二項分布の確率の計算:ちょうど k 回・k 回以下・k 回以上
試行回数 n と1回の確率 p、回数 k を入れると、二項分布の確率を式つきで出します。k 回以下・以上、平均・分散と、分布の表(棒グラフ)も。
数値を入れる
- 回
- 0.5・1/6・50% のどれでも
- 回
10回のうち、ちょうど2回 起こる確率(1回の確率 1/6)
0.2907
10C2 × (1/6)2 × (5/6)8 = 45 × … = 0.2907
2回以下 P(X ≤ 2) = 0.7752・2回以上 P(X ≥ 2) = 0.5155
平均 np ≒ 1.6667・分散 np(1−p) ≒ 1.3889・標準偏差 ≒ 1.1785
Excel: =BINOM.DIST(2, 10, 1/6, FALSE)(2回以下なら TRUE)
1回の確率1/6で10回のうちちょうど2回: 0.2907(29.07%)X の分布(n = 10、p = 1/6)
| k | P(X = k) | P(X ≤ k) | グラフ |
|---|---|---|---|
| 0 | 0.1615 | 0.1615 | |
| 1 | 0.3230 | 0.4845 | |
| 2 | 0.2907 | 0.7752 | |
| 3 | 0.1550 | 0.9303 | |
| 4 | 0.0543 | 0.9845 | |
| 5 | 0.0130 | 0.9976 | |
| 6 | 0.0022 | 0.9997 | |
| 7 | 0.0002 | 1.0000 | |
| 8 | 1.86×10−5 | 1.0000 | |
| 9 | 8.27×10−7 | 1.0000 | |
| 10 | 1.65×10−8 | 1 |
※ 確率は小数第5位を四捨五入。とても小さい値は 10 のべき乗で表示。
よくある質問
二項分布とは何ですか。
成功する確率が p の試行を、同じ条件で n 回くり返したときの成功の回数 X の分布です。サイコロを10回投げて1の目が出る回数は B(10, 1/6) にしたがいます。
ちょうど k 回になる確率の式は?
P(X = k) = nCk × pk × (1 − p)n−k。n 回のうち成功する k 回の選び方が nCk 通りあり、そのどれも確率は pk(1 − p)n−k だからです。
平均と分散は?
平均(期待値)は np、分散は np(1 − p)、標準偏差はそのルートです。B(10, 1/6) なら平均 約1.67回、分散 約1.39。
「少なくとも1回」の確率は?
1 − P(X = 0) = 1 − (1 − p)n です。この計算機で回数を1にすると「1回以上」の確率として出ます。
n が大きいときは?
n が大きいと、二項分布は平均 np・分散 np(1 − p) の正規分布で近似できます(数学Bで学ぶ内容)。この計算機は近似を使わず、n = 1,000 まで正確に計算します。
出典と適用年度
- 文部科学省
- 高等学校学習指導要領(平成30年告示)解説 数学編(数学Ⅰ データの分析:分散・標準偏差・相関係数/数学B 統計的な推測:二項分布・正規分布)
- Microsoft サポート
- BINOM.DIST 関数(成功数・試行回数・成功率、関数形式 TRUE/FALSE)
本ツールの整数・分数の計算は誤差なしで行い、終わりのない小数は表示した桁で四捨五入しています。授業やテストでの答えの書き方(分数のまま・帯分数・根号の形など)は、先生や問題の指示に従ってください。
要点
- 式
nCk × p^k × (1−p)^(n−k) - 平均
np - 分散
np(1 − p) - 習う学年
高校 数学B