Un espace probabilisé est un espace mesuré avec ; les éléments de sont les événements, et une propriété vaut presque sûrement (p.s.) si son événement a pour probabilité . Une variable aléatoire est une application mesurable (ou : un vecteur aléatoire) ; sa loi est la mesure de probabilité image sur (Exercice 11.9), déterminée par la fonction de répartition (Exercice 9.3). a une densité si ; elle est discrète si est une combinaison dénombrable de masses de Dirac. L’espérance est
et le théorème de transfert (Exercice 11.9) la calcule dans la loi : — dans le cas discret, dans le cas à densité : les formules de l’année 2, désormais théorèmes d’une seule théorie. La variance est pour .
Exemples
Exemple 22.2
Les lois standard et leurs transformées d’intérêt : Bernoulli , binomiale , géométrique, Poisson (discrètes : les tables de l’année 2 restent valides) ; uniforme sur (la mesure de Lebesgue elle-même) ; exponentielle (densité ) ; la gaussienne de densité — une densité de probabilité par le Problème 10.1, d’espérance et de variance (moments gaussiens, Exercice 11.10).
Exemple 22.14 (Ce que la loi forte achète)
(a) Fréquences : pour des piles ou faces i.i.d., la fréquence observée de faces converge p.s. vers — la justification empirique de la probabilité elle-même. (b) Monte-Carlo : pour et i.i.d. uniformes (Théorème 22.6), p.s. : intégrales par échantillonnage, en toute dimension, au taux indépendant de la dimension précisé au Chapitre 23. (c) Nombres normaux : presque tout nombre réel a, dans son développement binaire, une fréquence asymptotique de uns (appliquer la loi forte aux variables chiffres du Théorème 22.6) — le théorème de Borel, un énoncé sur les nombres de tous les jours prouvé par la mesure : le Problème 22.1 le complète dans toutes les bases.