【数学】高考复习点拨:二项分布与超几何分布辨析
超几何分布于二项分布的区别与联系
§超几何分布与二项分布的区别与联系1、二项分布:一般地,在n 次独立重复试验中,设事件A 发生的次数为X ,在每次试验中事件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()(1),0,1,2,...,.k k n k n P X k C p p k n -==-=此时称随机变量X 服从二项分布,记作X ~(,)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(),0,1,2,...,.k N K M N M n NC C P X k k m C --⋅=== 此时称随机变量X 服从超几何分布。
注意:超几何分布中必须同时满足两个条件:一是抽取的产品不再放回去; 二是产品数是有限个为N (总数较少).当这两个条件中任意一个发生改变,则不再是超几何分布.一、 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【例1】从含有3件次品的10产品中有放回地逐次取,每次取一个,取3次,用X 表示次品数。
(1) 求X 的分布列;(2) 求()E X 和()D X二、 当产品总数N 很大时,超几何分布变为二项分布【例2】 从批量较大的产品中,随机取出10件产品进行质量检测,若这批产品的不合格率为0.05,随机变量ξ表示这10件产品中的不合格品数,求随机变量ξ的数学期望()E ξ【例3】根据我国相关法规则定,食品的含汞量不得超过1.00ppm,沿海某市对一种贝类海鲜产品进行抽样检查,抽出样本20个,测得含汞量(单位:ppm)数据如下表所示:(1)若从这20个产品中随机任取3个,求恰有一个含汞量超标的概率;(2)以此20个产品的样本数据来估计这批贝类海鲜产品的总体,若从这批数量很大的贝类海鲜产品中任选3个,记ξ表示抽到的产品含汞量超标的个数,求ξ的分布列及数学期望Eξ.()【例5】一条生产线上生产的产品按质量情况分为三类:A类、B类、C类。
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)
如何快速识别“二项分布”与“超几何分布”
在离散型变量综合题型中,如何快速地识别“二项分布”与“超几何分布”两种分布列的区分应按下述步骤进行快速识别:(一)从抽样方法来区分。
若在题干中出现明显的“放回抽样”、“不放回抽样”、“一次性抽取几件”、“n次独立重复试验”等字眼时,“放回抽样”、“n次独立重复试验”对应“二项分布”,“不放回抽样”对应“超几何分布”,“一次性抽取几件”可以理解为“不放回地抽取一件,连续抽取几次”,这样就对应“超几何分布”了。
(二)若是没有明显字眼特征,则第二步马上应“从抽取产品的总数N和其中所含次品的件数M是否明确来区分”注意:题中若出现“用频率估计概率”、“以样本推断总体”等字眼时,应判断为“总体数N不确定”,适用“二项分布”。
这是因为:“用频率估计概率”本身“概率”就是发生的可能性大小,具有不确定性,“以样本推断总体”中的“推断”就是“估计、大概”的意思,具有不确定性。
例:某工厂为检验其所生产的产品的质量,从所生产产品中随机抽取10件进行抽样检验,检测出有两件次品.(1)从这10件产品中随机抽取3件,其中次品件数为X,求X分布列和期望;(2)用频率估计概率,若所生产的产品按每箱100件装箱,从一箱产品中随机抽取3件,其中次品件数为Y,求Y分布列和期望;(3)用频率估计概率,从所生产的产品中随机抽取3件,其中次品件数为Z,求Z分布列和期望.分析:第(1)问中,抽取产品的总体N=10,所含次品件数M=2,都是明确的,所以该随机变量的分布为超几何分布。
第(2)问是从一箱产品中抽取,产品的总体N=100是明确的,但其中有多少件次品M是不明确的,有的同学根据样本可认为M=20,但违背了题目中的“用频率估计概率”这一条件,或者说没有理解这句话的含义,本质上就是概率的定义没有理解。
据概率定义,“用频率估计概率”这一条件应理解为:从这100件产品中任意抽取1件产品,该件产品是次品的概率是0.2,同时抽取3件等同于不放回抽1件3次,由于每次的概率都是0.2,因此,可看成独立重复实验,该随机变量的分布为二项分布。
超几何分布与二项分布的区别联系
件的概率: ⑴3 台都没有报警; (2)恰好有一台报警; (3)恰好有两台报警;
分析: 1.一个警报器对另一个警报器有干扰吗?
2.每一个警报器报警的概率一样吗?
3.属于几次独立重复实验?
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1.一个警报器对另一个警报器有干扰吗? 2.每一个警报器报警的概率一样吗? 3.属于几次独立重复实验?
(2)如以该次检查的结果作为该批次每件产品大肠菌群超标的概率,如 从该批次产品中任取2件,设随机变量η为大肠菌群超标的产品数量,求P(η =1)的值及随机变量η的数学期望.
规律总结:当提问中涉及'‘用样本数据来估计总体数
据”字样或有此意思表示的时候,就是二项分布,否则就不是。
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跟踪训练 1
1.(广东高考 17) 某食品厂为了检查一条自动包装流水线的生产情 况,随机抽取该流水线上的 40 件产品作为样本称出它们的重量(单 位:克),重量的分组区间为(490,495],(495,500],……,(510,515], 由此得到样本的频率分布直方图,如图 4 所示。 (1)根据频率分布直方图,求重量超过 505 克的产品数量。 (2)在上述抽取的 40 件产品中任取 2 件,设 Y 为重量超过 505 克 的产品数量, 求 Y 的分布列。 (3)从流水线上任取 5 件产品, 求恰有 2 件产品合格的重量超过 505 克的概率。
(1).C30 0.90 (0.1)3 0.001 (2).C31(0.9)1(0.1)2 0.027 (3).C32 (0.9)2 (0.1)1 0.243
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探究一 某地工商局从某肉制品公司的一批数量较大的火腿肠产品中
抽取10件产品,检验发现其中有3件产品的大肠菌群超标. (1)如果在上述抽取的10件产品中任取2件,设随机变量ξ为
高考数学总复习考点知识专题讲解13 二项分布与超几何分布
高考数学总复习考点知识专题讲解 专题13 二项分布与超几何分布知识点一 n 重伯努利试验及其特征 1.n 重伯努利试验的概念将一个伯努利试验独立地重复进行n 次所组成的随机试验称为n 重伯努利试验. 2.n 重伯努利试验的共同特征 (1)同一个伯努利试验重复做n 次. (2)各次试验的结果相互独立.思考在相同条件下,有放回地抽样试验是n 重伯努利试验吗? 答案 是.其满足n 重伯努利试验的共同特征. 知识点二 二项分布一般地,在n 重伯努利试验中,设每次试验中事件A 发生的概率为p (0<p <1),用X 表示事件A 发生的次数,则X 的分布列为P (X =k )=C k n p k (1-p )n -k,k =0,1,2,…,n . 称随机变量X 服从二项分布,记作X ~B (n ,p ). 知识点三 二项分布的均值与方差若X ~B (n ,p ),则E (X )=np ,D (X )=np (1-p ).【例1】(2023•大埔县月考)设随机变量~(,)B n p ξ,若() 2.4E ξ=,() 1.44D ξ=,则参数n ,p 的值分别为()A .12,0.4B .12,0.6C .6,0.4D .6,0.6【例2】(2023•永春县月考)设随机变量~(2,)B p ξ,~(3,)B p η,5(1)9P ξ=…,则(2)(P η=…)A .19B .727C .59D .89【例3】(2023•海门市期末)A 、B 两组各3人独立的破译某密码,A 组每个人译出该密码的概率均为1p ,B 组每个人译出该密码的概率均为2p ,记A 、B 两组中译出密码的人数分别为X 、Y ,且12112p p <<<,则()A .()()E X E Y <,()()D X D Y <B .()()E X E Y <,()()D X D Y >C .()()E X E Y >,()()D X D Y < D .()()E X E Y >,()()D X D Y >【例4】(2018•新课标Ⅲ)某群体中的每位成员使用移动支付的概率都为p ,各成员的支付方式相互独立.设X 为该群体的10位成员中使用移动支付的人数,() 2.4D X =,(4)(6)P X P X =<=,则(p =)A .0.7B .0.6C .0.4D .0.3【例5】(2023•多选•琼中县模拟)若袋子中有2个白球,3个黑球,现从袋子中有放回地随机取球4次,每次取一个球,取到白球记1分,取到黑球记0分,记4次取球的总分数为X ,则()A .3~(4,)5X B B .4(3)25P X ==C .X 的期望8()5E X =D .X 的方差24()25D X =【例6】(2023•武汉模拟)已知离散型随机变量X 服从二项分布(,)B n p ,其中*n N ∈,01p <<,记X 为奇数的概率为a ,X 为偶数的概率为b ,则下列说法中正确的有()A .1a b +=B .12p =时,a b =C .102p <<时,a 随着n 的增大而增大 D .112p <<时,a 随着n 的增大而减小知识点四 超几何分布1.定义:一般地,假设一批产品共有N 件,其中有M 件次品,从N 件产品中随机抽取n 件(不放回),用X 表示抽取的n 件产品中的次品数,则X 的分布列为P (X =k )=C k M C n -k N -MC n N,k =m ,m +1,m +2,…,r .其中n ,N ,M ∈N *,M ≤N ,n ≤N ,m =max{0,n -N +M },r =min{n ,M }. 如果随机变量X 的分布列具有上式的形式,那么称随机变量X 服从超几何分布. 2.均值:E (X )=nM N. 3.超几何分布是不放回抽样,且超几何分布与二项分布的均值相同. 二项分布与超几何分布的关系在n 次试验中,某事件A 发生的次数X 可能服从超几何分布或二项分布.l 联系:在不放回n 次试验中,如果总体数量N 很大,而试验次数n 很小,此时超几何分布可近似转化成二项分布区别:①当这n 次试验是n 重伯努利试验时(如有放回摸球),X 服从二项分布;②当n 次试验不是n 重伯努利试验时(如不放回摸球),X 服从超几何分布。
高考培优微专题《超几何分布与二项分布》解析版
高考数学培优微专题《超几何分布与二项分布》【考点辨析】在高考概率题型中,二项分布和超几何分布是两个非常重要的概率模型,它们在解决实际问题中发挥着关键作用。
其中,二项分布描述的是固定次数的独立实验中,成功的次数的概率分布。
而超几何分布则描述的是不返回抽样问题,即从有限的总体中抽取一定数量的样本时,其中含有特定种类的数量的概率分布。
在解题过程中,正确地区分题目条件是否涉及到放回或不放回抽样是解决超几何分布和二项分布问题的关键。
掌握这两个分布的定义、性质和计算方法,对于提高学生的逻辑思维能力和解决复杂问题的能力具有重要意义。
【知识储备】(1)二项分布①背景:每次事件A p事件A1-p连续重复n次 事件A发生的次数X~B(n,p)事件A发生的次数Y~B(n,p)②分布列X01⋯k⋯n P C0n p0q n C1n p1q n-1⋯C k n p k q n-k⋯C n n p n q0③数字特征:E(X)=np,D(X)=np(1-p)(2)超几何分布①背景:一次某-类 M另一类 N-M搭配n个 某一类的个数X~H(n,N,M)另一类的个数Y~H(n,N,N-M)②分布列:X01⋯k⋯nP C0M C n-kN-MC n N C1M C n-1N-MC n N⋯C k M C n-kN-MC n N⋯C n M C0N-MC n N③数字特征:E(X)=n×MN,D(X)=n×MN×(1-n-1N-1)【例题讲解】类型一:有放回与无放回的区别1.一个袋子里10个大小相同的球,其中有黄球4个,白球6个(1)若从袋中随机摸出3个球作为样本,若有放回的摸球,求恰好摸到2个白球的概率;(2)若从袋中随机摸出3个球作为样本,若不放回的摸球,用X表示样本中白球的个数,求X的分布列和均值.【解析】【答案】解:(1)设恰好摸到2个白球为事件A,则P(A)=C23352⋅25=54125;(2)由题意可知,X的可能取值为0,1,2,3,由题意可知X服从超几何分布,则P(X=0)=C34C06C310=130,P(X=1)=C24C16C310=310,P(X=2)=C14C26C310=12,P(X=3)=C04C36C310=16,所以X的分布列为:X0 1 2 3 P130 3101216则E(X)=0×130+1×310+2×12+3×16=95.类型二:占比与概率的区别2.某地区拟建立一个艺术博物馆,采取竞标的方式从多家建筑公司选取一家建筑公司,经过层层筛选,甲、乙两家建筑公司进入最后的招标.现从建筑设计院聘请专家设计了一个招标方案:两家公司从6个招标问题中随机抽取3个问题,已知这6个招标问题中,甲公司可正确回答其中4道题目,而乙公司能正确回答每道题目的概率均为23,甲、乙两家公司对每题的回答都是相互独立,互不影响的.(I)求甲、乙两家公司共答对2道题目的概率;(II)设甲公司答对题数为随机变量X,求X的分布列、数学期望和方差;(III)请从期望和方差的角度分析,甲、乙两家哪家公司竞标成功的可能性更大?【解析】【答案】解:(I)设事件A“甲、乙两家公司共答对2道题”,由题意可知:所求概率P(A)=C14C22C36×C1323 11-232+C24C12C36×1-233=115.(II)设甲公司答对题数为X,则X的取值分别为1,2,3.P(X=1)=C14C22C36=15,P(X=2)=C24C12C36=35,P(X=3)=C34C02C36=15,则X的分布列为:X123P153515∴E(X)=1×15+2×35+3×15=2,D(X)=(1-2)2×15+(2-2)2×35+(3-2)2×15=25. (III)法一:设乙公司答对题数为Y,则Y取值分别为0,1,2,3. P(Y=0)=13 3=127,P(Y=1)=C13×23×13 2=29,P(Y=2)=C23×23 2×13=49,P(Y=3)=23 3=827,则Y的分布列为:Y0123P1272949827∴E(Y)=0×127+1×29+2×49+3×827=2.D (Y )=(0-2)2×127+(1-2)2×29+(2-2)2×49+(3-2)2×827=23.所以E (X )=E (Y ),D (X )<D (Y ),所以甲公司竞标成功的可能性更大.法二:由题知:Y ~B 3,23,∴E (Y )=3×23=2,D (Y )=3×23×13=23,所以E (X )=E (Y ),D (X )<D (Y ),所以甲公司竞标成功的可能性更大.类型三:样本与总体的区别3.某食品厂为了检查一条自动包装流水线的生产情况,随即抽取该流水线上40件产品作为样本算出他们的重量(单位:克)重量的分组区间为490,495 、495,500 、⋯、510,515 ,由此得到样本的频率分布直方图,如图所示.(1)根据频率分布直方图,求重量超过505克的产品数量;(2)在上述抽取的40件产品中任取2件,设X 为重量超过505克的产品数量,求X 的分布列及期望;(3)样本估计总体,从流水线上任取5件产品,设Y 为重量超过505克的产品数量,求Y 的期望、方差.【解析】【答案】解:(1)由频率分布直方图得重量超过505克的产品频率为:(0.05+0.01)×5=0.3,∴重量超过505克的产品数量为:0.3×40=12(件).(2)由题意X 的可能取值为0,1,2,P (X =0)=C 228C 240=63130,P (X =1)=C 128C 112C 240=56130=2865,P (X =2)=C 212C 240=11130,∴X 的分布列为:X 0 1 2 P63130286511130随机变量X 的数学期望为E (X )=0×63130+1×2865+2×11130=35;(3)从流水线上任取5件产品服从二项分布:Y 可能取值有0、1、2、3、4、5,超过505克的产品发生的概率为p =0.3,则Y ~B (5,0.3),Y 的期望E (Y )=5×0.3=1.5,方差D (Y )=5×0.3×0.7=1.05.类型四:一次与多次的区别4.学校游园活动有这样一个游戏项目:甲箱子里装有3个白球、2个黑球,乙箱子里装有1个白球、2个黑球,这些球除颜色外完全相同,每次游戏从这两个箱子里各随机摸出2个球,若摸出的白球不少于2个,则获奖.(每次游戏结束后将球放回原箱)(1)求在1次游戏中,①摸出3个白球的概率;②获奖的概率;(2)求在4次游戏中获奖次数X 的分布列及数学期望E (X ).【答案】【答案】(1)①15,②710;(2)分布列见解析,145.【解析】【解析】(1)设“在1次游戏中摸出i 个白球”为事件A i (i =0,1,2,3),①P (A 3)=C 23C 25·C 12C 23=15.②设“在1次游戏中获奖”为事件B ,则B =A 2∪A 3,又P (A 2)=C 23C 25·C 22C 23+C 13C 12C 25·C 12C 23=12,且A 2,A 3互斥,所以P (B )=P (A 2)+P (A 3)=12+15=710.(2)由题意可知X 的所有可能取值为0,1,2,3,4,由(1)P (B )=710,P (B )=1-P (B )=310,P (X =0)=P (B ) 4=310 4=8110000,P (X =1)=C 14P (B )P (B ) 3=4×710×310 3=1892500,P (X =2)=C 24P (B ) 2P (B ) 2=6×710 2×310 2=13235000P (X =3)=C 34P (B ) 3P (B )=4×710 3×310=10292500P (X =4)=P (B ) 4=710 4=240110000所以X 的分布列是X 01234P811000018925001323500010292500240110000显然X ~B 4,710 ,所以X 的数学期望E (X )=4×710=145.【解题策略】____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________【教考衔接】1.现对某高校16名篮球运动员在多次训练比赛中的得分进行统计,将每位运动员的平均成绩所得数据用频率分布直方图表示如下.(如:落在区间[10,15)内的频率/组距为0.0125)规定分数在[10,20),[20,30),[30,40)上的运动员分别为三级篮球运动员、二级篮球运动员、一级篮球运动员,现从这批篮球运动员中利用分层抽样的方法选出16名运动员作为该高校的篮球运动员代表.(1)求a 的值和选出篮球运动员代表中一级运动员的人数;(2)若从篮球运动员代表中选出三人,求其中含有一级运动员人数X 的分布列;(3)若从该校篮球运动员中有放回地选三人,求其中含有一级运动员人数Y 的期望.【答案】【答案】(1)a =0.0250,4人;(2)答案见解析;(3)34.【解析】【解析】(1)由频率分布直方图知:(0.0625+0.0500+0.0375+a +2×0.0125)×5=1,∴a =0.0250.其中为一级运动员的概率为(0.0125+0.0375)×5=0.25,∴选出篮球运动员代表中一级运动员为0.25×16=4人.(2)由已知可得X 的可能取值分别为0,1,2,3,P (X =0)=C 312C 316=1128,P (X =1)=C 212⋅C 14C 316=3370,P (X =2)=C 112⋅C 24C 316=970,P (X =3)=C 34C 316=1140,∴X 的分布列为X 0123P112833709701140(3)由已知得Y ~B 3,14 ,∴E (Y )=np =3×14=34,∴含有一级运动员人数Y 的期望为34.2.甲、乙两名运动员进行羽毛球单打比赛,根据以往比赛胜负情况知道,每一局甲胜的概率为23,乙胜的概率为13.如果比赛采用“五局三胜”(即有一方先胜三局即获胜,比赛结束)规则,设比赛场次为随机变量X .(1)求乙胜的概率;(2)求随机变量X 的概率分布列及数学期望、方差;.【解析】【答案】解:(1)记“乙获胜”为事件A ,则P A =13 3+C 2313 2×23×13+C 2413 2×23 2×13,即P A =1781,所以乙获胜的概率1781;(2)由题意可知,随机变量X 可以取:3、4、5,所以P X =3 =23 3+13 3=927=13,P X =4 =C 2323 3×13×23+C 2313 2×23 ×13=1027,P X =5 =C 2423 3×13 2×23+C 2413 2×23 2×13=827所以X 的分布列为:X 345P131027827所以随机变量X 的数学期望:E X =3×13+4×1027+5×827=10727;(3)随机变量X 的方差:D X =E (X 2)-(E (X ))2=32×13+42×1027+52×827 -10727 2=44127-10727 2=458729. 3.食品安全问题越来越受到人们的重视.某超市在进某种蔬菜的货前,要求食品安检部门对每箱蔬菜进行三轮各项指标的综合检测,只有三轮检测都合格,该种蔬菜才能在该超市销售.已知每箱这种蔬菜第一轮检测不合格的概率为13,第二轮检测不合格的概率为14,第三轮检测不合格的概率为15,每轮检测只有合格与不合格两种情况,且各轮检测互不影响.(1)求每箱这种蔬菜能在该超市销售的概率;(2)若这种蔬菜能在该超市销售,则每箱可获利200元,若不能在该超市销售,则每箱亏损100元,现有3箱这种蔬菜,求这3箱蔬菜总收益X 的分布列和数学期望.【解析】【答案】解:(1)设每箱这种蔬菜能在该超市销售为事件A ,则P (A )=1-13 ×1-14 ×1-15 =25,即每箱这种蔬菜能在该超市销售的概率为25.(2)X 的所有可能取值为600,300,0,-300.因为P (X =600)=25 3=8125,P (X =300)=C 2325 2×35=36125,P (X =0)=C 13×25×35 2=54125,P (X =-300)=35 3=27125,所以X 的分布列为:X 6003000-300P8125361255412527125所以E (X )=600×8125+300×36125-300×27125=60. 4.体育课程的实施可以有效地促进学生身体的正常发育,提高身体的健康水平.某校对高一年男生进行1000米测试,经对随机抽取的100名学生的成绩数据处理后,得到如下频率分布直方图:(1)从这100名学生中,任意选取2人,求两人测试成绩都低于60分的概率;(2)从该校所有高一年男生中任意选取3人,记70分以上的人数为ξ,求ξ的分布列和期望、方差;【解析】(1)从这100名学生中,任意选取2人,求两人测试成绩都低于60分的概率;(2)从该校所有高一年男生中任意选取3人,记70分以上的人数为ξ,求ξ的分布列和期望、方差;解:(1)设两人测试成绩都低于60分为事件A ,低于60分频率为(0.002+0.001)×10=0.03,所以在100人中有3人低于60分,故P (A )=C 23C 2100=11650,(2)70分以上的频率为1-10×(0.001+0.002+0.017)=0.8,用样本估计总体即100个样本的频率视为高一年男生总体的概率服从二项分布ξ~B (3,0.8),P (ξ=0)=C 03(1-0.8)3=0.008,P (ξ=1)=C 13(1-0.8)2×0.8=0.096,P (ξ=2)=C 23(1-0.8)×0.82=0.384,P (ξ=3)=C 330.83=0.512,故分布列为:ξ0123P0.0080.0960.3840.512E (ξ)=3×0.8=2.4;D (ξ)=3×0.8×(1-0.8)=0.485.2020·浙江台州市·高二期中)2020年五一期间,银泰百货举办了一次有奖促销活动,消费每超过600元(含600元),均可抽奖一次,抽奖方案有两种,顾客只能选择其中的一种.方案一:从装有10个形状、大小完全相同的小球(其中红球2个,白球1个,黑球7个)的抽奖盒中,一次性摸出3个球其中奖规则为:若摸到2个红球和1个白球,享受免单优惠;若摸出2个红球和1个黑球则打5折;若摸出1个白球2个黑球,则打7折;其余情况不打折.方案二:从装有10个形状、大小完全相同的小球(其中红球3个,黑球7个)的抽奖盒中,有放回每次摸取1球,连摸3次,每摸到1次红球,立减200元.(1)若两个顾客均分别消费了600元,且均选择抽奖方案一,试求两位顾客均享受免单优惠的概率;(2)若某顾客消费恰好满1000元,试从概率角度比较该顾客选择哪一种抽奖方案更合算?【答案】【答案】(1)114400;(2)选择第二种方案更合算.【解析】【解析】(1)选择方案一若享受到免单优惠,则需要摸出三个红球,设顾客享受到免单优惠为事件A,则P A=C22C11C310=1120,所以两位顾客均享受到免单的概率为P=P A⋅P A=1 14400;(2)若选择方案一,设付款金额为X元,则X可能的取值为0、500、700、1000.P X=0=C22C11C310=1120,P X=500=C22C17C310=7120,P X=700=C11C27C310=740,P X=1000=1-1120-7120-740=91120.故X的分布列为,X05007001000P1120712074091120所以E X=0×1120+500×7120+700×740+1000×91120=910(元).若选择方案二,设摸到红球的个数为Y,付款金额为Z,则Z=1000-200Y,由已知可得Y~B3,3 10,故E Y =3×310=910,所以E Z=E1000-200Y=1000-200E Y=820(元).因为E X>E Z,所以该顾客选择第二种抽奖方案更合算.6.某种水果按照果径大小可分为四类:标准果、优质果、精品果、礼品果.某采购商从采购的一批水果中随机抽取100个,利用水果的等级分类标准得到的数据如下:等级标准果优质果精品果礼品果个数10304020(1)将频率视为概率,从这100个水果样本中有放回地随机抽取4个,求恰好有2个水果是礼品果的概率.(结果用分数表示)(2)用水果样本中的样本估计总体,果园老板提出两种购销方案给采购商参考.方案1:不分类卖出,单价为20元/kg.方案2:分类卖出,分类后的水果售价如下:等级标准果优质果精品果礼品果售价(元/kg)16182224从采购商的角度考虑,应该采用哪种方案?(3)用分层抽样的方法从这100个水果样本中抽取10个,再从抽取的10个水果中随机抽取3个,X表示抽取的是精品果的数量,求X的分布列及数学期望.【解析】【答案】解:(1)设从100个水果中随机抽取一个,抽到礼品果的事件为A,则P(A)=20100=15,现有放回地随机抽取4个,设抽到礼品果的个数为Y,则Y~B4,1 5,∴恰好抽到2个礼品果的概率为:P(Y=2)=C241-15215 2=96625;(2)设方案2的单价为ξ,则单价的期望值为:E(ξ)=16×110+18×310+22×410+24×210=20.6,∵E(ξ)>20,∴从采购商的角度考虑,应该采用第一种方案;(3)用分层抽样的方法从100个水果中抽取10个,则其中精品果4个,非精品果6个,现从中抽取3个,则精品果的数量X所有可能的取值为0,1,2,3,则P(X=0)=C36C310=16;P(X=1)=C26C14C310=12;P(X=2)=C16C24C310=310;P(X=3)=C34C310=130,∴X的分布列为:X0123P1612310130∴E(X)=0×16+1×12+2×310+3×130=65.。
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如何计算恰好有1件次品的概率?这道题目可以用超几何分布和二项分布两种方法来解决。
首先,我们可以使用超几何分布,因为这是一个不放回抽样问题。
根据题目条件,我们可以得到M=0.02n,N=n,n=3,k=1.代入超几何分布的公式,可以得到P(X=1)=0.111.其次,我们也可以使用二项分布,因为这是一个独立重复试验问题。
根据题目条件,我们可以得到n=3,p=0.02,k=1.代入二项分布的公式,可以得到P(X=1)=0.057.因此,两种方法得到的结果略有不同,但可以看出它们之间是有联系的。
二项分布可以看作是超几何分布的一种近似,当样本容量n很大时,二项分布的计算结果可以逼近超几何分布的计算结果。
在进行放回或不放回的方式抽取时,当产品总数分别为500、5000和时,恰好抽到1件次品的概率分别是多少?根据此问题,你对超几何分布与二项分布的关系有何认识?解析:在不放回的方式抽取中,每次抽取时都是从这n件产品中抽取,从而抽到次品的概率都为。
次品数X服从二项分布,恰好抽到1件次品的概率为1P(X=1)=C3×(1-2%)^2×(2%)^1≈0.057.在不放回的方式抽取中,抽到的次品数X是随机变量,X服从超几何分布,X的分布与产品的总数n有关,所以需要分3种情况分别计算。
①当n=500时,产品的总数为500件,其中次品的件数为500×2%=10,合格品的件数为490.从500件产品中抽出3件,其中恰好抽到1件次品的概率为P(X=1)=12C10×C×490×489÷3500×499×498≈0..②当n=5000时,产品的总数为5000件,其中次品的件数为5000×2%=100,合格品的件数为4900.从5000件产品中抽出3件,其中恰好抽到1件次品的概率为P(X=1)=12C100×Cxxxxxxx×4900×4899÷×4999×4998≈0.xxxxxx x。
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。
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。
【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山东 韩文文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X 0 1 2 3P64125 48125 12125 11252.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Y 0 1 2P 715715 115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.所以,在解有关二项分布和超几何分布问题时,仔细阅读、辨析题目条件是非常重要的.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辨析山东 韩文文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X 0 1 2 3P64125 48125 12125 11252.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Y 0 1 2P 715715 115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.所以,在解有关二项分布和超几何分布问题时,仔细阅读、辨析题目条件是非常重要的.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.........2.2.2 椭圆的简单几何性质(1)教材分析《椭圆的简单几何性质》是数学选修2-1第二章第一节的内容,在此之前,学生已经学习了椭圆的定义及其标准方程,为过渡到本节的学习起着铺垫作用.本节涉及到数形结合这种重要的数学思想方法,是高考重点考察内容,并为双曲线、抛物线的学习打下基础,因此,在高中数学中占据重要地位.本课是在学生学习了椭圆的定义、标准方程的基础上根据方程研究曲线的性质.先引导学生观察椭圆----几何直观,了解应该关注椭圆的哪些方面的性质,然后再引导学生考虑方程的各种特征对应着椭圆的哪些几何特征,逐渐让学生掌握研究曲线的几何性质的方法.这样由形到数、由数到形,通过对曲线的范围、对称性及特殊点的讨论,从整体上把握曲线形状、大小、和位置.对于学生来说,利用曲线方程研究曲线性质这是第一次,因此它在教学中起到承上启下的作用,教学中教师要注意引导、点拨.课时分配本节内容用2课时的时间完成:第一课时的主要内容是椭圆的简单几何性质(对称性、范围、顶点、离心率); 第二课时的主要内容是椭圆性质的简单综合应用.教学目标重 点:椭圆的简单几何性质及其探究过程;难 点:运用曲线方程研究曲线几何性质的基本方法;知识点:1.掌握椭圆的简单几何性质(对称性、范围、顶点、离心率);2.能说明离心率的大小对椭圆形状的影响; 3.运用数形结合思想,研究曲线方程几何性质;能力点:体会数形结合的思想,掌握利用方程研究曲线性质的基本方法;教育点:感受解析法研究问题的思想,感知椭圆曲线的对称美,培养学生的学习兴趣; 自主探究点:从直观几何图形出发,探究椭圆的几何性质; 考试点:椭圆性质的简单应用,离心率对椭圆形状的影响; 易错易混点:a ,b ,c 之间的关系;离心率e 的定义及范围;教具准备 直尺,绳子,投影仪,多媒体课件等 课堂模式 三段六步教学、探究学习、学案导学 一、引入新课:复习引入:1.椭圆的定义:平面内与两个定点12,F F 的距离之和等于常数(大于12||F F )的点的轨迹叫做椭圆.2.椭圆的标准方程:当焦点在x 轴上时,22221(0)x y a b a b +=>>;当焦点在y 轴上时,22221(0)y x a b a b+=>>. 3.椭圆中a ,b ,c 的关系是: 222a b c =+.【设计意图】根据曲线的方程研究曲线的几何性质并正确地画出它的图形是解析几何的基本问题之一,在此之前,学生一定要能熟练写出椭圆的标准方程. 课题引入:观察椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的形状,你能从图上看出它的范围吗?它具有怎样的对称性?椭圆上哪些点比较特殊?【设计意图】借助多媒体辅助手段,先给出一个可以直观的椭圆,创设问题情景,让学生从形的角度先对椭圆的几何性质有一个整体的把握,引导学生观察、分析、猜测、论证,然后再重点从数的角度也就是方程组织讨论,合作交流,启发学生积极思维,不断探索后汇报研究成果,得到结论后总结,及时进行反馈应用和反思总结.二、探究新知:【师】观察椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的形状,你能从图上看出它的范围吗?它具有怎样的对称性?【生】1.椭圆是轴对称图形,关于x 轴、y 轴对称;椭圆还是中心对称图形,关于坐标原点对称.2.椭圆与坐标轴有四个交点,其中与x 轴的两个交点分别为(,0),(,0)a a -,与y 轴的两个交点分别是(0,),(0,)b b -.3.x 的取值范围是[,]a a -,y 的取值范围是[,]b b -. 【师】由图形观察出的几何性质,能否由方程得到? 【生】思考、研究、交流,展示自己的研究方法. 1. 范围(1)从图像上容易看出,椭圆上的点的横坐标的范围是a x a -≤≤,纵坐标的范围是b y b -≤≤.(2)由方程可知,222210y x b a=-≥,所以,椭圆上所有的点都适合不等式221x a≤,即a x a -≤≤.同理有b y b -≤≤.【师】椭圆正好位于直线x a =±和y b =±所围成的矩形框里. 2. 对称性(1)观察椭圆的形状,可以发现椭圆既是轴对称图形,也是中心对称图形.(2)在椭圆22221(0)x y a b a b+=>>中,(i )把x 换成x -,方程不变,故图象关于y 轴对称; (ii )把y 换成y -,方程不变,故图象关于x 轴对称;(iii )把x 换成x -,同时把y 换成y -,方程不变,故图象关于原点成中心对称. 【师】综上,椭圆关于x 轴和y 轴都是轴对称的,关于原点是中心对称的,这时,坐标轴是椭圆的对称轴,坐标原点是椭圆的对称中心,椭圆的对称中心又叫椭圆的中心. 3. 顶点oy B 2 B 1A 1A 2F 1F 2cabO xyxO(,)P x y1(,)P x y - 2(,)P x y --令0x =,得y b =±,说明椭圆与y 轴的交点为(,0)b ±;令0y =,得x a =±,说明椭圆与x 轴的交点为(,0)a ±.顶点:椭圆与它的对称轴的四个交点,叫做椭圆的顶点. 椭圆的四个顶点分别为1212(,0),(,0),(0,),(0,)A a A a B b B b --.长轴、短轴:线段12A A ,12B B 分别叫做椭圆的长轴和短轴.a ,b 分别叫做椭圆的长半轴长和短半轴长.【练习】根据前面所学有关知识画出下列图形:22(1)12516x y +=; 22(2)1254x y +=.【师】我们来比较上面两个图形的扁平程度,当长轴相当的时候,椭圆的短轴越短,椭圆就越扁,那么,我们有一个专门用来刻画椭圆扁平程度的量,离心率.【设计意图】引导学生分析图像,从图像中体会,,a b c 对椭圆扁平程度的影响,分析其中的相应变化,从而自然引出离心率的概念,显得不突兀;另外,除了离心率外,b a 或cb的大小也是可以刻画椭圆的扁平程度,具体的情况要学生自己探索,教师做到授之以渔就可以了.4. 离心率【师】我们把椭圆的焦距与长轴长的比称为椭圆的离心率,用e 表示,即c e a=. (1)离心率的取值范围:01e <<; (2)离心率对椭圆形状的影响:(i )e 越接近1,c 就越接近a ,从而b 就越小,椭圆就越扁; (ii )e 越接近0,c 就越接近0,从而b 就越大,椭圆就越圆. 【师】思考:当0e =时,曲线是什么?当1e =时,曲线又是什么?【生】当0e =时,0c =,a b =,曲线是圆;当1e =时,c a =,0b =,曲线是线段.(3)离心率e 与,a b 的关系:222221ab a b a ac e -=-== 练习:对于椭圆222:936C x y +=与椭圆222:21612y x C +=,更接近于圆的是: .【设计意图】通过探究,培养学生研究问题的严谨性,观察得到的结论不一定正确,必须给1 23-1 -2 -3-44 y 1 2 3 45 x -5 -4 -3-2-1 A 1 B 1 A 2 B 2O 1 2 3 -1 -2 -3 -44 y 1 2 3 45 -1 O -5 -2 -3 -4 x B 2 A 2 B 1 A 1予理论证明,同时让学生尝试研究性学习与接受式学习相结合的学习方式,在这种方式下,学生自主的研究问题,在研究中掌握本节知识,体验用方程研究图形性质的思想和方法.三、理解新知:椭圆的简单几何性质图形标准方程22221(0)x y a b a b +=>> 22221(0)y x a b a b+=>> 范围 a x a -≤≤,b y b -≤≤b x b -≤≤,a y a -≤≤焦点(,0)c -,(,0)c(0,)c -,(0,)c顶点(,0),(,0)a a -,(0,),(0,)b b -(,0),(,0)b b -,(0,),(0,)a a -对称性 关于x 轴、y 轴成轴对称;关于原点成中心对称离心率 ce a=,01e <<a ,b ,c 的关系 222a b c =+半轴长长半轴长a ,短半轴长b ,a >b【设计意图】用表格的形式呈现,更方便学生理解和应用,为继续学习打好坚实的基础.四、运用新知:例1. 求椭圆221625400x y +=的长轴和短轴的长、离心率、焦点和顶点坐标.分析:先把椭圆的方程化成标准方程2212516x y +=. xA 2B 2F 2y OA 1B 1F 1xyO A 1B 1A 2B 2F 1F 2解:把已知方程化成标准方程2222154x y +=,于是,225,4,3a b c a b ===-=.所以,长轴与短轴的长分别为210,28,a b == 离心率3,5c e a ==两个焦点坐标分别为12(3,0),(3,0),F F -。
【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。
备战高考数学复习考点知识与题型讲解82---二项分布与超几何分布的辨别
备战高考数学复习考点知识与题型讲解第82讲二项分布与超几何分布的辨别二项分布与超几何分布是概率中最重要的两种数学模型,学生对这两种模型的定义不能很好地理解,一遇到“取”或“摸”的题型,就认为是超几何分布,不加分析,滥用公式,运算对象不明晰,事实上,超几何分布和二项分布确实有着密切的联系,但也有明显的区别.分别指出下列随机变量服从什么分布,并用合适的符号表示:(1)某班级共有30名学生,其中有10名学生戴眼镜,随机从这个班级中抽取5人,设抽到的不戴眼镜的人数为X;(2)已知女性患色盲的概率为0.25%,任意抽取300名女性,设其中患色盲的人数为X;(3)学校要从3名男教师和4名女教师中随机选出3人去支教,设抽取的人中男教师的人数为X.【解】(1)依题意不戴眼镜的人数为X服从参数为30,5,20的超几何分布,即X~H(30,5,20).(2)依题意每次抽到患色盲的概率为0.25%,任意抽取300名女性,设其中患色盲的人数为X,则X服从二项分布,即X~B(300,0.25%).(3)抽取的人中男教师的人数为X服从参数为7,3,3的超几何分布,即X~H(7,3,3).(2022·重庆市巴蜀中学高三适应性考试)一机床生产了100个汽车零件,其中有40个一等品、50个合格品、10个次品,从中随机地抽出4个零件作为样本.用X 表示样本中一等品的个数.(1)若有放回地抽取,求X的分布列;(2)若不放回地抽取,用样本中一等品的比例去估计总体中一等品的比例.①求误差不超过0.2的X的值;②求误差不超过0.2的概率(结果不用计算,用式子表示即可).【解】 (1)对于有放回抽取,每次抽到一等品的概率为40100=25,且各次试验之间的结果是独立的,因此X ~B ⎝ ⎛⎭⎪⎫4,25,从而P ()X =0=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-254=81625,P ()X =1=C 14·25·⎝ ⎛⎭⎪⎫1-253=216625,P (X =2)=C 24⎝ ⎛⎭⎪⎫252·⎝ ⎛⎭⎪⎫1-252=216625,P (X =3)=C 34(25)3·⎝ ⎛⎭⎪⎫1-25=96625,P (X =4)=⎝ ⎛⎭⎪⎫254=16625, 所以X 的分布列如下:X 0 1 2 3 4 P816252166252166259662516625(2)对于不放回抽取,各次试验结果不独立,X 服从超几何分布,样本中一等品的比例为X 4,而总体中一等品的比例为40100=0.4,由题意,①⎪⎪⎪⎪⎪⎪X 4-0.4≤0.2⇒0.8≤X ≤2.4⇒X =1或X =2; ②P ⎝ ⎛⎭⎪⎫⎪⎪⎪⎪⎪⎪X 4-0.4≤0.2=P (X =1)+P (X =2)=C 140C 360+C 240C 260C 4100.超几何分布的抽取是不放回抽取,各次抽取不独立,二项分布的抽取是有放回抽取,各次抽取相互独立.当超几何分布所对应的总体数量很大时可以近似地看作二项分布.。
二项分布和超几何分布的区别(含答案)
超几何分布和二项分布一、两者的定义是不同的1超几何分布的定义2独立重复试验与二项分布的定义(1)独立重复试验.(2)二项分布.…本质区别(1)超几何分布描述的是不放回抽样问题,而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.二、两者之间是有联系的人教版新课标选修2-3第59页习题组第3题:例1某批n件产品的次品率为2%,现从中任意地依次抽出3件进行检验,问:(1)当n=500,5000,500000时,分别以放回和不放回的方式抽取,恰好抽到1件产品的概率各是多少(2)根据(1)你对超几何分布与二项分布的关系有何认识—【说明】由于数字比较大,可以利用计算机或计算器进行数值计算.另外,本题目也可以帮助学生了解超几何分布和二项分布之间的关系:第一,n次试验中,某一事件A出现的次数X可能服从超几何分布或二项分布.当这n次试验是独立重复试验时,X服从二项分布;当这n次试验是不放回摸球问题,事件A为摸到某种特性(如某种颜色)的球时,X服从超几何分布第二,在不放回n次摸球试验中,摸到某种颜色的次数X服从超几何分布,但是当袋子中的球的数目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.从以上分析可以看出两者之间的联系: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.例2袋中有8个白球、2个黑球,从中随机地连续抽取3次,每次取一个球,求(1)又放回抽样时,取到黑球的个数X的分布列;(2)无放回地抽样时,取到黑球的个数Y的分布列.、[错解分析]第二问的选人问题是不放回抽样问题,按照定义先考虑超几何分布,但是题目中又明确给出:“以这16人的样本数据来估计整个社区的总体数据,从该社区(人数很多)任选3人”,说明不是从16人中任选3人,而是从该社区(人数很多)任选3人,所以可以近似看作是3次独立重复试验,应该按照二项分布去求解,而不能按照超几何分布去处理.【正解】(1)同上;/从以上解题过程中我们还发现,错解中的期望值与正解中的期望值相等,好多学生都觉得不可思议,怎么会出现相同的结果呢其实这还是由于前面解释过的原因,超几何分布与二项分布是有联系的,看它们的期望公式:综上可知,当提问中涉及“用样本数据来估计总体数据”字样的为二项分布。
超几何分布与二项分布的区别课件
THANKS
超几何分布应用场景
有限总体、不放回抽样、成功与失败 事件
例如:从50件产品中随机抽取10件, 其中合格品3件,不合格品47件,求 抽取的10件产品中合格品的数量。
超几何分布特点
01
02
03
有限总体
超几何分布适用于从有限 总体中抽样的情况。
不放回抽样
超几何分布描述的是不放 回的抽样方式。
成功与失败事件
超几何分布适用于描述具 有成功与失败事件的情况, 其中成功事件的概率是已 知的。
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03 二项分布介绍
二项分布定义
二项分布是一种离散概率分布,描述了在n次独立重复的伯努 利试验中成功的次数。
公式表示为B(n, p),其中n是试验次数,p是单次试验成功的 概率。
二项分布应用场景
例如,投掷硬币正面朝上的概率是p=0.5,那么投掷n次硬币出现正面的次数就 服从二项分布。
概率计算复杂度
超几何分布的概率计算相对复杂, 需要使用递归或模拟的方法;而二 项分布的概率计算相对简单,可以 直接使用公式计算。
应用场景上的区别
01
应用场景
超几何分布在有限总体且总体数量较大时使用,例如彩票中奖概率分析;
二项分布在无限总体或总体数量较小时使用,例如抛硬币试验。
02 03
适用范围
超几何分布在处理具有限制条件的数据时适用,例如在一定数量的商品 中随机抽取若干件;二项分布在处理具有独立重复试验特点的数据时适 用,例如多次抛硬币的结果。
课程目标
二项分布和超几何分布,五分钟让你再也不迷糊!
二项分布和超几何分布,五分钟让你再也不迷糊!有一次被学生问到:老师您给我讲讲二项分布和超几何分布的区别吧。
我想,二项分布和超几何分布的区别大着呀,没道理会把它们弄混。
但是既然学生提出来了,就说明这样的疑惑的确存在,我们今天就来捋一捋,让疑者不疑,不疑者更明。
发生条件的不同二项分布:描述n次独立重复试验,而且该随机试验只有两种可能结果:发生或者不发生(也常说试验成功或失败)。
“独立”强调的是各次试验互相不干扰,“重复”强调的是每次试验中事件发生与否的概率保持不变。
超几何分布:描述由N个物件(其中有M个指定物件)中抽出n 个物件。
随机变量的不同二项分布的随机变量ξ是n次独立重复试验中试验成功的次数k。
超几何分布的随机变量ξ是抽出的n个物件中抽到指定种类的物件的个数m。
概率:在二项分布中,P(ξ=k)= C(n, k) * p^k * (1-p)^(n-k).在超几何分布中,P(ξ=m)= C(M, m) * C(N-M, n-m) / C(N,n).用一个“抽取合格品/次品”(换成双色小球也是一样)模型来对比上述两种分布:现有N件产品,其中M件合格品,N-M件次品。
1.从中抽取一件产品,为合格品的概率是?p=M/N2.每次抽取一件产品,抽完放回,抽n次(这里的n与N无关),共抽到k次合格品的概率是?C(n, k) * p^k * (1-p)^(n-k),其中p为第1问里的p.3.每次抽取一件产品,抽完不放回,抽n次(这里的不大于N),共抽到m次合格品的概率是?C(M, m) * C(N-M, n-m) / C(N,n)对于第3问中的情况,和1次性抽出n件产品,其中有m件合格品的概率是一样的。
能不能像第2问一样,用分步做乘法的方法来写概率呢?也可以的,不过因为不放回,产品总数在递减,每次抽到合格品的概率受之前抽到合格品还是次品的结果影响,所以不是独立重复实验了!为了帮助大家进一步看清楚,我举一个数目较小的具体例子来演示,3件产品,其中2件合格品,1件次品。
高考数学复习考点题型归类解析50二项分布与超几何分布
高考数学复习考点题型归类解析专题50二项分布与超几何分布一、关键能力了解条件概率和两个事件相互独立的概念,理解n次独立重复试验的模型及二项分布,理解两点分布及超几何分布,并能解决一些简单的实际问题.二、教学建议(1)考查两点分布、n 次独立重复试验的模型及其应用.(2)离散型随机变量的分布列及其概率分布是高考命题的热点,与离散型随机变量的数字特征结合命题是主要命题方式.三、必备知识1.条件概率及其性质(1)条件概率的定义对于两个事件A和B,在已知事件B发生的条件下事件A发生的概率,称为事件B发生的条件下事件A的条件概率.(2)条件概率的求法求条件概率除了可借助定义中的公式,还可以借助古典概率公式,即P(B|A)=P(AB) P(A).2.相互独立事件(1)对于事件A,B,若A的发生与B的发生互不影响,则称A,B相互独立.(2)若A与B相互独立,则P(AB)=P(A)P(B).(3)若A与B相互独立,则A与B,A与B,A与B也都相互独立.(4)若P(AB)=P(A)P(B),则A,B相互独立.3.二项分布在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)=C k n 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,记为X~B(n,p).4.二项分布的均值、方差(1)若随机变量X服从两点分布,则E(X)=p,V(X)=p(1-p).(2)若X~B(n,p),则E(X)=np,V(X)=np(1-p).5.两点分布:若随机变量服从两点分布,即其分布列为其中,则称离散型随机变量服从参数为的两点分布.其中称为成功概率.6.超几何分布一般地,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,那么P(X=r)=C r M C n-rN-MC n N(r=0,1,2,…,l).即X01p<<X p()1p P X==其中l=min(M,n),且n≤N,M≤N,n,M,N∈N*.如果一个随机变量X的概率分布具有上表的形式,则称随机变量X服从超几何分布.四、高频考点+重点题型考点一.条件概率例1.(1)(2019·合肥模拟)将三颗骰子各掷一次,记事件A为“三个点数都不同”,B为“至少出现一个6点”,则条件概率P(A|B)=__________,P(B|A)=________.(2)从1,2,3,4,5中任取2个不同的数,事件A=“取到的2个数之和为偶数”,事件B=“取到的2个数均为偶数”,则P(B|A)=________.对点练1. 将外形相同的球分做装三个盒子,每盒10个.其中,第一个盒子中有7个球标有字母A,3个球标有字母B;第二个盒子中有红球和白球各5个;第三个盒子中有红球8个,白球2个.试验按如下规则进行:先在第一个盒子中任取一个球,若取得标有字母A的球,则在第二个盒子中任取一个球;若第一次取得标有字母B的球,则在第三个盒子中任取一个球.如果第二次取出的是红球,则试验成功.求试验成功的概率.对点练2. 一道考题有4个答案,要求学生将其中的一个正确答案选择出来.某考生知道正确答案的概率为13,在乱猜时,4个答案都有机会被他选择,若他答对了,则他确实知道正确答案的概率是( ) A .13B .23C .34D .14对点练3. 一个盒子里有6支好晶体管,4支坏晶体管,任取两次,每次取一支,每次取后不放回,已知第一支是好晶体管,则第二支也是好晶体管的概率为( ) A.23 B.512 C.59 D.79对点练4. 在100件产品中有95件合格品,5件不合格品,现从中不放回地取两次,每次任取一件,则在第一次取到不合格品后,第二次取到不合格品的概率为________.考点二.相互独立事件的概率例1.某次知识竞赛规则如下:在主办方预设的5个问题中,选手若能连续正确回答出两个问题,即停止答题,晋级下一轮.假设某选手正确回答每个问题的概率都是0.8,且每个问题的回答结果相互独立,则(1)该选手恰好回答了4个问题就晋级下一轮的概率为________.(2)该选手恰好回答了5个问题就晋级下一轮的概率为________.(3)该选手回答了5个问题(5个问题必须全部回答)就结束的概率为________.对点练1.某社区举办“环保我参与”有奖问答比赛活动,某场比赛中,甲、乙、丙三个家庭同时回答一道有关环保知识的问题.已知甲家庭回答正确这道题的概率是34,甲、丙两个家庭都回答错误的概率是112,乙、丙两个家庭都回答正确的概率是14.若各家庭回答是否正确互不影响.(1)求乙、丙两个家庭各自回答正确这道题的概率;(2)求甲、乙、丙三个家庭中不少于2个家庭回答正确这道题的概率.对点练2.从甲地到乙地要经过3个十字路口,设各路口信号灯工作相互独立,且在各路口遇到红灯的概率分别为12,13,14.(1)设X表示一辆车从甲地到乙地遇到红灯的个数,求随机变量X的分布列;(2)若有2辆车独立地从甲地到乙地,求这2辆车共遇到1个红灯的概率.考点三.独立重复实验例3-1. 甲、乙两名运动员练习定点投球,已知在该点每次投篮甲命中的概率是0.8,乙命中的概率是0.9,每人投两次,则甲、乙都恰好命中一次的概率为()A.0.32B.0.18C.0.50D.0.057 6考点四.二项分布及应用例4-1.九节虾的真身是虎斑虾,虾身上有一深一浅的横向纹路,煮熟后有明显的九节白色花纹,肉味鲜美.某酒店购进一批九节虾,并随机抽取了40只统计质量,得到的结果如下表所示:(1)若购进这批九节虾35 000 g,且同一组数据用该组区间的中点值代表,试估计这批九节虾的数量(所得结果保留整数);(2)以频率估计概率,若在本次购买的九节虾中随机挑选4只,记质量在[5,25)间的九节虾的数量为X,求X的分布列.例4-2. 某社区组织开展“扫黑除恶”宣传活动,为鼓励更多的人积极参与到宣传活动中来,宣传活动现场设置了抽奖环节.在盒中装有9张大小相同的精美卡片,卡片上分别印有“扫黑除恶利国利民”或“普法宣传人人参与”图案.抽奖规则:参加者从盒中抽取卡片两张,若抽到两张分别是“普法宣传人人参与”和“扫黑除恶利国利民”卡即可获奖,否则,均为不获奖.卡片用后放回盒子,下一位参加者继续重复进行.活动开始后,一位参加者问:“盒中有几张‘普法宣传人人参与’卡?”主持人答:“我只知道,从盒中抽取两张都是‘扫黑除恶利国利民’卡的概率是1 6.”(1)求抽奖者获奖的概率;(2)为了增加抽奖的趣味性,规定每个抽奖者先从装有9张卡片的盒中随机抽出1张不放回,再用剩下8张卡片按照之前的抽奖规则进行抽奖,现有甲、乙、丙三人依次抽奖,用X 表示获奖的人数,求X 的概率分布和均值.例4-3.(2019·天津高考真题(理))设甲、乙两位同学上学期间,每天7:30之前到校的概率均为.假定甲、乙两位同学到校情况互不影响,且任一同学每天到校情况相互独立.(Ⅰ)用表示甲同学上学期间的三天中7:30之前到校的天数,求随机变量的分布列和数学期望;(Ⅱ)设为事件“上学期间的三天中,甲同学在7:30之前到校的天数比乙同学在7:30之前到校的天数恰好多2”,求事件发生的概率.例4-4.(2020·浙江)2020年五一期间,银泰百货举办了一次有奖促销活动,消费每超过600元(含600元),均可抽奖一次,抽奖方案有两种,顾客只能选择其中的一种.方案一:从装有10个形状、大小完全相同的小球(其中红球2个,白球1个,黑球7个)的抽奖盒中,23X X M M一次性摸出3个球其中奖规则为:若摸到2个红球和1个白球,享受免单优惠;若摸出2个红球和1个黑球则打5折;若摸出1个白球2个黑球,则打7折;其余情况不打折.方案二:从装有10个形状、大小完全相同的小球(其中红球3个,黑球7个)的抽奖盒中,有放回每次摸取1球,连摸3次,每摸到1次红球,立减200元.(1)若两个顾客均分别消费了600元,且均选择抽奖方案一,试求两位顾客均享受免单优惠的概率;(2)若某顾客消费恰好满1000元,试从概率角度比较该顾客选择哪一种抽奖方案更合算?例4-5.一款击鼓小游戏的规则如下:每盘游戏都需击鼓三次,每次击鼓要么出现一次音乐,要么不出现音乐;每盘游戏击鼓三次后,出现一次音乐获得10分,出现两次音乐获得20分,出现三次音乐获得100分,没有出现音乐则扣除200分(即获得-200分).设每次击鼓出现音乐的概率为12,且各次击鼓出现音乐相互独立.(1)设每盘游戏获得的分数为X,求X的分布列;(2)玩三盘游戏,至少有一盘出现音乐的概率为多少?考点五. 超几何分布的应用例5-1.某项大型赛事需要从高校选拔青年志愿者,某大学学生实践中心积极参与,在8名学生会干部(其中男生5名,女生3名)中选3名参加志愿者服务活动.若所选3名学生中的女生人数为X,求X的概率分布及均值.例5-2.PM2.5是指悬浮在空气中的空气动力学当量直径小于或等于2.5微米的可入肺颗粒物.根据现行国家标准GB3095-2012,PM2.5日均值在35微克/立方米以下空气质量为一级;在35微克/立方米~75微克/立方米之间空气质量为二级;在75微克/立方米以上空气质量为超标.从某自然保护区2018年全年每天的PM2.5监测数据中随机地抽取10天的数据作为样本,监测值的频数分布如下表所示:(1)从这10天的PM2.5日均值监测数据中,随机抽出3天,求恰有一天空气质量达到一级的概率;(2)从这10天的数据中任取3天数据,记ξ表示抽到PM2.5监测数据超标的天数,求ξ的概率分布.例5-3.为推动乒乓球运动的发展,某乒乓球比赛允许不同协会的运动员组队参加.现有来自甲协会的运动员3名,其中种子选手2名;乙协会的运动员5名,其中种子选手3名.从这8名运动员中随机选择4人参加比赛.(1)设A为事件“选出的4人中恰有2名种子选手,且这2名种子选手来自同一个协会”,求事件A发生的概率;(2)设X为选出的4人中种子选手的人数,求随机变量X的分布列和均值.例5-4.(2018年理数天津卷选)已知某单位甲、乙、丙三个部门的员工人数分别为24,16,16.现采用分层抽样的方法从中抽取7人,进行睡眠时间的调查.(I)应从甲、乙、丙三个部门的员工中分别抽取多少人?(II)若抽出的7人中有4人睡眠不足,3人睡眠充足,现从这7人中随机抽取3人做进一步的身体检查.(i)用X表示抽取的3人中睡眠不足的员工人数,求随机变量X的分布列;(ii)设A为事件“抽取的3人中,既有睡眠充足的员工,也有睡眠不足的员工”,求事件A发生的概率.巩固训练一. 单选题1.(2019·石家庄模拟)袋子中装有大小、形状完全相同的2个白球和2个红球,现从中不放回地摸取两个球,已知第一次摸到的是红球,则第二次摸到白球的概率为( )A.13B.23C.12D.152.某地区空气质量监测资料表明,一天的空气质量为优良的概率是0.75,连续两天为优良的概率是0.6,已知某天的空气质量为优良,则随后一天的空气质量为优良的概率是( )A .0.8B .0.75C .0.6D .0.453. 在一个质地均匀的小正方体的六个面中,三个面标0,两个面标1,一个面标2,将这个小正方体连续抛掷两次,若向上的数字的乘积为偶数,则该乘积为非零偶数的概率为( )A.14B.89C.116D.5324. 箱子里有5个黑球,4个白球,每次随机取出一个球,若取出黑球,则放回箱中,重新取球;若取出白球,则停止取球,那么在第4次取球之后停止的概率为( )A.C 35C 14C 45B.⎝ ⎛⎭⎪⎫593×49C.35×14D .C 14×⎝ ⎛⎭⎪⎫593×49 5.“石头、剪刀、布”,又称“猜丁壳”,是一种流传多年的猜拳游戏,起源于中国,然后传到日本、朝鲜等地,随着亚欧贸易的不断发展,它传到了欧洲,到了近代逐渐风靡世界.其游戏规则是:“石头”胜“剪刀”、“剪刀”胜“布”、而“布”又胜过“石头”.若所出的拳相同,则为和局.小明和小华两位同学进行“五局三胜制”的“石头、剪刀、布”游戏比赛,则小华获胜的概率是( )A.127B.227C.881D.17816.(2020·濮阳模拟)如图12.6-1所示,已知电路中4个开关闭合的概率都是12,且是相互独立的,则灯亮的概率为( )图12.6-1A.316B.34C.1316D.14二.多选题7.甲罐中有5个红球,2个白球和3个黑球,乙罐中有4个红球,3个白球和3个黑球.先从甲罐中随机取出一球放入乙罐,分别以A 1,A 2和A 3表示由甲罐取出的球是红球,白球和黑球的事件;再从乙罐中随机取出一球,以B 表示由乙罐取出的球是红球的事件,则下列结论中正确的是( )A .P (B )=25B .P (B |A 1)=511C .事件B 与事件A 1相互独立D .A 1,A 2,A 3是两两互斥的事件8.已知X +Y =8,若X ~B (10,0.6),则下列说法正确的是( )A .E (Y )=2B .E (Y )=6C .D (Y )=2.4 D .D (Y )=5.69.下列命题中,正确的命题的是( )A .已知随机变量服从二项分布B (n ,p ),若E (X )=30,D (X )=20,则p =23B .将一组数据中的每个数据都加上同一个常数后,方差恒不变C .设随机变量ξ服从正态分布N (0,1),若P (ξ>1)=p ,则P (-1<ξ≤0)=12-pD .某人在10次射击中,击中目标的次数为X ,X ~B (10,0.8),则当X =8时概率最大10.“三个臭皮匠,赛过诸葛亮”,这是我们常说的口头禅,主要是说集体智慧的强大.假设李某智商较高,他独自一人解决项目M 的概率为P 1=0.9;同时,有n 个水平相同的人也在研究项目M ,他们各自独立地解决项目M 的概率都是0.5.现在李某单独研究项目M ,且这n 个人组成的团队也同时研究项目M ,且这n 个人研究项目M 的结果相互独立.设这个n 人团队解决项目M 的概率为P 2,若P 2≥P 1,则n 的可能取值是( )A .2B .3C .4D .5三.填空题11.(2020·江苏模拟)有一批产品,其中有12件正品和4件次品,从中有放回地任取3件,若X 表示取到次品的次数,则E (X )=________.12.学校从3名男同学和2名女同学中任选2人参加志愿者服务活动,则选出的2人中至少有1名女同学的概率为________(结果用数值表示).13.一射击测试每人射击三次,每击中目标一次记10分,没有击中记0分.某人每次击中目标的概率为23,则此人得分的数学期望为________;方差为________.14.投掷两枚骰子,当至少一枚5点或一枚6点出现时,就说这次试验成功,则在10次试验中成功次数的均值为________.15.设随机变量X ~B ⎝ ⎛⎭⎪⎫5,13,则P (2<X ≤4)=________. 16.(2019·全国Ⅰ)甲、乙两队进行篮球决赛,采取七场四胜制(当一队赢得四场胜利时,该队获胜,决赛结束).根据前期比赛成绩,甲队的主客场安排依次为“主主客客主客主”.设甲队主场取胜的概率为0.6,客场取胜的概率为0.5,且各场比赛结果相互独立,则甲队以4∶1获胜的概率是________.17.一个口袋内有n (n >3)个大小相同的球,其中3个红球和(n -3)个白球,已知从口袋中随机取出1个球是红球的概率为p,6p ∈N ,若有放回地从口袋中连续4次取球(每次只取1个球),在4次取球中恰好2次取到红球的概率大于827,则n =________.18.在4次独立重复试验中,随机事件A 恰好发生1次的概率不大于其恰好发生2次的概率,则事件A 在一次试验中发生的概率p 的最小值为________.19.为向国际化大都市目标迈进,某市今年新建三大类重点工程,它们分别是30项基础设施类工程、20项民生类工程和10项产业建设类工程.现有3名民工相互独立地从这60个项目中任选一个项目参与建设,则这3名民工选择的项目所属类别各不相同的概率是________.四.解答题20.甲、乙、丙三名射击运动员射中目标的概率分别为12,a ,a (0<a <1),三人各射击一次,击中目标的次数记为ξ.(1)求ξ的概率分布列及数学期望;(2)在概率P (ξ=i )(i =0,1,2,3)中,若P (ξ=1)的值最大,求实数a 的取值范围.21.(2018·天津卷)已知某单位甲、乙、丙三个部门的员工人数分别为24,16,16.现采用分层抽样的方法从中抽取7人,进行睡眠时间的调查.(1)应从甲、乙、丙三个部门的员工中分别抽取多少人?(2)若抽出的7人中有4人睡眠不足,3人睡眠充足,现从这7人中随机抽取3人做进一步的身体检查.①用X表示抽取的3人中睡眠不足的员工人数,求随机变量X的分布列;②设A为事件“抽取的3人中,既有睡眠充足的员工,也有睡眠不足的员工”,求事件A发生的概率.22.某气象站天气预报的准确率为80%,计算(结果保留到小数点后第2位):(1)5次预报中恰有2次准确的概率;(2)5次预报中至少有2次准确的概率;(3)5次预报中恰有2次准确,且其中第3次预报准确的概率.。
二项分布与超几何分布的区别
超几何分布与二项分布[知识点]关键是判断超几何分布与二项分布判断一个随机变量是否服从超几何分布,关键是要看随机变量是否满足超几何分布的特征:一个总体(共有N 个)内含有两种不同的事物()A M 个、()B N M -个,任取n 个,其中恰有X 个A .符合该条件的即可断定是超几何分布,按照超几何分布的分布列()k n k M N MnNC C P X k C --==(0,1,2,,k m = )进行处理就可以了.二项分布必须同时满足以下两个条件:①在一次试验中试验结果只有A 与A 这两个,且事件A 发生的概率为p ,事件A 发生的概率为1p -;②试验可以独立重复地进行,即每次重复做一次试验,事件A 发生的概率都是同一常数p ,事件A 发生的概率为1p -.1、某厂生产的产品在出厂前都要做质量检测,每一件一等品都能通过检测,每一件二等品通过检测的概率为23.现有10件产品,其中6件是一等品,4件是二等品.(Ⅰ)随机选取1件产品,求能够通过检测的概率;(Ⅱ)随机选取3件产品,其中一等品的件数记为X ,求X 的分布列;(Ⅲ)随机选取3件产品,求这三件产品都不能通过检测的概率.【解析】(Ⅰ)设随机选取一件产品,能够通过检测的事件为A…………………………1分事件A 等于事件“选取一等品都通过检测或者是选取二等品通过检测”……………2分151332104106)(=⨯+=A p …………………………4分(Ⅱ)由题可知X 可能取值为0,1,2,3.30463101(0)30C C P X C ===,21463103(1)10C C P X C ===,12463101(2)2C C P X C ===,03463101(3)6C C P X C ===.………………8分故X 的分布列为……………9分X 0123P3011032161(Ⅲ)设随机选取3件产品都不能通过检测的事件为B……………10分事件B 等于事件“随机选取3件产品都是二等品且都不能通过检测”所以,3111()()303810P B =⋅=.……………13分2、第26届世界大学生夏季运动会将于2011年8月12日到23日在深圳举行,为了搞好接待工作,组委会在某学院招募了12名男志愿者和18名女志愿者。
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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。
1.有放回抽样: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。
2.不放回抽样: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。
所以,在解有关二项分布和超几何分布问题时,仔细阅读、辨析题目条件是非常重要的(特别注意:二项分布是在n次独立重复试验的3个条件成立时应用的)。
超几何分布和二项分布的区别:(1)超几何分布需要知道总体的容量,而二项分布不需要;(2)超几何分布是“不放回”抽取,而二项分布是“有放回”抽取(独立重复)。
练习题: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。
2. (2008年四川延考)一条生产线上生产的产品按质量情况分为三类:A类、B类、C类.检验员定时从该生产线上任取2件产品进行一次抽检,若发现其中含有C类产品或2件都是B 类产品,就需要调整设备,否则不需要调整.已知该生产线上生产的每件产品为A类品,B 类品和C类品的概率分别为0.9,0.05和0.05,且各件产品的质量情况互不影响.(1)求在一次抽检后,设备不需要调整的概率;(2)若检验员一天抽检3次,以ξ表示一天中需要调整设备的次数,求ξ的分布列.3. 今天你低碳了吗?近来,国内网站流行一种名为“碳排放计算器”的软件,人们可以扰此计算出自己每天的碳排放量。
例如:家居用电的碳排放量(千克)=耗电度数×.785,汽车的碳排放量(千克)=油耗公升数×0.785等。
某班同学利用寒假在两个小区逐户进行了一次生活习惯进否符合低碳观念的调查。
若生活习惯符合低碳观念的称为“低碳族”,否则称为“非低碳族”。
这二族人数占各自小区总人数的比例P 数据如下:(I )如果甲、乙来自A 小区,丙、丁来自B 小区,求这4人中恰有2人是低碳族的概率; (II )A 小区经过大力宣传,每周非低碳族中有20%的人加入到低碳族的行列。
如果2周后随机地从A 小区中任选25个人,记ξ表示25个人中低碳族人数,求.ξE4. 在“自选模块”考试中,某试场的每位同学都选了一道数学题,第一小组选《数学史与不等式选讲》的有1人,选《矩阵变换和坐标系与参数方程》的有5人,第二小组选《数学史与不等式选讲》的有2人,选《矩阵变换和坐标系与参数方程》的有4人,现从第一、第二两小组各任选2人分析得分情况.(Ⅰ)求选出的4 人均为选《矩阵变换和坐标系与参数方程》的概率;(Ⅱ)设ξ为选出的4个人中选《数学史与不等式选讲》的人数,求ξ的分布列和数学期望.5.甲、乙两人参加2010年广州亚运会青年志愿者的选拔.打算采用现场答题的方式来进行,已知在备选的10道试题中,甲能答对其中的6题,乙能答对其中的8题.规定每次考试都从备选题中随机抽出3题进行测试,至少答对2题才能入选.(1)求甲答对试题数ξ的概率分布;(2)求甲、乙两人至少有一人入选的概率.正态分布和线性回归高考要求1.了解正态分布的意义及主要性质2.了解线性回归的方法和简单应用知识点归纳1.正态分布密度函数:22()2()2xf x eμσπσ--=,(σ>0,-∞<x<∞)其中π是圆周率;e是自然对数的底;x是随机变量的取值;μ为正态分布的均值;σ是正态分布的标准差.正态分布一般记为),(2σμN2.正态分布),(2σμN)是由均值μ和标准差σ唯一决定的分布例1、下面给出三个正态总体的函数表示式,请找出其均值μ和标准差σ.(1)2221)(xexf-=π,(-∞<x<+∞)(2)2(1)8()22xf x eπ--=,(-∞<x<+∞)解:(1)0,1 (2)1,23.正态曲线的性质:正态分布由参数μ、σ唯一确定,如果随机变量ξ~N(μ,σ2),根据定义有:μ=Eξ,σ=Dξ。
正态曲线具有以下性质:(1)曲线在x轴的上方,与x轴不相交。
(2)曲线关于直线x =μ对称。
(3)曲线在x =μ时位于最高点。
(4)当x <μ时,曲线上升;当x >μ时,曲线下降。
并且当曲线向左、右两边无限延伸时,以x轴为渐近线,向它无限靠近。
(5)当μ一定时,曲线的形状由σ确定。
σ越大,曲线越“矮胖”,表示总体越分散;σ越小,曲线越“瘦高”,表示总体的分布越集中。
五条性质中前三条较易掌握,后两条较难理解,因此应运用数形结合的原则,采用对比教学4.标准正态曲线:当μ=0、σ=l 时,正态总体称为标准正态总体,其相应的函数表示式是2221)(x ex f -=π,(-∞<x <+∞)其相应的曲线称为标准正态曲线标准正态总体N (0,1)在正态总体的研究中占有重要的地位 任何正态分布的概率问题均可转化成标准正态分布的概率问题 5.标准正态总体的概率问题:对于标准正态总体N (0,1),)(0x Φ是总体取值小于0x 的概率, 即 )()(00x x P x <=Φ,其中00>x ,图中阴影部分的面积表示为概率0()P x x < 只要有标准正态分布表即可查表解决.从图中不难发现:当00<x 时,)(1)(00x x -Φ-=Φ;而当00=x 时,Φ(0)=0.5例2 设),(~2σμN X ,且总体密度曲线的函数表达式为:412221)(+--=x x ex f π,x ∈R 。
(1)求μ,σ;(2)求)2|1(|<-x P 的值。
分析:根据表示正态曲线函数的结构特征,对照已知函数求出μ和σ。
利用一般正态总体),(2σμN 与标准正态总体N (0,1)概率间的关系,将一般正态总体划归为标准正态总体来解决。
解:(1)由于222)2(2)1(41222121)(--+--⋅==x x x eex f ππ,根据一般正态分布的函数表达形式,可知μ=1,2=σ,故X ~N (1,2)。
(2))2121()2|1(|+<<-=<-xP x P(1(1(1)(1)2(1)120.84131F F =-=Φ-Φ=Φ-Φ-=Φ-=⨯- 6826.0=。
点评:在解决数学问题的过程中,将未知的,不熟悉的问题转化为已知的、熟悉的、已解决了的问题,是我们常用的手段与思考问题的出发点。
通过本例我们还可以看出一般正态分布与标准正态分布间的内在关联。
9.相关关系:当自变量一定时,因变量的取值带有一定的随机性的两个变量之间的关系称为相关关系相关关系与函数关系的异同点如下: 相同点:均是指两个变量的关系不同点:函数关系是一种确定的关系;而相关关系是一种非确定关系;函数关系是自变量与因变量之间的关系,这种关系是两个非随机变量的关系;而相关关系是非随机变量与随机变量的关系.10.回归分析一元线性回归分析: 对具有相关关系的两个变量进行统计分析的方法叫做回归分析 对于线性回归分析,我们要注意以下几个方面:(1)回归分析是对具有相关关系的两个变量进行统计分析的方法。
两个变量具有相关关系是回归分析的前提。
(2)散点图是定义在具有相关系的两个变量基础上的,对于性质不明确的两组数据,可先作散点图,在图上看它们有无关系,关系的密切程度,然后再进行相关回归分析。
(3)求回归直线方程,首先应注意到,只有在散点图大至呈线性时,求出的回归直线方程才有实际意义,否则,求出的回归直线方程毫无意义。
11.散点图:表示具有相关关系的两个变量的一组数据的图形叫做散点图.散点图形象地反映了各对数据的密切程度粗略地看,散点分布具有一定的规律12. 回归直线 设所求的直线方程为,^a bx y +=,其中a 、b 是待定系数.1122211()()()n ni i i i i i n n i i i i x x y y x y nxy b x x x nx a y bx====⎧---⎪⎪==⎨--⎪⎪=-⎩∑∑∑∑, ∑==n i i x n x 11,∑==ni i y n y 11 相应的直线叫做回归直线,对两个变量所进行的上述统计分析叫做回归分析 13.相关系数:相关系数是因果统计学家皮尔逊提出的,对于变量y 与x 的一组观测值,把∑∑∑===----=ni ni i ini i iy y x xy y x xr 11221)()())((=∑∑∑===---ni n i i i ni ii y n y x n x yx n yx 1122221))((叫做变量y 与x 之间的样本相关系数,简称相关系数,用它来衡量两个变量之间的线性相关程度.14.相关系数的性质: r ≤1,且r 越接近1,相关程度越大;且r 越接近0,相关程度越小.一般的,当r ≥ 0.75 时,就可以判断其具有很强的相关性,这时求线性回归方程才有意义。