内容正文:
第七节 二项分布及其应用、正态分布
课标解读
1.了解伯努利试验,掌握二项分布及其数字特征.
2.了解服从正态分布的随机变量,了解正态分布的特征、均值、方差及其含义.
知识点一 二项分布
1.伯努利试验
伯努利试验
只包含两个可能结果的试验叫做伯努利试验
n重伯努利试验
(1)定义:将一个伯努利试验独立地重复进行n次所组成的随机试验称为n重伯努利试验.
(2)特征:同一个伯努利试验重复做n次;各次试验的结果相互独立
2.二项分布
(1)二项分布的定义
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)=Cpk(1-p)n-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X~B(n,p).
(2)二项分布的均值与方差
如果X~B(n,p),那么E(X)=np,D(X)=np(1-p).
知识点二 正态分布
1.正态分布
对任意的x∈R,f(x)= >0(其中μ∈R,σ>0为参数),我们称f(x)为正态密度函数,称它的图象为正态密度曲线,简称正态曲线.若随机变量X的概率分布密度函数为f(x),则称随机变量X服从正态分布,记为X~N(μ,σ2).特别地,当μ=0,σ=1时,称随机变量X服从标准正态分布.
2.正态曲线的特点
(1)它的图象在x轴上方;
(2)x轴和曲线之间的区域的面积为1;
(3)曲线是单峰的,它关于直线x=μ对称;
(4)曲线在x=μ处达到峰值;
(5)当|x|无限增大时,曲线无限接近x轴.
3.参数μ和σ对正态曲线形状的影响
(1)当σ较小时,峰值高,曲线“瘦高”,表示随机变量X的分布比较集中;
(2)当σ较大时,峰值低,曲线“矮胖”,表示随机变量X的分布比较分散.
4.正态分布的均值与方差
若X~N(μ,σ2),则E(X)=μ,D(X)=σ2.
5.3σ原则
(1)P(μ-σ≤X≤μ+σ)≈0.682_7;
(2)P(μ-2σ≤X≤μ+2σ)≈0.954_5;
(3)P(μ-3σ≤X≤μ+3σ)≈0.997_3.
1.判断一个随机变量是否服从二项分布,要看两点:
(1)是否为n次独立重复试验.
(2)随机变量是否为某事件在这n次独立重复试验中发生的次数.
2.“恰好发生k次”与“有指定的k次发生”不同:恰好发生k次的概率P=Cpk(1-p)n-k,有指定的k次发生的概率P=pk(1-p)n-k(k=0,1,2,…,n).
3.二项分布与两点分布的联系:由二项分布的定义可以发现,两点分布是一种特殊的二项分布,即n=1时的二项分布.
4.在X~N(μ,σ2)中,随机变量X在μ的附近取值的概率很大,在离μ很远处取得的概率很小.
对于X~N(μ,σ2),由x=μ是正态曲线的对称轴知:
(1)对任意的a有P(X<μ-a)=P(X>μ+a);(2)P(X<x0)=1-P(X≥x0);(3)P(a<X<b)=P(X<b)-P(X≤a).
一、辨析正误(在括号内打“√”或“×”)
(1)二项分布是一个概率分布列,是一个用公式P(X=k)=Cpk(1-p)n-k,k=0,1,2,…,n表示的概率分布列,它表示了n次独立重复试验中事件A发生的次数的概率分布.( √ )
(2)二项分布和超几何分布都是有放回抽样.( × )
(3)正态分布中的参数μ和σ完全确定了正态分布,参数μ是正态分布的期望,σ是正态分布的标准差.( √ )
(4)一个随机变量如果是众多互不相干的、不分主次的偶然因素作用结果之和,它就服从或近似服从正态分布.( √ )
二、版本互鉴
1.(人教A版选择性必修第三册P77 T2改编)鸡接种一种疫苗后,有90%不会感染某种病毒,如果有5只鸡接种了疫苗,则恰好有4只鸡没有感染病毒的概率约为( )
A.0.33 B.0.66
C.0.5 D.0.45
答案:A
2.(北师大版选择性必修第一册P213例1改编)某公司安装了3台报警器,它们彼此独立工作,且发生险情时每台报警器报警的概率均为0.9,则发生险情时,至少有2台报警的概率是________.
答案:0.972
3.(人教A版选择性必修第三册P75例3改编)甲、乙两人进行乒乓球比赛,比赛采取五局三胜制,无论哪一方先胜三局则比赛结束,假定甲每局比赛获胜的概率均为,则甲以3∶1的比分获胜的概率为________.
答案:
4.(苏教版选择性必修第二册P129 T3改编)已知随机变量ξ服从正态分布N(0,σ2).若P(ξ>2)=0.023,则P(-2≤ξ≤2)=________.
答案:0.954
5.(人教A版选择性必修第三册P87 T1改编)某学校高二年级数学学业质量检测考试成绩X~N(80,25),