Réponse à la question posée dans l’article : « Combien avons-nous de sosies sur Terre ?

Mon collègue affirme que si on suppose : 0<\sigma ^{2}(X)\leq E(X) alors :

    \[P(X=0)\leq \frac{1}{2}.\]

Cela est déjà vrai dans le cas qu’on vient d’étudier où \sigma ^{2}(X)=E(X)=1 et P(X=0)=\frac{1}{e}\leq \frac{1}{2} et le reste pour n’importe quelle variable X modélisant le nombre des sosies de Mona Lisa…

La variable X étant positive non nulle, sa moyenne est non nulle et quitte à considérer la variable \frac{X}{E(X)}, on peut supposer : E(X)=1 et donc E(X^{2})=\sigma ^{2}(X)+1\leq 2.

Dans le calcul de E(X) la valeur 0 prise par la variable X ne compte pas :

    \[E(X)=E(X \cdot 1_{(X>0)})=1\]

et d’après l’inégalité de Cauchy-Schwarz :

    \[1\leq E(X^{2})E(1_{(X>0)}^{2})\]

    \[1\leq  (\sigma ^{2}+1)P(X>0)\]

    \[\leq 2P(X>0)\]

ainsi :

    \[P(X>0)\geq \frac{1}{2}, \text{ et } P(X=0)\leq \frac{1}{2}.\]

Mon collègue a raison, la probabilité que Mona Lisa n’ait jamais eu de sosie est bien inférieure à 1/2

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