確率変数 X が二項分布 $B(n,p)$ に従うとき, 期待値は次で与えられる.
$$E[X]=np$$
モーメント母関数を用いて証明する.
確率変数 X が二項分布 $B(n, p)$ に従うときのモーメント母関数は
$$M(t)=(q+p\mathrm{e}^{t})^{n}$$
で与えられる. このときモーメント母関数と期待値の関係
$$E[X]=M'(0)$$
より
$$M’_{X}(t)=np\rm{e}^{t}(p\mathrm{e}^{t}+q)^{n-1}$$
を計算すれば次を得る.
$$E[X]=M’_{X}(0)=np(p+q)=np$$