概率论的学习和整理18:为什么 P(至少成功1次) = Σ P(几何分布) ,总结几何分布和连续失败概率的关系,二项分布和累计成功k次的关系

目录

[1 先说结论:](#1 先说结论:)

[2 Σ几何分布的P(x=n) = P(n次试验至少成功1次)](#2 Σ几何分布的P(x=n) = P(n次试验至少成功1次))

[2.1 几何分布的概率](#2.1 几何分布的概率)

[2.2 这个是可以证明的,下面是推导过程](#2.2 这个是可以证明的,下面是推导过程)

[2.3 怎么理解呢?](#2.3 怎么理解呢?)

[3 另外,P(累计成功k次)= ΣP(成功k次的二项分布)](#3 另外,P(累计成功k次)= ΣP(成功k次的二项分布))

[3.1 成功k次的概率 和 累计成功k次概率](#3.1 成功k次的概率 和 累计成功k次概率)

[3.2 成功k次的概率 和 至少累计成功k次概率](#3.2 成功k次的概率 和 至少累计成功k次概率)

[3.3 这个不需要像上面需要证明,是不言自明的](#3.3 这个不需要像上面需要证明,是不言自明的)

[4 各种概率](#4 各种概率)

[5 应用,暂缺,以后再补吧](#5 应用,暂缺,以后再补吧)


1 先说结论:

  • 结论1:Σ几何分布的P(x=n) = P(n次试验至少成功1次)
  • ΣP前n-1次失败最后1次成功(x=n)= P(n次试验至少成功1次)
  • 结论2:P(累计成功k次)= ΣP(成功k次)

2 Σ几何分布的P(x=n) = P(n次试验至少成功1次)

2.1 几何分布的概率

  • Σ几何分布的P(x=n) = P(n次试验至少成功1次)

  • ΣP前n-1次失败最后1次成功(x=n)= P(n次试验至少成功1次)

  • 我们计算几何概率时,很容易发现这么一个特点

  • 从下表可看出

  1. 左边是先算的连续失败概率---进而推导出,至少成功1次概率=1-连续失败概率
  2. Σ几何分布的概率 = 至少成功一次的概率
  • 这是为什么呢?

2.2 这个是可以证明的,下面是推导过程

下面试图证明:试验n次,P(至少成功1次) =Σp(几何分布)

P(至少成功1次概率)

  • =1-P(连续失败的概率)
  • =1-p(失败)*p(失败)*....*p(失败)
  • =1-(1-p)^n

Σp(几何分布概率之和)

  • =p*p(失败)^0+p*p(失败)^1+p*p(失败)^2+p*p(失败)^3+....+p*p(失败)^(n-1)
  • =p*(1-p)^0+p*(1-p)^1+p*(1-p)^2+p*(1-p)^3+....+p*(1-p)^(n-1)
  • =p*((1-p)^0+(1-p)^1+(1-p)^2+(1-p)^3+....+(1-p)^(n-1))
  • 因为后面是等比数列,而且从0到n-1就是n个
  • =p*(1-(1-p)^n)/(1-(1-p)))
  • =p*(1-(1-p)^n)/(1-(1-p)))
  • =p*(1-(1-p)^n)/p
  • =1-(1-p)^n

证明完毕

2.3 怎么理解呢?

  • P(n次试验至少成功1次) = Σ几何分布的P(x=n) = ΣP前n-1次失败最后1次成功(x=n)

  • P(n次试验至少成功1次) = P(x=0) + P(x=1) +....+ P(x=n)

  • 1- P(连续失败概率) = P(x=0) + P(x=1) +....+ P(x=n)

  • 尝试这样进行理解,不知道对不对

  • 右边的反面

  • =ΣP前n-1次失败最后1次成功(x=n) 的反面

  • = P(x=0) + P(x=1) +....+ P(x=n) 的反面

  • = (1-P(x=0)) + (1-P(x=1) )+....+(1- P(x=n))

  • = (1-共1次P前0次都失败第1次成功) + (1-共2次P前1次都失败第2次成功)+ ... ...+ (1-共n次P前n-1次都失败第n次成功)

  • = (共1次P前0次都失败第1次也失败) + (共2次P前1次都失败第2次也失败) + ... ...+ (共n次P前n-1次都失败第n次也失败)

  • =共1次全失败+共2次全失败+ ... ...+共n次全失败

  • =全部连续失败的概率

3 另外,P(累计成功k次)= ΣP(成功k次的二项分布)

3.1 成功k次的概率 和 累计成功k次概率

  1. 因为试验n次,成功k次概率是二项分布
  2. 因此 P(累计成功k次) = ΣP(成功k次)= ΣP(二项分布)
  3. 比如累计成功3次,P(累计成功k次) = ΣP(成功k次) (k=1...3)

3.2 成功k次的概率 和 至少累计成功k次概率

  1. 因为试验n次,成功k次概率是二项分布
  2. 因此 P(累计成功k次) = ΣP(成功k次)= ΣP(二项分布)
  3. 比如累计成功3次,P(累计成功k次) = ΣP(成功k次) (k=1...3)
  4. 比如至少累计成功8次,也就是累计成功8次及以上,P(至少累计成功k次) = 1-ΣP(成功k次) (k=1...7)

3.3 这个不需要像上面需要证明,是不言自明的

  • 因为累计概率= Σ 成功k次 (k=1,n)

4 各种概率

  • 试验n次,连续成功概率
  • 试验n次,连续失败概率
  • 试验n次,至少失败1次概率
  • 试验n次,至少成功1次概率
  • 试验n次,最后一次成功概率:对应几何分布
  • 试验n次,成功k次概率:对应二项分布
  • 试验n次,累计成功k次概率 和 至少累计成功k次概率

试验前提:试验次数n, 单次试验内成功次数是p

  • 连续成功概率,从1~n,p*p*p*....*p
  • 连续失败概率,从1~n,(1-p)*(1-p)*(1-p)*....*(1-p)
  • 至少失败1次的概率,从1~n,1-p*p*p*....*p
  • 至少成功1次的概率,从1~n,1-(1-p)*(1-p)*(1-p)*....*(1-p)
  • 最后1次成功的概率,几何分布 P(x=n)=p*(1-p)^(n-1)
  1. 当n取值范围从1~n时
  2. P(x=1)=p*(1-p)^0
  3. P(x=2)=p*(1-p)^1
  4. ... ...
  5. P(x=n)=p*(1-p)^(n-1)
  • 试验n次前提下,成功k次的概率,二项分布 P(x=k)=C(n,k)*p^k*(1-p)^(n-k)
  1. 当k取值范围从0~k时,k<=n
  2. P(x=0)=C(n,k)*p^0*(1-p)^(n-0)
  3. P(x=1)=C(n,k)*p^1*(1-p)^(n-1)
  4. P(x=2)=C(n,k)*p^2*(1-p)^(n-2)
  5. ... ....
  6. P(x=k)=C(n,k)*p^k*(1-p)^(n-k)
  • 试验n次,累计成功k次概率
  1. 因为试验n次,成功k次概率是二项分布
  2. 因此 P(累计成功k次) = ΣP(成功k次)= ΣP(二项分布)
  • 试验n次,累计成功k次概率 和 至少累计成功k次概率
  1. 因为试验n次,成功k次概率是二项分布
  2. 因此 P(累计成功k次) = ΣP(成功k次)= ΣP(二项分布)
  3. 比如累计成功3次,P(累计成功k次) = ΣP(成功k次) (k=1...3)
  4. 比如至少累计成功8次,也就是累计成功8次及以上,P(至少累计成功k次) = 1-ΣP(成功k次) (k=1...7)

5 应用,暂缺,以后再补吧

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