内容正文:
9.1.3
二项分布
高教版 拓展模块
学习目标
知识与技能 了解并掌握n重伯努利试验的概念
过程与方法 计算二项分布的随机变量的均值和方差
情感、态度与价值观 将理论知识应用于实际问题中,通过分析和计算得出正确答案
重难点
n重伯努利试验的概念.
重
二项分布的随机变量的均值和方差.
难
知识回顾
离散型随机变量分布列
xi x1 x2 … xn …
P(X=xi) p1 p2 … pn …
若离散型随机变量X的取值为x1,x2…,xn,…,随机变量X取xi的概率为 Pi,
记作P(X=xi)= Pi(i=1,2…n…) ①
也可以列成表,如表
表或①式称为离散型随机变量X的分布列,简称为X的分布列.
知识回顾
均值与方差
一般地,若离散型随机变量ξ所有可能的取值为x1 , x2 ,…, xn,
且各个取值所对应的概率分别为p1,p2,…, pn,则称
为离散型随机变量的均值(或期望值),称
为离散型随机变量的方差.
为离散型随机变量的标准差.
了解一下
伯努利
雅各布·伯努利(Jako. Bernlli).瑞士数学家,被公认的概率论的先驱之一.
伯努利在概率论、微分方程、解析几何等方面均有很大建树.许多数学成果与伯努利的名字相联系.二项分布就是由他首先研究的,故又称伯努利概型.由于伯努利杰出的科学成就,1699年,伯努利当选为巴黎科学院外籍院士.
课堂导入
射击运动员——黄雨婷
黄雨婷是中国女子射击运动员,2006年9月3日出生于浙江台州.她现为国际级运动健将,隶属于浙江省射击队和中国国家射击队.
黄雨婷在2024年国际射联射击世界杯总决赛中以254.5环的成绩获得女子10米气步枪冠军,并创造了该项目新的决赛世界纪录、世界青年纪录和全国纪录.
课堂导入
射击运动员——杨倩
杨倩是中国女子射击运动员,国际级运动健将,中国国家射击队成员,被誉为中国奥运历史上首个00后“双金王”.
2019年获得第十四届亚洲射击锦标赛女子气步枪60发个人冠军.2021年,杨倩在东京奥运会上获得射击女子10米气步枪项目金牌和10米气步枪混合团体金牌.
课堂导入
问题
观察以下试验,它们有什么相同的特征?
这些随机试验只有两个结果,并且每次试验结果发生的概率互不影响.
①气步枪的射击结果为击中靶心或为击中靶心;
②检验一件产品结果为合格或不合格;
③掷硬币试验结果为正面朝上或反面朝上.
课程导入
我们把只含有两种可能结果的试验叫做伯努利试验.
概念讲解
我们把只含有两种可能结果的试验叫做伯努利试验.
伯努利试验
在相同条件下重复地做n次试验,每一次试验只有两个可能的结果,并且每一次试验的结果发生的概率都不依赖于其他试验的结果,则称这样的n次试验为n次独立重复试验或n重伯努利试验.
n重伯努利试验
(2)求事件B“针尖恰有1次向上”的概率;
问题探究
掷图钉
(1)求事件A“针尖恰有0次向上”的概率;
(3)求事件C“针尖恰有2次向上”的概率;
,
事件B共有种情况
问题探究
掷图钉
(1)求事件A“针尖恰有0次向上”的概率;
(2)求事件B“针尖恰有1次向上”的概率;
(3)求事件C“针尖恰有2次向上”的概率;
问题探究
掷图钉
变式①:若连续抛掷10次,恰有3次针尖朝上的概率是多少?
变式①:若连续抛掷n次,恰有i次针尖朝上的概率是多少?
概念讲解
一般地,在重伯努利试验中,设每次试验中事件A发生的概率为,用表示事件A发生的次数,则的分布列为
.
如果随机变量的分布列具有上式的形式,则称随机变量服从二项分布,记作
二项分布
事件A发生的次数
试验总次数
一次试验中事件A发生的概率
一次试验中事件A不发生的概率
例题解析
例1
优质树苗的培育是提高植树造林质量的保障.某农科所计划培育10种新型树苗用于植树造林,每种新型树苗的培育成功率为0.6.求:
(1)10种新型树苗恰有4种培育成功的概率;
(2)10种新型树苗恰有 6 种培育成功的概率;
(3)10种新型树苗全部培育成功的概率.
例题解析
例1
优质树苗的培育是提高植树造林质量的保障.某农科所计划培育10种新型树苗用于植树造林,每种新型树苗的培育成功率为0.6.求:
(1)10种新型树苗恰有4种培育成功的概率;
(2)10种新型树苗恰有 6 种培育成功的概率;
(3)10种新型树苗全部培育成功的概率.
例题解析
例1
优质树苗的培育是提高植树造林质量的保障.某农科所计划培育10种新型树苗用于植树造林,每种新型树苗的培育成功率为0.6.求:
(1)10种新型树苗恰有4种培育成功的概率;
(2)10种新型树苗恰有 6 种培育成功的概率;
(3)10种新型树苗全部培育成功的概率.
例题解析
例
将一枚质地均匀的硬币重复抛掷10次,求恰好出现5次正面朝上的概率.
解:抛掷一枚质地均匀的硬币,出现“正面朝上”和“反面朝上”两种结果且可能性相等,这是一个10重伯努利试验,
因此,正面朝上的次数服从二项分布.
设“正面朝上”,则.
用表示事件发生的次数,则
例题解析
例2
分析:
随堂练习
解析
随堂练习
解析
.某篮球运动员投篮命中率为p=0.6.
问:1次投篮命中次数ξ 是否服从两点分布? 如果是, 求它的期望与方差.
1次投篮有两个结果, 命中与不中, 因此命中次数ξ 服从二项分布.
1次投篮, 命中次数ξ 的分布列如表所示.
ξ 0 1
P 0.4 0.6
随堂练习
一个袋子中有7个红球、3个白球,有放回地抽取三次,每次取一个,求取得的红球个数ξ的概率分布.
解析
重复3次取球可认为是3次独立重复实验, 命中次数ξ 服从二项分布.
3次中取得的红球个数ξ的所有可能取值为0, 1, 2, 3, 根据伯努利公式得
.
随堂练习
一个袋子中有7个红球、3个白球,有放回地抽取三次,每次取一个,求取得的红球个数ξ的概率分布.
解析
随堂练习
一份测试中有10道解答题,甲做对一道题的概率是 0.6,求:
(1)甲恰好做对6 道题的概率;
(2)甲至少做对 6道题的概率;
(3)甲全部做对的概率.
解析
课后小结
我们把只含有两种可能结果的试验叫做伯努利试验.
伯努利试验
在相同条件下重复地做n次试验,每一次试验只有两个可能的结果,并且每一次试验的结果发生的概率都不依赖于其他试验的结果,则称这样的n次试验为n次独立重复试验或n重伯努利试验.
n重伯努利试验
课后小结
一般地,在重伯努利试验中,设每次试验中事件A发生的概率为,用表示事件A发生的次数,则的分布列为
.
如果随机变量的分布列具有上式的形式,则称随机变量服从二项分布,记作
二项分布
事件A发生的次数
试验总次数
一次试验中事件A发生的概率
一次试验中事件A不发生的概率
课后作业
1.书面作业:完成《学习指导与练习》;
2.查漏补缺:根据个人情况对课堂学习复习与回顾;
3.拓展作业:阅读教材扩展延伸内容.
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