la variance des moyennes

Soit une suite de n variables aléatoires indépendantes :

\displaystyle \big(X_1,X_2,..,X_i,..,X_n\big)

de même espérance mathématique μ et de même variance σ2.

En notant V l’opérateur qui, à une variable aléatoire X associe sa variance V(X), on a les propriétés suivantes :

(1)  \displaystyle V(aX)=a^2V(X)\;\;\;\;\;a\in\mathbb{R}
(2)  \displaystyle V(X+Y)=V(X)+V(Y)\;\;\;\;\;X\;et\;Y\; étant indépendantes

DONC D’UNE PART :
\displaystyle V\big(X_1+X_2+..+X_n\big)=V(X_1)+V(X_2)+..+V(X_n)       propriété (2)
\displaystyle V\big(X_1+X_2+..+X_n\big)=\sigma^2+\sigma^2+..+\sigma^2=n\times\sigma^2

ET D’AUTRE PART :
\displaystyle V\big(\frac{X_1+X_2+..+X_n}{n}\big)=\frac{V(X_1+X_2+..+X_n)}{n^2}    propriété (1)

AINSI :

En posant \displaystyle\bar X=\frac{X_1+X_2+..+X_n}{n} , on a : \displaystyle V(\bar X)=\frac{n\times\sigma^2}{n^2}=\frac{\sigma^2}{n}

EN CONCLUSION :

La variance des moyennes  \displaystyle v\;=\;\frac{\sigma^2}{n}

L’écart type des moyennes  \displaystyle \sigma^\prime\;=\;\frac{\sigma}{\sqrt{n}}