内容正文:
专题7.7 二项分布与超几何分布(重难点题型精讲)
1.伯努利试验
(1)伯努利试验的概念
把只包含两个可能结果的试验叫做伯努利试验.
(2)n重伯努利试验的两个特征
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.
2.二项分布
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)=,k=0,1,2,,n.如果随机变量X的分布列具有上式的形式,则称随机变量X服从二项分布,记作XB(n,p).
3.二项分布的期望与方差
一般地,如果XB(n,p),那么E(X)=np,D(X)=np(1-p).
4.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)=,k=m,m+1,m+2,,r.其中n,N,M∈,MN,nN,m={0,n-N+M},r=.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.
若随机变量X服从超几何分布,则其均值E(X)==np.
(2)求超几何分布的分布列
①判断随机变量是不是服从超几何分布;
②套用超几何分布中的概率公式,注意理解公式中各量的意义.
5.超几何分布与二项分布的关系
(1)超几何分布与二项分布都是随机变量取非负整数值的离散分布,表面上看,两种分布的概率求解有
截然不同的表达式,但看它们的概率分布列,会发现其相似点.超几何分布与二项分布是两个非常重要的概率模型,许多实际问题都可以利用这两个概率模型来求解.在实际应用中,理解并辨别这两个概率模型是至关重要的.
(2)事实上,在次品件数为确定数M的足够多的产品中,任意抽取n件(由于产品件数N无限多,无放回与有放回无区别,故可看作n重伯努利试验),其中含有次品的件数服从二项分布.
【题型1 二项分布的概率计算】
【方法点拨】
对于二项分布的概率计算问题,根据二项分布的定义及二项分布的分布列,进行求解即可.
【例1】(2022春·新疆·高二阶段练习)已知随机变量服从二项分布,则等于( )
A. B. C. D.
【变式1-1】(2022·高二单元测试)已知随机变量,Y服从两点分布,若,,则( )
A.0.2 B.0.4 C.0.6 D.0.8
【变式1-2】(2022·高二课时练习)设随机变量,若,则的值为( )
A. B. C. D.
【变式1-3】(2023·全国·高三专题练习)设随机变量,,若,则( )
A. B. C. D.
【题型2 二项分布的期望与方差】
【方法点拨】
根据题目条件,结合二项分布的期望与方差公式,进行转化求解即可.
【例2】(2022·高二课时练习)已知随机变量X服从二项分布,若,则等于( )
A. B.8 C.12 D.24
【变式2-1】(2022春·安徽滁州·高二阶段练习)德国数学家莱布尼茨是世界上第一个提出二进制记数法的人.二进制数被广泛应用于电子电路、计算机等领域.某电子电路每运行一次都随机出现一个四位二进制数,其中出现0的概率为,出现1的概率为,记,当电路运行一次时,的数学期望( )
A. B.2 C. D.3
【变式2-2】(2022春·北京·高二期末)已知随机变量,若,则分别是( )
A.4和2.4 B.5和2.1 C.2和2.4 D.4和5.6
【变式2-3】(2022秋·河南南阳·高三阶段练习)某群体中的每位成员使用移动支付的概率都为,各成员的支付方式相互独立,设为该群体的10位成员中使用移动支付的人数,,且,则( )
A.6 B.5 C.4 D.3
【题型3 二项分布中的最大值问题】
【方法点拨】
对于二项分布中的最值问题,结合P(X=k)的单调性确定P(X=k)的最大值和对应的k的值,进行求解即可.
【例3】(2022春·山东枣庄·高二期末)某人在11次射击中击中目标的次数为X,若,若最大,则k=( )
A.7 B.8 C.9 D.10
【变式3-1】(2022春·北京通州·高二期末)若,则取得最大值时,( )
A.4 B.5 C.6 D.5或6
【变式3-2】(2022春·广东云浮·高二期末)已知,若,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【变式3-3】(2022·全国·高三专题练习)经检测有一批产品合格率为,现从这批产品中任取5件,设取得合格产品的件数为,则取得最大值时的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【题型4 超几何分布的判断】
【方法点拨】
对于所给的随机变量X,根据超几何分布的定义来进行判断即可.
【例4】(2022·全国·高三专题练