Indice

On se posera les questions suivantes :

  • Quel est l'univers ?

  • Quelle est la probabilité de chaque issue ?

  • Quelles sont les valeurs possibles prises par X ?

Solution

L'univers est l'ensemble des 5 jetons. \(\Omega=\{J_1, J_2, J_3, J_4, J_5\}\).

Ces jetons étant indiscernables, Les cinq issues sont équiprobables.

Les jetons 1, 3 et 5 font perdre 2 euros ;

le jeton 2 fait gagner \(2\times 2−2=2\) euros;

le jeton 4 fait gagner \(4\times 2−2=6\) euros.

La variable aléatoire X prend donc les valeurs -2, 2 et 6

Résumons dans un tableau la loi de probabilité de X

\(x_i\)

-2

2

6

\(P(X=x_i)\)

\(\dfrac 3 5\)

\(\dfrac 1 5\)

\(\dfrac 1 5\)

On vérifie bien que \(\dfrac 3 5+\dfrac 1 5+\dfrac 1 5\)