内容正文:
二项分布、超几何分布和正态分布
一轮复习专题 概率与统计
高考
数学
考点清单
题型清单
目 录
考点1 二项分布
考点2 超几何分布
考点3 正态分布
题型1 二项分布的实际应用
题型2 超几何分布的实际应用
题型3 正态分布的解题策略
考点1 二项分布
1.n重伯努利试验与二项分布
(1)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用Ai(i=1,2,…,n)表示第i次试验结果,则P(A1A2…An)=P(A1)·P(A2)·…·P(An).
(2)二项分布
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)= pk(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
若X~B(n,p),则E(X)=np,D(X)=np(1-p).
考点2 超几何分布
1.超几何分布的概念
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.
2.超几何分布的均值:若X服从参数为N,M,n的超几何分布,则E(X)= .
易错警示
“二项分布”与“超几何分布”的区别:有放回抽取问题对应二项分布,不放回抽取
问题对应超几何分布,当总体容量很大时,超几何分布可近似为二项分布来处理.
考点3 正态分布
1.正态曲线和正态分布
函数f(x)= ,x∈R,其中μ∈R,σ>0为参数,我们称函数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)= · ,x∈R,其中μ∈R,σ>0为参数,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)曲线是单峰的,它关于直线x=μ对称.
(2)曲线在x=μ处达到峰值 .
(3)当|x|无限增大时,曲线无限接近x轴.
(4)曲线与x轴之间的区域的面积总为1.
(5)在参数σ取固定值时,正态曲线的位置由μ确定,且随着μ的变化而沿x轴平移,如图①
所示.
(6)当μ取定值时,正态曲线的形状由σ确定,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;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,
如图②所示.
3.正态分布在三个特殊区间内取值的概率.
(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.
温馨提示
若X服从正态分布,即X~N(μ,σ2),要充分利用正态曲线关于直线x=μ对称和曲线与x
轴之间的面积为1.
即练即清
1.判断正误(对的打“√”,错的打“✕”)
(1)二项分布是一个概率分布列,是一个用公式P(X=k)= pk(1-p)n-k,k=0,1,2,…,n表示的
概率分布列,它表示了n重伯努利试验中事件A发生的次数的概率分布. ( )
(2)从装有3个红球、3个白球的盒中有放回地任取一个球,连取3次,则取到红球的个数
X服从超几何分布. ( )
(3)正态分布中的参数μ和σ完全确定了正态分布密度函数,参数μ是正态分布的均值,σ
是正态分布的标准差. ( )
2.如果某一批玉米种子中,每粒发芽的概率均为 ,那么播下5粒这样的种子,恰有2粒不
发芽的概率是 .
√
√
×
题型1 二项分布的实际应用
1.确定一个二项分布模型的步骤如下:
(1)明确伯努利试验及事件A的意义,确定事件A发生的概率p;
(2)确定重复试验的次数n,并判断各次试验的独立性;
(3)设X为n次独立重复试验中事件A发生的次数,则X~B(n,p).
2.利用二项分布模型解决实际问题的一般步骤
(1)根据题意设出随机变量;
(2)分析随机变量是否服从二项分布;
(3)若服从二项分布,则求出参数n和p的值;
(4)根据需要列出相关式子并解决问题.
例1 (2023广东大湾区第二次联考,20)某工厂车间有6台相同型号的机器,各台机器相
互独立工作,工作时发生故障的概率都是 ,且一台机器的故障由一个维修工处理.已知
此厂共有甲、乙、丙3名维修工,现有两种配备方案,