内容正文:
7.4.2 超几何分布
人教A版数学选择性必修第三册
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课时作业 知能提升
随堂自测 巩固应用
创新拓展 素养培优
学习目标 知识导图
1.理解超几何分布及其推导过程.(数学抽象、逻辑推理)
2.理解超几何分布与二项分布的区别与联系.(数学抽象)
3.能运用超几何分布解决一些实际问题.(数学运算)
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1.超几何分布的概念是什么?
2.超几何分布的概率公式是什么?
3.超几何分布的均值是什么?
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[知识梳理]
知识点 超几何分布
1.超几何分布
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∈N*,M≤N,n≤N,m=max{0,n-N+M},r=min{n,M},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.
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微思考
探究超几何分布与二项分布有何关系?
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提示:(1)二者之间的辨析: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,从表面上看,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表,会发现其相似点,教材中对超几何分布的模型建立是这样的:若有N件产品,其中M件是次品,无放回地任意抽取n件,则其中恰有的次品件数X是服从超几何分布的.而对二项分布则运用比较容易理解的射击问题来建立模型,若将超几何分布的概率模型改成:若有N件产品,其中M件是次品,有放回地任意抽取n件,则其中恰有的次品件数X是服从二项分布的.在这里,两种分布的差别就在于“有放回”与“无放回”,只要将概率模型中的“无放回”改为“有放回”,或将“有放回”改为“无放回”,就可以实现两种分布之间的转化.
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(2)二者之间的转化条件: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.在这里,超几何分布转化为二项分布的条件是:
①产品件数无限多,否则无放回地抽取n件产品是不能看作n次独立重复试验的;
②在产品件数N无限增加的过程中,次品数M应按相应的“比例”增加,否则上述事实也是不成立的.
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超几何分布的概率与分布列
[例1] 某高二数学兴趣小组有7位同学,其中有4位同学参加过高一数学“南方杯”竞赛.若从该小组中任选3位同学参加高二数学“南方杯”竞赛,求这3位同学中参加过高一数学“南方杯”竞赛的同学数X的分布列及P(X<2).
[分析] 先写出X所有可能的取值,求出每一个X所对应的概率,然后写出分布列,求出概率.
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方法提升 1.在超几何分布中,只要知道参数N,M,n就可以根据公式求出X取不同值时的概率,从而列出分布列,再求符合题意的概率.
2.求超几何分布的分布列的步骤
(1)验证随机变量服从超几何分布,并