Probabilità binomiale

Impara a calcolare le probabilità quando un esperimento ha esattamente due risultati e viene ripetuto più volte.

Avanzato25 minLezione

Definizione

La probabilità binomiale descrive la probabilità di ottenere esattamente successi in prove indipendenti, dove ogni prova ha solo due risultati (successo o fallimento) con la stessa probabilità.
La formula della probabilità binomiale è:
Dove:
  • = numero totale di prove
  • = numero di successi desiderati
  • = probabilità di successo in ogni prova
  • = numero di modi per scegliere successi da prove (combinazioni)
La formula delle combinazioni è:

Prova subito

Quale delle seguenti è un requisito per un esperimento binomiale?

Esempi svolti

Qual è la probabilità di ottenere esattamente 3 teste in 5 lanci di moneta?

1

Identificare i parametri

lanci, teste, (moneta equilibrata), ,

2

Calcolare la combinazione

3

Calcolare

4

Calcolare

5

Moltiplicare tutte le parti

Errori comuni

Dimenticare di includere il coefficiente di combinazione

Perché è sbagliato: La combinazione conta tutti i modi diversi di disporre i successi tra le prove. Senza di essa, calcoli solo una disposizione specifica.

Corretto: Inizia sempre con la combinazione:

Usare invece di

Perché è sbagliato: L'esponente rappresenta il numero di successi, non il numero totale di prove.

Corretto: La probabilità di successo è elevata alla potenza dei successi: , e la probabilità di fallimento alla potenza dei fallimenti:

Applicare la formula binomiale quando le prove non sono indipendenti

Perché è sbagliato: La probabilità binomiale richiede che il risultato di una prova non influenzi le altre. Estrarre carte senza reinserimento, per esempio, cambia le probabilità.

Corretto: Verifica l'indipendenza: Conoscere un risultato cambia la probabilità di un altro? Se sì, la distribuzione binomiale non si applica.

Visuale interattivo

Lancio di moneta

Clicca sul pulsante per effettuare tentativi e vedere la probabilità in azione!

Grafico a barre

Part A(25%)
Part B(35%)
Part C(20%)
Part D(20%)

Sandbox interattivo

Calcolatrice di espressioni

Prova questi:

Cronologia

Ancora nessun calcolo

Esercizi pratici

18 esercizi
Problema 1 di 18
Facile

Quale delle seguenti è un requisito per un esperimento binomiale?

Perché è importante

La probabilità binomiale appare ovunque quando i risultati sono binari:
  • Medicina: Probabilità che esattamente 7 pazienti su 10 rispondano a un trattamento
  • Controllo qualità: Probabilità di trovare 3 articoli difettosi in un lotto di 20
  • Sport: Probabilità che un cestista segni 8 tiri liberi su 10
  • Sondaggi: Probabilità che il 60% degli intervistati scelga un'opzione particolare
Capire la probabilità binomiale aiuta a fare previsioni e prendere decisioni informate in situazioni incerte!

Applicazioni nel mondo reale

Sperimentazioni mediche

I ricercatori usano la probabilità binomiale per valutare l'efficacia dei trattamenti.

Esempio:

Se un farmaco ha un tasso di successo del 70%, possiamo calcolare la probabilità che esattamente 8 pazienti su 10 rispondano positivamente.

1Provaci tu stesso

Un vaccino è efficace all'80%. In un gruppo di 5 persone che l'hanno ricevuto, qual è la probabilità che esattamente 4 siano protette?

Calcola dove ,

Passo 1: Scrivi l'espressione matematica

Usa:

Analisi sportiva

Gli allenatori usano la probabilità binomiale per prevedere i risultati delle partite e le prestazioni dei giocatori.

Esempio:

Un cestista ha un tasso di successo nei tiri liberi del 75%. La probabilità binomiale aiuta a calcolare la probabilità di segnare 9 tiri liberi su 10.

2Provaci tu stesso

Un calciatore segna il 60% dei suoi rigori. Qual è la probabilità di segnare esattamente 3 rigori su 5?

Calcola dove ,

Passo 1: Scrivi l'espressione matematica

Usa:

Punti chiave

  • 1La probabilità binomiale si applica quando ci sono esattamente due risultati (successo/fallimento) con probabilità fissa
  • 2La formula è
  • 3La combinazione conta tutte le possibili disposizioni di successi
  • 4Le prove devono essere indipendenti perché la probabilità binomiale si applichi
  • 5Verifica sempre: fisso, costante, prove indipendenti, due risultati

Domande frequenti

Usa la probabilità binomiale quando hai: (1) un numero fisso di prove, (2) esattamente due risultati per prova, (3) probabilità di successo costante, e (4) prove indipendenti. Se una condizione non è soddisfatta, hai bisogno di un approccio diverso.
Usa la probabilità binomiale quando hai: (1) un numero fisso di prove, (2) esattamente due risultati per prova, (3) probabilità di successo costante, e (4) prove indipendenti. Se una condizione non è soddisfatta, hai bisogno di un approccio diverso.
Conta in quanti modi diversi puoi disporre successi tra prove. Per esempio, ottenere 2 teste in 3 lanci può avvenire come TTC, TCT o CTT - sono modi.
Per 'almeno ', somma . Per 'al massimo ', somma . A volte è più facile usare il complementare.

Glossario

Esperimento binomiale
Un esperimento con un numero fisso di prove indipendenti, ciascuna con esattamente due risultati (successo/fallimento) e probabilità costante
Prova
Una singola ripetizione dell'esperimento (es. un lancio di moneta, una domanda risposta)
Successo
Il risultato che stiamo contando (non deve essere 'buono' - solo quello che ci interessa)
Combinazione
Il numero di modi per scegliere elementi da elementi, scritto come o
Prove indipendenti
Prove in cui il risultato di una non influenza la probabilità delle altre

Scheda formule

Formula della probabilità binomiale

$n$ = prove, $k$ = successi, $p$ = probabilità di successo, $\binom{n}{k}$ = combinazioni

Formula delle combinazioni

Numero di modi per scegliere $k$ elementi da $n$

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