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Construction complète d'une densité par morceaux

Difficile Inspiré BAC France
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Exercice inspiré d'un BAC France
Énoncé et solution adaptés au programme français. Voir crédits.

Énoncé

sur , sur , sinon. Continuité en 2 et normalisation.

  1. Déterminer et .
  2. .
  3. .
  4. Médiane.

Indices

— clique pour révéler
1 Indice 1
Pour une densite de probabilite, la fonction doit d'abord etre continue en $2$ : la valeur de la premiere expression en $x=2$ doit egaler celle de la seconde en $x=2$, ce qui donne une premiere relation entre $a$ et $b$.
2 Indice 2
La deuxieme condition vient de la normalisation : l'aire totale sous la courbe doit valoir $1$. Calcule l'aire du triangle sur $[0,2]$ puis celle du triangle sur $[2,4]$ en fonction de $a$ et $b$, et additionne.
3 Indice 3
Une fois $a$ et $b$ trouves, $P(X>2)$ est l'aire sous la courbe entre $2$ et $4$, $E(X)$ s'obtient avec $\\int x f(x)\\,dx$, et la mediane $m$ verifie $P(X\\leq m)=1/2$ : utilise la symetrie de la figure pour la trouver rapidement.

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