内容正文:
§3.6 二项分布与正态分布
一、【知识梳理】
知识点1. 条件概率
条件概率及其性质
(1)对于任何两个事件和,在已知事件发生的条件下,事件发生的概率叫做条件概率,用符号来表示,其公式为.
在古典概型中,若用表示事件中基本事件的个数,则.
(2)条件概率具有的性质:
①;
② 如果和是两互斥事件,则.
知识点2. 相互独立事件同时发生的概率
(1)对于事件、,若的发生与的发生互不影响,则称、是相互独立事件.
(2)若与相互独立,则,
.
(3)若与相互独立,则与,与,与也都相互独立.
(4)若,则与相互独立.
知识点3. 独立重复试验的概率
1.n次独立重复试验
(1)定义
一般地,在相同条件下重复地做n次试验,各次试验的结果相互独立,称为n次独立重复试验.
(2)公式
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Pn(k)=Cpk(1-p)n-k,(k=0,1,2,…,n).
知识点4. 二项分布
1.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)=Cpkqn-k(k=0,1,2,…,n)
于是得到X的分布列
X
0
1
…
k
…
n
P
Cp0qn
Cp1qn-1
…
Cpkqn-k
…
Cpnq0
由于表中第二行恰好是二项式展开式
(q+p)n=Cp0qn+Cp1qn-1+…+Cpkqn-k+…+Cpnq0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,记作X~B(n,p).
2.二项分布的期望、方差:
若,则.
若,则.
知识点5. 正态分布
1.正态曲线及其性质
(1)正态曲线:
函数φμ,σ(x)=e-,x∈(-∞,+∞),其中实数μ,σ(σ>0)为参数,我们称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;
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越大,曲线越“矮胖”,总体分布越分散;σ越小.曲线越“瘦高”.总体分布越集中,如图乙所示:
甲 乙
2.正态分布
一般地,如果对于任何实数a,b(a<b),随机变量X满足P(a<X≤b)=φμ,σ(x)dx,则称随机变量X服从正态分布(normal distribution).正态分布完全由参数μ和σ确定,因此正态分布常记作N(μ,σ2).如果随机变量X服从正态分布,则记为X~N(μ,σ2).
3.正态总体三个特殊区间内取值的概率值
①P(μ-σ<X≤μ+σ)=0.6826;
②P(μ-2σ<X≤μ+2σ)=0.9544;
③P(μ-3σ<X≤μ+3σ)=0.9974.
4.3σ原则
通常服从正态分布N(μ,σ2)的随机变量X只取(μ-3σ,μ+3σ)之间的值.
二、【典例剖析】
考点一 : 条件概率
【典例1】从1,2,3,4,5中任取两个不同的数,事件表示“取到的两数之和为偶数”,事件表示“取到的较大的数为奇数”,则( )
A. B. C. D.
【变式探究】
2019年6月7日,是我国的传统节日“端午节”。这天,小明的妈妈煮了7个粽子,其中3个腊肉馅,4个豆沙馅。小明随机抽取出两个粽子,若已知小明取到的两个粽子为同一种馅,则这两个粽子都为腊肉馅的概率为( )
A. B. C. D.
高考点二 : 相互独立事件同时发生的概率
【典例2】首届中国国际进口博览会期间,甲、乙、丙三家中国企业都有意向购买同一种型号的机床设备,他们购买该机床设备的概率分别为,且三家企业的购买结果相互之间没有影响,则三家企业中恰有1家购买该机床设备的概率是( )
A. B. C. D.
【典例3】某电视台的夏日水上闯关节目中的前四关的过关率分别为,,,,只有通过前一关才能进入下一关,其中,第三关有两次闯关机会,且通过每关相互独立.一选手参加该节目,则该选手能进入第四关的概率为( )
A. B. C. D.
【变式探究】
1.投掷一枚均匀硬币和一枚均匀骰子各一次,记“硬币正面向上”为事件A,“骰子向上的点数是3”为事件B,则事件A,B中至少有一件发生的概率是( )
A. B. C. D.
2.如图,用、、三类不同的元件连接成一个系统.当正常工作且、至少有一个正常工作时,系统正常工作,已知、、正常工作的概率依次为、、,则系统正常工作的概率为__________.
考点三 :