内容正文:
当堂达标
1.B [∵DX甲 >DX乙 ,∴乙种水稻比甲种水稻分蘖整齐.]
2.D [Eξ=1×0.3+2×0.7=1.7,Dξ=(1-1.7)
2×0.3+(2
-1.7)2×0.7=0.21.]
3.解析:根据题意可得
p+q=1,
p-q=12
,{ 解得
p=34
,
q=14
,
ì
î
í
ïï
ï
故 X 的方
差DX=(1-12
)2×34 +
(-1-12
)2×14 =
3
4 .
答案:3
4
4.解析:EX=3×13+6×
1
3+9×
1
3=6
,
DX=(3-6)2×13+
(6-6)2×13+
(9-6)2×13=6.
答案:6
5.解:(1)X 的取值为0,1,2,4.
P(X=0)= 53×3=
5
9
;
P(X=1)=1×13×3=
1
9
;P(X=2)=1+13×3=
2
9
;
P(X=4)= 13×3=
1
9.
(2)X 的分布列如下:
X 0 1 2 4
P 59
1
9
2
9
1
9
所以EX=0×59+1×
1
9+2×
2
9+4×
1
9=1
,
DX=(0-1)2× 59 +
(1-1)2× 19 +
(2-1)2× 29 +
(4-
1)2×19=
16
9.
§4 二项分布与超几何分布
4.1 二项分布
课前预习学案
知识梳理
知识点一1.可能结果
[思考]
1.[提示] (1)每次试验的条件完全相同,相同事件的概率
不变;
(2)各次试验结果互不影响;
(3)每次试验结果只有两种,这两种结果是对立的.
知识点二 Cknpk(1-p)n-k X~B(n,p)
[思考]
2.[提示] 判断一个随机变量是否服从二项分布的关键在于
它是否同时满足以下三个条件.
(1)对立性:在一次试验中,事件A 发生与否必居其一.
(2)重复性:试验可以独立重复地进行,且每次试验事件 A
发生的概率都是同一常数p.
(3)X 的取值从0到n,中间不间断.
由上可以发现 ,两点分布是一种特殊的二项分布,即n=1
时的二项分布,所以二项分布可以看成是两点分布的一般形
式,二项分布中的每次试验的结果都服从两点分布.
知识点三 np np(1-p)
预习自测
1.(1)× (2)× (3)× (4)√
2.C [某次抽奖活动中,参与者每次抽中奖的概率均为 25
,现
甲参加3次抽奖,则甲恰好有一次中奖的概率为P=C13×
2
5( )
3
5( )
2
=54125.
]
3.B [因为随机变量X~B 4,13( ) ,
所以EX=4×13=
4
3.
]
4.解析:P(X=2)=C26 1-
1
3( )
4 1
3( )
2
=80243.
答案:80
243
课堂互动学案
[例1] [解] (1)至少3人同时上网的概率等于1减去至多
2人同时上网的概率,即p=1-C06×(0.5)6-C16×(05)1×
(05)5-C26×(05)2×(05)4=
21
32.
(2)至少4人同时上网的概率为
C46×(05)4×(05)2+C56×(05)5×(05)1+C66×(05)6
=1132>03.
至少5人同时上网的概率为
C56×(05)5×(05)1+C66×(05)6=
7
64<03.
∴至少5人同时上网的概率小于0.3.
[例2] [解] (1)ξ~B 5,
1
3( ) ,ξ的分布列为
P(ξ=k)=C
k
5
1
3( )
k 2
3( )
5-k
,k=0,1,2,3,4,5.
(2)η的分布列为P(η=k)=P(前k个是绿灯,第k+1个是
红灯)= 23( )
k
1
3
,k=0,1,2,3,4;P(η=5)=P(5个均为
绿灯)= 23( )
5
.
故η的分布列为
η 0 1 2 3 4 5
P 13
2
9
4
27
8
81
16
243
32
243
[例3] [解] (1)甲上学期间的三天中到校情况相互独立,
且每天7:30之前到校的概率均为23
,
故X~B 3,23( ).P(X=0)=C
0
3
2
3( )
0 1
3( )
3
=127
,
P(X=1)=C13
2
3( )
1 1
3( )
2
=29
,
P(X=2)=C23
2
3( )
2 1
3( )
1
=49
,
P(X=3)=C33
2
3( )
3 1
3( )
0
=827.
故X 的分布列为
X 0 1 2 3
P 127
2
9
4
9
8
27
X 的数学期望为EX=3×23=2.
(2)设乙同学上学期间的三天中7:30到校的天数为Y,则Y
~B 3,23( ) ,
由题意,M={X=3,Y=1}∪{X=2,Y=0},
由事件的独立性和互斥性,得
P(M)=P{X=3,Y=1}+P{X=2,Y=0}=
P{X=3}P{Y=1}+P{X=2}P{Y=0}=827×
2
9+
4
9×
1
27
=20243.
变式训练
1.解:(1)甲恰好击中目标2次的概率为C23
1
2( )
3
=38.
(2)乙至少击中目标2次的概率为
C23
2
3( )
2 1
3( )+C
3
3
2
3( )
3
=2027.
(3)设乙恰好比甲多击中目标2次为事件A,乙恰好击中目
标2次且甲恰好击中目标0次为事件B1,乙恰好击中目标3
次且甲恰好击中目标1次为事件B2,则A=B1+B2,B1,B2
为互斥事件.
762
参考答案
P(A)=P(B1)+P(B2)=C23
2
3( )
2
1
3C
0
3
1
2( )
3
+
C33
2
3( )
3
C13
1
2( )
3
=118+
1
9=
1
6.
2.解:(1)设 事 件 A:“张 同 学 所 取 的3道 题 至 少 有1道 乙 类
题”,则有A:“张同学所取的3道题都是甲类题”.
因为P(A)=C
3
6
C310
=16
,
所以P(A)=1-P(A)=56.
(2)X 所有可能的取值为0,1,2,3.
P(X=0)=C02×
3
5( )
0
× 25( )
2
×15=
4
125
,
P(X=1)=C12×
3
5( )
1
× 25( )
1
×15+C
0
2
3
5( )
0
× 25( )
2
×45=
28
125
,
P(X=2)=C22×
3
5( )
2
× 25( )
0
×15+C
1
2
3
5( )
1
× 25( )
1
×45=
57
125
,
P(X=3)=C22×
3
5( )
2
× 25( )
0
4
5=
36
125.
所以X 的分布列为
X 0 1 2 3
P 4125
28
125
57
125
36
125
3.解:(1)由频率分布直方图可知,抽取的产品为合格品的频率
为(0.75+0.65+0.2)×0.5=0.8,即抽取1个产品为合格
品的概率为4
5
,
从产品中随机抽取4个,合格品的个数ξ的所有可能取值为
0,1,2,3,4,则P(ξ=0)=
1
5( )
4
= 1625
,
P(ξ=1)=C
1
4×
4
5 ×
1
5( )
3
=16625
,P(ξ=2)=C
2
4×
4
5( )
2
× 15( )
2
=96625
,P(ξ=3)=C
3
4×
4
5( )
3
×15 =
256
625
,
P(ξ=4)=
4
5( )
4
=256625.
所以ξ的分布列为
ξ 0 1 2 3 4
P 1625
16
625
96
625
256
625
256
625
ξ的均值Eξ=4×
4
5=
16
5.
(2)从 产 品 中 随 机 抽 取n 个 产 品,全 是 合 格 品 的 概 率 为
4
5( )
n
,依题意得 4
5( )
n
≥0.3,故n的最大值为5.
(3)设按A 方案进行试验后,随机抽取1个产品是不合格品
的概率是a,则 随 机 抽 取 15 个 产 品,不 合 格 品 个 数 X~
B(15,a);设按B 方案进行试验后,随机抽取1个产品是不
合格品的概率是b,则 随 机 抽 取25个 产 品,不 合 格 品 个 数
Y~B(25,b).
依题意得EX=15a=2,EY=25b=4,所以a=215
,b=425 .
因为2
15 <
4
25
,所以应选择A 方案.
当堂达标
1.B [播下3粒种子恰有2粒发芽的概率为
C23
4
5( )
2
× 1-45( )=
48
125.
]
2.C [事件 A“正面向上”发生的次数ξ~B 5,
1
2( ) ,由题设
Ck5
1
2( )
5
=Ck+15
1
2( )
5
,所以k+k+1=5,所以k=2.]
3.A [事件A 在一次试验中发生的概率为p,由题意得1-
C04p0(1-p)4=
65
81
,所以1-p=23
,p=13 .
]
4.解析:因为是有放回地取产品,所以每次取产品(试验)取得
次品(成功)的概率为1
4
,
从中取3次(做3次试验),X 为取得次品(成功)的次数,则
X~B 3,14( ) ,
∴P(X≥2)=P(X=2)+P(X=3)=
C23×
1
4( )
2
×34+C
3
3
1
4( )
3
=532.
答案:5
32
5.解:(1)记“甲射击3次,至少有1次未击中目标”为事件A1,
由题意,射击3次,相当于3次独立重复试验.
故P(A1)=1-P(A1)=1-
2
3( )
3
=1927.
(2)记“甲射击2次,恰有2次击中目标”为事件A2,“乙射击
2次,恰有1次击中目标”为事件B2,则
P(A2 )=C22 ×
2
3( )
2
= 49
,P (B2 )=C12 ×
3
4( )
1
×
1-34( )=
3
8.
由于甲、乙射击相互独立,故P(A2B2)=
4
9×
3
8=
1
6.
4.2 超几何分布
课前预习学案
知识梳理
知识点一 0
知识点二 nMN
[思考]
[提示] 因为公式中都是组合数,用组合数公式展开后,要
先约分再进行运算,这样可以简化运算的过程.
预习自测
1.(1)× (2)× (3)× (4)√
2.A [根据超几何分布概率模型知 N=10,M=4,n=6.]
3.B [P=C
3
7C03
C310
=724.
]
4.解析:X=1表示的结果是抽取的2台彩电有甲型和乙型彩
电各一台,故所求概率P(X=1)=C
1
3C12
C25
=35.
答案:3
5
课堂互动学案
[例1] [解] (1)(2)中样本没有分类,不是超几何分布问
题,是重复试验问题.
(3)(4)符合超几何分布的特征,样本都分为两类.随机变量
X 表示抽取n 件样本中某类样本被抽取的件数,是超几何
分布.
(5)中没有给出不合格产品数,无法计算 X 的概率公布,所
以不属于超几何分布问题.
[例2] [解] (1)从袋中任取4个球的情况为:1红3黑,2
红2黑,3红1黑,4红,共四种情况,得分分别为5分,6分,
7分,8分,故X 的可能取值为5,6,7,8.
P(X=5)=C
1
4C33
C47
=435
,P(X=6)=C
2
4C23
C47
=1835
,
P(X=7)=C
3
4C13
C47
=1235
,P(X=8)=C
4
4
C47
=135.
故所求分布列为
X 5 6 7 8
P 435
18
35
12
35
1
35
(2)根据 随 机 变 量 的 分 布 列 可 以 得 到 大 于 6 分 的 概 率 为
P(X>6)=P(X=7)+P(X=8)=1235+
1
35=
13
35.
862
数学(BS)选择性必修第一册
[当堂达标]
1.有甲、乙两种水稻,测得每种水稻各10株的分
蘖数据,计算出样本方差分别为DX甲 =11,
DX乙=3.4.由此可以估计 ( )
A.甲种水稻比乙种水稻分蘖整齐
B.乙种水稻比甲种水稻分蘖整齐
C.甲、乙两种水稻分蘖整齐程度相同
D.甲、乙两种水稻分蘖整齐程度不能比较
2.已知随机变量ξ满足P(ξ=1)=0.3,P(ξ=
2)=0.7,则Eξ和Dξ的值分别为 ( )
A.0.6和0.7 B.1.7和0.09
C.0.3和0.7 D.1.7和0.21
3.已知某随机变量X的分布列如下表(p,q∈R),
且X的均值EX=12
,那么X 的方差DX=
.
X 1 -1
P p q
4.已知随机变量 X 的分布列为P(X=k)=
1
3
,k=3,6,9.则DX 等于 .
5.有三张形状、大小、质地完全一致的卡片,在
每张卡片上写上0,1,2,现从中任意抽取一
张,将其上数字记作x,然后放回,再抽取一
张,其上数字记作y,令X=xy.
求:(1)X 所取各值的概率;
(2)随机变量X 的数学期望与方差.
学习至此,请完成配套训练
§4 二项分布与超几何分布
4.1 二项分布
课程标准 素养解读
1.理解n次独立重复试验的模型
2.理解二项分布
3.能利用n次独立重复试验的模型及二项分布解决
一些简单的应用问题
1.通过学习n次独立重复试验及二项分
布,体会数学抽象的素养
2.借助二项分布解题,提高数学运算的
素养
[情境引入]
种植n 粒棉花种子,每一粒种子可能出
苗,也可能不出苗,其中出苗率是67%;
射击n次,每一次射击可能击中目标,也
可能击不中目标,而且当射击条件不变时,可
以认为每次击中目标的概率p是不变的.
这样的试验每次都仅有两种对立状态,且
每次试验相互独立完成.这就是瑞士数学家雅
伯努利在概率论上作出的重要贡献.那么n
次独立重复试验是什么? 如何求在n次试验
中,该事件恰好发生k次的概率?
[知识梳理]
[知识点一] n重伯努利试验
1.伯努利试验:我们把只包含两个
的试验叫做伯努利试验.
2.定义:在相同条件下重复做n次伯努利试
验,且每次实验的结果都不受其他实验结果
的影响,称这样的n次独立重复试验为n 重
伯努利试验.
971
第六章 概 率
1.n 重伯努利试验.必须具备哪些
条件?
[知识点二] 二项分布
二项分布定义:一般地,在n重伯努利试验
中,用X 表示这n 次试验中成功的次数,且
每次成功的概率均为p,则X 的分布列可以
表示为P(X=k)= ,k=
0,1,2,,n.
若一个随机变量 X 的分布列如上所述,则
称X 服从参数为n,p 的二项分布,简记为
.
2.判断一个随机变量是否服从二项
分布的关键是什么?
[知识点三] 二项分布的均值与方差
一般地,若随机变量X~B(n,p),则EX=
,DX= .
特殊地,若随机变量 X 服从参数为p 的两
点分布,则EX=p,DX=p(1-p).
[预习自测]
1.判断正误(对的打“√”,错的打“×”).
(1)依次投掷四枚质地不同的骰子,点数1
出现2次的试验是4重伯努利试验.( )
(2)若随机变量X~B(n,p),则X=1,2,n.
( )
(3)若随机变量X~B(n,p),则P(X=k)=
Ckn(1-p)kpk. ( )
(4)某福彩的中奖概率为p,某人一次买了8
张,中奖张数 X 是一个随机变量,且 X~
B(8,p). ( )
2.某次抽奖活动中,参与者每次抽到中奖的概
率均为2
5
,现甲参加3次抽奖,则甲恰好有
一次中奖的概率为 ( )
A.25 B.
18
125 C.
54
125 D.
9
25
3.已知随机变量X~B 4,13
æ
è
ç
ö
ø
÷,那么随机变量
X 的均值EX= ( )
A.89 B.
4
3 C.2 D.
8
3
4.已 知 随 机 变 量 X 服 从 二 项 分 布,X ~
B 6,13
æ
è
ç
ö
ø
÷ ,则P(X=2)等于 .
利用二项分布求概率
[例1] 某单位6个员工借助互联网开展工
作,每 个 员 工 上 网 的 概 率 是 0.5(相 互
独立).
(1)求至少3人同时上网的概率;
(2)至少几人同时上网的概率小于03.
081
数学(BS)选择性必修第一册
1.独立重复试验的判断
要判断n次独立重复试验中A 发生的
次数X 是否服从二项分布,关键是看试
验是否为独立重复试验,独立重复试验
的特点为:
(1)每次试验是在相同的条件下进行的.
(2)每次试验的结果不会受其他试验的影
响,即每次试验是相互独立的.
(3)基本事件的概率可知,且每次试验保持
不变.
(4)每次试验只有两种结果,要么发生,要么
不发生.
2.利用二项分布求概率的三个步骤
(1)判断:依据n次独立重复试验的特征,
判断所给试验是否为独立重复试验.
(2)分拆:判断所求事件是否需要分拆.
(3)计算:就每个事件依据n次独立重复试
验的概率公式求解,最后利用互斥事
件概率加法公式计算.
[变式训练]
1.甲、乙两人各进行3次射击,甲每次击中目
标的概率为1
2
,乙每次击中目标的概率为
2
3
,求:
(1)甲恰好击中目标2次的概率;
(2)乙至少击中目标2次的概率;
(3)乙恰好比甲多击中目标2次的概率.
二项分布的分布列
[例2] 一名学生每天骑自行车上学,从家到
学校的途中有5个交通岗,假设他在各交通
岗遇到红灯的事件是相互独立的,并且概率
都是1
3 .
(1)求这名学生在途中遇到红灯的次数ξ的
分布列;
(2)求这名学生在首次遇到红灯或到达目的
地停车前经过的路口数η的分布列.
1.解决二项分布问题的两个关注点
(1)对于公式P(X=k)=
Cknpk(1-p)n-k(k=0,1,2,,n)必须
在满足“独立重复试验”时才能运用,否
则不能应用该公式.
(2)判断一个随机变量是否服从二项分布,
关键有两点:一是对立性,即一次试验
中,事件发生与否两者必有其一;二是
重复性,即试验是独立重复地进行了
n次.
2.求二项分布的分布列的一般步骤
(1)判断所述问题是否是相互独立试验.
(2)建立二项分布模型.
(3)求出相应概率.
(4)写出分布列.
181
第六章 概 率
[变式训练]
2.现有10道题,其中6道甲类题、4道乙类
题,张同学从中任取3道题解答.
(1)求张同学至少取到1道乙类题的概率;
(2)已知所取的3道题中有2道甲类题、1道乙
类题.设张同学答对每道甲类题的概率是
3
5
,答对每道乙类题的概率是4
5
,且各题答
对与否相互独立,用 X 表示张同学答对题
的个数,求X 的分布列.
二项分布的应用
[例3] 设甲、乙两位同学上学期间,每天7:
30之前到校的概率均为23
,假定甲、乙两位
同学到校情况互不影响,且任一同学每天到
校情况相互独立.
(1)用X 表示甲同学上学期间的三天中7:
30之前到校的天数,求随机变量X 的期望;
(2)设M 的事件“上学期间的三天中,甲同学在
7:30之前到校的天数比乙同学在7:30之前到
校的天数恰好多2”,求事件M 发生的概率.
[思路点拨] 根据定义判断是否符合二
项分布.利用二项分布的公式求出概率,
列分布列,然后利用公式求期望值.
关于二项分布的应用
1.若随机变量符合二项分布,则可直接利
用公式求均值和方差;
2.在一些综合性的问题中,二项分布模型
要与其他的概率知识,如独立事件同时
发生,抽样等知识相结合应用.解题过程
中要分清随机变量取值的实际意义,利
用相关的概率知识解题.
[变式训练]
3.某工厂的检验员为了检测生产线上生产零
件的情况,现从产品中随机抽取了80个零
件进行测量,根据测量的数据作出如图所示
的频率分布直方图.
注:尺寸数据在[63.0,64.5)内的零件为合
格品,频率作为概率.
(1)从产品中随机抽取4个,记合格品的个
数为ξ,求ξ的分布列与均值;
(2)从产品中随机抽取n个,全是合格品的
概率不小于0.3,求n的最大值;
(3)为了提高产品合格率,现提出A,B 两种
不同的改进方案进行试验.若按 A 方案进
行试验后,随机抽取15个产品,不合格品个
数X 的均值是2;若按B 方案进行试验后,
随机抽取25个产品,不合格品个数Y 的均
值是4.你会选择哪种改进方案?
281
数学(BS)选择性必修第一册
[当堂达标]
1.某一批花生种子,如果每1粒发芽的概率为
4
5
,那么播下3粒种子恰有2粒发芽的概
率是 ( )
A.12125 B.
48
125 C.
16
125 D.
96
125
2.将一枚硬币连掷5次,如果出现k次正面的
概率等于出现k+1次正面的概率,那么k
的值是 ( )
A.0 B.1 C.2 D.3
3.在4次独立重复试验中,事件A 发生的概
率相同,若事件A 至少发生1次的概率为
65
81
,则事件A 在1次试验中发生的概率为
( )
A.13 B.
2
5 C.
5
6 D.
3
4
4.有一批产品,其中有12件正品和4件次品,
从中有放回地任取3次,若 X 表示取到次
品的次数,则P(X≥2)= .
5.甲、乙两人各射击一次,击中目标的概率分
别是2
3
和3
4
,假设每次射击是否击中目标,
相互之间没有影响.
(1)求甲射击3次,至少1次未击中目标的
概率;
(2)求两人各射击2次,甲恰好击中目标2
次且乙恰好击中目标1次的概率.
学习至此,请完成配套训练
4.2 超几何分布
课程标准 素养解读
1.理解超几何分布的概念
2.理解超几何分布与二项分布的关系
3.会用超几何分布解决一些简单的实际问题
1.通过学习超几何分布,体会数学抽
象的素养
2.借助超几何分布解题,提高数学运
算素养
[情境引入]
在新型肺炎期间,上海市招募的100名医
学服务志愿者中,男同志有45人,现要选派
20人去市南区协助做好社区人员排查登记,
其中男同志不少于10人的概率是多少?
[知识梳理]
[知识点一] 超几何分布
定义:一般地,设有N 件产品,其中有 M(M
≤N)件次品.从中任取n(n≤N)件产品,用
X 表示取出的n 件产品中次品的件数,那么
P(X=k)=
CkMCn-kN-M
CnN
,max{0,n-(N-M)}
≤k≤min{n,M}.其中n≤N,M≤N,n,M,
N∈N+.
公式中的k可以取的最小值为 max{0,n-
(N-M)},而不一定是 .
若一个随机变量 X 的分布列由上式确定,
则称随机变量X 服从参数为N,M,n的超
几何分布.
[知识点二]服从超几何分布的随机变量的
均值
一般地,当随机变量X 服从参数为N,M,n
的超几何分布时,其均值为EX=
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第六章 概 率