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베르누이 분포

수학 & 통계 > 수리통계1 > 3. 일변량 분포 : 예시 > 베르누이 분포

베르누이 분포

  • 1번 시도 할 때 성공할 확률
\begin{align*} P(X=x) &= p^x(1-p)^{1-x}.\; \ I(x \in [0,1]), \ 0<p<1 \\[8pt] M_{X}(t) &= (1-p)+pe^t \\[5pt] \mu &= p \\[5pt] \sigma &= p(1-p)\\ \end{align*}
1차 적률
\begin{align*} E(X) &= \displaystyle\sum_{x}~xP(X=x) \\[15pt] &= \displaystyle\sum_{x=0}^{1}~ p^x(1-p)^{1-x}\;~I(x \in \{0, 1\}) \\[15pt] &= 0 + 1~\cdot~p^{1}(1-p)^{1-1} \\[10pt] &= p \end{align*}
2차 적률과 분산
\begin{align*} E(X^2) &= \displaystyle\sum_{x}~x^2P(X=x) \\[15pt] &= \displaystyle\sum_{x}~x^2 \cdot p^x(1-p)^{1-x}~ ~I\big(x \in \{0, 1\}\big) \\[15pt] &= p \end{align*}
\begin{align*} Var(X) &= E(X-E(X))^2 = \sum_{x}~\{x - E(X)\}^2~P(X=x) \\[15pt] &= \sum_{x=0}^{1}~\{x-E(X)\}^2~ p^x~(1-p)^{1-x} \\[15pt] &= \sum_{x=0}^{1}~\{x-p\}^2~ p^x~(1-p)^{1-x} \\[15pt] &= p^2\cdot p^0\cdot(1-p)^{1-0}~+~ (1-p)^{2}\cdot p^0\cdot(1-p)^{1-1} \\[15pt] &= p^2\cdot(1-p) + (1-p)^{2}\cdot p \\[15pt] &= p~(1-p) \end{align*}
\begin{align*} Var(X) &= E(X^2) - \{E(X)\}^2 = p-p^2 = p(1-p) \end{align*}
MGF
  • 정의
\begin{align*} M_X(t) &= \sum_{x}~e^{tx}~P(X=x) = \sum_{x=0}^{1} ~e^{tx}~p^x(1-p)^{1-x} \\[15pt] &= 1-p + e^{t}p \end{align*}
  • 미분
\dfrac{d}{dt}~ M_X(t)~\biggr\rvert_{t = 0}~ =~ pe^t~\biggr\rvert_{t = 0}~ =~ p~ =~ E(X) \\[20pt] \dfrac{d^2}{d^2t}~ M_X(t)~\biggr\rvert_{t = 0}~ =~ pe^t~\biggr\rvert_{t = 0}~ =~ p~ =~ E(X^2)