Loi de Gauss-Kuzmin

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En théorie des probabilités, la loi de Gauss-Kuzmin est une loi de probabilité discrète à support infini qui apparaît comme loi de probabilité asymptotique des coefficients dans le développement en fraction continue d'une variable aléatoire uniforme sur 0,1

Le nom provient de Carl Friedrich Gauss qui considéra cette loi en 1800, et de Rodion Kuzmin (en) qui donna une borne pour la vitesse de convergence en 1929

l'intermédiaire de la fonction de masse :

Théorème de Gauss-Kuzmin

Soit une variable aléatoire uniforme sur U une variable aléatoire uniforme sur

et

son développement en fraction continue.

Alors


Ou de manière équivalente, en notant

alors

tend vers l'infini

converge vers 0 quand

Vitesse de convergence


En 1928, Kuzmin donne la borne


En 1929, Paul Lévy l'améliore en majorant

Plus tard, Eduard Wirsing montre que pour

(la constante de Gauss-Kuzmin-Wirsing), la limite

existe pour tout

et la fonction

est analytique et satisfait