内容正文:
必考点10 二项分布与超几何分布、
正态分布精析
题型一 二项分布
例1.(2022•文登市三模)现有正整数1,2,3,4,5,,一质点从第一个数1出发顺次跳动,质点的跳动步数通过抛掷骰子来决定:骰子的点数小于等于4时,质点向前跳一步;骰子的点数大于4时,质点向前跳两步.
(Ⅰ)若抛掷骰子二次,质点到达的正整数记为,求和;
(Ⅱ)求质点恰好到达正整数6的概率.
【答案】(Ⅰ)的可能取值为3,4,5
,,
的分布列为
3
4
5
(Ⅱ)质点恰好到达6有三种情形
①抛掷骰子五次,出现点数全部小于等于4,概率;
②抛掷骰子四次,出现点数三次小于等于4,一次大于4,概率为;③抛掷骰子三次,出现点数一次小于等于4,二次大于4,概率
所以
即质点恰好到达正整数6的概率为.
例2.(2022春•禅城区期末)篮球运动员比赛投篮,命中得1分,不中得0分,已知运动员甲投篮命中率的概率为.
(1)若投篮1次得分记为,求方差的最大值;
(2)当(1)中取最大值时,求运动员甲投5次篮得分为4分的概率.
【答案】(1)依题意,的分布列为
0
1
当时,取最大值,且最大值为
(2)由(1)可知,投5次蓝得分为,则
那么
则运动员甲投5次篮得分为4分概率为.
【解题技巧提炼】
判断某随机变量是否服从二项分布的关键点
(1)在每一次试验中,事件发生的概率相同.
(2)各次试验中的事件是相互独立的.
(3)在每一次试验中,试验的结果只有两个,即发生与不发生.
题型二 超几何分布例
例1.(2021春•金台区期末)某校高二年级某班的数学课外活动小组有6名男生,4名女生,从中选出4人参加数学竞赛考试,用表示其中男生的人数,
(1)请列出的分布列;
(2)根据你所列的分布列求选出的4人中至少有3名男生的概率.
【答案】(1)依题意得,随机变量服从超几何分布,
随机变量表示其中男生的人数,可能取的值为0,1,2,3,4.
.
所以的分布列为:
0
1
2
3
4
(2)由分布列可知至少选3名男生,
即.
例2.某商场庆“十一”举行促销活动,活动期间凡在商场购物满88元的顾客,凭发票都有一次摸奖机会,摸奖规则如下:准备了10个相同的球,其中有5个球上印有“奖”字,另外5个球上无任何标志,摸奖前在盒子里播匀,然后由摸奖者随机地从中摸出5个球,奖品按摸出的球中含有带“奖”字球个数规定如表:
摸出的5个球中带“奖”字球的个数
奖品
0
无
1
无
2
肥皂一块
3
洗衣粉一袋
4
雨伞一把
5
自行车一辆
(1)若某人凭发票摸奖一次,求中奖的概率;
(2)若某人凭发票摸奖一次,求奖品为自行车的概率.
【答案】(1)设为摸取5个球中印有“奖”字的球的个数,
则服从参数为,,的超几何分布,
的可能取值为0,1,2,3,4,5,
则的分布列为,1,2,3,4,,
若要获得奖品,只需,
则,
所以某人凭发票摸奖一次,中奖的概率为;
(2)若想要获得自行车,则必须,
故,
所以某人凭发票摸奖一次,奖品为自行车的概率为.
【解题技巧提炼】
(1)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.超几何分布的特征是:
①考察对象分两类;②已知各类对象的个数;③从中抽取若干个个体,考查某类个体数X的概率分布.
(2)超几何分布主要用于抽检产品、摸不同类别的小球等概率模型,其实质是古典概型.
二项分布与超几何分布的区别与联系
1.教材和考题中常涉及二项分布与超几何分布,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.
2.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.
题型三 正态分布
例1.(2022•赤峰模拟)某校在高三第一次联考成绩公布之后,选取两个班的数学成绩作对比.已知这两个班的人数相等,数学成绩均近似服从正态分布,如图所示.其中正态密度函数中的是正态分布的期望值,是正态分布的标准差,且,,则以下结论正确的是
A.1班的数学平均成绩比2班的数学平均成绩要高
B.相对于2班,本次考试中1班不同层次学生的成绩差距较大
C.1班110分以上的人数约占该班总人数的
D.2班114分以上的人数与1班110分以上的人数相等
【答案】D
【解析】由题意结合正态分布的密度曲线可得1班的数学平均成绩为100,2班的数学平均成绩为102,故错误,
由图象可得1班的数学成绩的标准差为5,2班的数学成绩的标准差为6,相