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$n$ las bolas se lanzan al azar en $k$ papeleras: ¿cuántas están vacías?

Ya se han planteado aquí un gran número de variantes de esta pregunta, entre ellas estas un , dos que se acercan, pero ninguno parece responder a mi pregunta.

Supongamos que $n$ las bolas se lanzan al azar y de forma independiente en $k$ contenedores.

¿Cuál es la probabilidad de encontrar $x$ ¿contenedores vacíos?

¿Cuál es la previsión del número de contenedores vacíos?

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Esta pregunta no sólo pide el número esperado de recipientes vacíos, que duplica el enlace de MJD, sino también la distribución (?) de los números de recipientes vacíos. Parece que la probabilidad de $k$ las papeleras especificadas están vacías se trató antes de pero este es un asunto (¿sutilmente?) diferente, ya que $k$ que los recipientes especificados estén vacíos no se corresponde con el sólo resultado de que muchas papeleras estén vacías, y de hecho no excluye que haya más papeleras vacías. Podría haber espacio para elaborar la respuesta anterior.

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@MJD - la otra pregunta no considera la distribución en sí, por lo tanto es diferente. Acepté como la solución para la distribución real en encontrado en los comentarios de Andre.

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Oli Puntos 89

Hacemos la expectativa, sin encontrar la distribución. Sea $X_i=1$ si Bin $i$ está vacía, y dejemos que $X_i=0$ en caso contrario. Entonces el número de recipientes vacíos es $X_1+\cdots+X_k$ y el número esperado es $E(X_1)+\cdots+E(X_k)$ .

La bandeja de probabilidad $i$ está vacío es $\left(\frac{k-1}{k}\right)^n$ . Así, $E(X_i)=\left(\frac{k-1}{k}\right)^n$ . Multiplicar por $k$ para el número esperado de recipientes vacíos.

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Gracias @Andre. Por desgracia, la probabilidad es lo que realmente busco.

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Exactamente $x$ o al menos $x$ ? Se puede escribir una expresión de inclusión/exclusión.

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Exactamente $x$ y estoy de acuerdo en que IE funcionaría. Crees que existe una fórmula de forma cerrada para ello?

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nickdon2006 Puntos 36

El PO está más preocupado por la primera pregunta, ¿cuál es la probabilidad de $x$ cubos vacíos.

Déjame intentarlo. Empieza con $x=1$ . Por lo tanto, todos los restantes $k-1$ las papeleras NO están vacías. El número total de contenedores $n$ bolas en $k-1$ contenedores es estándar y muchas soluciones en línea, el número es $C_{n+k-2}^{k-2}$ . Esto incluye las situaciones en las que algunas papeleras están vacías. Por lo tanto, si todas las papeleras NO están vacías, el número total de formas es poner $n-(k-1)$ bolas en $k-1$ cubos (se supone que cada cubo tiene ya 1 bola). Tiene $C_{n-1}^{k-2}$ maneras. Así, $$Prob(x=1) = n*\frac{C_{n-1}^{k-2}}{C_{n+k-2}^{k-2}}$$ La razón por la que multiplicamos por $n$ es por $C_n^1$ formas de elegir qué casilla está vacía.

Creo que otras situaciones para $x$ puede derivarse de forma similar.

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