项分布与两点分布 超几何分布 正态分布 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)。
项分布与两点分布 超几何分布 正态分布 的区别
那么:
(1)从中抽取一件产品,为正品的概率?像这种可能结果只有两种(抽的结果正品或次品)情况下就可以归纳为两点分布。
(2)有放回的抽样,抽n次,出现正品数的分布。
这个就是二项分布了,首先,这n次试验可能出现的正品数为0~n;它相当于做了n次试验,每次都是两点分布,也就是说你这抽取n次,每次是正品的概率都是。
(3)如果不放回抽取m(≤100)个,这m件产品次品数的分布如
何?此问就是超几何分布了,当然这个时候要讨论m与10谁大,以便确认分布的可能取值,这里不赘述了。
(4)正态分布是自然界最常见的一种分布。
该分布由两个参数——平均值和方差决定。
它和其它各种分布都有着直接或间接的联系,比如说此题中二项分布,其实每个人抽取n次,最后的结果都是不尽相同的,这是由于抽样误差引起的。
但是,如果好多人(N)都做这么一次试验(每个人都抽n次,并记录下正品数),那么这N个人抽到的正品数的分布就是一个正态分布了。
(正太分布往往是和其它分布的极限分布联系起来的,也就是说N→∞;如果N为有限的<假设为4个>那么N的分布最复杂也就是4个结果)
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.........阅读(131)|评论(1)。
二项分布、超几何分布与正态分布
(1)两点分布是二项分布当n=1时的特殊情形.( √ )
(2)若X表示n次重复抛掷1枚骰子出现点数是3的倍数的次数,则X服从二项
分布.( √ )
(3)从装有3个红球、3个白球的盒中有放回地任取一个球,连取3次,则取
到红球的个数X服从超几何分布.( × )
品质型民宿
6 16 4 10 11 10 9 12
民宿点 普通型民宿 品质型民宿
甲乙丙丁戊己庚辛 16 8 12 14 13 18 9 20 6 16 4 10 11 10 9 12
(1)从这8家中随机抽取3家,在抽取的这3家的普通型民宿的房间均不低于 10间的条件下,求这3家的品质型民宿的房间均不低于10间的概率;
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第二部分
探究核心题型
题型一 二项分布
例1 (2023·广东大湾区联考)某工厂车间有6台相同型号的机器,各台机
器相互独立工作,工作时发生故障的概率都是
1 4
,且一台机器的故障能由
一个维修工处理.已知此厂共有甲、乙、丙3名维修工,现有两种配备方案,
方案一:由甲、乙、丙三人维护,每人负责2台机器;方案二:由甲、乙
知识梳理
(3)两点分布与二项分布的均值、方差 ①若随机变量X服从两点分布,则E(X)= p ,D(X)= p(1-p) . ②若X~B(n,p),则E(X)= np ,D(X)= np(1-p) .
知识梳理
2.超几何分布 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
(4)当μ取定值时,正态曲线的形状由σ确定,σ越小,曲线越“矮胖”.
两点分布、超几何分布、正态分布
两点分布、超几何分布、正态分布1.两点分布如果随机变量X 的分布列为其中0<p <1,则称离散型随机变量E (X )=p ,D (X )=p (1-p ). 2.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 =k )=C k M C n -k N -MC n N(k =0,1,2,…,m ).即其中m =min{M ,n }如果一个随机变量X 的分布列具有上表的形式,则称随机变量X 服从超几何分布. 3.正态分布(1)正态曲线:函数φμ,σ(x )=12πσ,x ∈(-∞,+∞),其中实数μ和σ为参数(σ>0,μ∈R ).我们称函数φμ,σ(x )的图象为正态分布密度曲线,简称正态曲线. (2)正态曲线的性质:①曲线位于x 轴上方,与x 轴不相交; ②曲线是单峰的,它关于直线x =μ对称; ③曲线在x =μ处达到峰值1σ2π; ④曲线与x 轴之间的面积为1;⑤当σ一定时,曲线的位置由μ确定,曲线随着μ的变化而沿x 轴平移,如图甲所示; ⑥当μ一定时,曲线的形状由σ确定,σ越小,曲线越“瘦高”,表示总体的分布越集中;σ越大,曲线越“矮胖”,表示总体的分布越分散,如图乙所示.(3)正态分布的定义及表示bφμ,σ(x)d x,则称随机变量X 如果对于任何实数a,b(a<b),随机变量X满足P(a<X≤b)=⎠⎛a服从正态分布,记作X~N(μ,σ2).正态总体在三个特殊区间内取值的概率值①P(μ-σ<X≤μ+σ)=0.682_6;②P(μ-2σ<X≤μ+2σ)=0.954_4;③P(μ-3σ<X≤μ+3σ)=0.997_4.4.判断下列结论的正误(正确的打“√”错误的打“×”)(1)抛掷均匀硬币一次,出现正面的次数是随机变量.服从两点分布.(×)(2)某人射击时命中的概率为0.5,此人射击三次命中的次数X服从两点分布.(×)(3)从4名男演员和3名女演员中选出4名,其中女演员的人数X服从超几何分布.(√)(4)正态分布中的参数μ和σ完全确定了正态分布,参数μ是正态分布的期望,σ是正态分布的标准差.(√)(5)一个随机变量如果是众多的、互不相干的、不分主次的偶然因素作用结果之和,它就服从或近似服从正态分布.(√)(6)正态曲线关于直线x=μ对称,从而在关于x=μ对称的区间上概率相等.(√)(7)对于正态分布X~N(μ,σ2),总有P(x<μ-a)=P(x≥μ+a).(√)(8)X~N(μ,σ2),发生在(μ-3σ,μ+3σ),之外的概率为0,称之不可能事件.(×)(9)正态总体(1,9)在区间(0,1)和(-1,0)上的概率相等.(×)(10)随机变量分布列为是两点分布.(×)考点一两点分布、超几何分布[例1](1)设某项试验的成功率是失败率的2倍,用随机变量X去描述1次试验的成功次数,则P(X=0)等于()A.0 B.12 C.13 D.23解析:设X的分布列为即“X=0”表示试验失败,“X=1”p,则成功率为2p.由p+2p=1,则p=13,故应选C.答案:C(2)一袋中装有10个大小相同的黑球和白球.已知从袋中任意摸出2个球,至少得到1个白球的概率是7 9.①求白球的个数;②从袋中任意摸出3个球,记得到白球的个数为X,求随机变量X的分布列及期望.解:①记“从袋中任意摸出2个球,至少得到1个白球”为事件A,设袋中白球的个数为x,则P(A)=1-C210-xC210=79,得到x=5.故白球有5个.②X服从超几何分布,P(X=k)=C k5C3-k5C310,k=0,1,2,3.于是可得其分布列为∴E(X)=0×112+1×512+2×512+3×112=1812=32.[方法引航](1)两点分布列的随机变量X取值为1和0,不能取其它整数,X=1表示“成功”.(2)对于服从某些特殊分布的随机变量,其分布列可以直接应用公式给出.超几何分布描述的是不放回抽样问题,随机变量为抽到的某类个体的个数,随机变量取值的概率实质上是古典概型.1.若将本例(1)改为,求X 的成功率.解:p +p 2=1,(p >0),∴p =5-12∴X 的成功率P (x =1)=2)215(=3-52.2.将本例(2)改为:随着人口老龄化的到来,我国的劳动力人口在不断减少,“延迟退休”已经成为人们越来越关注的话题,为了了解公众对“延迟退休”的态度,某校课外研究性学习小组从某社区随机抽取了50人进行调查,将调查情况进行整理后制成下表:年龄在各随机选取2人,进行跟踪调查.①求从年龄在[25,30)的被调查者中选取的2人都赞成的概率; ②求选中的4人中,至少有3人赞成的概率;③若选中的4人中,不赞成的人数为X ,求随机变量X 的分布列和数学期望. 解:①设“年龄在[25,30)的被调查者中选取的2人都赞成”为事件A ,所以P (A )=C 23C 25=310.②设“选中的4人中,至少有3人赞成”为事件B ,所以P (B )=C 23C 12C 11C 25C 23+C 13C 12C 22C 25C 23+C 23C 22C 25C 23=12.③X 的可能取值为0,1,2,3,所以P (X =0)=C 23C 22C 25C 23=110, P (X =1)=C 13C 12C 22+C 23C 12C 11C 25C 23=25, P (X =2)=C 22C 22+C 13C 12C 12C 11C 25C 23=1330, P (X =3)=C 22C 12C 11C 25C 23=115.所以E(X)=0×110+1×25+2×1330+3×115=2215.考点二正态分布[例2](1)(2017·山西四校联考)设随机变量X~N(3,σ2),若P(X>m)=0.3,则P(X>6-m)=__________.解析:因为P(X>m)=0.3,X~N(3,σ2)所以m>3,P(X<6-m)=P(X<3-(m-3))=P(X>m)=0.3所以P(X>6-m)=1-P(X<6-m)=0.7.答案:0.7(2)云南省2016年全省高中男生身高统计调查数据显示:全省100 000名高中男生的身高服从正态分布N(170.5,16).现从云南省某校高三年级男生中随机抽取50名测量身高,测量发现被测学生身高全部介于157.5 cm和187.5 cm之间,将测量结果按如下方式分成6组:第1组[157.5,162.5),第2组[162.5,167.5),…,第6组[182.5,187.5],如图是按上述分组方式得到的频率分布直方图.①试评估该校高三年级男生在全省高中男生中的平均身高状况;②求这50名男生身高在177.5 cm以上(含177.5 cm)的人数;③身高排名(从高到低)在全省130名之内,其身高最低为多少?参考数据:若ξ~N(μ,σ2),则P(μ~σ<ξ≤μ+σ)=0.682 6,P(μ-2σ<ξ≤μ+2σ)=0.954 4,P(μ-3σ<ξ≤μ+3σ)=0.997 4.解:①由频率分布直方图知,该校高三年级男生平均身高为160×0.1+165×0.2+170×0.3+175×0.2+180×0.1+185×0.1=171.5(cm),∵171.5 cm>170.5 cm,故该校高三年级男生的平均身高高于全省高中男生身高的平均值.②由频率分布直方图知,后两组频率和为0.2,∴人数和为0.2×50=10,即这50名男生中身高在177.5 cm以上(含177.5 cm)的人数为10.③∵P(170.5-3×4<ξ<170.5+3×4)=0.997 4,∴P(ξ≥182.5)=1-0.997 42=0.001 3,又0.001 3×100 000=130.∴身高在182.5 cm以上(含182.5 cm)的高中男生可排进全省前130名.[方法引航]在高考中主要考查正态分布的概率计算问题,其解决方法如下:第一步,先弄清正态分布的均值是多少;第二步:若均值为μ,则根据正态曲线的对称性可得P(X≥μ)=0.5,P(X≤μ)=0.5,P(X≤μ+c)=P(X≥μ-c)(c>0)等结论;第三步,根据这些结论、题目中所给条件及对称性,对目标概率进行转化求解即可.,说明:关于正态总体在某个区间内取值的概率问题,要熟记P(μ-σ<X≤μ+σ),P(μ-2σ<X≤μ+2σ),P(μ-3σ<X≤μ+3σ)的值,充分利用正态曲线的对称性和曲线与x轴之间的面积为1来解题.1.(2017·江西八校联考)在某次数学测试中,学生成绩ξ服从正态分布N(100,σ2)(σ>0),若ξ在(80,120)内的概率为0.8,则ξ在(0,80)内的概率为()A.0.05B.0.1 C.0.15 D.0.2解析:选B.由题意得,P(80<ξ<100)=P(100<ξ<120)=0.4,P(0<ξ<100)=0.5,∴P(0<ξ<80)=0.1.2.在某次大型考试中,某班同学的成绩服从正态分布N(80,52),现已知该班同学中成绩在80~85分的有17人.试计算该班成绩在90分以上的同学有多少人.解:依题意,由80~85分的同学的人数和所占百分比求出该班同学的总数,再求90分以上同学的人数.∵成绩服从正态分布N(80,52),∴μ=80,σ=5,μ-σ=75,μ+σ=85.于是成绩在(75,85]内的同学占全班同学的68.26%.由正态曲线的对称性知,成绩在(80,85]内的同学占全班同学的12×68.26%=34.13%.设该班有x名同学,则x×34.13%=17,解得x≈50.又μ-2σ=80-10=70,μ+2σ=80+10=90,∴成绩在(70,90]内的同学占全班同学的95.44%.∴成绩在(80,90]内的同学占全班同学的47.72%.∴成绩在90分以上的同学占全班同学的50%-47.72%=2.28%.即有50×2.28%≈1(人),即成绩在90分以上的同学仅有1人.[易错警示]不能正确理解正态曲线的对称性[典例]已知随机变量ξ满足正态分布N(μ,σ2),且P(ξ<1)=12,P(ξ>2)=0.4,则P(0<ξ<1)=________.[错解]由P(ξ>2)=0.4,∴P(ξ<2)=1-0.4=0.6,∴P(0<ξ<1)=12P(ξ<2)=0.3.[错因]P(0<ξ<1)是P(ξ<2)的一半.[正解]由P(ξ<1)=12得μ=1,∴随机变量ξ服从正态分布N(1,σ2),∴曲线关于x=1对称.∵P(ξ<2)=0.6,∴P(0<ξ<1)=0.6-0.5=0.1.[答案]0.1[警示]①正态曲线关于直线x=μ对称,从而在关于x=μ对称的区间上概率相同.②P(X<a)=1-P(X≥a),P(X≤μ-a)=P(X≥μ+a).[高考真题体验]1.(2015·高考湖南卷)在如图所示的正方形中随机投掷10 000个点,则落入阴影部分(曲线C 为正态分布N(0,1)的密度曲线)的点的个数的估计值为()A.2 386B.2 718 C.3 413 D.4 772附:若X~N(μ,σ2),则P(μ-σ<X≤μ+σ)=0.682 6,P(μ-2σ<X≤μ+2σ)=0.954 4.解析:选C.由P(-1<X≤1)=0.682 6,得P(0<X≤1)=0.341 3,则阴影部分的面积为0.341 3,故估计落入阴影部分的点的个数为10 000×0.341 31×1=3 413,故选C.2.(2015·高考山东卷)已知某批零件的长度误差(单位:毫米)服从正态分布N(0,32),从中随机取一件,其长度误差落在区间(3,6)内的概率为()(附:若随机变量ξ服从正态分布N(μ,σ2),则P(μ-σ<ξ<μ+σ)=68.26%,P(μ-2σ<ξ<μ+2σ)=95.44%.)A.4.56% B.13.59% C.27.18% D.31.74%解析:选B.由正态分布的概率公式知P(-3<ξ<3)=0.682 6,P(-6<ξ<6)=0.954 4,故P(3<ξ<6)=P(-6<ξ<6)-P(-3<ξ<3)2=0.954 4-0.682 62=0.135 9=13.59%,故选B.3.(2014·高考课标全国卷Ⅰ)从某企业生产的某种产品中抽取500件,测量这些产品的一项质量指标值,由测量结果得如下频率分布直方图:(1)求这500件产品质量指标值的样本平均数x和样本方差s2(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表);(2)由直方图可以认为,这种产品的质量指标值Z服从正态分布N(μ,σ2),其中μ近似为样本平均数x,σ2近似为样本方差s2.①利用该正态分布,求P(187.8<Z<212.2);②某用户从该企业购买了100件这种产品,记X表示这100件产品中质量指标值位于区间(187.8,212.2)的产品件数,利用①的结果,求E(X).附:150≈12.2.若Z~N(μ,σ2),则P(μ-σ<Z<μ+σ)=0.682 6,P(μ-2σ<Z<μ+2σ)=0.954 4.解:(1)抽取产品的质量指标值的样本平均数x和样本方差s2分别为x=170×0.02+180×0.09+190×0.22+200×0.33+210×0.24+220×0.08+230×0.02=200,s2=(-30)2×0.02+(-20)2×0.09+(-10)2×0.22+0×0.33+102×0.24+202×0.08+302×0.02=150.(2)①由(1)知,Z~N(200,150),从而P(187.8<Z<212.2)=P(200-12.2<Z<200+12.2)=0.682 6.②由①知,一件产品的质量指标值位于区间(187.8,212.2)的概率为0.682 6,依题意知X~B(100,0.682 6),所以E(X)=100×0.682 6=68.26.4.(2016·高考天津卷)某小组共10人,利用假期参加义工活动,已知参加义工活动次数为1,2,3的人数分别为3,3,4.现从这10人中随机选出2人作为该组代表参加座谈会.(1)设A为事件“选出的2人参加义工活动次数之和为4”,求事件A发生的概率;(2)设X为选出的2人参加义工活动次数之差的绝对值,求随机变量X的分布列和数学期望.解:(1)由已知,得P(A)=C13C14+C23C210=13.所以,事件A发生的概率为13.(2)随机变量X的所有可能取值为0,1,2.P(X=0)=C23+C23+C24C210=415,P(X=1)=C13C13+C13C14C210=715,P(X=2)=C13C14C210=415.所以,随机变量X的分布列为随机变量X的数学期望E(X)=0×415+1×715+2×415=1.课时规范训练A组基础演练1.设随机变量X服从正态分布N(2,9),若P(X>c+1)=P(X<c-1),则c等于() A.1B.2 C.3 D.4解析:选B.∵μ=2,由正态分布的定义知其图象关于直线x=2对称,于是c+1+c-12=2,∴c=2.2.正态总体N(1,9)在区间(2,3)和(-1,0)上取值的概率分别为m,n,则()A.m>n B.m<n C.m=n D.不确定解析:选C.正态总体N(1,9)的曲线关于x=1对称,区间(2,3)与(-1,0)到对称轴距离相等,故m=n.3.一批产品共50件,次品率为4%,从中任取10件,则抽到1件次品的概率是()A.C12C948C1050 B.C12C950C1050 C.C12C1050 D.C948C1050解析:选A.50件产品中,次品有50×4%=2件,设抽到的次品数为X ,则抽到1件次品的概率是P (X =1)=C 12C 948C 1050.4.设X ~N (μ1,σ21),Y ~N (μ2,σ22),这两个正态分布密度曲线如图所示,下列结论中正确的是( )A .P (Y ≥μ2)≥P (Y ≥μ1)B .P (X ≤σ2)≤P (X ≤σ1)C .对任意正数t ,P (X ≥t )≥P (Y ≥t )D .对任意正数t ,P (X ≤t )≥P (Y ≤t ) 解析:选D.由图象知,μ1<μ2,σ1<σ2,P (Y ≥μ2)=12, P (Y ≥μ1)>12,故P (Y ≥μ2)<P (Y ≥μ1),故A 错; 因为σ1<σ2,所以P (X ≤σ2)>P (X ≤σ1),故B 错; 对任意正数t ,P (X ≥t )<P (Y ≥t ),故C 错; 对任意正数t ,P (X ≤t )≥P (Y ≤t )是正确的,故选D.5.设随机变量ξ服从正态分布N (3,4),若P (ξ<2a -3)=P (ξ>a +2),则a =( )A.37B.73C.78D.87解析:选B.因为ξ服从正态分布N (3,4),且P (ξ<2a -3)=P (ξ>a +2),所以2a -3+a +2=6,∴a =73.6.若随机变量X 的概率分布密度函数是φμ,σ(x )=122π·e -(x +2)28(x ∈R ),则E (2X -1)=________.解析:σ=2,μ=-2,E (2X -1)=2E (X )-1=2×(-2)-1=-5. 答案:-57.从装有3个红球、2个白球的袋中随机取出2个球,设其中有X 个红球,则随机变量X 的分布列为解析:P (X =0)=C 22C 25=0.1,P (X =1)=C 3·C 2C 25=610=0.6,P (X =2)=C 23C 25=0.3.答案:0.1 0.6 0.38.已知某次英语考试的成绩X 服从正态分布N (116,64),则10 000名考生中成绩在140分以上的人数为________. 解析:由已知得μ=116,σ=8.∴P (92<X ≤140)=P (μ-3σ<X ≤μ+3σ)=0.997 4,∴P (X >140)=12(1-0.997 4)=0.001 3,∴成绩在140分以上的人数为13. 答案:139.甲、乙两人参加某电视台举办的答题闯关游戏,按照规则,甲先从6道备选题中一次性抽取3道题独立作答,然后由乙回答剩余3题,每人答对其中2题就停止答题,即闯关成功.已知在6道备选题中,甲能答对其中的4道题,乙答对每道题的概率都是23. (1)求甲、乙至少有一人闯关成功的概率; (2)设甲答对题目的个数为ξ,求ξ的分布列.解:(1)设甲、乙闯关成功分别为事件A ,B ,则P (A )=C 14C 22C 36=420=15,P (B )=3)321(-+C 2312)32()321(-=127+29=727, 则甲、乙至少有一人闯关成功的概率是1-P (A -B -)=1-P (A -)P (B -)=1-15×727=128135.(2)由题意知ξ的可能取值是1,2.P (ξ=1)=C 14C 22C 36=15,P (ξ=2)=C 24C 12+C 34C 36=45,则ξ的分布列为10.盒内有大小相同的9个球,其中24个黑色球.规定取出1个红色球得1分,取出一个白色球得0分,取出1个黑色球得-1分.现从盒内任取3个球. (1)求取出的3个球中至少有一个红球的概率; (2)求取出的3个球得分之和恰好为1分的概率; (3)设ξ为取出的3个球中白色球的个数,求ξ的分布列.解:(1)P =1-C 37C 39=712.(2)记“取出1个红色球,2个白色球”为事件B ,“取出2个红色球,1个黑色球”为事件C ,则P (B +C )=P (B )+P (C )=C 12C 23C 39+C 22C 14C 39=542.(3)ξ可能的取值为0,1,2,3,ξ服从超几何分布,P (ξ=k )=C k 3C 3-k 6C 39,k =0,1,2,3.故P (ξ=0)=C 36C 39=521,P (ξ=1)=C 13C 26C 39=1528;P (ξ=2)=C 23C 16C 39=314,P (ξ=3)=C 33C 39=184.ξ的分布列为:1.某市组织一次高三调研考试,考试后统计的数学成绩服从正态分布,其密度函数为φμ,σ(x )=12π·10(x ∈R ),则下列命题中不正确的是( )A .该市这次考试的数学平均成绩为80分B .分数在120分以上的人数与分数在60分以下的人数相同C .分数在110分以上的人数与分数在50分以下的人数相同D .该市这次考试的数学成绩标准差为10解析:选B.由密度函数知,均值(期望)μ=80,标准差σ=10,又正态曲线关于直线x =80对称,故分数在100分以上的人数与分数在60分以下的人数相同,所以B 是错误的. 2.已知X ~N (μ,σ2)时,P (μ-σ<X ≤μ+σ)=0.682 6,P (μ-2σ<X ≤μ+2σ)=0.954 4,P (μ-3σ<X ≤μ+3σ)=0.997 4,则dx x 2)1(432e 21--⎰π=( )A .0.043B .0.021 5C .0.341 3D .0.477 2解析:选B.由题意知,μ=1,σ=1,P (3<X ≤4)=12×[P (-2<X ≤4)-P (-1<X ≤3)]=12×(0.997 4-0.954 4)=0.021 5.故选B.3.已知随机变量ξ服从正态分布N (2,9),若P (ξ>3)=a ,P (1<ξ≤3)=b ,则函数f (a )=a 2+a -1a +1的值域是________.解析:易知正态曲线关于直线x =2对称,所以P (ξ>3)=P (ξ<1)=a ,则有⎩⎨⎧2a +b =1,a >0,b >0⇒0<a <12.f (a )=a -1a +1=(a +1)-1a +1-1,令t =a +1∈)23,1(,函数f (a )=g (t )=t -1t -1在t∈)23,1(上是增函数,所以g (t )∈)61,1())23(),1((--=g g答案:)61,1(--4.端午节吃粽子是我国的传统习俗.设一盘中装有10个粽子,其中豆沙粽2个,肉粽3个,白粽5个,这三种粽子的外观完全相同,从中任意选取3个. (1)求三种粽子各取到1个的概率;(2)设X 表示取到的豆沙粽个数,求X 的分布列与数学期望.解:(1)令A 表示事件“三种粽子各取到1个”,则由古典概型的概率计算公式有P (A )=C 12C 13C 15C 310=14.(2)X 的所有可能值为0,1,2,且P (X =0)=C 38C 310=715, P (X =1)=C 12C 28C 310=715, P (X =2)=C 22C 18C 310=115.综上知,X 的分布列为故E (X )=0×715+1×715+2×115=35.5.某超市为了响应环保要求,鼓励顾客自带购物袋到超市购物,采取了如下措施:对不使用超市塑料购物袋的顾客,超市给予9.6折优惠;对需要超市塑料购物袋的顾客,既要付购买费,也不享受折扣优惠.假设该超市在某个时段内购物的人数为36人,其中有12位顾客自己带了购物袋,现从这36人中随机抽取两人.(1)求这两人都享受折扣优惠或都不享受折扣优惠的概率;(2)设这两人中享受折扣优惠的人数为ξ,求ξ的分布列和数学期望. 解:(1)设“两人都享受折扣优惠”为事件A , “两人都不享受折扣优惠”为事件B ,则P(A)=C212C236=11105,P(B)=C224C236=46105.因为事件A,B互斥,则P(A+B)=P(A)+P(B)=11105+46105=57105=1935.故这两人都享受折扣优惠或都不享受折扣优惠的概率是19 35.(2)据题意,得ξ的可能取值0,1,2.其中P(ξ=0)=P(B)=46105,P(ξ=1)=C112C124C236=48105,P(ξ=2)=P(A)=11 105.所以ξ的分布列为所以,E(ξ)=0×46105+1×48105+2×11105=23.。
二项式分布和超几何分布
二项式分布和超几何分布二项式分布和超几何分布是统计学中常用的概率分布模型。
它们在描述离散随机变量的分布方面起着重要作用。
本文将介绍二项式分布和超几何分布的基本概念、特点和应用,并对它们进行比较和分析。
一、二项式分布二项式分布是描述一系列独立重复的伯努利试验中成功次数的概率分布。
在每次试验中,只有两个可能的结果,成功或失败。
二项式分布的概率质量函数可以用来计算在n次独立重复试验中成功k次的概率。
二项式分布的特点是:每次试验的结果独立,成功的概率恒定不变,且每次试验的成功概率相等。
这使得二项式分布在实际应用中非常有用。
例如,投掷硬币、赌博游戏和制造业质量控制等领域都可以使用二项式分布进行建模和分析。
二、超几何分布超几何分布是描述从有限总体中抽取固定样本数量的随机变量的概率分布。
与二项式分布不同的是,超几何分布的每次试验结果不是独立的。
超几何分布的概率质量函数可以用来计算从总体中抽取的样本中成功数量的概率。
超几何分布的特点是:每次试验的结果不是独立的,成功的概率不是恒定不变的,且每次试验的成功概率不相等。
这使得超几何分布在实际应用中具有一定的局限性。
例如,抽取不放回的抽样、品质抽样和调查样本等领域可以使用超几何分布进行建模和分析。
三、二项式分布与超几何分布的比较二项式分布和超几何分布都是离散概率分布,它们在描述离散随机变量的分布方面有着不同的特点和应用。
下面对二项式分布和超几何分布进行比较和分析。
1. 独立性和非独立性:二项式分布的每次试验结果是独立的,而超几何分布的每次试验结果是非独立的。
2. 成功概率的恒定和不恒定:二项式分布的每次试验的成功概率是恒定不变的,而超几何分布的每次试验的成功概率是不恒定的。
3. 应用范围的广泛和局限性:二项式分布适用于描述独立重复试验的情况,广泛应用于多个领域,如投掷硬币、赌博游戏和制造业质量控制等。
而超几何分布适用于描述非独立抽样试验的情况,应用范围相对较窄,如抽取不放回的抽样、品质抽样和调查样本等。
10.8 二项分布、超几何分布与正态分布
§10.8 二项分布、超几何分布与正态分布【一】独学:主干知识 知识梳理一、二项分布1.伯努利试验 只包含 试验叫作伯努利试验;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 。
2.二项分布若随机变量X 的分布列为 其中0<p <1,p +q =1,k =0,1,2,…,n ,则称X 服从参数为n ,p 的 ,记作X ~B (n ,p ).3.两点分布与二项分布的均值、方差 (1)若随机变量X 服从两点分布,则E (X )= ,D (X )=(2)若X ~B (n ,p ),则E (X )= D (X )=二、超几何分布1.定义:一般地,若一个随机变量X 的分布列为P (X =r )= ,其中r =0,1,2,3,…,l ,l =min{n ,M },则称X 服从 .记为X ~H (n ,M ,N ),并将P (X =r )=C r M C n -r N -M C n N 记为H (r ;n ,M ,N ). 2.E (X )=三、正态分布1.正态密度曲线函数 x ∈R ,其中实数μ(μ∈R )和σ(σ>0)为参数,该函数的图象称为 .2.正态密度曲线的特征:(1)当x <μ时,曲线 ;当x >μ时,曲线 .当曲线向左右两边无限延伸时,以 为渐近线.(2)曲线关于直线 对称.(3)σ越大,曲线越 ;σ越小,曲线越 .(4)在曲线 和 范围内的区域面积为1.3.正态分布若X 是一个随机变量,则对任给区间(a ,b ],P (a <X ≤b )是正态密度曲线下方和x 轴上(a ,b ]上方所围成的图形的面积,我们就称随机变量X 服从参数为μ和σ2的正态分布,简记为X ~N (μ,σ2).4.正态总体在三个特殊区间内取值的概率值考试要求学习重难点 1.理解二项分布、超几何分布的概念,能解决一些简单的实际问题.2.借助正态分布曲线了解正态分布的概念,并进行简单应用. 重点:二项分布、超几何分布、正态分布 难点:理解二项分布、超几何分布的概念,能解决一些简单的实际问题.(1)落在区间(μ-σ,μ+σ)内的概率约为(2)落在区间(μ-2σ,μ+2σ)内的概率约为(3)落在区间(μ-3σ,μ+3σ)内的概率约为 .5.正态分布的均值与方差若X ~N (μ,σ2),则E (X )=μ,D (X )=σ2.常用结论1.两点分布是二项分布当n =1时的特殊情形.2.“二项分布”与“超几何分布”的区别:有放回抽取问题对应二项分布,不放回抽取问题对应超几何分布,当总体容量很大时,超几何分布可近似为二项分布来处理.3.在实际应用中,往往出现数量“较大”“很大”“非常大”等字眼,这表明试验可视为n 重伯努利试验,进而判定是否服从二项分布.4.超几何分布有时也记为 X ~H (n ,M ,N ),其均值E (X )=nM N ,D (X )=nM N ⎝⎛⎭⎫1-M N ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-n -1N -1. 教材改编题1.已知X ~B (20,p ),且E (X )=6,则D (X )等于( )A .1.8B .6C .2.1D .4.22.在含有3件次品的10件产品中,任取4件,X 表示取到的次品的个数,则P (X =2)=________.3.某班有50名同学,一次数学考试的成绩X 服从正态分布N (110,102).已知P (100<X ≤110)=0.34,估计该班学生数学成绩在120分以上的有________人.【二】互学:核心题型题型一 二项分布例1出租车司机从饭店到火车站途中经过六个交通岗,假设他在各交通岗遇到红灯的事件是相互独立的,并且概率都是13. (1)求这位司机遇到红灯前,已经通过了两个交通岗的概率;(2)求这位司机在途中遇到红灯数X 的均值与方差.跟踪训练1 (2022·黄冈模拟)某公司为了解会员对售后服务(包括退货、换货、维修等)的满意度,从下半年的会员中随机调查了20个会员,得到会员对售后服务满意度评分的雷达图如图所示.规定评分不低于80分为满意,否则为不满意.(1)求这20个会员对售后服务满意的频率;(2)以(1)中的频率作为所有会员对该公司售后服务满意的概率,假设每个会员的评价结果相互独立,现从下半年的所有会员中随机选取3个会员.①求只有1个会员对售后服务不满意的概率;②记这3个会员中对售后服务满意的会员的个数为X ,求X 的均值与标准差(标准差的结果精确到0.1).题型二 超几何分布例2 为庆祝建军节的到来,某校举行“强国强军”知识竞赛.该校某班经过层层筛选,还有最后一个参赛名额要在A ,B 两名学生中产生,该班委设计了一个选拔方案:A ,B 两名学生各自从6个问题中随机抽取3个问题作答.已知这6个问题中,学生A 能正确回答其中的4个问题,而学生B 能正确回答每个问题的概率均为23.A ,B 两名学生对每个问题回答正确与否都是相互独立的.(1)分别求A ,B 两名学生恰好答对2个问题的概率;(2)设A 答对的题数为X ,B 答对的题数为Y ,若让你投票决定参赛选手,你会选择哪名学生?请说明理由.跟踪训练2 阳澄湖大闸蟹又名金爪蟹,产于江苏苏州,蟹身青壳白肚,体大膘肥,肉质膏腻,营养丰富,深受消费者喜爱.某水产品超市购进一批重量为100千克的阳澄湖大闸蟹,随机抽取了50只统计其重量,得到的结果如下表所示:(1))(2)某顾客从抽取的10只特大蟹中随机购买了4只,记重量在区间[260,280]上的大闸蟹数量为X ,求X 的概率分布和均值.题型三 正态分布例3 为了监控某种零件的一条生产线的生产过程,检验员每天从该生产线上随机抽取16个零件,并测量其尺寸(单位:cm ).根据长期生产经验,可以认为这条生产线正常状态下生产的零件的尺寸服从正态分布2(,)N μσ.(1)假设生产状态正常,记X 表示一天内抽取的16个零件中其尺寸在(3,3)μσμσ-+之外的零件数,求(1)P X ;(2)一天内抽检零件中,如果出现了尺寸在(3,3)μσμσ-+之外的零件,就认为这条生产线在这一天的生产过程可能出现了异常情况,需对当天的生产过程进行检查.(ⅰ)试说明上述监控生产过程方法的合理性;(ⅱ)下面是检验员在一天内抽取的16个零件的尺寸:9.95,10.12,9.96,9.96,10.01,9.92,9.98,10.04,10.26,9.91,10.13,10.02,9.22,10.04,10.05,9.95经计算得16119.9716i i x x ===∑,16211()16i i s x x ==-∑162211=(16)0.21216i i x x =-=∑,其中i x 为抽取的第i 个零件的尺寸,1,2,,16i =.用样本平均数x 作为μ的估计值μ,用样本标准差s 作为σ的估计值σ,利用估计值判断是否需对当天的生产过程进行检查?剔除(3,3)μσμσ-+之外的数据,用剩下的数据估计μ和σ(精确到0.01). 附:若随机变量Z 服从正态分布2(,)N μσ,则0.9974=,160.99740.9592≈0.0080.09≈.跟踪训练3 (1)(2022·苏锡常镇四市调研)若随机变量X ~B (3,p ),Y ~N (2,σ2),若P (X ≥1)=0.657,P (0<Y <2)=p ,则P (Y >4)等于( )A .0.2B .0.3C .0.7D .0.8(2)为了解高三复习备考情况,某校组织了一次阶段考试.若高三全体考生的数学成绩近似服从正态分布N (100,17.52).已知成绩在117.5分以上(不含117.5分)的学生有80人,则此次参加考试的学生成绩低于82.5分的概率为________;如果成绩大于135分的为特别优秀,那么本次数学考试成绩特别优秀的大约有________人.(若X ~N (μ,σ2),则P (μ-σ≤X ≤μ+σ)≈0.68,P (μ-2σ≤X ≤μ+2σ)≈0.96)【三】悟学:总结提升1. 知识点总结:2. 方法小结:3. 存在的疑惑:【四】课后作业:1. 做本节对应的课后习题;2. 复习、订正今天上课内容;3. 预习下一节学案。
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)。
高考数学知识点精讲常见随机变量的分布类型
高考数学知识点精讲常见随机变量的分布类型高考数学知识点精讲:常见随机变量的分布类型在高考数学中,随机变量的分布类型是一个重要的知识点,理解和掌握这些分布类型对于解决概率相关的问题至关重要。
下面我们就来详细讲解一下常见的随机变量分布类型。
首先,我们来认识一下什么是随机变量。
简单来说,随机变量就是把随机试验的结果用数字表示出来。
比如说掷骰子,我们可以定义随机变量 X 为骰子掷出的点数,那么 X 可能取值 1、2、3、4、5、6。
常见的随机变量分布类型主要有以下几种:一、离散型随机变量的分布1、两点分布两点分布是最简单的一种离散型随机变量分布。
比如抛一枚硬币,正面朝上记为1,反面朝上记为0,那么这个随机变量就服从两点分布。
其概率分布为 P(X = 1) = p,P(X = 0) = 1 p ,其中 0 < p < 1 。
2、二项分布二项分布在实际生活中有很多应用。
比如进行n 次独立重复的试验,每次试验只有两种结果(成功或失败),成功的概率为 p ,失败的概率为 1 p 。
那么成功的次数 X 就服从二项分布,记为 X ~ B(n, p) 。
二项分布的概率公式为:P(X = k) = C(n, k) p^k (1 p)^(n k) ,其中 C(n, k) 表示从 n 个元素中选出 k 个元素的组合数。
举个例子,假设一批产品的次品率为 02,从这批产品中随机抽取10 个,那么抽到次品个数 X 就服从二项分布 B(10, 02) 。
3、超几何分布超几何分布与二项分布有点类似,但适用的场景略有不同。
超几何分布是从有限 N 个物件(其中包含 M 个指定种类的物件)中抽出 n 个物件,成功抽出指定种类物件的次数 X 就是超几何分布。
超几何分布的概率公式为:P(X = k) = C(M, k) C(N M, n k) /C(N, n) 。
比如说在一个有 50 个球,其中 20 个红球,30 个白球的盒子中,随机抽取 10 个球,红球的个数 X 就服从超几何分布。
项分布与超几何分布区别
12510 15 20 25 参加人数 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:答案分组 频数 频率 ①② 0.0500.200 36 0.3000.275 12 ③0.050合计④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。
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。
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【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。
项分布与超几何分布区别
项分布与超几何分布区别WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】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;80,150上的频率分布直(2)根据上面的频率分布表,在所给的坐标系中画出在区间[]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100,120中的个体数为ξ,求ξ的分布么从总体中任意抽取3个个体,成绩落在[]列和数学期望.分组频数频率1235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, 一班50形图所示.(I )求该班学生参加活动的人均次数x ;(II 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。
超几何分布与二项分布
二项分布与超几何分布的区别与联系1.定义:(1)超几何分布:设有总数为N件的两类..物品,其中一类有M件,从所有物品中任取n件(n≤N),这n件中所含这类物品件数X是一个离散型随机变量,它取值为m时的概率为()m n mM N MnNC CP X mC --== (0≤m≤l,l为n和M中较小的一个),则称离散型随机变量X 的这种形式的概率分布为超几何分布,也称X服从参数为N,M,n的超几何分布.(2)二项分布:若将事件A发生的次数设为X,发生的概率为p,不发生的概率q=1-p,那么在n次独立重复试验中,事件A恰好发生k次的概率是P(X=k)=C k n p k(1-p)n-k(k=0,1,2,…,n) ,于是得到X的分布列(q+p)n=C0n p0q n+C1n p1q n-1+…+C k n p k q n-k+…+C n n p n q0各对应项的值,称这样的离散型随机变量X服从参数为n,p的二项分布,记做X~B(n,p).2.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,也就是说二项分布中每个事件之间是相互独立的,而超几何分布不是;(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.温馨提示:(1)超几何分布需要知道总体的容量,也就是总体个数有限;而二项分布不需要知道总体容量,但需要知道“成功率”.(2)当题目中出现“用样本数据估计×××的总体数据”是均为二项分布;(3)二项分布与超几何分布两者之间存在着联系: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.概率论中的二项分布与超几何分布都是古典概型。
【典例】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500,5000,50000n =时,分别以放回和不放回的方式抽取,恰好抽到1件次品的概率是多少?(2)根据(1)你对超几何分布与二项分布的关系有何认识?【解】(1)在放回的方式抽取中,每次抽取时都从这n 件产品中抽取,从而抽到品的概率都为0.02.可以把3次抽取看成是3次独立重复试验,这样抽到的次品数X ~(3,0.02)B ,恰好抽到1件次品的概率为1223(1)0.02(10.02)30.020.980057624=.P X C ==⨯⨯-⨯⨯≈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种情况计算:①500n =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件。
两点分布、超几何分布
04
实例分析
两点分布实例
总结词
简单随机抽样
详细描述
在两点分布中,我们从一个包含两个元素的集合中进行简单随机抽样,每个元素 被选中的概率是相等的。例如,抛硬币只有正面和反面两种结果,正面和反面出 现的机会均等。
超几何分布实例
总结词
有限总体不放回抽样
详细描述
超几何分布描述的是从一个有限总体中不放回地抽取样本。例如,一个盒子里面有10个红球和20个蓝球,我们随 机抽取3个球,每个球被抽到的概率与其数量无关,这就是超几何分布的实例。
产品检验
在生产过程中,对产品进行抽样检验时,可以使 用超几何分布来计算合格品或不合格品的概率。
3
生物统计学
在生物统计学中,当需要对有限种群进行遗传学 分析时,可以使用超几何分布来描述基因型频率 或表型频率的概率分布。
03
两点分布与超几何分布的关
联与区别
关联
01
两者都是离散概率分布
两点分布和超几何分布都是描述离散随机事件的概率分布,即事件的发
超几何分布
定义
超几何分布是概率论中的一种离散概率分布,描述在有限总体中抽取样本且不放回的情况下,样本中某一特定事件发 生的概率。
概率函数
超几何分布的概率函数为 P(X=k) = (n choose k) * p^k * (1-p)^(n-k),其中 n 为总体大小,k 为成功的样本数,p 为成 功的概率。
在可靠性工程中,二项分布用于描述 产品在多次试验中失败的次数。
02
超几何分布
定义
定义
超几何分布是描述从有限总体中不放回地抽取样本,样本中某一事件发生的概 率。
公式
超几何分布的公式为$P(X=k) = frac{{C_n^k C_{N-n}^k}}{{C_N^k}}$,其中 $C_n^k$表示从$n$个不同元素中取出$k$个元素的组合数,$N$是总体容量, $n$是样本容量。
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。
ห้องสมุดไป่ตู้
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
超几何分布、二项分布、正态分布[1]
超几何分布、二项分布、正态分布1、超几何分布:一般地,若一个随机变量x的分布列为:P(x=r)=①其中r=0,1,2,3,…… ,,=min(n,M),则称x服从超几何分布。
记作x~H(n,M,N),并将P(x=r)=,记为H(r,n,M,N)。
如:在一批数量为N件的产品中共有M件不合格品,从中随机取出的n件产品中,不合格品数x的概率分布列如表一所示:(表一)其中=min(n,M),满足超几何分布。
2、伯努利试验(n次独立重复试验),在n 次相互独立试验中,每次试验的结果仅有两种对立的结果A与出现,P(A)=p∈(0,1),这样的试验称为n 次独立重复试验,也称为伯努利试验。
P()=1-p=q,则在n次独立重复试验中,事件A恰好发生k次的概率(0≤k≤n)为P(k)=(k=0,1,2,3,……,n),它恰好是(q+p)n的二项展开式中的第k+1项。
3、二项分布:若随机变量x的分布列为p(x=k)=,其中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)。
如:n次射击中,击中目标k次的试验或投掷骰子n次,出现k次数字5的试验等均满足二项分布。
3、正态分布曲线。
(1)概率密度曲线:当数据无限增多且组距无限缩小,那么频率直方图的顶边无限缩小乃至形成一条光滑的曲线,则称此曲线为概率密度曲线。
(2)正态密度曲线:概率密度曲线对应表达式为P(x)=(x∈R)的曲线称之为正态密度曲线。
正态密度曲线图象特征:①当x<μ时曲线上升;当x>μ时曲线下降;当曲线向左右两边无限延伸时,以x轴为渐近线。
②正态曲线关于直线x=μ对称。
③σ越大,正态曲线越扁平;σ越小,正态曲线越尖陡。
④在正态曲线下方和x轴上方范围内的区域面积为1。
4、正态分布:若x是一个随机变量,对任意区间,P恰好是正态密度曲线下方和x轴上上方所围成的图形的面积,我们就称随机变量x服从参数为μ和σ的正态分布,简记为x~N(μ,σ2)。
项分布与超几何分布区别
项分布与超几何分布区别TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-二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, 一班50分组 频数 频率 ①② 0.0500.200 36 0.3000.275 12 ③0.050合计④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Eξ.(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。
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用个例子解答吧:假设一批产品有100件,其中次品为10件。
那么:
(1)从中抽取一件产品,为正品的概率???? 像这种可能结果只有两种(抽的结果正品或次品)情况下就可以归纳为两点分布。
(2)有放回的抽样,抽n次,出现正品数的分布。
??? 这个就是二项分布了,首先,这n次试验可能出现的正品数为0~n;它相当于做了n次试验,每次都是两点分布,也就是说你这抽取n次,每次是正品的概率都是。
(3)如果不放回抽取m(≤100)个,这m件产品次品数的分布如何???? 此问就是超几何分布了,当然这个时候要讨论m与10谁大,以便确认分布的可能取值,这里不赘述了。
(4)正态分布是自然界最常见的一种分布。
该分布由两个参数——平均值和方差决定。
它和其它各种分布都有着直接或间接的联系,比如说此题中二项分布,其实每个人抽取n次,最后的结果都是不尽相同的,这是由于抽样误差引起的。
但是,如果好多人(N)都做这么一次试验(每个人都抽n次,并记录下正品数),那么这N个人抽到的正品数的分布就是一个正态分布了。
(正太分布往往是和其它分布的极限分布联系起来的,也就是说N→∞;如果N为有限的<假设为4个>那么N的分布最复杂也就是4个结果)?
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.........阅读(131)|?评论(1)。