二項分布 \(B(n, p)\)
$$B(n, p) = f_X(x) =
\begin{cases}
\displaystyle _nC_x\,p^x(1-p)^{n-x} & \quad x \in \left\{0,1,2, \dotsc ,n\right\}\\
\displaystyle 0 & \quad x \notin \left\{0,1,2, \dotsc ,n\right\}
\end{cases}
$$
二項分布の期待値
$$\begin{array}{rcl}
E[X]&=&\displaystyle \sum_{x=0}^{n}\left(x\right)\left( _nC_x\,p^x(1-p)^{n-x} \right)\\
&=& \displaystyle \sum_{x=0}^{n}\left(x\right)\left(\left( \frac{n!}{x!(n-x)!}\right)p^x(1-p)^{n-x}\right)\\
&=& \displaystyle \sum_{x=0}^{n} \frac{n!}{(x-1)!(n-x)!}p^x(1-p)^{n-x}\dotso \frac{x}{x!}=\frac{1}{(x-1)!}\\
&=& \displaystyle \sum_{x=0}^{n} \frac{n(n-1)!}{(x-1)!(n-x)!}p^x(1-p)^{n-x}\dotso n!=n(n-1)!\\
&=& \displaystyle \sum_{x=0}^{n} \frac{n(n-1)!}{(x-1)!(n-x)!}pp^{x-1}(1-p)^{n-x}\dotso p^x=pp^{x-1}\\
&=& \displaystyle np\sum_{x=0}^{n} \frac{(n-1)!}{(x-1)!(n-x)!}p^{x-1}(1-p)^{n-x}\\
&=& \displaystyle np\sum_{x=0}^{n} \frac{(n-1)!}{(x-1)!(n-1+1-x)!}p^{x-1}(1-p)^{n-1+1-x}\\
&=& \displaystyle np\sum_{x=0}^{n} \frac{(n-1)!}{(x-1)!(n-1-(x-1))!}p^{x-1}(1-p)^{n-1-(x-1)}\dotso 1-x=-(x-1)\\
&=& \displaystyle np\sum_{x'=0}^{n-1} \frac{(n-1)!}{x'!(n-1-x')!}p^{x'}(1-p)^{n-1-x'}\dotso x'=x-1\\
&=& \displaystyle np\,1 \dotso B(n-1, p)の総和は1に等しい.\\
&=& \displaystyle np\\
&=& \mu \dotso 母集団の期待値\\
\end{array}$$
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