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二項分布

高中 11 年級 · 資料與不確定性

觀念

16/81032/81124/8128/8131/814期望值 np = 4/3

獨立重複 nn 次、每次成功機率 pp,成功次數 XX 服從二項分布 B(n,p)B(n,p):P(X=k)=C(n,k)pk(1−p)n−kP(X=k)=C(n,k)p^k(1-p)^{n-k}——C(n,k)C(n,k) 是從 nn 次中選出哪 kk 次成功的方法數,再乘上 kk 次成功的機率 pkp^k 與 n−kn-k 次失敗的機率 (1−p)n−k(1-p)^{n-k}。期望值 npnp、變異數 np(1−p)np(1-p)。

例:投籃命中率 13\dfrac{1}{3} 投 4 次,恰中 2 次的機率 =C(4,2)(13)2(23)2=2481=C(4,2)\left(\dfrac{1}{3}\right)^2\left(\dfrac{2}{3}\right)^2=\dfrac{24}{81};至少一次 =1−(23)4=1-\left(\dfrac{2}{3}\right)^4。

品管抽驗、民調、A/B 測試都是二項分布;nn 大時它趨近常態分布,是信賴區間的來源。

例題

每次抽卡抽到稀有卡的機率為 14\frac{1}{4},各次獨立,重複 33 次,設成功次數為 XX。求 XX 的期望值(最簡分數)。

看解法與答案

二項分布 B(n,p)B(n,p):E(X)=np=3⋅14=34E(X) = np = 3 \cdot \frac{1}{4} = \frac{3}{4},Var(X)=np(1−p)=916\text{Var}(X) = np(1-p) = \frac{9}{16}。

期望值 =34= \frac{3}{4}。

答案: 34\frac{3}{4}

用在哪裡

插畫

二項分布:情境插畫二項分布:例題插畫

學習路徑

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