5 La Loi de Laplace Gauss ou loi Normale 1)Définition: • a)On appelle loi normale d’espérance mathématique m et d’écart type , notée m,), la loi de probabilité d’une variable aléatoire continue telle que X()= et dont la densité de probabilité f est 1 f(x) e 2 (xm)2 2 2 b)Cas particulier de N(0,1) d’espérance mathématique 0 et d’écart type 1: • La loi normale centrée réduite N(0,1) a pour densité f telle que f ( x) 1 2 e x 2 2 2)Relation entre N(m,) et N(0,1) : • Si la v.a. continue X suit une loi normale X m suit N(m,) alors la v.a. T • la loi normale centrée réduite N(0,1) 3)Utilisation de la table de la fonction de répartition de N(0,1) : • Fonction de répartition F (t ) (t ) P(T t ) f ( x) dx t P( a T b ) (b)(a) (t ) 1 (t ) Remarque : • Si X suit N(m,) et k > 0 alors • T X m suit N(0,1) et P(mk X mk)2[(k)]1 4)Opérations sur les lois normales: Si la v.a. continue X suit (m,) alors Z = a X + b suit une loi Normale telle que • E(Z) = E(a X + b) = a E(X) + b 2 2 2 • V(Z) = V(a X + b) = a V(X) = a Si X v.a. continue suit (m,) et si Y v.a. continue suit (m’,’) avec X et Y indépendantes alors Z = a X + b Y suit une loi normale telle que: • E(Z) = E(a X + b Y ) = a E(X) + b E(Y) • V(Z) = V(a X + b Y ) = a2 V(X) + b2 V(Y) = + a 2 2 b 2 car '2 X et Y indépendantes 5)Approximation de la loi Binomiale par la loi Normale: • Si n 30 et n p 15 et n p q > 5 • Alors on peut remplacer • la loi binomiale B(n,p) • par la loi Normale N (np, npq )