1. Le problème est de développer l'expression de la variance d'une variable aléatoire $X$, qui est définie par $\mathrm{Var}(X) = E\big((X - E(X))^2\big)$.
2. La formule de la variance est :
$$\mathrm{Var}(X) = E\big((X - E(X))^2\big)$$
Cela signifie que la variance est l'espérance du carré de la différence entre $X$ et son espérance $E(X)$.
3. Pour développer cette expression, on utilise l'identité remarquable :
$$(a - b)^2 = a^2 - 2ab + b^2$$
Ici, $a = X$ et $b = E(X)$.
4. En appliquant cette identité, on obtient :
$$\mathrm{Var}(X) = E\big(X^2 - 2X E(X) + (E(X))^2\big)$$
5. En utilisant la linéarité de l'espérance, on peut écrire :
$$\mathrm{Var}(X) = E(X^2) - 2 E(X E(X)) + E\big((E(X))^2\big)$$
6. Comme $E(X)$ est une constante, on a :
$$E(X E(X)) = E(X) E(X) = (E(X))^2$$
$$E\big((E(X))^2\big) = (E(X))^2$$
7. Donc, la variance devient :
$$\mathrm{Var}(X) = E(X^2) - 2 (E(X))^2 + (E(X))^2 = E(X^2) - (E(X))^2$$
8. Conclusion :
La variance de $X$ est égale à l'espérance du carré de $X$ moins le carré de l'espérance de $X$.
$$\boxed{\mathrm{Var}(X) = E(X^2) - (E(X))^2}$$
Variance Developpement E306A4
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