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Mathématiques (spécialité) · PremièreÉpreuve anticipée de mathématiques

Espérance, variance et écart type : fiche de 1re

Publié le 6 novembre 2026 · Mis à jour le 6 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

  • L'espérance E(X)E(X) est la valeur moyenne que prend XX sur un grand nombre de répétitions : c'est un indicateur de tendance centrale.
  • La variance V(X)V(X) et l'écart type σ(X)=V(X)\sigma(X)=\sqrt{V(X)} mesurent la dispersion des valeurs autour de l'espérance.
  • Calcul : E(X)=∑xipiE(X)=\sum x_i p_i, puis V(X)=E(X2)−E(X)2V(X)=E(X^2)-E(X)^2, puis σ=V\sigma=\sqrt{V}.
  • L'espérance n'est pas forcément une valeur que XX peut prendre ; l'écart type s'exprime dans la même unité que XX.

L'espérance : la valeur moyenne attendue

Variance et écart type : mesurer la dispersion

Méthode de calcul pas à pas

Pièges et réflexes à garder

Questions flash

4 questions · correction immédiate · ton score reste sur ton appareil.

  1. Que mesure l'écart type d'une variable aléatoire XX ?

  2. L'espérance d'une variable aléatoire est toujours une valeur que cette variable peut prendre.

  3. Un jeu donne un gain XX de −1-1 € (probabilité 0,6), 22 € (probabilité 0,3) ou 55 € (probabilité 0,1). Quelle est l'espérance de XX en euros ?

  4. Une variable XX a pour variance V(X)=0,49V(X)=0{,}49 et s'exprime en mètres. Quel est son écart type ?

Les questions qu'on se pose

Pourquoi utiliser l'écart type plutôt que la variance ?

L'écart type s'exprime dans la même unité que la variable mesurée 2 : un écart type de 3 € se compare directement à une espérance en euros. La variance, elle, est dans l'unité au carré, plus difficile à interpréter. La variance reste utile pour calculer, car l'écart type s'en déduit par une racine carrée 2.

Que signifie une espérance positive dans un jeu ?

Si XX est le gain, une espérance positive signifie qu'en répétant le jeu un grand nombre de fois, le gain moyen par partie s'approche de cette valeur 3. Le programme demande d'utiliser l'espérance pour déterminer une mise de jeu 1. Une espérance nulle correspond à un jeu dit équitable. Attention, elle ne dit rien du résultat d'une seule partie, qui reste incertain.

Comment savoir si je dois calculer $E(X^2)$ ou $E(X)^2$ ?

E(X2)E(X^2) s'obtient en élevant chaque valeur au carré, puis en pondérant par les probabilités. E(X)2E(X)^2 s'obtient en calculant d'abord l'espérance, puis en la mettant au carré. Dans V(X)=E(X2)−E(X)2V(X)=E(X^2)-E(X)^2, les deux apparaissent, et la différence est la variance, jamais négative.

Sources

  1. Programme de mathématiques de première générale (PDF), Ministère de l'Éducation nationale. Consulté le 6 novembre 2026.
  2. Écart type, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.
  3. Espérance mathématique, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.

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