Схема Бернулли — различия между версиями

Материал из Викиконспекты
Перейти к: навигация, поиск
Строка 32: Строка 32:
 
|id=th1
 
|id=th1
 
|statement=
 
|statement=
Вероятность того, что первый успех произойдёт в испытании с номером <tex>k \in \mathbb N = {1, 2, 3, . . .}, равна P(<tex>r</tex> = k) = p<tex> q^ {k - 1} </tex>
+
Вероятность того, что первый успех произойдёт в испытании с номером <tex>k \in \mathbb N = {1, 2, 3, . . .}, равна P(r</tex> = k) = p<tex> q^ {k - 1} </tex>
 
}}
 
}}

Версия 13:29, 19 декабря 2012

Распределение Бернулли в теории вероятностей и математической статистике — дискретное распределение вероятностей, моделирующее случайный эксперимент произвольной природы, когда заранее известна вероятность успеха или неудачи.

Определение

Определение:
Схемой Бернулли называется последовательность независимых испытаний, в каждом из которых возможны лишь два исхода — «успех» и «неудача», при этом успех в каждом испытании происходит с одной и той же вероятностью [math] p \in \mathbb (0, 1)[/math] , а неудача — с вероятностью q = 1 − p.


Теорема:
Для любого k = 0, 1, . . . , n вероятность получить в n испытаниях k успехов равна P([math]v_{n} [/math] = k) = [math]\binom{n}{k}[/math] [math] p ^ {k} [/math] [math] q ^ {n - k}[/math]
Доказательство:
[math]\triangleright[/math]
Событие A = {[math] v_{n} [/math] = k} означает, что в n испытаниях схемы Бернулли произошло ровно k успехов. Рассмотрим один элементарный исход из события A: когда первые k испытаний завершились успехом, остальные неудачей. Поскольку испытания независимы, вероятность такого элементарного исхода равна [math] p ^ {k} [/math] [math] (1-p) ^ {n - k} [/math] Другие элементарные исходы из события A отличаются лишь расположением k успехов на n местах. Есть ровно [math]\binom{n}{k}[/math] cпособов расположить k успехов на n местах. Поэтому событие A состоит из [math]\binom{n}{k}[/math] элементарных исходов, вероятность каждого из которых равна [math] p ^ {k} [/math] [math] q ^ {n - k}[/math]
[math]\triangleleft[/math]

Пример

Правильная монета подбрасывается 10 раз. Найти вероятность того, что герб выпадет от 4 до 6 раз.

Вычислим отдельно вероятности получить 4, 5 и 6 гербов после десяти подбрасываний монеты.

P([math]v_{10}[/math] = 4) = [math]\binom{10}{4}[/math] [math] \genfrac{}{}{}{0}{1}{2}^ {4} [/math] [math] \genfrac{}{}{}{0}{1}{2}^ {10 - 4} [/math] [math]~\approx ~ 0{.}205 [/math]

P([math]v_{10}[/math] = 5) = [math]\binom{10}{5}[/math] [math] \genfrac{}{}{}{0}{1}{2}^ {5} [/math] [math] \genfrac{}{}{}{0}{1}{2}^ {10 - 5}[/math] [math]~\approx ~ 0{.}246 [/math]

P([math]v_{10}[/math] = 6) = [math]\binom{10}{6}[/math] [math] \genfrac{}{}{}{0}{1}{2}^ {6} [/math] [math] \genfrac{}{}{}{0}{1}{2}^ {10 - 6} [/math] [math]~\approx ~ 0{.}205 [/math]

Сложим вероятности несовместных событий: P(4)([math] \le [/math][math] v_{10}[/math] [math] \le [/math]6) = P([math] v_{10} [/math] = 4) + P([math] v_{10} [/math] = 5) + P([math] v_{10} [/math] = 6) [math] ~\approx ~ 0{.}656 [/math]

Теорема:
Вероятность того, что первый успех произойдёт в испытании с номером [math]k \in \mathbb N = {1, 2, 3, . . .}, равна P(r[/math] = k) = p[math] q^ {k - 1} [/math]