内容正文:
第二章 概率
| 数学 | 选修2-3(BSD)
菜 单
§2 超几何分布
第二章 概率
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菜 单
课前预习案·素养养成
●趣味导入
在生物学试验中,经常以果蝇作为试验对象.一个关有6只果蝇的笼子里,不慎混入了两只苍蝇(此时笼内共有8只蝇子:6只果蝇和2只苍蝇),只好把笼子打开一个小孔,让蝇子一只一只地往外飞,直到两只苍蝇都飞出,再关闭小孔.
问:若以ξ表示笼内还剩下的果蝇的只数,如何求ξ的分布列?
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N,M,n
●学案导引
知识点
超几何分布
掌握
1.超几何分布
(1)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件产品中次品的个数,那么P(X=k)=eq \f(C\o\al(k,M)C\o\al(n-k,N-M),C\o\al(n,N))(其中k为非负整数),称变量X服从参数为_____________的超几何分布.
(2)在超几何分布中,若n≤M,则k=___________;若n>M,则k=__________________.
0,1,2,…,n
0,1,2,…,M
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超几何分布
2.超几何分布列
(1)若变量X服从参数为N,M,n的超几何分布,则称分布列为超几何分布列,其中n≤N,M≤N,m=min{M,n}且n,M,N∈N+.
X
0
1
…
m
P
eq \f(C\o\al(0,M)C\o\al(n-0,N-M),C\o\al(n,N))
eq \f(C\o\al(1,M)C\o\al(n-1,N-M),C\o\al(n,N))
…
eq \f(C\o\al(m,M)C\o\al(n-m,N-M),C\o\al(n,N))
反之,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________________.
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(2)在超几何分布列中,随机变量X服从参数为N,M,n的超几何分布,则P(X=0)+P(X=1)+…+P(X=m)=1,其中,m=min{M,n}.
[特别提醒] 确认变量服从超几何分布后,可直接应用公式求出概率.
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●思考探究
1.如何推导P(X=k)=eq \f(C\o\al(k,M)C\o\al(n-k,N-M),C\o\al(n,N))?
提示 由于事件(X=k)表示从含有M件次品的N件产品中,任取n件其中恰有k件次品这一随机事件,因此它的基本事件为从N件产品中任取n件,由于任一个基本事件是等可能出现的,并且它有Ceq \o\al(n,N)个基本事件;而其中恰有k件次品,则必有(n-k)件正品,因此事件(X=k)中含有Ceq \o\al(k,M)Ceq \o\al(n-k,N-M)个基本事件,由古典概型的概率公式可知P(X=k)=eq \f(C\o\al(k,M)C\o\al(n-k,N-M),C\o\al(n,N)).
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2.在超几何分布中,P(X=k)=eq \f(C\o\al(k,M)C\o\al(n-k,N-M),C\o\al(n,N)),那么k的取值范围如何?n,M,N的大小关系如何?
提示 k=0,1,2,…,m,其中m=min{M,n},且n≤N,M≤N,n,M,N∈N+.
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课堂探究案·素养提升
类型一 超几何分布的分布列
[例1] 设10件产品中,有3件次品,7件正品,现从中抽取5件,求抽得次品件数ξ的分布列.
[思路点拨] 在取出的5件产品中,次品数ξ是一个随机变量,其可能取值为0,1,2,3,对应的正品数应是5,4,3,2,是一个超几何分布问题.
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[自主解答] ξ的可能取值为0,1,2,3.
ξ=0,表示取出的5件产品全是正品.
P(ξ=0)=eq \f(C\o\al(0,3)C\o\al(5,7),C\o\al(5,10))=eq \f(21,252)=eq \f(1,12);
ξ=1,表示取出的5件产品中有1件次品,4件正品.
P(ξ=1)=eq \f(C\o\al(1,3)C\o\al(4,7),C\o\al(5,10))=eq \f(105,252)=eq \f(5,12);
ξ=2,表示取出的5件产品中2件次品,3件正品.
P(ξ=2)=eq \f(C\o