【二项分布举例】在概率统计中,二项分布是一个重要的离散概率分布,用于描述在固定次数的独立试验中,成功次数的概率分布。每个试验只有两种可能的结果:成功或失败,且每次试验的成功概率相同。
下面通过几个实际例子来说明二项分布的应用,并以表格形式总结关键信息。
一、什么是二项分布?
二项分布是描述n次独立重复试验中,事件发生k次的概率分布。其数学表达式为:
$$
P(X = k) = C(n, k) \cdot p^k \cdot (1 - p)^{n - k}
$$
其中:
- $ n $ 是试验次数
- $ p $ 是每次试验成功的概率
- $ k $ 是成功次数
- $ C(n, k) $ 是组合数,表示从n次中选k次的方式数
二、二项分布的典型应用举例
1. 掷得硬币正面的次数
背景:抛一枚均匀的硬币5次,求出现3次正面的概率。
参数:
- $ n = 5 $
- $ p = 0.5 $
- $ k = 3 $
计算:
$$
P(X = 3) = C(5, 3) \cdot (0.5)^3 \cdot (0.5)^2 = 10 \cdot 0.125 \cdot 0.25 = 0.3125
$$
结论:出现3次正面的概率为31.25%。
2. 抽查产品合格率
背景:某工厂生产的产品合格率为90%,从中随机抽取10件,求恰好有8件合格的概率。
参数:
- $ n = 10 $
- $ p = 0.9 $
- $ k = 8 $
计算:
$$
P(X = 8) = C(10, 8) \cdot (0.9)^8 \cdot (0.1)^2 = 45 \cdot 0.4305 \cdot 0.01 = 0.1937
$$
结论:恰好8件合格的概率约为19.37%。
3. 考试猜题得分
背景:一次考试有10道选择题,每题有4个选项,考生完全靠猜测答题,求至少答对3题的概率。
参数:
- $ n = 10 $
- $ p = 0.25 $
- $ k \geq 3 $
计算:
需要计算 $ P(X \geq 3) = 1 - [P(0) + P(1) + P(2)] $
$$
P(0) = C(10, 0) \cdot (0.25)^0 \cdot (0.75)^{10} = 1 \cdot 1 \cdot 0.0563 = 0.0563 \\
P(1) = C(10, 1) \cdot (0.25)^1 \cdot (0.75)^9 = 10 \cdot 0.25 \cdot 0.0751 = 0.1877 \\
P(2) = C(10, 2) \cdot (0.25)^2 \cdot (0.75)^8 = 45 \cdot 0.0625 \cdot 0.1001 = 0.2816 \\
\Rightarrow P(X \geq 3) = 1 - (0.0563 + 0.1877 + 0.2816) = 0.4744
$$
结论:至少答对3题的概率约为47.44%。
三、二项分布实例总结表
| 实例名称 | 试验次数 $ n $ | 成功概率 $ p $ | 成功次数 $ k $ | 概率值 |
| 硬币正反面 | 5 | 0.5 | 3 | 0.3125 |
| 产品合格率 | 10 | 0.9 | 8 | 0.1937 |
| 考试猜题 | 10 | 0.25 | ≥3 | 0.4744 |
四、小结
二项分布在实际生活中应用广泛,如产品质量检测、考试预测、实验设计等。通过合理设定参数,可以准确计算出不同情况下的概率,帮助我们做出更科学的决策。理解二项分布有助于更好地掌握概率与统计的基本原理。
以上就是【二项分布举例】相关内容,希望对您有所帮助。


