内容正文:
微专题系列——二项分布与超几何分布的辨别
教材和考题中常涉及二项分布与超几何分布,学生对这两种模型的定义不能很好地理解,一遇到“取”或“摸”的题型,就认为是超几何分布,不加分析,滥用公式,运算对象不明晰,事实上,超几何分布和二项分布确实有着密切的联系,但也有明显的区别.
【例】写出下列离散型随机变量的分布列,并指出其中服从二项分布的是哪些,服从超几何分布的是哪些.
(1)X1表示n次重复地抛掷1枚骰子,出现点数是3的倍数的次数;
(2)X2表示连续抛掷2枚骰子,所得的2个骰子的点数之和;
(3)有一批产品共有N件,其中次品有M件(N>M>0),采用有放回抽取方法抽取n次(n>N),抽出的次品件数为X3;
(4)有一批产品共有N件,其中M件为次品,采用不放回抽取方法抽n件,出现次品的件数为X4(N-M>n>0).
解:(1)X1的分布列为
X1服从二项分布,即X1~B(n,).
(2)X2的分布列为
X2既不服从二项分布,也不服从超几何分布.
(3)X3的分布列为
X3服从二项分布,即X3~B(n,).
(4)X4的分布列为
X4服从超几何分布.
[思维过程]
明确目标→写出分布列,判断随机变量服从二项分布还是超几何分布.
提取信息→(1)X1表示n次重复掷骰子;(2)X2表示连续抛掷2枚骰子;(3)有放回抽取n次;(4)不放回抽取n次.
建立联系→根据二项分布和超几何分布的特征判断随机变量服从哪种分布.
【练】某食品厂为了检查一条自动包装流水线的生产情况,随机抽取该流水线上的40件产品作为样本称出它们的质量(单位:克),质量分组区间为[490,495),[495,500),…,[510,515].由此得到样本的频率分布直方图(如下图).
(1)根据频率分布直方图,求质量超过505克的产品数量;
(2)在上述抽取的40件产品中任取2件,设X为质量超过505克的产品数量,求X的分布列;
(3)从该流水线上任取2件产品,设Y为质量超过505克的产品数量,求Y的分布列.
解:(1)质量超过505克的产品的频率为5×0.05+5×0.01=0.3,
所以质量超过505克的产品数量为40×0.3=12(件).
(2)质量超过505克的产品数量为12件,则质量未超过505克的产品数量为28件,X的取值为0,1,2,
X服从超几何分布.
P(X=0)==,P(X=1)==,P(X=2)==,
∴X的分布列为
X
0
1
2
P
(3)根据样本估计总体的思想,任取一件产品,该产品的质量超过505克的概率为=.
从流水线上任取2件产品互不影响,该问题可看成2次独立重复试验,质量超过505克的件数Y的可能取值为0,1,2,且Y~B(2,),P(Y=k)=C×(1-)2-k×()k,
所以P(Y=0)=C×()2=,P(Y=1)=C××=,P(Y=2)=C×()2=.
∴Y的分布列为
X
0
1
2
P
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