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

相关推荐
西岸行者3 天前
学习笔记:SKILLS 能帮助更好的vibe coding
笔记·学习
悠哉悠哉愿意3 天前
【单片机学习笔记】串口、超声波、NE555的同时使用
笔记·单片机·学习
别催小唐敲代码3 天前
嵌入式学习路线
学习
毛小茛3 天前
计算机系统概论——校验码
学习
babe小鑫3 天前
大专经济信息管理专业学习数据分析的必要性
学习·数据挖掘·数据分析
winfreedoms3 天前
ROS2知识大白话
笔记·学习·ros2
在这habit之下3 天前
Linux Virtual Server(LVS)学习总结
linux·学习·lvs
我想我不够好。3 天前
2026.2.25监控学习
学习
大江东去浪淘尽千古风流人物3 天前
【SLAM】GenRobot / IO-AI / Scale / Appen 能力对比表(机器人数据与闭环视角)
人工智能·机器学习·机器人·大模型·概率论·端侧部署·巨身智能
im_AMBER3 天前
Leetcode 127 删除有序数组中的重复项 | 删除有序数组中的重复项 II
数据结构·学习·算法·leetcode