内容正文:
北师大新版数学选择性必修第一册
第六章 概率
4.2 超几何分布
学习目标
1.通过具体实例,了解超几何分布的概念;(重点)
2.理解超几何分布与二项分布的区别与联系(难点)
3.会用超几何分布解决简单的实际问题.(难点)
复习导入
1.离散型随机变量
所有取值可以一一列出的随机变量,称为离散型随机变量.
2.离散型随机变量的分布列
···
···
3.分布列的性质
X x1 x2 … xi … xn
P P1 P2 … Pi … Pn
复习导入
2.二项分布
X 0 1 k n
P
1.n重伯努利试验
与二项式定理有联系吗?
(其中k = 0,1,2,···,n)
随机变量X的分布列:
X 0 1 k n
P
引例:已知在10件产品中有4件次品,现从这10件产品中任取3件,用X表示取得的次品数,试写出X的分布列.
分析 已知在10件产品中有4件次品,故X的可能取值为0,1,2,3.
其中,“X=0”表示“任取的3件产品中不含次品”,
这意味着,从4件次品中取出0件,再从10-4件正品中取出3-0件,由分步乘法计数原理可知,共有种取法,故
类似地,“X=1”表示“任取的3件产品中恰有1件次品”,这意味着,取出1件次品和3-1件正品,共有C41C10-43-1种取法。故
同理可得
事实上,“X=k”(k=0,1,2,3)表示“取出的3件产品中恰有k件次品”,这意味着,从4件次品中取出k件,再从10-4件正品中取出3-k件,共有C4kC10-43-k种取法,故X 的分布列为
当总产品个数为N个,其中次品个数为M个,从中任取n件产品,用X表示取出的次品个数,你能写出它的分布列吗?
?
因此,随机变量X的分布列如下表:
X 0 1 2 3
P
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超几何分布
一般地,设有N件产品,其中有M(MN)件次品,任取()件产品,用X表示取出的 件产品中次品的件数,那么
若一个随机变量X的分布列由上式确定,则称随机变量X服从参数
注意:
1.由较明显的两部分组成;2.不放回抽样;
3.注意分布列的表达式中,各个字母的含义及随机变量的取值范围.
1.公式中个字母的含义
N—总体中的个体总数
M—总体中的特殊个体总数(如次品总数)
n—样本容量
k—样本中的特殊个体数(如次品数)
2.求分布列时可以直接利用组合数的意义列式计算,不必机械记忆这个概率分布列.
3. “任取n件,恰有k件次品”是一次性抽取,用组合数列式.
4.各对应的概率和必须为1.
P(X=k)=,max{0,n-(N-M)}≤k≤min{n,M}.
其中n≤N,M≤N,n,M,N∈N+.
注意:
例1、下列随机变量X是否服从超几何分布?如果服从,那么各分布的参数(即定义中的N,M,n)分别是多少?
(1)一个班共有45名同学,其中女生20人,现从中任选7人,用X表示其中女生的人数;
是,N=45,M=20,n=7
是,N=8,M=6,n=3
题型一:判断是否为超几何分布
(2)袋中有完全相同的6个黑球和2个白球,从中取出3个球,用X表示取出的黑球的个数.
思考:上例中,我们确定了N,M和,但想得出X的分布列我们还需k的值,都取什么值?
超几何分布与二项分布的区别与联系
(1)由古典概型得出超几何分布,由独立重复试验得出二项分布,放回摸球是二项分布,不放回摸球是超几何分布.
(2)对于不放回摸球,当N充分大,且n远远小于N时,各次抽样结果彼此影响很小,可近似认为是独立的.此时,超几何分布可以用二项分布近似.
因此X的分布列为
X 0 1 2 3
P
求分布列的步骤:
定值 求概率 列表
例3 一个袋中装有6个形状大小完全相同的小球,其中红球有3个,编号为1, <m></m> , <m></m> ;黑球有2个,编号为1, <m></m> ;白球有1个,编号为1.现从袋中一次随机抽取3个球.
(1)求取出的3个球的颜色都不相同的概率;
(2)记取得1号球的个数为随机变量 <m></m> ,求随机变量 <m></m> 的分布列.
[解析] (1)从袋中一次随机抽取3个球,基本事件总数 <m></m> ,取出的3个球的颜色都不相同包含的基本事件的个数为 <m></m> ,所以取出的3个球的颜色都不相同的概率 <m></m> .(2)由题意知 <m></m> , <m></m> , <m></m> , <m></m> ,则 <m></m> , <m></m> , <m></m> , <