Variable aléatoire dans {-1,1}
Thème : Probabilités | Durée : 50 minutes | Concours : ENS
Énoncé.
Soit $(X_i)_{i \in \mathbb{N}^*}$ une suite de variables aléatoires indépendantes
suivant une loi uniforme sur $\{-1, 1\}$.
On notera :
\[
S_n = \sum_{k=1}^{n} X_k
\]
1. Montrer que pour tout $a>0$ et $t>0$ :
\[
\mathbb{P}(S_n \geq a) \leq \mathbb{E}(e^{tS_n})\, e^{-ta}
\]
2. Montrer :
\[
\mathbb{E}(e^{tS_n}) = \cosh(t)^n
\]
3. Pour tout $x \in \mathbb{R}$, montrer :
\[
\cosh(x) \leq e^{\frac{x^2}{2}}
\]
4. Obtenir une majoration de $\mathbb{P}(|S_n| \geq a)$.