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Distribución geométrica

Si cada intento sale bien con probabilidad 0,25, el primer éxito llega justo en el tercer intento con probabilidad 0,140625, y en promedio hacen falta 4 intentos. Indique la probabilidad de éxito y el número de ensayo y obtenga ambos datos. Gratis en su navegador.

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Si escribe
Potencia (W)
0,25
K
3
Obtiene
Q
0,75
Probabilidad
0.140625
Número de probabilidad
0,140625
Porcentaje de probabilidad
14.0625

La distribución geométrica responde a una pregunta simple de ensayos repetidos: si cada intento tiene la misma probabilidad de éxito p, ¿cuál es la chance de que el primer éxito caiga exactamente en el ensayo k? Los estudiantes la encuentran en los libros; los analistas, en bucles de reintento, embudos de ventas y controles de calidad. Esta capacidad evalúa la forma clásica de ensayos hasta el primer éxito de la ley geométrica: P(X igual a k) es (1 menos p) elevado a (k menos 1), por p, para enteros positivos k. También devuelve la esperanza E[X] igual a uno sobre p, la varianza y la probabilidad acumulada de que el primer éxito ya haya ocurrido para el ensayo k. Las entradas se validan de forma estricta: p debe estar en el intervalo semiabierto (0, 1], y k debe ser un entero positivo entero dentro de los límites publicados.

Qué cubre el modelo geométrico y cómo se define la probabilidad

Imagine ensayos de Bernoulli independientes que tienen éxito con probabilidad fija p y fallan con probabilidad q igual a uno menos p. Continúe hasta que aparezca el primer éxito. La variable aleatoria X es el número de ensayo de ese primer éxito, de modo que el soporte son los enteros positivos uno, dos, tres, y así sucesivamente.

Exactamente un camino produce un primer éxito en el ensayo k: fallar en los primeros k menos uno ensayos y luego tener éxito en el ensayo k. Como los ensayos son independientes, ese camino tiene probabilidad q elevado a (k menos uno) por p. Esa expresión es la función de masa de probabilidad que devuelve esta calculadora.

La esperanza se obtiene de la serie estándar de la ley geométrica: en promedio necesita uno sobre p ensayos antes del primer éxito, así que un proceso con p igual a un cuarto espera cuatro intentos. La varianza es q sobre p al cuadrado, que crece cuando los éxitos son raros.

La función de distribución acumulada F de k es uno menos q elevado a k, la probabilidad de que el primer éxito ya haya ocurrido en o antes del ensayo k—útil cuando una política dice «rendirse tras diez intentos» y desea la chance de haber tenido éxito para entonces. Esta página usa deliberadamente la convención de ensayos hasta el éxito (soporte desde uno), no la de fallos antes del éxito (soporte desde cero).

Ambas aparecen en la literatura; desplazan k en uno y cambian la esperanza de uno sobre p a q sobre p. Las demos de estilo moneda con p igual a un medio y k pequeño se comprueban a mano con facilidad: para k igual a tres obtiene (un medio) al cuadrado por un medio igual a un octavo.

Los casos límite se tratan de forma explícita: cuando p es uno, el primer éxito es seguro en el ensayo uno e imposible después; cuando p se acerca a cero la masa se reparte sobre k grandes y la esperanza crece sin cota—por eso p igual a cero se rechaza en lugar de devolver un infinito silencioso.

Diseño de reintentos y sondeo

Dada una tasa de éxito estimada por intento, calcule la chance de que el primer éxito caiga en el intento k y el número medio de intentos antes de que un servicio responda.

Control de calidad y muestreo de inspección

Modele inspecciones independientes de ítems hasta el primer defecto (o el primer aprobado) e informe tanto la probabilidad del ensayo k como el conteo esperado de inspecciones.

¿Qué convención geométrica usa esto?

Ensayos hasta el primer éxito: X es el número de ensayo del primer éxito, así que k empieza en 1 y P(X=k)=(1-p)^(k-1)*p con E[X]=1/p.

¿Qué valores de p se permiten?

p debe estar en (0, 1]: mayor que cero y a lo sumo uno.

¿El resultado es aproximado o exacto?

Las fórmulas son exactas; la evaluación en punto flotante usa espacio logarítmico para k grandes de modo que la FMP se mantenga estable. No se usa muestreo aleatorio.

¿Es gratis la calculadora de distribución geométrica?

La herramienta del navegador es gratuita y se ejecuta en local.

¿Qué probabilidad hay de haber tenido éxito como muy tarde en el ensayo k?

Es el valor acumulado: uno menos la probabilidad de fallo elevada a k. Con una probabilidad de éxito de 0,25 y el tercer intento vale 0,578125, útil cuando una regla dice que se abandone tras cierto número de intentos.

Todo lo de esta página está disponible por programación. Esta sección es para equipos que quieren integrarlo en sus sistemas; el resto puede usar la herramienta de arriba sin más.

POSThttps://api.kit.forhosting.com/prob/geometric-distribution

¿Prefiere automatizarlo? Un POST autenticado crea la tarea; el resultado llega por webhook o enlace firmado. La misma capacidad también se ejecuta aquí en la web, por email y desde Telegram — y pronto también desde nuestra app.

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/prob/geometric-distribution \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"p":0.25,"k":3}'
{
  "p": 0.25,
  "k": 3
}
{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "prob.geometric_distribution",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

La API es asíncrona: la llamada devuelve un task_id al instante y el resultado llega por webhook. El polling está limitado a 1 req/s por tarea.

Por solicitud$0.002

Precio publicado — sin tokens ni créditos inventados. Una tarea fallida no se cobra.

max_k1000000
HTTPCódigoSignificado
401unauthorizedAPI key ausente o inválida.
402insufficient_balanceEl saldo no cubre el precio de la tarea.
404unknown_typeEl tipo de tarea no existe.
429rate_limitedDemasiadas peticiones. Use el webhook en vez de sondear.

Valores de p fuera de cero a uno se rechazan con invalid_input para que las respuestas de deberes y los reintentos de producción se mantengan honestos.

Qué cubre el modelo geométrico y cómo se define la probabilidad

Si su libro escribe P de Y igual a k como q a la k por p con k desde cero, traduzca fijando el k de esta herramienta en Y más uno, o compare solo la p compartida y la fórmula de la FMP impresa en el JSON.

Cómo llamar a la API y leer la respuesta JSON

Debe ser un número finito estrictamente mayor que cero y a lo sumo uno. Dos cadenas de fórmula documentan la convención para que las interfaces posteriores muestren la misma definición que las personas buscaron. Comprobación clásica: p igual a cero punto dos cinco y k igual a tres produce probabilidad cero punto uno cuatro cero seis dos cinco, ensayos esperados cuatro y varianza doce. Otra: p igual a uno y k igual a uno produce probabilidad uno y ensayos esperados uno; el mismo p con k igual a dos produce probabilidad cero. Envíe un cuerpo JSON con dos campos obligatorios. El campo p es la probabilidad de éxito en cada ensayo; se aceptan los alias probability, success_p y prob. El campo k es el índice de ensayo del primer éxito que le importa; los alias trial, n y trials se mapean al mismo significado. k debe ser un entero completo de uno a un millón. Una respuesta exitosa devuelve p y k normalizados, la probabilidad de fallo q, y la FMP como cadena decimal recortada (probability) y como doble IEEE (probability_number) más una cadena porcentual. También devuelve expected_trials como uno sobre p, variance como q sobre p al cuadrado, y la FDA en k como cdf y cdf_number. Si p es negativo, mayor que uno o exactamente cero, o si k falta, es fraccionario o está por debajo de uno, el manejador lanza invalid_input con un mensaje que nombra el campo—esos fallos no se cobran. El precio es un fijo de $0.002 por petición exitosa con unidad item y precio marginal unitario cero. Prefiera probability (cadena) cuando necesite dígitos de visualización estables; use probability_number cuando vaya a encadenar más matemáticas de punto flotante en un script de cliente.

Consejos prácticos, límites y diferencias con herramientas relacionadas

No confunda esta página con herramientas binomiales o contadores de combinaciones de otras partes del kit: la ley binomial cuenta cuántos éxitos ocurren en un número fijo de ensayos, mientras que la geométrica se detiene en el primer éxito y trata el índice de ensayo como aleatorio. Las páginas de probabilidad de suma de dados responden a otra intención de búsqueda—sumas de caras poliedrales—, no a esperas de Bernoulli repetidas. Si necesita la parametrización de fallos antes del éxito, convierta: el número de fallos antes del primer éxito es X menos uno, con esperanza q sobre p; esta calculadora mantiene la forma de número de ensayo porque coincide con la frase «primer éxito en el ensayo k» en las consultas de búsqueda. Manténgase con k a lo sumo un millón para que la evaluación en espacio logarítmico de la FMP sea barata en Worker y en el navegador. Para demos en clase, prefiera pares de libro pequeños—p igual a un medio con k de uno a cinco, o p igual a un décimo con k igual a diez—para que los estudiantes expandan (uno menos p) a la potencia (k menos uno) a mano y contrasten la API línea por línea. Al modelar reintentos de software, mapee el «número de intento» a k y la tasa de éxito observada a p; expected_trials indica entonces el número medio de intentos antes de que un endpoint sano responda, y la FDA indica con qué frecuencia termina dentro de un límite de intentos presupuestado. La validación fallida nunca gasta saldo prepago, de modo que los scripts exploratorios pueden sondear los bordes a bajo costo. Prefiera los campos de fórmula impresos al documentar soluciones de deberes, y prefiera expected_trials sobre inversas ad hoc de p en hojas de cálculo para que todo el equipo comparta la misma definición de la espera media.

Deberes y laboratorios de enseñanza de probabilidad

Asigne ejercicios de FMP y esperanza geométricas y deje que los estudiantes contrasten P(X=k) y E[X]=1/p con un resultado determinista de API o del navegador gratis.

¿Qué significa expected_trials?

Es E[X] = 1/p, el número medio de ensayos independientes necesarios hasta el primer éxito bajo este modelo geométrico.

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