Aller au contenu

Mathématiques (spécialité) · PremièreÉpreuve anticipée de mathématiques

Espérance, variance et écart type : quiz de Première

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

L'essentiel

  • L'espérance résume la valeur centrale d'une loi de probabilité : elle se rapproche de la moyenne observée quand on répète l'expérience un très grand nombre de fois 3.
  • La variance vaut V(X)=E([X−E(X)]2)V(X)=E\big([X-E(X)]^2\big) et mesure la dispersion autour de l'espérance 3.
  • L'écart type σ(X)=V(X)\sigma(X)=\sqrt{V(X)} s'exprime dans la même unité que XX 2.
  • L'espérance n'est pas forcément une valeur que XX peut prendre 3.

Avant de commencer

Ce quiz couvre les trois notions du programme de Première sur une variable aléatoire : l'espérance, la variance et l'écart type 1. Tu y trouveras des questions de définition, de lecture de notation et des calculs à faire à la main sur des lois simples. Lis chaque explication, même quand ta réponse est juste : elle précise aussi pourquoi l'erreur la plus tentante est fausse.

Quiz

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

  1. Quel est le rôle de l'écart type d'une variable aléatoire XX ?

  2. Laquelle de ces formules définit la variance de XX ?

  3. L'écart type est la racine carrée de la variance.

  4. La variable XX prend les valeurs 00, 22 et 55 avec les probabilités 0,50{,}5, 0,30{,}3 et 0,20{,}2. Calcule E(X)E(X).

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

  6. Un jeu coûte 33 € la partie. Tu reçois 1010 € avec la probabilité 0,20{,}2 et rien sinon. Soit XX le gain algébrique (somme reçue moins mise). Calcule E(X)E(X) en euros.

  7. XX prend les valeurs 11 et 33 avec la même probabilité 0,50{,}5. Calcule V(X)V(X).

  8. La variance de XX vaut 2,252{,}25. Quel est l'écart type de XX ?

  9. Quand la variance de XX est petite, que peut-on dire des valeurs de XX ?

  10. XX est une longueur exprimée en mètres. Dans quelle unité s'exprime l'écart type σ(X)\sigma(X) ?

  11. Parmi ces affirmations, lesquelles sont vraies ? (plusieurs réponses possibles)

    Plusieurs réponses possibles.

  12. XX prend les valeurs 22, 44 et 66 avec les probabilités 0,250{,}25, 0,50{,}5 et 0,250{,}25. Calcule V(X)V(X).

  13. On répète un très grand nombre de fois la même expérience aléatoire. Vers quelle valeur se rapproche la moyenne des résultats obtenus ?

  14. Dans l'écriture P(X⩽a)P(X\leqslant a), que représente cette quantité ?

Les questions qu'on se pose

Pourquoi élève-t-on les écarts au carré dans la variance ?

La variance est définie comme l'espérance de [X−E(X)]2[X-E(X)]^2 3. Sans le carré, les écarts positifs et négatifs se compenseraient et on obtiendrait toujours 0, ce qui ne dirait rien de la dispersion. Le carré rend tous les écarts positifs. Comme il change aussi l'unité, on prend ensuite la racine carrée pour obtenir l'écart type, homogène à la variable 2.

Quelle différence entre espérance et moyenne ?

La moyenne se calcule sur des résultats observés ; l'espérance se calcule à partir de la loi de probabilité. Elles sont liées : la loi des grands nombres permet d'évaluer le résultat moyen obtenu sur un grand nombre d'expériences de même type 3. Sur peu d'expériences, la moyenne observée peut s'écarter nettement de l'espérance.

À quoi sert l'espérance dans un problème de jeu ?

Elle sert à évaluer le gain moyen sur un grand nombre de parties, donc à décider si une mise est raisonnable. Le programme cite explicitement l'usage de l'espérance dans une résolution de problème, par exemple pour une mise dans un jeu 1. Une espérance de gain négative signale un jeu défavorable au joueur.

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.

Les numéros dans le texte renvoient à ces sources. Une source qui ne dit pas ce qu'on lui fait dire ? Signale-le.

Signaler une erreur sur cette page

Je suis en…

Primaire

  • CP Bientôt
  • CE1 Bientôt
  • CE2 Bientôt
  • CM1 Bientôt
  • CM2 Bientôt

Collège

Lycée

Supérieur

  • BTS Bientôt
  • BUT Bientôt
  • Licence Bientôt
  • Prépas Bientôt

Sur cette page