二項分配

二項分配最怕只算到一種順序

這章其實就卡一件事:0.32 × 0.76 只是一種排法,不是「剛好命中 2 次」的全部。考試很愛在這裡挖洞。

先記這句 固定順序只是一種排法;剛好成功 k 次要乘上 C(n,k)。

題目在問「固定做幾次後,剛好成功幾次」

命中率 0.3,投 8 次,剛好命中 2 次。成功位置不一定在前兩球,所以要把所有位置排法都算進來。

五個條件有缺,就先不要硬套

  • 固定做 n 次。
  • 每次只有成功或失敗。
  • 成功機率 p 固定。
  • 每次互相獨立。
  • 問剛好成功 k 次。

二項分配前,先把這幾個小坑補起來

小數與百分比

30% 代公式時是 0.3,不是 30。最後要交卷時再轉成百分比。

補事件

失敗機率 q 不是題目另外給的東西。通常就是 1 - p。

次方

pk 是成功連乘,(1−p)n−k 是失敗連乘。先把次數對上。

組合數

C(n,k) 不是機率,是「成功位置有幾種」。少了它,答案通常會小很多。

命中率 0.3,罰球 8 次,剛好命中 2 次

先算一種順序,例如 SSFFFFFF:0.32 × 0.76。題目沒說一定前兩球進,所以還要乘 C(8, 2)。

公式其實是在補三件事

符號/概念怎麼唸做什麼用為什麼用它
n唸「n」總共做幾次(試驗次數),例:投 8 次。要先知道總共幾次,才知道成功可以排在哪些位置。
p唸「p」,probability 的 p每一次成功的機率,例:命中率 0.3。二項分配要求每次成功機率都一樣,所以從頭到尾用同一個 p。
q(也寫成 1 − p)唸「q」或「1 減 p」每一次失敗的機率。一次只有成功或失敗,兩個加起來是 1,所以失敗不用另外給,就是 1 − p。
k唸「k」你想問「剛好成功幾次」的那個次數。它決定你要算的是 X 等於多少的機率。
X唸「大 X」「成功次數」這個會變的數(隨機變數)。用一個字母代表「成功幾次」,才能把問題寫成 P(X = k)。
P(X = k)唸「P,X 等於 k」成功次數剛好等於 k 的機率。P 是機率(probability)的縮寫;括號裡寫你關心的那種情況。
C(n, k)唸「C,n、k」,組合數n 個位置裡挑 k 個當成功位置,有幾種挑法。固定順序只算一種排法,但題目沒指定第幾次成功,要把所有成功位置都算進來,所以乘上它。
pk唸「p 的 k 次方」p 自己連乘 k 次。成功 k 次、每次機率都是 p,連乘就是 pk;上標只是「乘幾次」的簡寫。
(1−p)n−k唸「(1 減 p) 的 (n 減 k) 次方」失敗 (n − k) 次的機率連乘。做 n 次、成功 k 次,剩下的 n − k 次就是失敗。
×唸「乘」把幾個機率相乘。獨立事件「同時都發生」,就是把各自的機率乘起來。
P(X = k) = C(n, k) × pk × (1−p)n−k X 是成功次數。P(X = k) 就是成功次數剛好等於 k 的機率。

右側先算一種順序,再把排法補回來

只算 pk × (1−p)n−k,其實還沒算完。那只是其中一種成功位置。

看分配圖,也看單一順序有多小

點擊成功位置,觀察固定順序機率

少乘 C(n,k),這裡會直接抓出來

練考題會怎麼把它包起來

考卷上看到這種題目,就照這個順序

  1. 確認固定做 n 次。
  2. 確認每次只有成功或失敗。
  3. 找成功機率 p。
  4. 找成功次數 k。
  5. 算 1 - p。
  6. 算固定順序機率 pk × (1−p)n−k
  7. 算 C(n,k),也就是成功位置有幾種。
  8. 全部相乘。
  9. 把小數答案轉成百分比。