3.2. Parámetros de la distribución binomial. tabulación.


3.2.1. Esperanza matemática,varianza y desviación típica de la binomial

Consideramos la variable aleatoria X que sigue una binomial B(n,p). Recordamos que la variable aleatoria X expresa el número de éxitos que se obtienen al realizar "n" pruebas o ensayos independientes de Bernouilli con probabilidad "p" de éxito y "(1-p)" de fracaso. Esta variable puede interpretarse perfectamente como suma de "n" variables de Bernouilli, una por cada uno de los ensayos realizados. En consecuencia, para deducir la esperanza matemática y la varianza de la binomial B(n,p) podemos calcular la esperanza matemática y varianza de la variable correspondiente a un ensayo y después aplicar las propiedades generales de dichos parámetros con respecto a la suma de variables independientes.

Para un ensayo:
Deducción del cálculo de esperanza y varianza de la binomial
Por tanto:
Fórmulas para esperanza, varianza y desviación típica de la binomial

3.2.2. Tabulación de la binomial

Aunque las calculadoras científicas realizan sin ningún tipo de problema los cálculos que se derivan de la función de probabilidad de cualquier distribución binomial, hasta hace relativamente poco tiempo dichos cálculos resultaban muy largos y engorrosos, por este motivo se realizaron tabulaciones para las distribuciones binomiales más habituales y a ellas se recurría para determinar de la forma más aproximada posible los valores concretos del problema particular. En dichas tablas se podía localizar la probabilidad de "r" éxitos de una varriable aleatoria B(n,p), sin más que encuadrar la columna de la probabilidad y la fila relativa al número de pruebas.
Por ejemplo si quiero calcular para la B(5,0.3) La probabilidad de 4 éxitos. Miraré la tabla como se indica en la figura:

4 éxitos en la B(5, 0.3)

Existen tablas muy extensas para las binomiales. La más popular era la que condensaba en una página todas las binomiales de hasta n=10 y distintas probabilidades comprendidas entre un valor mínimo 0,01 y un máximo de 0,5 con paso de 0,05. Aquí puedes ver dicha tabla.
Detalle de tabulación de la binomialSegunda parte de tabulaciónFinal tabulación


EJEMPLO:
Vamos a utilizar la tabla para resolver una situación sencilla.
Supongamos que Ramona realiza un examen tipo test de 10 preguntas con cuatro opciones cada una de las que sólo una es correcta. Si responde de forma aleatoria a todas las preguntas. Calcula:
a) Probabilidad de contestar 5 preguntas bien.
b) Probabilidad de contestar bien al menos 3 preguntas.

El problema evidentemente se puede enmarcar en una binomial de parámetros n=10 y p=0,25
Solucion (a) con tabla
Solución (a)

Solución (b) tabla

Solución (b)

En el siguiente vídeo podemos asistir a una clase sobre la distribución binomial:
Distribución binomial
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