Bonjour,
je ne suis pas sur de comprendre tes intersections, le fait qu'elles soient entre des probas ne veut rien dire, elles devraient être entre des événements dans une proba : P(N=i;)M=i-k) et non P(N=i);)P(M=i-k). Du coup tout ce qui en découle semble assez étrange. De plus, ton indice ne devrait pas commencer à 0 mais à k, puisque si N0) = (1-e^(-lambda))
On peut sortir plein de trucs devant qui ne dépendent pas de i, il reste :
 = (1-p)(1-e^{-\lambda}) (e^{-\lambda})^k\sum_{i=k}^\infty p^{i-1} = (1-p)(1-e^{-\lambda}) (e^{-\lambda})^k\sum_{i=0}^\infty p^{k+i-1})
 = (1-p)(1-e^{-\lambda}) (e^{-\lambda})^kp^{k-1}\sum_{i=0}^\infty p^i = (1-p)(1-e^{-\lambda}) (e^{-\lambda})^kp^{k-1}\frac{1}{p-1})
 = p^{k-1}(1-e^{-\lambda}) e^{-k\lambda})
On aurait pu directement l'écrire en disant que :
 = \mathbb{P}(N\geq k \cap Z_{N-k\neq 0}\cap Z_{N-k+1=0}\cap ... \cap Z_{N=0}))
 = p^{k-1}\times (1-e^{-\lambda}) \times (e^{-\lambda})^k)
car les Z sont iid donc on peut raisonner sur "les k derniers Z doivent être nuls et celui d'avant non nuls pour que N-M=k" sans se raccrocher à une valeur de N en particulier (au delà du fait qu'elle doit etre supérieure à k), et ça tombre bien, parce qu'on trouve la même valeur !
Au final, au delà de ton étrangeté sur les intersections, je pense que tu avais la bonne idée derrière, sauf que tu as oublié de voir que ce n'était pas possible pour i <k, donc ton indice dans la somme est faux, et ton terme en "p" est faux, uniquement à cause de ça. Pour le reste de l'expression, tu trouves la même chose.
Damien