X binomiale de paramètres n,p
=\begin{pmatrix}k\\n\end{pmatrix}p^k(1-p)^{n-k})
Y binomiale de paramètres m,p
=\begin{pmatrix}k\\m\end{pmatrix}p^k(1-p)^{m-k})
X+Y binomiale de paramètres m+n,p
=\begin{pmatrix}k\\m+n\end{pmatrix}p^k(1-p)^{m+n-k})
Or
P(X+Y=k)=P(X=0 et Y=k)+P(X=1 et Y=k-1) + .... + P(X=k et Y=0)
P(X+Y=k)=
)
Si X et Y sont indépendants:
P(X=i et Y=k-i)=P(X=i)P(Y=k-i) (définition de l'indépendance)
Donc dans ce cas
P(X+Y=k)=
P(Y=k-i))
De sorte qu'en remplaçant P(X=i) par sa valeur (ligne 1) et P(Y=k-i) par sa valeur (ligne 2)
Pour démontrer que X+Y est binomiale il suffit d'établir que

Or ceci est une formule combinatoire qu'on établit en disant que les parties à k éléments de la réunion de deux ensembles disjoints à n et m éléments respectivement, s'obtiennent en combinant toutes les parties à i éléments du premier avec les parties à k-i du second de toutes les façons possibles i allant de 0 à k.