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Estimer le paramètre d'une loi uniforme par le maximum de l'échantillon

L3ECG2difficulté 3/5Probabilités · Variables à densité et estimationpar XiMaths▲ Utile · 0

Énoncé

Soit θ>0\theta > 0 inconnu, et X1,…,XnX_1, \dots, X_n des variables aléatoires indépendantes de loi uniforme sur [0,θ][0, \theta]. On pose Mn=max⁡(X1,…,Xn)M_n = \max(X_1, \dots, X_n).

  1. Déterminer la fonction de répartition de MnM_n, puis une densité de MnM_n.
  2. Calculer E(Mn)E(M_n), et en déduire un estimateur sans biais TnT_n de θ\theta de la forme cnMnc_n M_n.
  3. Calculer la variance de TnT_n, et la comparer à celle de l'estimateur sans biais 2 X‾n2\,\overline{X}_n, où X‾n\overline{X}_n est la moyenne de l'échantillon. Lequel préférer ?
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Indications

Indication 1

Mn≤xM_n \leq x si et seulement si tous les XiX_i sont inférieurs à xx : P(Mn≤x)=(xθ)nP(M_n \leq x) = \left(\dfrac{x}{\theta}\right)^n pour x∈[0,θ]x \in [0, \theta].

Indication 2

E(Mn)=nθn+1E(M_n) = \dfrac{n\theta}{n + 1} et E(Mn2)=nθ2n+2E(M_n^2) = \dfrac{n\theta^2}{n + 2}.

Indication 3

V(Tn)=θ2n(n+2)V(T_n) = \dfrac{\theta^2}{n(n + 2)}, à comparer à V(2 X‾n)=θ23nV(2\,\overline{X}_n) = \dfrac{\theta^2}{3n}.

Ta solution

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Questions et remarques

Pour demander une précision, signaler une coquille ou discuter d'une méthode. Pas de solution ici : elle s'envoie en copie, plus haut.

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