超几何分布和二项分布的区别
超几何分布和二项分布
超几何分布和二项分布超几何分布和二项分布是概率论中两种重要的离散型概率分布。
它们都在描述了离散型随机变量的分布规律,但在具体的描述和应用上有一定的区别。
本文将分别介绍超几何分布和二项分布的定义、特点、性质和应用,并对两者之间的关系和区别进行详细的比较分析。
一、超几何分布的定义、特点和性质超几何分布是描述了一种从有限个物件中抽出样本不放回地抽取成功次数的概率分布。
具体来说,超几何分布描述了在总体中有M个成功物件和N-M个失败物件时,从总体中抽取n个物件,其中成功物件的个数X的分布概率。
其概率质量函数为:P(X=k) = (M choose k) * (N-M choose n-k) / (N choose n),其中(M choose k)表示从M个物件中抽取k个物件的组合数。
超几何分布的特点有以下几点:1.超几何分布是离散型概率分布,其取值只能是非负整数。
2.超几何分布的期望值和方差分别为E(X) = n * M/N, Var(X) =n * M/N * (N-M)/N * (N-n)/(N-1)。
3.超几何分布的分布形状随着总体大小和成功物件的比例而改变,当总体很大时,超几何分布近似于二项分布。
超几何分布在实际应用中有着广泛的应用。
例如在质量抽样、抽样调查、生物统计学等领域,常常需要进行不放回地从总体中抽取物件的情况,而超几何分布恰好可以描述这类情况下随机变量的分布规律。
二、二项分布的定义、特点和性质二项分布是描述了n次独立重复的伯努利试验中成功次数的概率分布。
具体来说,二项分布描述了n次重复试验中成功的次数X的概率分布。
其概率质量函数为:P(X=k) = (n choose k) * p^k * (1-p)^(n-k),其中(n choose k)表示从n次试验中成功k次的组合数。
二项分布的特点有以下几点:1.二项分布是离散型概率分布,其取值只能是非负整数。
2.二项分布的期望值和方差分别为E(X) = np, Var(X) = np(1-p)。
二项分布与超几何分布的区别
(1)从中每次取出1个球然后放回,连续抽取三次,求取到红球 次数X的分布列和数学期望。 3k k k 解:由已知X~B(3,0.4), PX k C3 0.4 1 0.4 , (k 0,1,2,3)
X 所以,X的分布列为: p
0
1
2
3
27 54 36 8 E X 3 0.4 1.2 125 125 125 125
k n- k P(X=k)=Ck p (1 - p ) ,k=0,1,2,…,n. n
则称随机变量 X 服从参数为 n、p 的二项分布,记 作 X~B(n,p),并称 p 为成功概率.
2.超几何分布
一般地,在含有 M 件次品的 N 件产品中,任取 n 件,其 中恰有 X 件次品,则事件{X=k}发生的概率为
E X 3 0.6 1.8
0
1
2
3
8 36 54 27 125 125 125 125
变式:(3)把(2)改为:若随机在样本不赞成高考改革的家长中 抽取3个,记这3个家长中是城镇户口的人数为Y,试求Y的分布列 及数学期望E(Y). k 3 k C15 C10 解:由已知Y服从超几何分布, PY k , (k 0,1,2,3) 3 C25 所以,Y的分布列为: Y
2018届南宁市摸底考试18题
摸底考试18题第(1)问
(2)用样本的频率估计概率,若随机在全省不赞成高考改革的家 长中抽取3个,记这3个家长中是城镇户口的人数为X,试求X的分 布列及数学期望E(X). 用样本的频率估计概率应怎样理解? 概率定义:对于给定的随机事件A,如果随着试验次数的增加,事 件A发生的频率稳定在某个常数上,把这个常数记作P(A),称为 事件A的概率。 在样本中,不赞成高考改革的家长中是城镇户口的频率为0.6,因 此,估计全省从不赞成高考改革的家长中随机抽取1个,他是城镇 户口的概率为0.6,抽取3个,即进行3次独立重复试验,所以, X~(n,p)
二项分布与超几何分布区别
123510 15 20 25 参加人数活动次数二项分布与超几何分布辨析超几何分布和二项分布都是离散型分布 超几何分布和二项分布的区别:超几何分布需要知道总体的容量,而二项分布不需要;超几何分布是不放回抽取,而二项分布是放回抽取(独立重复) 当总体的容量非常大时,超几何分布近似于二项分布.........例1 袋中有8个白球、2个黑球,从中随机地连续抽取3次,每次取1个球.求: (1)有放回抽样时,取到黑球的个数X的分布列; (2)不放回抽样时,取到黑球的个数Y的分布列.例2.某市十所重点中学进行高三联考,共有5000名考生,为了了解数学学科的学习情况,现从中随机抽出若干名学生在这次测试中的数学成绩,制成如下频率分布表:(1)根据上面的频率分布表,求①,②,③,④处的数值; (2)根据上面的频率分布表,在所给的坐标系中画出在区间[]80,150上的频率分布直方图;(3)如果把表中的频率近似地看作每个学生在这次考试中取得相应成绩的概率,那么从总体中任意抽取3个个体,成绩落在[]100,120中的个体数为ξ,求ξ的分布列和数学期望.练习2.为从甲、乙两名运动员中选拔一人参加2010年广州亚运会跳水项目,对甲、乙两名运动员进行培训.现分别从他们在培训期间参加的若干次预赛成绩中随机抽取6次,得出茎叶图如图所示(Ⅰ)从平均成绩及发挥稳定性的角度考虑,你认为选派哪名运动员合适?(Ⅱ)若将频率视为概率,对甲运动员在今后3次比赛成绩进行预测,记这3次成绩中高于80分的次数为ξ,求ξ的分布列及数学期望E ξ。
例3.按照新课程的要求, 高中学生在每学期都要至少参 加一次社会实践活动(以下简称活动).某校高一· 一班50名学生在上学期参加活动的次数统计如条形图所示.(I )求该班学生参加活动的人均次数x ; (II )从该班中任意选两名学生,求他们参加活动次数恰好相等的概率;(III )从该班中任选两名学生,用ξ表示这两人参分组 频数 频率 ①② 0.0500.20036 0.300 0.275 12 ③ 0.050合计④加活动次数之差的绝对值,求随机变量ξ的分布列及数学期望E ξ.(要求:答案用最简分数表示)练习3.某校参加高一年级期中考试的学生中随机抽出60名学生,将其数学成绩分成六段[40,50]、[50,60]、…、[90,100]后得到如下部分频率分布直方图,观察图形的信息,回答下列问题:(1)求分数在[70,80]内的频率,并补全这个频率分布直方图;(2)统计方法中,同一组数据常用该组区间的中点值作为代表,据此估计本次考试的平均分;(3)若从60名学生中随抽取2人,抽到的学生成绩在[40,60]记0分,在[60,80]记1分,在[80,100]记2分,用ξ表示抽取结束后的总记分,求ξ的分布列和数学期望。
超几何分布和二项分布的联系和区别
超几何分布和二项分布的联系和区别开滦一中张智民在最近的几次考试中,总有半数的的学生搞不清二项分布和超几何分布,二者到底该如何区分呢?什么时候利用二项分布的公式解决这道概率问题?什么时候用超几何分布的公式去解决呢?好多学生查阅各种资料甚至于上网寻找答案,其实这个问题的回答就出现在教材上,人教版新课标选修2-3从两个方面给出了很好的解释.诚可谓:众里寻他千百度,蓦然回首,那人却在灯火阑珊处! 一、两者的定义是不同的教材中的定义: (一)超几何分布的定义在含有M 件次品的N 件产品中,任取n 件,其中恰有X 件次品,则P(X=k) =nNk -n M-N k MCC C,,2,1,0k, m,其中m=min{M,n},且n ≤N,M ≤N,n,M,N ∈N,称随机变量X 服从超几何分布(二)独立重复试验和二项分布的定义1)独立重复试验:在相同条件下重复做的n 次试验,且各次试验试验的结果相互独立,称为n 次独立重复试验,其中A(i=1,2,…,n)是第ⅰ次试验结果,则P(A1A2A3…An)=P(A 1)P(A2)P(A3)…P(An)2)二项分布在n 次独立重复试验中,用X 表示事件A 发生的次数,设每次试验中事件A 发生的概率为P,则P(X=k)=kn kp p )1(Ck n(k=0,1,2,…,n),此时称随机变量X 服从二项分布,记作X~B(n,p),并称P 为成功概率。
1.本质区别(1)超几何分布描述的是不放回抽样问题,二项分布描述的是放回抽样问题; (2)超几何分布中的概率计算实质上是古典概型问题;二项分布中的概率计算实质上是相互独立事件的概率问题2.计算公式超几何分布:在含有M 件次品的N 件产品中,任取n 件,其中恰有X 件次品,则P(X=k)=nNk -n M-N k MCC C,,2,1,0k, m,二项分布:在n 次独立重复试验中,用X 表示事件A 发生的次数,设每次试验中事件A 发生的概率为P,则P(X=k)=kn kp p )1(Ck n(k=0,1,2,…,n),温馨提示:当题目中出现“用样本数据估计XXX 的总体数据”时,均为二项分布问题。
【数学】高考复习点拨:二项分布与超几何分布辨析
二项分布与超几何分布辨析二项分布与超几何分布是两个非常重要的、应用广泛的概率模型,实际中的许多问题都可以利用这两个概率模型来解决.在实际应用中,理解并区分两个概率模型是至关重要的.下面举例进行对比辨析.例 袋中有8个白球、2个黑球,从中随机地连续抽取3次,每次取1个球.求: (1)有放回抽样时,取到黑球的个数X的分布列; (2)不放回抽样时,取到黑球的个数Y的分布列. 解:(1)有放回抽样时,取到的黑球数X可能的取值为0,1,2,3.又由于每次取到黑球的概率均为,3次取球可以看成3次独立重复试验,则1~35X B ⎛⎫⎪⎝⎭,.3031464(0)55125P X C ⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∴;12131448(1)55125P X C ⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭; 21231412(2)55125P X C ⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;3033141(3)55125P X C ⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 因此,X 的分布列为2.不放回抽样时,取到的黑球数Y可能的取值为0,1,2,且有:03283107(0)15C C P Y C ===;12283107(1)15C C P Y C ===;21283101(2)15C C P Y C ===.因此,Y 的分布列为辨析:通过此例可以看出:有放回抽样时,每次抽取时的总体没有改变,因而每次抽到某物的概率都是相同的,可以看成是独立重复试验,此种抽样是二项分布模型.而不放回抽样时,取出一个则总体中就少一个,因此每次取到某物的概率是不同的,此种抽样为超几何分布模型.因此,二项分布模型和超几何分布模型最主要的区别在于是有放回抽样还是不放回抽样. 超几何分布和二项分布都是离散型分布,超几何分布和二项分布的区别: 超几何分布需要知道总体的容量,而二项分布不需要; 超几何分布是不放回抽取,而二项分布是放回抽取(独立重复) 当总体的容量非常大时,超几何分布近似于二项分布....。
二项分布与超几何分布的区别
二项分布与超几何分布
的区别
Company number【1089WT-1898YT-1W8CB-9UUT-92108】
二项分布与超几何分布的区别:
定义:若有N 件产品,其中M 件是废品,无返回...
地任意抽取n 件,则其中恰有的废品件数X 是服从超几何分布的。
概率为()k n K M N M n N
C C P X k C --==. 若有N 件产品,其中M 件是废品,有.返回..
地任意抽取n 件,则其中恰有的废品件数X 是服从二项分布的。
概率为()()1n k k k n P X k C p p -==-,其中M p N
=. 区别:(1)二项分布是做相同的n 次试验(n 次独立重复试验),
(2)当样本个数为无穷大时,超几何分布和二项分布的对应概率就相等,换而言之超几何分布的极限就是二项分布。
在废品为确定数M 的足够多的产品中,任意抽取n 个(由于产品个数N 无限多,无返回与有返回无区别,故可看作n 次独立重复试验)中含有k 个废品的概率当然服从二项分布。
在这里,超几何分布转化为二项分布的条件是①产品个数应无限多,否则无返回地抽取n 件产品是不能看作n 次独立试验的.②在产品个数N 无限增加的过程中,废品数应按相应的“比例”增大,否则上述事实也是不成立的。
(3)实际上,在以样本估计总体时,从样本中无返回地任意抽取n 件,当然废品件数X 服从超几何分布的;而从总体中无返回地任意抽取n 件,理想认为....
废品件数X 服从二项分布的。
二项分布和超几何分布
二项分布和超几何分布二项分布和超几何分布是统计学中比较常见的两个概率分布,它们都是很重要的知识点,被应用在许多领域,尤其是生物和药物研究等统计分析中。
在本文中,我们将对这两个概率分布进行介绍和比较,包括定义、性质、应用、关系以及如何求解这两个概率分布。
一、二项分布二项分布是一种偏态分布,也被称为二项概率分布,它以独立的事件进行描述,用来描述一个独立的试验或该试验的结果。
它形成了一种定义精确的概率模型,用来对实际问题进行分析、预测和解决。
二项分布中有两个参数,即n(试验次数)和p(每次试验成功的概率)。
假设有一个试验,该试验有n次,每次试验成功的概率为p,则最终成功的次数X服从二项分布:X~B(n,p)。
其性质如下:(1)二项分布的期望值E[X] = np。
(2)二项分布的方差 D[X]= npq=np(1-p)。
(3)当n趋于无穷大,p趋于某一定值时,此时X服从泊松分布。
(4)二项分布的n和p均大于0,当n=1时,二项分布即成为伯努利分布。
二项分布的应用非常广泛,常被应用在质量控制、生物学、总体调查中。
比如,在质量检验中,二项分布被应用在检验样本中不良品率检验;在生物学中,可以用二项分布研究DNA分子的突变率;在总体调查中,也可用二项分布来描述一个样本是否属于某一总体。
求解二项分布的方法:一般通过概率计算和抽样模拟的方法。
概率计算方法是对二项分布概率的精确计算,即在已知成功的概率p和试验次数n的情况下,可以精确算出在n次试验中成功m次出现的概率。
而抽样模拟方法是通过实际模拟事件,用实际上发生的次数来估计概率,为此可以用计算机模拟,从而统计概率出现的次数。
二、超几何分布超几何分布也称为无限取样分布,是一种古典的概率分布,用来描述一系列独立事件中指定类型的成功次数的分布情况。
它和二项分布很相似,但它的背后的模型是不同的。
超几何分布有三个参数,即n(试验次数)、N(总体样本数)和p(每次试验成功的概率)。
二项分布与超几何分布的区别与联系
谢谢
谢谢
例题解析
1、从含有 2 件优等品的 5 件产品中,随机抽取 2 件,求
抽取的 2 件产品中的优等品数 的分布列及其均值。
解: 可能的取值为 0,1,2,
P( i) C2i C32i
C52
(i 0, 1, 2) ,
的分布列为
012
P
3 10
3 5
1 10
均值
E( )
1
3 52 1 10源自4 5结论:在实际应用 时,只要N≥10n, 不放回抽取可以近 似看成是放回抽取, 可用二项分布近似 描述不合格品个数 , 即当超几何分布计 算非常困难时应考 虑用二项分布近似 代替。
练习:
[2009 广东理 17 题部分]对某城市一年(365 天)的空 气质量进行监测,发现一年中有 219 天空气质量为良或 轻度污染,求该城市某一周至少有 2 天的空气质量为轻 微污染的概率.
超几何分布一般地在含有m件次品的n件产品中任取n件其中恰有x件次品则事件xk发生的概率为服从参数为nmn的超几何分布1从含有2件优等品的5件产品中随机抽取2抽取的2件产品中的优等品数10均值2011广东理17部分从含有2件优等品的5件产品中随机抽取2件求抽取的2件产品中的优等品数的分布列及其均值
二项分布与超几何分布的区别与 联系
C1MCnN--1M CnN
…
CmMCnN--mM CnN
为超几何分布列,如果随机变量X的分布列为超几何 分布列,则称随机变量X服从超几何分布.
3、二项分布、超几何分布的均值、方差 (1)若 X~B(n,p),则 E(X)=np,D(X)=np(1-p). ※(2)若 X 服从参数为 N、M、n 的超几何分布, 则 E(X)=nNM.
二项分布与超几何分布知识点
二项分布与超几何分布知识点
二项分布与超几何分布都是概率论中的重要分布,下面为你介绍两者的知识点:
- 定义不同:
- 超几何分布:描述的是不放回抽样问题。
- 二项分布:描述的是放回抽样问题。
- 概率计算不同:
- 超几何分布中的概率计算实质上是古典概型问题。
- 二项分布中的概率计算实质上是相互独立事件的概率问题。
- 联系:当调查研究的样本容量非常大时,在有放回地抽取与无放回地抽取条件下,计算得到的概率非常接近,可以近似把超几何分布认为是二项分布。
二项分布和超几何分布在概率论中有广泛的应用,包括试验设计、数据分析和决策制定等。
如果你想了解更多相关内容,可以继续向我提问。
二项分布和超几何分布
二项分布和超几何分布1. 引言二项分布和超几何分布是统计学中常见的两种离散概率分布。
它们在很多实际问题中都有应用,特别是在概率统计、质量控制、可靠性工程等领域。
本文将介绍二项分布和超几何分布的基本概念、性质和应用。
2. 二项分布2.1 定义:二项分布是指在n次独立重复试验中,成功的次数X 服从的概率分布。
每次试验都有相同的成功概率p,失败概率为1-p。
2.2 参数和符号:二项分布的参数为试验次数n和成功概率p。
用X~B(n,p)表示服从二项分布的随机变量X。
2.3 概率质量函数:二项分布的概率质量函数为P(X=k) = C(n,k) * p^k * (1-p)^(n-k),其中C(n,k)是组合数。
2.4 期望和方差:二项分布的期望E(X) = np,方差Var(X) =np(1-p)。
2.5 应用举例:二项分布常用于二元分类问题的建模和预测,例如投硬币的结果、产品合格率等。
3. 超几何分布3.1 定义:超几何分布是指在从有限总体中抽取固定大小的样本,统计成功的次数X服从的概率分布。
总体中有M个成功元素和N-M个失败元素。
3.2 参数和符号:超几何分布的参数为总体大小N、成功元素个数M和样本大小n。
用X~H(N,M,n)表示服从超几何分布的随机变量X。
3.3 概率质量函数:超几何分布的概率质量函数为P(X=k) =C(M,k) * C(N-M,n-k) / C(N,n),其中C(m,k)是组合数。
3.4 期望和方差:超几何分布的期望E(X) = nM/N,方差Var(X) = nM/N * (1-M/N) * (N-n)/(N-1)。
3.5 应用举例:超几何分布常用于抽样调查和质量抽检中,例如从一批产品中抽取部分样本进行检验。
4. 二项分布与超几何分布的比较4.1 性质对比:二项分布和超几何分布的相同之处在于都是离散概率分布,描述独立重复试验的结果。
不同之处在于二项分布适用于试验的抽样分布,即每次试验结果相互独立;而超几何分布适用于样本抽取过程,即每次抽取后总体元素的数量会改变。
如何快速识别“二项分布”与“超几何分布”
如何快速识别“二项分布”与“超几何分布”二项分布和超几何分布都是概率论中常见的离散概率分布。
尽管它们可能在一些方面相似,但它们在定义、应用和特性上存在一些明显的区别。
下面将介绍如何快速识别这两种分布。
首先,我们需要了解二项分布和超几何分布的定义。
二项分布是指在一系列相互独立的重复试验中,每次试验只有两个可能的结果,成功和失败。
每次试验中成功的概率为p,失败的概率为1-p。
试验的次数固定为n次。
二项分布描述的是在给定试验次数和成功概率的情况下,成功次数的概率分布。
超几何分布是指从一个有限总体中抽取固定数量的样本,且每次抽样都是无放回抽样。
总体中成功的个数为M,总体中失败的个数为N-M。
样本的大小为n,成功的个数为k。
超几何分布描述的是在给定总体大小、成功个数和样本大小的情况下,成功次数的概率分布。
根据定义,我们可以看出二项分布和超几何分布在试验方式上的不同:-二项分布是有放回抽样的结果,即每次试验之间是相互独立的。
例如,我们可以使用一枚硬币进行多次投掷,每次投掷只能出现正面或反面的结果。
-超几何分布是无放回抽样的结果,即每次试验之间是相关的。
例如,我们从一批产品中取出其中几个进行质检,一旦一个产品被选中,它就不再参与后续的抽样。
1.参数设置:-二项分布有两个参数:试验次数n和成功概率p。
-超几何分布有三个参数:总体大小N,成功个数M和抽样大小n。
2.应用领域:-二项分布通常适用于描述重复试验中一个事件发生的概率,如硬币抛掷和赌博游戏等。
-超几何分布通常适用于描述从有限总体中抽取样本的成功次数,如质量控制和调查调研等。
3.概率计算:-二项分布的概率计算可以使用二项式定理或计算器进行计算。
-超几何分布的概率计算需要使用超几何分布的概率质量函数。
4.概率特性:-二项分布的期望值和方差可以通过试验次数和成功概率计算得到。
-超几何分布的期望值和方差可以通过总体大小、成功个数和抽样大小计算得到。
所以,通过参数设置、应用领域、概率计算和概率特性等方面可以快速识别二项分布和超几何分布。
超几何分布与二项分布的区别与联系-二项分布与超几何分布的区别
吉林教育·教学7/2013二项分布与超几何分布是两个非常重要的、应用广泛的概率模型,实际中的许多问题都可以利用这两个概率模型来解决。
在实际应用中,如何理解它们的关联性同时又能区分两个概率模型呢?本文笔者就此问题予以阐述。
一、超几何分布与二项分布的定义1.一般地,在含有M 件次品的N 件产品中,任取n 件,其中恰有X 件次品数,则事件{X=k}发生的概率为P (X=k)=C M k C n-m n-kC Nn,k=0,1,2,…,m其中m=min {M,n},且n ≤N ,M ≤N ,n ,M ,N ∈N*。
其分布列为超几何分布列。
如果随机变量X 的分布列为超几何分布列,则称随机变量X 服从超几何分布。
2.一般地,在相同条件下重复做的n 次试验称为n 次独立重复试验。
在n 次独立重复试验中,设事件A 发生的次数X ,在每次试验事件A 发生的概率为p,那么在n 次独立重复试验中,事件A 恰好发生k 次的概率为P (X=k)=C n k P k(1-p )n-k,k=0,1,2,…,n 。
此时称随机变量X 服从二项分布,记作X ~B (n ,p),并称p 为成功概率。
二、超几何分布与二项分布的区别从它们的定义不难看出超几何分布研究的是试验后的结果(不研究试验中先后取的顺序),并且是无放回的抽取;二项分布研究的是既有研究先后发生的顺序又有试验结果,并且是有放回的抽取。
超几何分布是无放回的抽取,即每做一次试验,下一次再发生同一事件A 的概率已经发生了变化,即每次发生的概率都不相等。
实质上,超几何分布是古典概型的一种特例。
二项分布是有放回的抽取,每做一次试验,发生同一事件A 的概率都相同。
这就是二者之间的区别。
本文笔者举例说明:例1:在装有4个黑球6个白球的袋子中,任取2个,试求:(1)不放回地抽取,取到黑球数X 的分布列;(2)有放回地抽取,取到黑球数的分布列。
解:(1)是不放回地抽取,X 服从超几何分布。
【数学】超几何分布与二项分布的区别与联系
二项分布与超几何分布是两个非常重要的、应用广泛的概率模型,实际中的许多问题都可以利用这两个概率模型来解决。
在实际应用中,如何理解它们的关联性同时又能区分两个概率模型呢?本文笔者就此问题予以阐述。
一、超几何分布与二项分布的定义1.一般地,在含有M 件次品的N 件产品中,任取n 件,其中恰有X 件次品数,则事件{X=k}发生的概率为P (X=k)=C M k C n-m n-kC Nn,k=0,1,2,…,m其中m=min {M,n},且n ≤N ,M ≤N ,n ,M ,N ∈N*。
其分布列为超几何分布列。
如果随机变量X 的分布列为超几何分布列,则称随机变量X 服从超几何分布。
2.一般地,在相同条件下重复做的n 次试验称为n 次独立重复试验。
在n 次独立重复试验中,设事件A 发生的次数X ,在每次试验事件A 发生的概率为p,那么在n 次独立重复试验中,事件A 恰好发生k 次的概率为P (X=k)=C n k P k(1-p )n-k,k=0,1,2,…,n 。
此时称随机变量X 服从二项分布,记作X ~B (n ,p),并称p 为成功概率。
二、超几何分布与二项分布的区别从它们的定义不难看出超几何分布研究的是试验后的结果(不研究试验中先后取的顺序),并且是无放回的抽取;二项分布研究的是既有研究先后发生的顺序又有试验结果,并且是有放回的抽取。
超几何分布是无放回的抽取,即每做一次试验,下一次再发生同一事件A 的概率已经发生了变化,即每次发生的概率都不相等。
实质上,超几何分布是古典概型的一种特例。
二项分布是有放回的抽取,每做一次试验,发生同一事件A 的概率都相同。
这就是二者之间的区别。
本文笔者举例说明:例1:在装有4个黑球6个白球的袋子中,任取2个,试求:(1)不放回地抽取,取到黑球数X 的分布列;(2)有放回地抽取,取到黑球数的分布列。
解:(1)是不放回地抽取,X 服从超几何分布。
从10个球中任取2球的结果数为C 102,从10个球中任取2个,其中恰有k 个黑球的结果数为C 4k C 62-k,那么从10个球中任取2个,其中恰有k 个黑球的概率为P (X=k )=C 4k C 62-kC 102,k=0,1,2。
超几何分布和二项分布的联系和区别
超几何分布和二项分布的联系和区别超几何分布和二项分布的联系和区别开滦一中 张智民在最近的几次考试中,总有半数的的学生搞不清二项分布和超几何分布,二者到底该如何区分呢?什么时候利用二项分布的公式解决这道概率问题?什么时候用超几何分布的公式去解决呢?好多学生查阅各种资料甚至于上网寻找答案,其实这个问题的回答就出现在教材上,人教版新课标选修2-3从两个方面给出了很好的解释.诚可谓:众里寻他千百度,蓦然回首,那人却在灯火阑珊处! 一、 两者的定义是不同的教材中的定义: (一)超几何分布的定义在含有M 件次品的N 件产品中,任取n 件,其中恰有X 件次品,则P(X=k)=nNk-n M -N k M C C C ,Λ,2,1,0k =, m,其中m=min{M,n},且n ≤N,M ≤N,n,M,N ∈N,称随机变量X 服从超几何分布(二)独立重复试验和二项分布的定义1)独立重复试验:在相同条件下重复做的n 次试验,且各次试验试验的结果相互独立,称为n 次独立重复试验,其中A(i=1,2,…,n)是第ⅰ次试验结果,则P(A1A2A3…An)=P(A 1)P(A2)P(A3)…P(An) 2)二项分布在n 次独立重复试验中,用X 表示事件A 发生的次数,设每次试验中事件A 发生的概率为P,则P(X=k)=k n k p p --)1(C k n(k=0,1,2,…,n),此时称随机变量X 服从二项分布,记作X~B(n,p),并称P 为成功概率。
1.本质区别(1)超几何分布描述的是不放回抽样问题,二项分布描述的是放回抽样问题;(2)超几何分布中的概率计算实质上是古典概型问题;二项分布中的概率计算实质上是相互独立事件的概率问题2.计算公式超几何分布:在含有M 件次品的N 件产品中,任取n 件,其中恰有X 件次品,则P(X=k)的球的数目N 很大时,X 的分布列近似于二项分布,并且随着N 的增加,这种近似的精度也增加。
- 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)。
关于超几何分布和二项分布的小题
超几何分布:在产品质量的不放回抽检中,若N 件产品中有M 件次品,抽检n 件时所得次品数X=k 则P(X=k)
此时我们称随机变量X 服从超几何分布(hypergeometric distribution ) 1)超几何分布的模型是不放回抽样 2)超几何分布中的参数是M,N,n
上述超几何分布记作X~H(n ,M ,N)。
二项分布:二项分布(Binomial Distribution ),即重复n 次的伯努力试验(Bernoulli Experiment ),
用ξ表示随机试验的结果.
如果事件发生的概率是P,则不发生的概率q=1-p ,N 次独立重 复试验中发生k 次的概率是k
n k k
n q p k P C -=
=)(ξ 上述二项分布记作),(~p n B ξ 下面我通过几个例子说明一下两者的区别
【例1】某人参加一次英语考试,已知在备选题的10道试题中能答出其中的4道题,规定每次考试从备选题中随机抽取3题进行测试,求答对题数ξ的分布列
解:由题意得0=ξ,1,2,3.ξ服从参数为10=N ,4=M ,3=n 的超几何分布.
6112020)0(3
103
6
===
=C C P ξ 2112060)1(3
10
2
6
14==•==C
C C P ξ 10312036)2(3
10
1
624
==•==C C C P ξ 3011204)3(3
10
3
4===
=C C P ξ
故ξ的分布列
把事件发生的概率看做是。
【例2】甲乙两人玩秒表游戏,按开始键,然后随机按暂停键,观察秒表最后一位数,若出现0,1,2,3则甲赢,若最后一位出现6,7,8,9则乙赢,若最后一位出现4,5是平局.玩三次,记甲赢的次数为变量X ,求X 的分布列
解:由题意得:0=X ,1,2,3 216.06
.0)0(3
3
==
=C X P
432.04.06.0)1(21
3=⨯⨯==C X P 288.04.06.0)2(22
3=⨯⨯==C X P 064.04.0)3(33
3===C X P 故X 的分布列
点评:学生这是一道二项分布的题目,学生容易看成超几何分布,认为服从10=N ,4=M ,3=n 的超几何分布。
【例3】已知一批种子发芽率为现在从中选取三颗进行测试,记其发芽数为η,求η的分布列。
解:由题意得0=η,1,2,3.)6.0.3(~B η216.06.0)0(303
===C
P η
432.06.04.0)1(211
3=⨯⨯=
=C P η 288.06.04.0)2(2
2
3=⨯⨯==C P η 064.04.0)1(33
3=⨯==C P η故η的分布列
点评:与例2比较这两个题目是完全相同的。
二项分布应满足独立重复试验: ①每一次试验中只有两种结果(要么发生,要么不发生). ②任何一次试验中发生的概率都一样. ③每次试验间是相互独立的互不影响的.
例1在抽取过程中可以认为是不放回的抽取,两次抽取之间是有影响的不是独立的。
例2、例3在抽取过程中可以认为是有放回的抽取,两次抽取过程中是互不影响的。
现进行两次射击,以该运动员两次射击中最高环数作为他的成绩,记为ξ.
求ξ的分布列
解:由题意得6~0=ξ,7,8,9,10.
环),
两次命中小于环,另一次命中的环数一次命中m P m m P m P ()()(+==ξ 000002)6~0(=⨯+⨯⨯==∴ξP 04.02.02.002.02)7(=⨯+⨯⨯==ξP 39.03.03.03.02.03.02)9(=⨯++⨯⨯==)(ξP
36.02.02.03.03.02.03.02)10(=⨯+++⨯
⨯==)(ξP 故ξ的分布列为
点评:学生容易把本题看做是超几何分布,理解成【例5】,本题利用课本上推到二项分布公式的原理中事件的独立性和互斥性。
【例5】一个袋中装有10个大小相同的小球,其中标号为7的球2个,标号为8的球3个,标号为9的球3个,标号为10的球2个.从盒中任取两球记较大的一个球的标号为ξ,求ξ的分布列
解:由题意得=ξ7,8,9,10.
当m =ξ时包含一个球标号为m 和一个球标号比m 小,和两个标号都是m
451)7(2102
2==
=C
C
P ξ51
459)8(210
2
31213==+==C
C C C P ξ 524518)9(210
23
151
3
==+=
=C
C C C P ξ4517)10(2
10
2
218
12=+==C
C C C P ξ 故ξ的分布列为
【例6】一个袋中装有20个大小相同的小球,其中标号为7的球4个,标号为8的球6个,标号为9的球6个,标号为10的球4个.从盒中任取两球记较大的一个球的标号为ξ,求ξ的分布列 答案:
点评:【例5】和【例6】虽然球所占的比例相同,但分布列也不同。
两次试验都可以看做是不放回的抽取,两次抽取不是相互独立的。
对比同学看以看一下下面两道超几何分布问题
①袋中有10个完全相同球,其中白球3个,黑球7个,从中,取出2个球记录其中白球个数为ξ,求ξ的分布列.
②袋中有20个完全相同球,其中白球6个,黑球14个,从中,取出2个球记录其中白球个数为η,求η的分布列.
【例7】一个袋中装有10个大小相同的小球,其中标号为7的球2个,标号为8的球3个,标号为9的球3个,标号为10的球2个.从盒子中任意取出一个球,放回后第二次再任取一个球,记两次球标号较大的为η,求η的分布列 方法一:
解:7=η,8,9,10.由【例1】中类似的方法
04.02.02.0)7(=⨯==ηP 21.03.03.02.03.02)8(=⨯+⨯⨯==ηP
39.03.03.03.02.03.02)9(=⨯++⨯⨯==)(ηP 36.02.02.03.03.02.03.02)10(=⨯+++⨯⨯==)(ηP
方法二:由分步计数原理共计有1001010=⨯种取法,当
m =η时有
22
)m m (标号小于)(标号小于等于-种取法.
04.0101022)7(=⨯⨯=
=ηP 21.010102
255)8(=⨯⨯-⨯==ηP
39.010105588)9(=⨯-⨯==ηP 36.010
108
81010)10(=⨯⨯-⨯==ηP
点评:【例7】可以看做是又放回的抽取,每次抽取是相互独立的。
小结:当抽取的方式从无放回变为有放回,超几何分布变为二项分布,当产品总数N 很大时,超几何分布变为二项分布。
独立重复试验的实际原型是有放回的抽样检验问题,但在实际应用中,从大批产品中抽取少量样品的不放回检验,可以近似的看做此类型。