二项分布课件-高二下学期数学苏教版(2019)选择性必修第二册
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解析
活动二 了解二项分布的概念 探究 (1) 求“重复抛掷一枚质地均匀的硬币 5 次,其中有 3 次正面向上”的概率; 【解析】 因为是重复抛掷,所以相当于做了 5 次独立重复试验,所以 3 次正面向 上的概率为 P=C35×123×122=156. (2) 求“重复抛掷一枚质地均匀的骰子 3 次,其中有 2 次出现 1 点”的概率. 【解析】 抛掷一枚骰子,出现 1 点的概率是16,所求概率为 C23×162×56=752, 所以重复抛掷一枚骰子,其中有 2 次出现 1 点的概率为752.
P(X=1)=C15121124=352;
解析
P(X=2)=C25122123=1302=156; P(X=3)=C35123122=1302=156; P(X=4)=C45124121=352; P(X=5)=C55125120=312. (2) 若游戏中重复抛一枚硬币 n 次,则正面朝上次数 X=k 的概率是多少? 【解析】 P(X=k)=Ckn12k12n-k.
解析
2. 二项分布的定义: 在 n 次独立重复试验中,每次试验事件 A 发生的概率均为 p(0<p<1),即 P(A)=p, P( A )=1-p=q.在 n 次独立重复试验中,事件 A 恰好发生 k(0≤k≤n)次的概率为 Pn(k)=Cknpkqn-k,p+q=1,k=0,1,2,…,n. Pn(k)=Cknpkqn-k 恰好是(p+q)n 的二项展开式中的第(k+1)项. 若随机变量 X 的分布列为 P(X=k)=Cknpkqn-k,0<p<1,p+q=1,k=0,1,2,…,n, 则称 X 服从参数为 n,p 的二项分布,记作 X~B(n,p).
解析
活动三 二项分布的简单应用 例 2 求随机抛掷 100 次均匀硬币,正好出现 50 次正面的概率. 【解析】设 X 为抛掷 100 次硬币出现正面的次数,依题意,随机变量 X~B(100,0.5), 则 P(X=50)=C51000p50q100-50=C510000.5100≈8%. 故随机抛掷 100 次均匀硬币,正好出现 50 次正面的概率约为 8%.
解析
例 3 设某保险公司吸收 10 000 人参加人身意外保险,该公司规定:每人每年付给
公司 120 元,若意外死亡,公司将赔偿 10 000 元.如果已知每人每年意外死亡的概率为
0.006,那么该公司会赔本吗? 【解析】 设这 10 000 人中意外死亡的人数为 X,根据题意,X 服从二项分布 B (10 000, 0.006), P(X=k)=Ck10 0000.006k(1-0.006)10 000-k. 死亡人数为 X 人时,公司要赔偿 X 万元,此时公司的利润为(120-X)万元. 由上述分布,公司赔本的概率为
解析
例 1 判断下列试验是不是独立重复试验,为什么? (1) 依次投掷四枚质地不同的硬币; (2) 某人射击,击中目标的概率是稳定的,他连续射击了 10 次,其中 6 次击中; (3) 不透明的口袋中装有 5 个白球,3 个红球,2 个黑球,依次从中抽取 5 个球, 恰好抽出 4 个白球. 【解析】 (1) 由于试验的条件不同(质地不同),因此不是独立重复试验. (2) 某人射击击中的概率是稳定的,因此是独立重复试验. (3) 每次抽取,试验的结果有三种不同颜色,且每种颜色出现的可能性不相等,因 此不是独立重复试验.
解析
思考 4►►►
这两个问题有什么共同点和不同点?
【解析】 略
思考 5►►►
(1) 上述游戏是否可以看成独立重复试验?掷硬币游戏中,我们用 X 表示正面朝上
的次数,请探求 X 的取值和相应的概率;
【解析】 是独立重复试验.
X 的取值可以为 0,1,2,3,4,5.
P(X=0)=C05120125=312;
X
0
P
C03q3
1 C13pq2
2 C23p2q
3 C33p3解析源自思考 2►►► 各次试验的结果有无影响? 【解析】 各次试验的结果无影响,即各次试验相互独立.
解析
1. n 次独立重复试验的定义: 一般地,由 n 次试验构成,且每次试验相互独立完成,每次试验的结果仅有两种对 立的状态,即 A 与 A ,每次试验中 P(A)=p>0,我们将这样的试验称为 n 次独立重复试 验,也称为伯努利试验. 思考 3►►► n 次独立重复试验必须具备哪些条件? 【解析】 ①每次试验是在同样条件下进行. ②每次试验都只有两种结果:发生与不发生. ③各次试验之间相互独立. ④每次试验,某事件发生的概率都是一样的.
第8章
概率
8.2 离散型随机变量及其分布列 8.2.3 二项分布
目 录
Contents
学习目标 活动方案 检测反馈
学习目标
1. 通过具体实例,了解 n 次独立重复试验. 2. 掌握二项分布公式及其数字特征. 3. 能利用二项分布解决一些简单的实际问题.
活动方案
活动一 了解 n 次独立重复试验(伯努利试验)的概念 思考 1►►► 射击手射击 1 次,击中目标的概率为 p(p>0).现连续射击 3 次,记击中目标的次 数为 X,则随机变量 X 的概率分布是什么?
120
120
P(120-X<0)=1-P(X≤120)=1- P(X=k)=1- Ck10 0000.006k·0.99410 000-k)≈0,
【解析】 记“击中目标”为事件 A,在 X=k 时,根据试验的独立性,事件 A 在某
指定的 k 次发生时,其余的(3-k)次则不发生,其概率为 pkq3-k.而 3 次试验中发生 k 次 A
的方式有 C3k种,故有 P(X=k)=Ck3pkq3-k,k=0,1,2,3. 因此,随机变量 X 的概率分布如下表所示.
思考 6►►► (1) 如何判断一个随机变量的分布是否为二项分布? 【解析】 ①在每次试验中只有两种可能的结果,而且是互相独立的; ②每次试验是独立的,与其他各次试验结果无关; ③结果事件发生的概率在整个系列试验中保持不变. (2) 二项分布与两点分布有何关系? 【解析】 两点分布是二项分布当 n=1 时的特殊情形.
活动二 了解二项分布的概念 探究 (1) 求“重复抛掷一枚质地均匀的硬币 5 次,其中有 3 次正面向上”的概率; 【解析】 因为是重复抛掷,所以相当于做了 5 次独立重复试验,所以 3 次正面向 上的概率为 P=C35×123×122=156. (2) 求“重复抛掷一枚质地均匀的骰子 3 次,其中有 2 次出现 1 点”的概率. 【解析】 抛掷一枚骰子,出现 1 点的概率是16,所求概率为 C23×162×56=752, 所以重复抛掷一枚骰子,其中有 2 次出现 1 点的概率为752.
P(X=1)=C15121124=352;
解析
P(X=2)=C25122123=1302=156; P(X=3)=C35123122=1302=156; P(X=4)=C45124121=352; P(X=5)=C55125120=312. (2) 若游戏中重复抛一枚硬币 n 次,则正面朝上次数 X=k 的概率是多少? 【解析】 P(X=k)=Ckn12k12n-k.
解析
2. 二项分布的定义: 在 n 次独立重复试验中,每次试验事件 A 发生的概率均为 p(0<p<1),即 P(A)=p, P( A )=1-p=q.在 n 次独立重复试验中,事件 A 恰好发生 k(0≤k≤n)次的概率为 Pn(k)=Cknpkqn-k,p+q=1,k=0,1,2,…,n. Pn(k)=Cknpkqn-k 恰好是(p+q)n 的二项展开式中的第(k+1)项. 若随机变量 X 的分布列为 P(X=k)=Cknpkqn-k,0<p<1,p+q=1,k=0,1,2,…,n, 则称 X 服从参数为 n,p 的二项分布,记作 X~B(n,p).
解析
活动三 二项分布的简单应用 例 2 求随机抛掷 100 次均匀硬币,正好出现 50 次正面的概率. 【解析】设 X 为抛掷 100 次硬币出现正面的次数,依题意,随机变量 X~B(100,0.5), 则 P(X=50)=C51000p50q100-50=C510000.5100≈8%. 故随机抛掷 100 次均匀硬币,正好出现 50 次正面的概率约为 8%.
解析
例 3 设某保险公司吸收 10 000 人参加人身意外保险,该公司规定:每人每年付给
公司 120 元,若意外死亡,公司将赔偿 10 000 元.如果已知每人每年意外死亡的概率为
0.006,那么该公司会赔本吗? 【解析】 设这 10 000 人中意外死亡的人数为 X,根据题意,X 服从二项分布 B (10 000, 0.006), P(X=k)=Ck10 0000.006k(1-0.006)10 000-k. 死亡人数为 X 人时,公司要赔偿 X 万元,此时公司的利润为(120-X)万元. 由上述分布,公司赔本的概率为
解析
例 1 判断下列试验是不是独立重复试验,为什么? (1) 依次投掷四枚质地不同的硬币; (2) 某人射击,击中目标的概率是稳定的,他连续射击了 10 次,其中 6 次击中; (3) 不透明的口袋中装有 5 个白球,3 个红球,2 个黑球,依次从中抽取 5 个球, 恰好抽出 4 个白球. 【解析】 (1) 由于试验的条件不同(质地不同),因此不是独立重复试验. (2) 某人射击击中的概率是稳定的,因此是独立重复试验. (3) 每次抽取,试验的结果有三种不同颜色,且每种颜色出现的可能性不相等,因 此不是独立重复试验.
解析
思考 4►►►
这两个问题有什么共同点和不同点?
【解析】 略
思考 5►►►
(1) 上述游戏是否可以看成独立重复试验?掷硬币游戏中,我们用 X 表示正面朝上
的次数,请探求 X 的取值和相应的概率;
【解析】 是独立重复试验.
X 的取值可以为 0,1,2,3,4,5.
P(X=0)=C05120125=312;
X
0
P
C03q3
1 C13pq2
2 C23p2q
3 C33p3解析源自思考 2►►► 各次试验的结果有无影响? 【解析】 各次试验的结果无影响,即各次试验相互独立.
解析
1. n 次独立重复试验的定义: 一般地,由 n 次试验构成,且每次试验相互独立完成,每次试验的结果仅有两种对 立的状态,即 A 与 A ,每次试验中 P(A)=p>0,我们将这样的试验称为 n 次独立重复试 验,也称为伯努利试验. 思考 3►►► n 次独立重复试验必须具备哪些条件? 【解析】 ①每次试验是在同样条件下进行. ②每次试验都只有两种结果:发生与不发生. ③各次试验之间相互独立. ④每次试验,某事件发生的概率都是一样的.
第8章
概率
8.2 离散型随机变量及其分布列 8.2.3 二项分布
目 录
Contents
学习目标 活动方案 检测反馈
学习目标
1. 通过具体实例,了解 n 次独立重复试验. 2. 掌握二项分布公式及其数字特征. 3. 能利用二项分布解决一些简单的实际问题.
活动方案
活动一 了解 n 次独立重复试验(伯努利试验)的概念 思考 1►►► 射击手射击 1 次,击中目标的概率为 p(p>0).现连续射击 3 次,记击中目标的次 数为 X,则随机变量 X 的概率分布是什么?
120
120
P(120-X<0)=1-P(X≤120)=1- P(X=k)=1- Ck10 0000.006k·0.99410 000-k)≈0,
【解析】 记“击中目标”为事件 A,在 X=k 时,根据试验的独立性,事件 A 在某
指定的 k 次发生时,其余的(3-k)次则不发生,其概率为 pkq3-k.而 3 次试验中发生 k 次 A
的方式有 C3k种,故有 P(X=k)=Ck3pkq3-k,k=0,1,2,3. 因此,随机变量 X 的概率分布如下表所示.
思考 6►►► (1) 如何判断一个随机变量的分布是否为二项分布? 【解析】 ①在每次试验中只有两种可能的结果,而且是互相独立的; ②每次试验是独立的,与其他各次试验结果无关; ③结果事件发生的概率在整个系列试验中保持不变. (2) 二项分布与两点分布有何关系? 【解析】 两点分布是二项分布当 n=1 时的特殊情形.