内容正文:
专题14 二项分布和超几何分布
1.n次独立重复试验
在相同条件下重复做的n次试验称为n次独立重复试验.
特点:
①各次之间相互独立;
②每一次试验只有两种结果,即要么发生,要么不发生;
③每一次试验中各事件发生的概率都是一样的.
2.二项分布
①定义:在n次独立重复试验中,用X表示事件A发生的次数,设每次试验中事件A发生的概率是p,此时称随机变量X服从二项分布,记作,并称p为成功概率.
在n次独立重复试验中,事件A恰好发生k次的概率为
②均值和方差:
3.超几何分布
①定义: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,则,
k=0,1,2,…,m,其中m=min{M,n},且n,M,N∈N*,即如果随机变量X的分布列具有下表形式
X
0
1
…
m
P
…
则称随机变量X服从超几何分布.
②均值:
4.二项分布和超几何分布区别和联系
二项分布
超几何分布
二项分布是放回抽样问题,在每次试验中某一事件发生的概率是相同的
超几何分布是不放回抽样问题,在每次试验中某一事件发生的概率是不相同的
不需要知道总体的容量
需要知道总体的容量
当总体的容量非常大时,超几何分布近似于二项分布
考点一
n次独立重复试验
考点二
二项分布
1.求二项分布的概率
2.二项分布的均值和方差
考点三
超几何分布
考点四
二项分布和超几何分布
考点一 n次独立重复试验
例1.(2023春·江西·高二校联考阶段练习)现有3个小组,每组3人,每人投篮1次,投中的概率均为,若1个小组中至少有1人投中,则称该组为“成功组”,则这3个小组中恰有1个“成功组”的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用独立重复试验计算概率即可.
【详解】1个小组是“成功组”的概率为,
则这3个小组中恰有1个“成功组”的概率为.
故选:B.
例2.(2021春·陕西商洛·高二校考期中)围棋起源于中国,古代称“弈”,至今已有四千多年历史,蕴含着中华文化的丰富内涵.在某次国际围棋比赛中,甲、乙两人进入最后决赛.比赛采取五局三胜制,即先胜三局的一方获得比赛冠军(没有平局),比赛结束.假设每局比赛乙胜甲的概率都为,且各局比赛的胜负互不影响,则甲以获得冠军的概率为______.
【答案】
【分析】四局比赛甲以获得冠军,则前三局甲胜两局,败一局,第四局甲胜,进一步计算概率即可.
【详解】若四局比赛甲以获得冠军,则前三局甲胜两局,败一局,第四局甲胜,
概率为:.
故答案为:.
例3.(2023·内蒙古赤峰·校联考模拟预测)已知一个质子在随机外力作用下,从原点出发在数轴上运动,每隔一秒等可能地向数轴正方向或向负方向移动一个单位.若移动n次,则当时,质子位于原点的概率为______.
【答案】
【分析】事件n=6时质子位于原点等价于事件前6次移动中有且只有3次向左移动,然后根据独立重复试验的概率公式可得答案.
【详解】第n次移动时向左移动的概率为,
事件n=6时质子位于原点等价于事件前6次移动中有且只有3次向左移动,
所以事件n=6时质子位于原点的概率为,
故答案为:.
例4.(2023春·北京·高二北京市第一六一中学校考阶段练习)投篮测试中,每人投篮3次,已知某同学每次投篮投中的概率为,且各次投篮是否投中相互独立,则该同学恰好投中2次的概率为______.
【答案】
【分析】根据题意,直接代入计算即可得到结果.
【详解】由题意可得,该同学恰好投中2次的概率为.
故答案为:
例5.(2022秋·湖北宜昌·高二当阳一中校考阶段练习)10月9日晚,2022年世界乒乓球团体锦标赛在中国成都落幕.中国队女团与男团分别完成了五连冠与十连冠的霸业.乒乓球运动在我国一直有着光荣历史,始终领先世界水平,被国人称为“国球”,在某次团体选拔赛中,甲乙两队进行比赛,采取五局三胜制(即先胜三局的团队获得比赛的胜利),假设在一局比赛中,甲队获胜的概率为0.6,乙队获胜的概率为0.4,各局比赛结果相对独立.
(1)求这场选拔赛三局结束的概率;
(2)求甲在第四局获胜的概率.
【答案】(1)0.28
(2)0.2592
【分析】(1)根据题意,找出这场选拔赛三局结束的事件,利用概率公式即可求解;
(2)先找出满足条件的事件,然后利用概率公式即可求解.
【详解】(1)设“第i局甲胜”为事件,“第j局乙胜”为事件(i,,2,3,4,5),
记“三局结束比赛”,则,
∴
;
(2)记“甲在第四局获胜”,则说明甲在前3局胜了2局,输了1局,第4局甲胜,则.
考点二 二项分布
1.求二项分布的概率
例6.(2023秋·辽宁·高二校联考期末)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据二项分布的知识求得正确答