Strona główna  /  Statystyka  /  Jak obliczyć rozkład dwumianowy?

Statystyka
✦ AI
Wykres słupkowy przedstawiający symetryczny rozkład dwumianowy z unoszącym się wzorem matematycznym na ciemnym tle.

Jak obliczyć rozkład dwumianowy?

Data publikacji: 2026-09-13

Aby obliczyć prawdopodobieństwo w rozkładzie dwumianowym, użyj wzoru \(P(X=k)=\binom{n}{k}p^k(1-p)^{n-k}\). Parametr \(n\) oznacza liczbę prób, \(k\) – liczbę sukcesów, a \(p\) – prawdopodobieństwo sukcesu w jednej próbie.

Czym jest rozkład dwumianowy?

Rozkład dwumianowy opisuje liczbę sukcesów w ustalonej liczbie niezależnych prób. Każda próba ma tylko dwa możliwe wyniki, na przykład sukces albo porażkę. Taki model nazywa się także schematem Bernoulliego.

Jeżeli zmienna losowa \(X\) oznacza liczbę sukcesów w \(n\) próbach, to prawdopodobieństwo dokładnie \(k\) sukcesów wynosi:

\[
P(X=k)=\binom{n}{k}p^k(1-p)^{n-k}
\]

Symbol \(\binom{n}{k}\), nazywany symbolem Newtona, oblicza się ze wzoru:

\[
\binom{n}{k}=\frac{n!}{k!(n-k)!}
\]

W tym zapisie \(p\) oznacza prawdopodobieństwo sukcesu, a \(q=1-p\) jest prawdopodobieństwem porażki. Wzór można więc zapisać również jako \(P(X=k)=\binom{n}{k}p^kq^{n-k}\).

Kiedy można stosować rozkład dwumianowy?

Przed rozpoczęciem obliczeń sprawdź, czy sytuacja spełnia cztery warunki schematu Bernoulliego:

  • liczba prób jest ustalona i wynosi \(n\),
  • każda próba kończy się sukcesem albo porażką,
  • wyniki poszczególnych prób są niezależne,
  • prawdopodobieństwo sukcesu \(p\) pozostaje takie samo w każdej próbie.

Przykładem może być wielokrotny rzut monetą. Sukcesem może być wypadnięcie reszki, a porażką – orła. Jeżeli moneta jest symetryczna, w każdej próbie \(p=0{,}5\).

Jak obliczyć prawdopodobieństwo krok po kroku?

Obliczenie prawdopodobieństwa dokładnie \(k\) sukcesów wykonaj w następującej kolejności:

  1. Odczytaj parametry – ustal \(n\), \(k\) oraz \(p\) na podstawie treści zadania.
  2. Oblicz symbol Newtona – zastosuj wzór \(\binom{n}{k}=\frac{n!}{k!(n-k)!}\).
  3. Oblicz część dotyczącą sukcesów – wyznacz \(p^k\).
  4. Oblicz część dotyczącą porażek – wyznacz \((1-p)^{n-k}\).
  5. Pomnóż otrzymane wartości – wynik będzie prawdopodobieństwem \(P(X=k)\), które możesz zapisać jako ułamek, liczbę dziesiętną albo procent.

Silnia oznaczona symbolem „!” jest iloczynem kolejnych liczb całkowitych. Na przykład \(5!=5\cdot4\cdot3\cdot2\cdot1=120\), natomiast \(0!=1\).

Przykład obliczenia dla rzutu monetą

Monetą rzucamy 5 razy. Sukcesem jest wypadnięcie orła, którego prawdopodobieństwo wynosi \(p=0{,}5\). Szukamy prawdopodobieństwa dokładnie 3 sukcesów, więc:

\[
n=5,\qquad k=3,\qquad p=0{,}5
\]

Podstawiamy dane do wzoru:

\[
P(X=3)=\binom{5}{3}(0{,}5)^3(1-0{,}5)^{5-3}
\]

Najpierw obliczamy symbol Newtona:

\[
\binom{5}{3}=\frac{5!}{3!2!}=\frac{120}{6\cdot2}=10
\]

Następnie wyznaczamy potęgi:

\[
(0{,}5)^3=0{,}125,\qquad (0{,}5)^2=0{,}25
\]

Łączymy wyniki:

\[
P(X=3)=10\cdot0{,}125\cdot0{,}25=0{,}3125
\]

Otrzymujemy 0,3125, czyli 31,25%. Prawdopodobieństwo, że w pięciu rzutach wypadną dokładnie trzy orły, wynosi zatem 31,25%.

Pięć monet po rzucie, z których trzy pokazują orła, a dwie reszkę

Parametry rozkładu dwumianowego

Najczęściej używane symbole i ich znaczenia przedstawia poniższa tabela:

Parametr Symbol Znaczenie
Liczba prób \(n\) Łączna liczba niezależnych doświadczeń
Liczba sukcesów \(k\) Liczba sukcesów, dla której obliczamy prawdopodobieństwo
Prawdopodobieństwo sukcesu \(p\) Szansa sukcesu w jednej próbie
Prawdopodobieństwo porażki \(q=1-p\) Szansa porażki w jednej próbie

Dwie podstawowe charakterystyki rozkładu dwumianowego to wartość oczekiwana i wariancja:

\[
E(X)=np
\]

\[
\operatorname{Var}(X)=np(1-p)
\]

Wartość oczekiwana wskazuje, ilu sukcesów średnio można oczekiwać w \(n\) próbach. W przykładzie z monetą wynosi \(5\cdot0{,}5=2{,}5\), choć w pojedynczej serii liczba sukcesów musi być całkowita.

Najczęstsze błędy to pomylenie \(p\) z \(q\), użycie \(k\) jako liczby wszystkich prób oraz niepoprawne obliczenie symbolu Newtona. Trzeba też sprawdzić niezależność prób, ponieważ bez niej wzór rozkładu dwumianowego może nie mieć zastosowania.

Redakcja likekonik.pl

Cześć! Na LikeKonik.pl dzielę się pomysłami i poradami, które ułatwiają codzienne życie. Piszę o pracy, finansach, domu, urodzie i lifestyle’u – wszystko po to, by inspirować Cię do tworzenia harmonii w każdej sferze życia. Miłego czytania!

Może Cię również zainteresować

Potrzebujesz więcej informacji?