内容正文:
第七节 二项分布、超几何分布与正态分布
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.了解超几何分布及其均值,并能解决简单的实际问题;
3.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.概念:一般地,如果一次伯努利试验中,出现“成功”的概率为p,记q=1-p,且n次独立重复试验中出现“成功”的次数为X,则X的取值范围是{0,1,…,k,…n},而且P(X=k)=Cpkqn-k,k=0,1,…,n,称X服从参数为n,p的二项分布,记作X~B(n,p).
2.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 超几何分布
1.一般地,若有总数为N件的甲、乙两类物品,其中甲类有M件(M<N),从所有物品中随机取出n件(n≤N),则这n件中所含甲类物品数X是一个离散型随机变量,X能取不小于t且不大于s的所有自然数,其中s是M与n中的较小者,t在n不大于乙类物品件数(即n≤N-M)时取0,否则t取n减乙类物品件数之差(即t=n-(N-M)),而且P(X=k)=,k=t,t+1,…,s.这里的X称为服从参数为N,n,M的超几何分布,记作X~H(N,n,M).
2.均值:E(X)=.
知识点三 正态分布
1.正态曲线:一般地,φ(x)=e-对应的图象称为正态曲线(也因形状而被称为“钟形曲线”,φ(x)也常常记为φμ,σ(x)).
2.正态曲线的性质
(1)正态曲线关于x=μ对称(即μ决定正态曲线对称轴的位置),具有中间高、两边低的特点;
(2)正态曲线与x轴所围成的图形面积为1;
(3)σ决定正态曲线的“胖瘦”:σ越大,说明标准差越大,数据的集中程度越弱,所以曲线越“胖”;σ越小,说明标准差越小,数据的集中程度越强,所以曲线越“瘦”.
3.正态分布:一般地,如果随机变量X落在区间[a,b]内的概率,总是等于φμ,σ(x)对应的正态曲线与x轴在区间[a,b]内围成的面积,则称X服从参数为μ与σ的正态分布,记作X~N(μ,σ2).
特别地,μ=0且σ=1的正态分布称为标准正态分布.
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Pn(k)=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.
4.二项分布与超几何分布的区别和联系:二项分布的抽取是独立的,各次抽取相互独立;超几何分布的抽取是不放回抽取,各次抽取不独立,当超几何分布所对应的总体数量很大时可以近似地看作二项分布.
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的、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.(人教B版选择性必修第二册P97练习A T2改编)设两个正态分布N(μ1,σ)(σ1>0)和N(μ2,σ)(σ2>0)的密度函数图象如图所示,则( )
A.μ1<μ2,σ1<σ2 B.μ1<μ2,σ1>σ2
C.μ1>μ2,σ1<σ2 D.μ1>μ2,σ1>σ2
答案:A
3.(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
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,