二项分布公式 二项分布的期望和方差

二项分布的基本概念和性质:

  1. 一次试验有且仅有两种可能结果:“成功”和“失败” , 两个结果是随机决定且互斥的 。
  2. 每次试验中 , 成功的概率是P , 失败的概率是1-P , 并且成功和失败的概率是常数或近似于不变
  3. 各次试验之间相互独立 , 每次试验结果不受其它各次试验结果的影响 。
下面以高考一道数学单选选择题作为例子 , 完成二项分布公式的推导 , 也希望借此能够告诉大家在生活中如何使用二项分布 。
二项分布公式 二项分布的期望和方差

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数学知识都忘得差不多了 , 在这里我们也并不是要得出正确答案 , 但我们可以知道的几个事实是:
  1. 每道选择题都只有一个正确答案 , 其他三个为错误答案 , 每道题做题的结果只有正确和错误两种;
  2. 每道题做对的概率为0.25 , 做错的概率为0.75 , 它们的概率只和为1;
  3. 每道题相互独立、互不影响 。
这就是一个二项分布的实际生活问题 , 先用概率树画出做题结果的分布情况:

二项分布公式 二项分布的期望和方差

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概率树

我们很容易得出下面的结果:
二项分布公式 二项分布的期望和方差

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其中X表示总题数 , r表示做对的题数 , P(X=r)表示在总题数X中做对r道题数的概率
在三道选择题中做对r道题 , 这其实是一个组合问题 , 从P(X=r)中是不是发现了什么规律了呢?

二项分布公式 二项分布的期望和方差

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3道题中做对r道题的概率计算公式
二项分布公式
假设每道题的答对概率是p , 而每道题答错概率是1-p , 也就是q 。而答对n个问题中的r个问题的概率为:

二项分布公式 二项分布的期望和方差

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二项分布公式

回顾一下组合的计算公式:
二项分布公式 二项分布的期望和方差

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组合

二项分布的期望和方差
再顺便提及以下二项分布期望和方差的计算公式 , 方差可以代表数据的变异性 , 而期望可以对决策做出指导作用:
二项分布公式 二项分布的期望和方差

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【二项分布公式 二项分布的期望和方差】
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