高中数学 第二章 概率 2.2 超几何分布课件 北师大版选修2-3
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
复习课件
高中数学 第二章 概率 2.2 超几何分布课件 北师大版选修2-3
第二章
概率
§2 超几何分布
01 预习篇
02课堂篇
03提高篇
04 巩固篇
课时作业
知识点 超几何分布 [填一填] 一般地,设有 N 件产品,其中有 M(M≤N)件次品,从中任 取 n(n≤N)件产品.用 X 表示取出的 n 件产品中次品的件数,那
故随机变量 ξ 的分布列为
ξ1 2
P
3 4
1 4
规律方法 解此类题的关键是在理解题意的基础上正确运用 排列、组合知识计算出基本事件的个数.在列好分布列后,可根 据分布列的性质检验结果是否正确.
在 10 件产品中,有 3 件一等品,4 件二等品,3 件三等品.从 这 10 件产品中任取 3 件.求取出的 3 件产品中一等品件数 X 的 分布列.
(2)乙答对试题数可能为 1,2,3.
所以乙所得分数 Y=5,10,15. P(Y=5)=CC22C13018=115, P(Y=10)=CC12C13028=175, P(Y=15)=CC31380=175. 所以乙所得分数 Y 的分布列为
Y=ai 5 10 15
P(Y=ai)
1 15
7 15
7 15
[解] (1)X 的可能取值为 0,1,2,3. P(X=0)=CC31340=310,P(X=1)=CC24C13016=130, P(X=2)=CC14C13026=12,P(X=3)=CC31360=16. 所以甲答对试题数 X 的分布列为
X=k
0 1 23
P(X=k)
1 3 11 30 10 2 6
服务的概率为221460=190.
(3)随机变量 ξ 的所有可能取值为 1 和 2.
“ξ=1”表示“只有 1 人参加 A 岗位服务”,其分配方案有
C15C24A33=180(种),故 P(ξ=1)=128400=34.
“ξ=2”表示“有 2 人参加 A 岗位服务”,其分配方案有
C25A33=60(种),故 P(ξ=2)=26400=14.
[解] (1)P=1-CC04C12026=1-1455=23, 即顾客中奖的概率为23. (2)X 的所有可能值为 0,10,20,50,60. P(X=0)=CC04C12026=13, P(X=10)=CC13C12016=25, P(X=20)=CC21230=115,
P(X=50)=CC11C12016=125, P(X=60)=CC11C12013=115, 故 X 的分布列为:
1.如何判断随机变量 X 是否服从超几何分布? 判断超几何分布时必须满足以下两条: (1)总数为 N 的物品只分为两类:M(M≤N)件为甲类(或次 品),其余的 N-M 件为乙类(或正品). (2)随机变量 X 表示从 N 件物品中任取 n(n≤N)件物品,其中 所含甲类物品的件数.
2.通过实例说明超几何分布及其推导过程
的,属古典概型,故取 M 个小球的方法共有 CMN 种,其中含有 m
个红球的取法有
C
m n
·C
M-m N-n
种
,
于
是
得
取
m
个红球的概率为
Cmn ·CCNMMN--nm,令取到红球的个数 X=m 即得超几何分布列.
3.方程思想和分类讨论思想在超几何分布中的应用 超几何分布是一种离散型随机变量的分布,其分布列的性质 自然也具有一般随机变量分布列的两条性质,自然也可用方程思 想求解分布列中的某些未知量,而在求解一些随机变量的概率 时,有时需要进行分类讨论.
0)≈0.144.
1.一批产品共 50 件,次品率为 4%,从中任取 10 件,则
抽到 1 件次品的概率约为( A )
A.0.327
B.0.032 6
C.0.326
D.0.032 7
解析:一批产品共 50 件,其中有 50×4%=2 件次品,48 件正品,从中任取 10 件共有 C5100种选法,其中抽 1 件次品有 C948 C12种方法.所以抽到 1 件次品的概率是 p=CC94851C00 21≈0.327.
解:以 50 箱为一批产品,从中随机抽取 5 箱,用 X 表示“5 箱中不合格品的箱数”,则 X 服从参数为 N=50,M=2,n=5 的超几何分布.
这批产品被接收的条件是 5 箱中没有不合格品或只有 1 箱不 合格品,所以被接收的概率为 P(X≤1),即 P(X≤1)=P(X=0)+ P(X=1)=CC02C550548+CC12C550448=224435.
休息时间到啦
同学们,下课休息十分钟。现在是休息时间,你们休息一 看看远处,要保护好眼睛哦~站起来动一动,久坐对身体
袋中有 4 个红球,3 个黑球,从袋中随机取球,设取到一个 红球得 2 分,取到一个黑球得 1 分,从袋中任取 4 个球.
(1)求得分数 X 的分布列; (2)求得分大于 6 分的概率.
么 P(X=k)=
(其中 k 为非负整数).
如果一个随机变量的分布列由上式确定,则称 X 服从参数为 N,M,n 的 超几何分布 .
[答一答] 如何正确理解超几何分布?
提示:(1)超几何分布是不放回的抽样; (2)超几何分布中各参数 k,n,M,N 的意义分别为:k 是取 出的次品件数,n 是取出的产品数,M 是产品中的次品数,N 是 产品总数.
X0
1
2
3
P
7 24
21 40
7 40
1 120
——规范解答系列—— [例 4] 甲、乙两人参加一次英语口语考试,已知在备选的 10 道试题中,甲能答对其中的 6 道试题,乙能答对其中的 8 道 试题.规定每次考试都从备选题中随机抽出 3 题进行测试,答对 一题得 5 分,答错一题得 0 分. 求:(1)甲答对试题数 X 的分布列; (2)乙所得分数 Y 的分布列.
3.已知某批产品共 100 件,其中二等品有 20 件.从中任意
抽取 2 件,ξ 表示取出的 2 件产品中二等品的件数,试填写下列
关于 ξ 的分布列:
ξ=k
0
1
2
P(ξ=k)
316 495
32
19
99
495
解析:ξ 的可能取值为 0,1,2,ξ 服从参数为 N=100,M=20, n=2 的超几何分布,则 P(ξ=0)=CC02012C00820=341965,P(ξ=1)=CC12021C00810 =3929,P(ξ=2)=CC22012C00800=41995.
构造以下数学模型:一箱内有 N 个小球,其中有红球 n 个,
从箱中所有小球中任取 M 个(M≤N),这 M 个小球中所含红球的
个数 X 是一个随机变量.事件{X=m}的概率 P(X=m)=CmnCCNMMN--nm (0≤m≤l,l 为 n 和 M 中较小的一个).则随机变量 X 的分布列
即为超几何分布,推导如下:由于取到每个小球的概率都是相等
X 0 10 20
50
60
P
1 3
2 5
1 15
2 15
1 15
规律方法 本题以超几何分布为背景,主要考查了概率的计 算,离散型随机变量的分布列的求法及解决实际问题的能力.
生产方提供 50 箱的一批产品,其中有 2 箱不合格品,采购 方接收该批产品的准则是:从该批产品中任取 5 箱产品进行检 测,若至多有 1 箱不合格品,便接收该批产品.问该批产品被接 收的概率是多少?
解:(1)X 的取值为 8,7,6,5. P(X=8)=CC4447=315,P(X=7)=CC34C74 13=1325, P(X=6)=CC24C74 23=1385,P(X=5)=CC14C74 33=345. ∴得分数 X 的分布列为
X8 7 6 5
P
1 35
12 35
18 35
4 35
(2)P(X>6)=P(X=7)+P(X=8)=1325+315=1335.
X=2,表示取出的 5 件产品中有 2 件次品,3 件正品,所以 P(X=2)=CC23C15037=152;
X=3,表示取出的 5 件产品中有 3 件次品,2 件正品,所以 P(X=3)=CC33C15027=112.
所以 X 的分布列为
X0 1 2 3
P
1 12
5 12
5 12
1 12
规律方法 解答本题的关键在于先分析随机变量是否满足超 几何分布,如果满足超几何分布的条件,则直接利用超几何分布 模型解决.如果不满足,则应借助相应概率公式求解.
即这批产品被接收的概率为224435(约为 0.991 84).
[例 3] 甲、乙等 5 名大运会志愿者被随机分到 A,B,C, D 4 个不同的岗位服务,每个岗位至少需要 1 名志愿者.
(1)求甲、乙两人同时参加 A 岗位服务的概率; (2)求甲、乙两人不在同一岗位服务的概率; (3)设随机变量 ξ 为这 5 名志愿者中参加 A 岗位服务的人数, 求 ξ 的分布列. [思路探究] 事件相当于把 5 名大运会志愿者分配到 4 个不 同的岗位,针对不同的事件求出其包含的基本事件的个数,再根 据古典概型的概率公式求解即可.
在含有 5 件次品的 100 件产品中,任取 3 件,试求: (1)取到的次品数 X 的分布列; (2)至少取到 1 件次品的概率.
解:(1)由于从 100 件产品中任取 3 件的结果数为 C3100,从 100 件产品中任取 3 件,其中恰有 k 件次品的结果数为 Ck5C39-5 k, 那么从 100 件产品中任取 3 件,其中恰有 k 件次品的概率为 P(X =k)=CCk5C310390-5 k,k=0,1,2,3.
2.12 人的兴趣小组中有 5 人是“三好学生”,现从中任选 6 人参加竞赛,若随机变量 X 表示参加竞赛的“三好学生”的人 数,则CC35C16237为( C )
A.P(X=6) B.P(X=5) C.P(X=3) D.P(X=7)
解析:由题意可知随机变量 X 服从参数为 N=12,M=5,n =6 的超几何分布,由公式 P(X=k)=CkMCCnNnN--kM易知CC35C61237表示的是 k=X=3 的取值概率.
所以随机变量 X 的分布列为
X
0
1
2
ห้องสมุดไป่ตู้
3
P
C05C395 C3100
C15C295 C3100
C25C195 C3100
C35C095 C3100
(2)根据随机变量 X 的分布列,可得至少取到 1 件次品的概
率 为 P(X≥1) = P(X = 1) + P(X = 2) + P(X = 3) = 1 - P(X =
题型一 超几何分布的概率 [例 1] 在 10 件产品中有 3 件次品,7 件正品,现从中抽取 5 件,求抽得的次品件数 X 的分布列. [思路探究] 显然 X 服从超几何分布.
[解] X 的可能取值为 0,1,2,3. X=0,表示取出的 5 件产品全是正品, 所以 P(X=0)=CC03C15057=22512=112; X=1,表示取出的 5 件产品中有 1 件次品,4 件正品,所以 P(X=1)=CC13C15047=152;
题型二 超几何分布的应用 [例 2] 在一次购物活动中,假设在 10 张券中有一等奖券 1 张,可获价值 50 元的奖品;有二等奖券 3 张,每张可获价值 10 元的奖品;其余 6 张没有奖,某顾客从此 10 张中任取 2 张,求: (1)该顾客中奖的概率; (2)该顾客获得的奖品总价值 X(元)的概率分布列. [思路探究] 解答本题可先利用对立事件求出顾客中奖的 概率,再分析 X 的所有可能取值,明确 X 取各个值的事件,利 用组合及公式 P=mn 进行计算求解.
[解] 把 5 名大运会志愿者分配到 4 个不同的岗位,且每个 岗位至少需要 1 名志愿者,有 C25A44=240 种安排方法,所以基本 事件的个数为 240.
(1)甲、乙两人同时参加 A 岗位服务的分配方案有 A33=6(种). 由古典概型概率的计算公式可知,甲、乙两人同时参加 A 岗 位服务的概率为2640=410. (2)甲、乙两人不在同一岗位服务的分配方案有 240-A44= 216(种). 由古典概型概率的计算公式可知,甲、乙两人不在同一岗位
解:由题意知 X 的所有可能取值为 0,1,2,3,且 X 服从参数 为 N=10,M=3,n=3 的超几何分布,
因此 P(X=k)=Ck3CC31370-k(k=0,1,2,3). 所以 P(X=0)=CC03C13037=13250=274;
P(X=1)=CC13C13027=16230=2410; P(X=2)=CC23C13017=12210=470; P(X=3)=CC33C13007=1210. 故 X 的分布列为:
高中数学 第二章 概率 2.2 超几何分布课件 北师大版选修2-3
第二章
概率
§2 超几何分布
01 预习篇
02课堂篇
03提高篇
04 巩固篇
课时作业
知识点 超几何分布 [填一填] 一般地,设有 N 件产品,其中有 M(M≤N)件次品,从中任 取 n(n≤N)件产品.用 X 表示取出的 n 件产品中次品的件数,那
故随机变量 ξ 的分布列为
ξ1 2
P
3 4
1 4
规律方法 解此类题的关键是在理解题意的基础上正确运用 排列、组合知识计算出基本事件的个数.在列好分布列后,可根 据分布列的性质检验结果是否正确.
在 10 件产品中,有 3 件一等品,4 件二等品,3 件三等品.从 这 10 件产品中任取 3 件.求取出的 3 件产品中一等品件数 X 的 分布列.
(2)乙答对试题数可能为 1,2,3.
所以乙所得分数 Y=5,10,15. P(Y=5)=CC22C13018=115, P(Y=10)=CC12C13028=175, P(Y=15)=CC31380=175. 所以乙所得分数 Y 的分布列为
Y=ai 5 10 15
P(Y=ai)
1 15
7 15
7 15
[解] (1)X 的可能取值为 0,1,2,3. P(X=0)=CC31340=310,P(X=1)=CC24C13016=130, P(X=2)=CC14C13026=12,P(X=3)=CC31360=16. 所以甲答对试题数 X 的分布列为
X=k
0 1 23
P(X=k)
1 3 11 30 10 2 6
服务的概率为221460=190.
(3)随机变量 ξ 的所有可能取值为 1 和 2.
“ξ=1”表示“只有 1 人参加 A 岗位服务”,其分配方案有
C15C24A33=180(种),故 P(ξ=1)=128400=34.
“ξ=2”表示“有 2 人参加 A 岗位服务”,其分配方案有
C25A33=60(种),故 P(ξ=2)=26400=14.
[解] (1)P=1-CC04C12026=1-1455=23, 即顾客中奖的概率为23. (2)X 的所有可能值为 0,10,20,50,60. P(X=0)=CC04C12026=13, P(X=10)=CC13C12016=25, P(X=20)=CC21230=115,
P(X=50)=CC11C12016=125, P(X=60)=CC11C12013=115, 故 X 的分布列为:
1.如何判断随机变量 X 是否服从超几何分布? 判断超几何分布时必须满足以下两条: (1)总数为 N 的物品只分为两类:M(M≤N)件为甲类(或次 品),其余的 N-M 件为乙类(或正品). (2)随机变量 X 表示从 N 件物品中任取 n(n≤N)件物品,其中 所含甲类物品的件数.
2.通过实例说明超几何分布及其推导过程
的,属古典概型,故取 M 个小球的方法共有 CMN 种,其中含有 m
个红球的取法有
C
m n
·C
M-m N-n
种
,
于
是
得
取
m
个红球的概率为
Cmn ·CCNMMN--nm,令取到红球的个数 X=m 即得超几何分布列.
3.方程思想和分类讨论思想在超几何分布中的应用 超几何分布是一种离散型随机变量的分布,其分布列的性质 自然也具有一般随机变量分布列的两条性质,自然也可用方程思 想求解分布列中的某些未知量,而在求解一些随机变量的概率 时,有时需要进行分类讨论.
0)≈0.144.
1.一批产品共 50 件,次品率为 4%,从中任取 10 件,则
抽到 1 件次品的概率约为( A )
A.0.327
B.0.032 6
C.0.326
D.0.032 7
解析:一批产品共 50 件,其中有 50×4%=2 件次品,48 件正品,从中任取 10 件共有 C5100种选法,其中抽 1 件次品有 C948 C12种方法.所以抽到 1 件次品的概率是 p=CC94851C00 21≈0.327.
解:以 50 箱为一批产品,从中随机抽取 5 箱,用 X 表示“5 箱中不合格品的箱数”,则 X 服从参数为 N=50,M=2,n=5 的超几何分布.
这批产品被接收的条件是 5 箱中没有不合格品或只有 1 箱不 合格品,所以被接收的概率为 P(X≤1),即 P(X≤1)=P(X=0)+ P(X=1)=CC02C550548+CC12C550448=224435.
休息时间到啦
同学们,下课休息十分钟。现在是休息时间,你们休息一 看看远处,要保护好眼睛哦~站起来动一动,久坐对身体
袋中有 4 个红球,3 个黑球,从袋中随机取球,设取到一个 红球得 2 分,取到一个黑球得 1 分,从袋中任取 4 个球.
(1)求得分数 X 的分布列; (2)求得分大于 6 分的概率.
么 P(X=k)=
(其中 k 为非负整数).
如果一个随机变量的分布列由上式确定,则称 X 服从参数为 N,M,n 的 超几何分布 .
[答一答] 如何正确理解超几何分布?
提示:(1)超几何分布是不放回的抽样; (2)超几何分布中各参数 k,n,M,N 的意义分别为:k 是取 出的次品件数,n 是取出的产品数,M 是产品中的次品数,N 是 产品总数.
X0
1
2
3
P
7 24
21 40
7 40
1 120
——规范解答系列—— [例 4] 甲、乙两人参加一次英语口语考试,已知在备选的 10 道试题中,甲能答对其中的 6 道试题,乙能答对其中的 8 道 试题.规定每次考试都从备选题中随机抽出 3 题进行测试,答对 一题得 5 分,答错一题得 0 分. 求:(1)甲答对试题数 X 的分布列; (2)乙所得分数 Y 的分布列.
3.已知某批产品共 100 件,其中二等品有 20 件.从中任意
抽取 2 件,ξ 表示取出的 2 件产品中二等品的件数,试填写下列
关于 ξ 的分布列:
ξ=k
0
1
2
P(ξ=k)
316 495
32
19
99
495
解析:ξ 的可能取值为 0,1,2,ξ 服从参数为 N=100,M=20, n=2 的超几何分布,则 P(ξ=0)=CC02012C00820=341965,P(ξ=1)=CC12021C00810 =3929,P(ξ=2)=CC22012C00800=41995.
构造以下数学模型:一箱内有 N 个小球,其中有红球 n 个,
从箱中所有小球中任取 M 个(M≤N),这 M 个小球中所含红球的
个数 X 是一个随机变量.事件{X=m}的概率 P(X=m)=CmnCCNMMN--nm (0≤m≤l,l 为 n 和 M 中较小的一个).则随机变量 X 的分布列
即为超几何分布,推导如下:由于取到每个小球的概率都是相等
X 0 10 20
50
60
P
1 3
2 5
1 15
2 15
1 15
规律方法 本题以超几何分布为背景,主要考查了概率的计 算,离散型随机变量的分布列的求法及解决实际问题的能力.
生产方提供 50 箱的一批产品,其中有 2 箱不合格品,采购 方接收该批产品的准则是:从该批产品中任取 5 箱产品进行检 测,若至多有 1 箱不合格品,便接收该批产品.问该批产品被接 收的概率是多少?
解:(1)X 的取值为 8,7,6,5. P(X=8)=CC4447=315,P(X=7)=CC34C74 13=1325, P(X=6)=CC24C74 23=1385,P(X=5)=CC14C74 33=345. ∴得分数 X 的分布列为
X8 7 6 5
P
1 35
12 35
18 35
4 35
(2)P(X>6)=P(X=7)+P(X=8)=1325+315=1335.
X=2,表示取出的 5 件产品中有 2 件次品,3 件正品,所以 P(X=2)=CC23C15037=152;
X=3,表示取出的 5 件产品中有 3 件次品,2 件正品,所以 P(X=3)=CC33C15027=112.
所以 X 的分布列为
X0 1 2 3
P
1 12
5 12
5 12
1 12
规律方法 解答本题的关键在于先分析随机变量是否满足超 几何分布,如果满足超几何分布的条件,则直接利用超几何分布 模型解决.如果不满足,则应借助相应概率公式求解.
即这批产品被接收的概率为224435(约为 0.991 84).
[例 3] 甲、乙等 5 名大运会志愿者被随机分到 A,B,C, D 4 个不同的岗位服务,每个岗位至少需要 1 名志愿者.
(1)求甲、乙两人同时参加 A 岗位服务的概率; (2)求甲、乙两人不在同一岗位服务的概率; (3)设随机变量 ξ 为这 5 名志愿者中参加 A 岗位服务的人数, 求 ξ 的分布列. [思路探究] 事件相当于把 5 名大运会志愿者分配到 4 个不 同的岗位,针对不同的事件求出其包含的基本事件的个数,再根 据古典概型的概率公式求解即可.
在含有 5 件次品的 100 件产品中,任取 3 件,试求: (1)取到的次品数 X 的分布列; (2)至少取到 1 件次品的概率.
解:(1)由于从 100 件产品中任取 3 件的结果数为 C3100,从 100 件产品中任取 3 件,其中恰有 k 件次品的结果数为 Ck5C39-5 k, 那么从 100 件产品中任取 3 件,其中恰有 k 件次品的概率为 P(X =k)=CCk5C310390-5 k,k=0,1,2,3.
2.12 人的兴趣小组中有 5 人是“三好学生”,现从中任选 6 人参加竞赛,若随机变量 X 表示参加竞赛的“三好学生”的人 数,则CC35C16237为( C )
A.P(X=6) B.P(X=5) C.P(X=3) D.P(X=7)
解析:由题意可知随机变量 X 服从参数为 N=12,M=5,n =6 的超几何分布,由公式 P(X=k)=CkMCCnNnN--kM易知CC35C61237表示的是 k=X=3 的取值概率.
所以随机变量 X 的分布列为
X
0
1
2
ห้องสมุดไป่ตู้
3
P
C05C395 C3100
C15C295 C3100
C25C195 C3100
C35C095 C3100
(2)根据随机变量 X 的分布列,可得至少取到 1 件次品的概
率 为 P(X≥1) = P(X = 1) + P(X = 2) + P(X = 3) = 1 - P(X =
题型一 超几何分布的概率 [例 1] 在 10 件产品中有 3 件次品,7 件正品,现从中抽取 5 件,求抽得的次品件数 X 的分布列. [思路探究] 显然 X 服从超几何分布.
[解] X 的可能取值为 0,1,2,3. X=0,表示取出的 5 件产品全是正品, 所以 P(X=0)=CC03C15057=22512=112; X=1,表示取出的 5 件产品中有 1 件次品,4 件正品,所以 P(X=1)=CC13C15047=152;
题型二 超几何分布的应用 [例 2] 在一次购物活动中,假设在 10 张券中有一等奖券 1 张,可获价值 50 元的奖品;有二等奖券 3 张,每张可获价值 10 元的奖品;其余 6 张没有奖,某顾客从此 10 张中任取 2 张,求: (1)该顾客中奖的概率; (2)该顾客获得的奖品总价值 X(元)的概率分布列. [思路探究] 解答本题可先利用对立事件求出顾客中奖的 概率,再分析 X 的所有可能取值,明确 X 取各个值的事件,利 用组合及公式 P=mn 进行计算求解.
[解] 把 5 名大运会志愿者分配到 4 个不同的岗位,且每个 岗位至少需要 1 名志愿者,有 C25A44=240 种安排方法,所以基本 事件的个数为 240.
(1)甲、乙两人同时参加 A 岗位服务的分配方案有 A33=6(种). 由古典概型概率的计算公式可知,甲、乙两人同时参加 A 岗 位服务的概率为2640=410. (2)甲、乙两人不在同一岗位服务的分配方案有 240-A44= 216(种). 由古典概型概率的计算公式可知,甲、乙两人不在同一岗位
解:由题意知 X 的所有可能取值为 0,1,2,3,且 X 服从参数 为 N=10,M=3,n=3 的超几何分布,
因此 P(X=k)=Ck3CC31370-k(k=0,1,2,3). 所以 P(X=0)=CC03C13037=13250=274;
P(X=1)=CC13C13027=16230=2410; P(X=2)=CC23C13017=12210=470; P(X=3)=CC33C13007=1210. 故 X 的分布列为: