E[X/(X^2+Y^2)] Gaussienne

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unknownhuman
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E[X/(X^2+Y^2)] Gaussienne

par unknownhuman » 03 Fév 2016, 16:27

Bonjour à tous,

Pourriez-vous m'aider s'il vous plait ?

Sachant que (X,Y) est un couple gaussien de loi N(0, I2) (matrice identité 2), je cherche à connaitre l'espérance de E[X/(X^2+Y^2)]

De plus, comment obtenir :
E[ abs(X)/sqrt(X^2+Y^2) ] * sqrt(X^2+Y^2) = 2/pi * sqrt(X^2+Y^2)

Merci beaucoup pour votre aide :)



lionel52
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Re: E[X/(X^2+Y^2)] Gaussienne

par lionel52 » 03 Fév 2016, 17:27

Salut !


lionel52
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Re: E[X/(X^2+Y^2)] Gaussienne

par lionel52 » 03 Fév 2016, 17:29

Ou alors plus simple : X et -X ont même loi donc E[X/(X²+Y²)] = E[-X/((-X)²+Y²)]

unknownhuman
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Re: E[X/(X^2+Y^2)] Gaussienne

par unknownhuman » 03 Fév 2016, 17:33

Merci beaucoup lionel52 pour tes réponses.

Pourrais-tu développer plus en détail s'il te plait ? Je ne comprends pas très bien comment tu obtiens ton intégral avec les coordonnées polaires. Je ne suis pas très familier avec ces notions.

Dans tous les cas, merci beaucoup

Sylviel
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Re: E[X/(X^2+Y^2)] Gaussienne

par Sylviel » 03 Fév 2016, 17:54

ce n'est pas compliqué, tu écris :
x = r cos(theta)
y = r sin(theta)

dxdy = r dr dtheta
et tu intègre pour r positif et theta entre 0 et 2pi.

Le second argument est particulièrement expéditif 8-)
Merci de répondre aux questions posées, ce sont des indications pour vous aider à résoudre vos exercices.

unknownhuman
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Re: E[X/(X^2+Y^2)] Gaussienne

par unknownhuman » 03 Fév 2016, 21:25

Merci pour votre aide.

On trouve donc E[X/(X^2+Y^2)]=0

Pour la seconde partie de ma question, comment calculer :

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Ben314
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Re: E[X/(X^2+Y^2)] Gaussienne

par Ben314 » 04 Fév 2016, 08:15

Salut,
(à justifier)





Question : Pourquoi est-il "évident" qu'il faut écrire l'intégrale sous cette forme ?

On peut même écrire directement (en le justifiant) que
Qui n'entend qu'un son n'entend qu'une sonnerie. Signé : Sonfucius

unknownhuman
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Re: E[X/(X^2+Y^2)] Gaussienne

par unknownhuman » 04 Fév 2016, 12:42

Merci Ben314 pour tes explications

Au vu de la forme de Cos(x) je comprend pourquoi on peut mettre l'intégrale sous cette forme. Le justifier j'en serait pas capable pour autant.

On trouve donc


Merci à tous pour votre aide.
Si d'autres personnes veulent ajouter de plus amples détails je suis également intéressé, mais pour ma part j'ai compris l'essentiel :)

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Ben314
Le Ben
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Re: E[X/(X^2+Y^2)] Gaussienne

par Ben314 » 04 Fév 2016, 14:10

Les justifications sont très simples : si tu as une fonction R->R périodique de période T (et intégrable) alors l'intégrale de cette fonction sur un intervalle de longueur T ne dépend pas de l'intervalle : pour tout a,b de R.
C'est (à mon sens) trés intuitif, c'est pas bien compliqué à démontrer proprement et on s'en sert extrêmement souvent lorsque l'on a affaire à des intégrales de fonctions périodiques.

Ici, le fait que la fonction cos soit périodique de période 2pi justifie la première égalité du post précédent.
Et le fait que la fonction x->|cos(x)| soit périodique de période pi justifie l'égalité suivant le "On peut même directement écrire que..."
Enfin, on choisi ces intervalles là du fait que |A|=A ou -A selon que A>=0 ou non et donc il faut regarder sur quels intervalles on a cos(x)>=0 et sur lesquels on a cos(x)<=0 afin de pouvoir "virer" la valeur absolue.
Qui n'entend qu'un son n'entend qu'une sonnerie. Signé : Sonfucius

 

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