Pour plus de commodité, notons une variable aléatoire à moyenne nulle continue avec la fonction de densité f ( x ) , et considérons P { X ≥ a } où a > 0 . On a
P { X ≥ a } = ∫ ∞ a f ( x )XF( x )P{ X≥ a }a > 0
où g ( x ) = 1 [ a , ∞ ) . Si n est unmêmenombre entier et b un nombre réel positif,
h ( x ) = ( x + b
P{ X≥ a } = ∫∞uneF( x )d x= ∫∞- ∞g( x ) f( x )d x=E[ g( X) ]
g( x ) = 1[ a , ∞ )nb
et donc
E[h(X)]=∫ ∞ - ∞ h(x)f(x)h ( x ) = ( x + ba + b)n≥ g( x ) , - ∞ < x < ∞ ,
On a donc que pour tous les nombres réels positifs
a et
b ,
P { X ≥ a } ≤ E [ ( X + bE[ h ( X) ] = ∫∞- ∞h ( x ) f( x )d x≥ ∫∞- ∞g( x ) f( x )d x=E[ g( X) ] .
uneb
où l'espérance la plus à droite en
(1)est le
n-ème moment (
npair) de
Xenviron
-b. Lorsque
n=2, la plus petite borne supérieure sur
P{X≥a}est obtenue lorsque
b=σ2P{ X≥ a } ≤ E[ ( X+ ba + b)n] =(a+b )- nE[ ( X+ b )n](1)
( 1 )nnX- bn = 2P{ X≥ a } donnant l'inégalité unilatérale de Chebyshev (ou l'inégalité de Chebyshev-Cantelli):
P { X ≥ a } ≤ σ 2b = σ2/ a
Pour des valeurs plus grandes de
n, la minimisation par rapport à
best plus compliquée.
P{ X≥ a } ≤ σ2une2+ σ2.
nb