二项分布是离散概率分布,用于描述在固定次数的独立实验中成功的次数,其中每次实验的成功概率都是相同的。以下是二项分布的详细描述:

定义:

假设我们进行了 次独立的实验,每次实验成功的概率为 (失败的概率为 )。那么随机变量 (表示 次实验中成功的次数)遵循二项分布,记为

概率质量函数:

二项分布的概率质量函数(PMF)给出了 取特定值 的概率,表示为: 其中, 是组合数,表示从 个对象中选择 个的方法数,计算为:

期望和方差:

二项分布的期望和方差分别为:

描述:

  • 二项分布描述了在 次独立的实验中恰好发生 次成功的概率。
  • 它是伯努利分布的推广,伯努利分布描述了单次实验的成功或失败。
  • 二项分布常用于描述有放回的抽样,例如抽卡片或投掷硬币。

示例:

一个常见的例子是投掷硬币。假设我们投掷一个公正的硬币(成功概率 )10次,那么 (表示10次中正面朝上的次数)遵循 的二项分布。

总的来说,二项分布是描述固定次数的独立实验中成功次数的概率分布,它在统计学和概率论中有广泛的应用。