内容正文:
[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=
381
第六章 概 率
利用超几何分布公式计算概率时有
什么规律?
[预习自测]
1.判断正误(对的打“√”,错的打“×”).
(1)将一枚硬币连抛3次,正面向上的次数
X 服从超几何分布. ( )
(2)盒中有4个白球和3个黑球,有放回地
摸取 3 个球,黑球的个数 X 服从超几何
分布. ( )
(3)某射手的命中率为0.8,现对目标射击3
次,命中目标的次数X 服从超几何分布.
( )
(4)在超几何分布中,只要知道 N,M 和n,
就可以根据公式,求出X 取不同值m 时的概
率P(X=m). ( )
2.在10个村庄中,有4个村庄交通不方便,若
用随机变量X 表示任选6个村庄中交通不
方便的村庄的个数,则X 服从超几何分布,
其参数为 ( )
A.N=10,M=4,n=6
B.N=10,M=6,n=4
C.N=14,M=10,n=4
D.N=14,M=4,n=10
3.袋中有10个球,其中7个是红球,3个是白
球,任意取出3个,这3个都是红球的概
率是 ( )
A.1120 B.
7
24
C.710 D.
3
7
4.从3台甲型彩电和2台乙型彩电中任取2
台,若设 X 表示所取的2台彩电中甲型彩
电的台数,则P(X=1)= .
超几何分布问题的判定
[例1] 下列问题中,哪些属于超几何分布问
题,说明理由.
(1)抛掷三枚骰子,所得向上的数是6的骰
子的个数记为X,求X 的概率分布;
(2)有一批种子的发芽率为70%,任取10
颗种子做发芽试验,把试验中发芽的种子的
个数记为X,求X 的概率分布;
(3)盒子中有红球3只,黄球4只,蓝球5
只.任取3只球,把不是红色的球的个数记
为X,求X 的概率分布;
(4)某班级有男生25人,女生20人.选派4
名学生参加学校组织的活动,班长必须参
加,其 中 女 生 人 数 记 为 X,求 X 的 概 率
分布;
(5)现有100台 MP3播放器未经验测,抽取
10台送检,把检验结果为不合格的 MP3播
放器的个数记为X,求X 的概率分布.
[思路点拨] 根据超几何分布的定义判
断.
481
数学(BS)选择性必修第一册
判断一个随机变量是否服从超几何分布,应
看三点:
1.总体是否可分为两类明确的对象;
2.是否为不放回抽样;
3.随机变量是否为样本中其中一类个体的
个数.
[变式训练]
1.(多选)下列随机变量X 不服从超几何分布
的是 ( )
A.X 表示n 次重复抛掷1枚骰子出现点数
是3的倍数的次数
B.X 表示连续抛掷2枚骰子,所得的2个骰
子的点数之和
C.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X
D.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X(N-M>n>0)
利用超几何分布求概率及超几何分布列
[例2]袋中有4个红球,3个黑球,这些球除
颜色外完全相同,从袋中随机抽取球,设取
到一个红球得2分,取到一个黑球得1分,
从袋中任取4个球.
(1)求得分X 的分布列;
(2)求得分大于6分的概率.
[思路点拨]
写出X 的
可能值
→
求出每个X
对应的概率
→
写出分
布列
超几何分布的求解步骤
(1)辨模型:结合实际情景分析所求概率分
布问题是否具有明显的两部分组成,如
“男生、女生”,“正品、次品”,“优劣”等,
或可转化为明显的两部分.具有该特征
的概率模型为超几何分布模型.
(2)算概率:可以直接借助公式P(X=k)
=
CkMCn-kN-M
CnN
求解,也可以利用排列组合
及概率的知识求解,需注意借助公式求
解时应理解参数N,M,n,k的含义.
(3)列分布表:把求得的概率值通过表格表示
出来.
[变式训练]
2.袋中有8个球,其中5个黑球,3个红球,从
袋中任取3个球,求取出的红球数 X 的分
布列,并求至少有一个红球的概率.
超几何分布的均值
[例3] 在5件产品中含有2件次品,从这5
件产品中选出3件所含的次品数设为X,则
X 的均值为 .
[思路点拨]
明确N,M,n的值各是什么,代入均值公
式计算..
关于超几何分布的均值求法
首先明确随机变量是否服从超几何分布,
把握等可能,不放回两个特点;其次是明确
公式中的参数,即 N,M,n的值各是什么;
最后代入公式计算均值.
[变式训练]
3.设10件产品有3件次品,从中抽取2件进
行检查,则查得次品的均值为 .
581
第六章 概 率
超几何分布与二项分布的区别
[例4] 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),质量的分组区间为(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.
[思路点拨] (1)结合频率分布直方图
求解;
(2)结合超几何分布及古典概型求X 的分
布列;
(3)先分析Y 服从什么分布,再选择相应公
式求解.
超几何分布与二项分布的区别与联系
超几何分布 二项分布
区别
超几何分布是不放
回抽样,取出一个则
总体中就少一个,因
此每次取到某物的
概率是不同的.
二项分布是有放回
抽样,每次抽取时的
总体没有改变,因此
每次抽到某事物的
概率都是相同的,可
以看成是独立重复
试验.
联系
二项分布和超几何分布都可以描述随机
抽取的n件产品中次品数的分布规律,二
者的均值相同.
对于不放回抽样,当n远远小于N 时,每
抽取一次后,对 N 的影响很小,此时超几
何分布可以用二项分布近似.
[变式训练]
4.老师要从10篇课文中随机抽3篇让学生背
诵,某同学只能背诵其中的6篇.
(1)求抽到他能背诵的 课 文 的 数 量 的 分
布列;
(2)若老师从10篇课文中有放回抽取3篇,
求抽到他能背诵的课文的数量的分布列.
[当堂达标]
1.从有5名团员的10人中任选4人参加某种
活动,用X 表示4人中的团员人数,则P(X
=3)= ( )
A.421 B.
3
7 C.
8
21 D.
5
21
2.盒子里共有7个除了颜色外完全相同的球,
其中有4个红球3个白球,从盒子中任取3
个球,则恰好取到2个红球1个白球的概率
为 ( )
A.2435 B.
18
35 C.
12
35 D.
6
35
681
数学(BS)选择性必修第一册
3.设袋中有80个红球,20个白球,若从袋中
任取10个球,则其中恰有6 个红球的概
率为 ( )
A.
C480C610
C10100
B.
C680C410
C10100
C.
C480C620
C10100
D.
C680C420
C10100
4.某手机经销商从已购买某品牌手机的市民
中抽取20人参加宣传活动,这20人中年
龄低于30岁的有5人.现从这20人中随
机选取2人各赠送一部手机,记 X 为选
取的年龄低于30岁的人数,则P(X=1)
= .
5.在一次英语口语考试中,有备选的10道试
题,已知某考生能答对其中的8道试题,规
定每次考试都从备选题中任选3道试题进
行测试,至少答对2道试题才算及格,求该
考生答对试题数 X 的分布列,并求该考生
及格的概率.
学习至此,请完成配套训练
§5 正态分布
课程标准 素养解读
1.利用实际问题的直方图,了解正态分布曲线的特点及曲
线所表示的意义
2.了解变量落在区间 (μ-σ,μ+σ),(μ-2σ,μ+2σ),
(μ-3σ,μ+3σ)的概率大小
3.会用正态分布去解决实际问题
1.通过学习正态分布和标准正态
分布,体会数学抽象与直观想
象的素养
2.借助正态分布中的“3σ原则”解
题及标准正态分布提升数学运
算素养
[情境引入]
某钢铁加工厂生产内径为25.40mm 的
钢管,为了检验产品的质量,从一批产品中任
取100件检测,测得它们的实际尺寸如下:
25.3925.3625.3425.4225.4525.3825.39
25.4225.4725.3525.4125.4325.4425.48
25.4525.4325.4625.4025.5125.4525.40
25.3925.4125.3625.3825.3125.5625.43
25.4025.3825.3725.4425.3325.4625.40
25.4925.3425.4225.5025.3725.3525.32
25.4525.4025.2725.4325.5425.3925.45
25.4325.4025.4325.4425.4125.5325.37
25.3825.2425.4425.4025.3625.4225.39
25.4625.3825.3525.3125.3425.4025.36
25.4125.3225.3825.4225.4025.3325.37
25.4125.4925.3525.4725.3425.3025.39
25.3525.4625.2925.4025.3725.3325.40
25.3525.4125.3725.4725.3925.4225.47
25.3825.39
把这批产品的内径尺寸看作一个总体,那么这
100件产品的实际尺寸就是一个容量为100
的样本;可得到这组样本数据的频率分布直
方图
当样本容量n越来越大时,分组越来越细,那
么,频率直方图将如何变化?
781
第六章 概 率
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
[例3] [解析] 法一:X 可能取的值是0,1,2.
P(X=0)=C
0
2C33
C35
=110
,P(X=1)=C
1
2C23
C35
=610
,
P(X=2)=C
2
2C13
C35
=310.
所以X 的分布列为
X 0 1 2
P 110
6
10
3
10
所以EX=0×110+1×
6
10+2×
3
10=
6
5.
法二:由题意,N=5,M=2,n=3,故EX=nMN =
2×3
5 =
6
5.
[答案] 65
[例4] [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)重量超过505克的产品数量为12件,则重量未超过505
克的产品数量为28件,且X~H(40,2,12).
∴P(X=0)=C
2
28
C240
=63130
,P(X=1)=C
1
12C128
C240
=2865
,
P(X=2)=C
2
12
C240
=11130
,
∴X 的分布列为
X 0 1 2
P 63130
28
65
11
130
(3)根据样本估计总体的思想,取一件产品,该产品的质量超
过505克的概率为1240=
3
10.
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 2,310( ) ,
P(Y=k)=Ck2 1-
3
10( )
2-k 3
10( )
k
,
所以P(Y=0)=C02
7
10( )
2
=49100
,
P(Y=1)=C12
3
10
7
10=
21
50
,
P(Y=2)=C22
3
10( )
2
= 9100.
∴Y 的分布列为
Y 0 1 2
P 49100
21
50
9
100
变式训练
1.ABC [对于 A,设事件E 为“抛掷一枚骰子出现的点数是3
的倍数”,则 P(E)=13.
而在n次独立重复试验中事件E 恰好发生了k 次(k=0,1,
2,,n)的概率P(ξ=k)=C
k
n
1
3( )
k 2
3( )
n-k
,符合二项分
布的定义,不是超几何分布,故 A正确;
对于B,X 的取值是2,3,,12,
且P(X=2)=16×
1
6=
1
36
,P(X=3)=2× 16×
1
6=
1
18
,
,显然不符合超几何分布的定义,因此 X 不服从超几何分
布,故B正确.
C和D的区别:C是“有放回”抽取,而D是“无放回”抽取,显
然 D中n次试验是不独立的,因此 D服从超几何分布,对于
C有X~B n,MN( ) 服从二项分布,故 C正确,D错误.]
2.解:由已知可得X 的取值为0,1,2,3,
X=0表示取出的3个球全是黑球,P(X=0)=C
3
5
C38
=1056 =
5
28
,同理P(X=1)=C
1
3C25
C38
=3056=
15
28
,
P(X=2)=C
2
3C15
C38
=1556
,P(X=3)=C
3
3
C38
=156.
∴X 的分布列为
X 0 1 2 3
P 528
15
28
15
56
1
56
至少有一个红球的概率为P(X≥1)=1-528=
23
28.
3.解析:设查得次品数为X,由题意知X 服从超几何分布且N
=10,M=3,n=2,∴EX=nMN =2×
3
10=
3
5.
答案:3
5
4.解:(1)设抽到他能背诵的课文的数量为 X,则 X 服从超几
何分布,
P(X=k)=C
k
6C3-k4
C310
,k=0,1,2,3.
X 的分布列为
X 0 1 2 3
P 130
3
10
1
2
1
6
(2)老师抽取一篇抽到该生能背诵的概率为p=610 =
3
5
,设
抽到他能背诵的课文的数量为X,则X~B 3,35( ) ,
P(X=k)=Ck3×
3
5( )
k
× 25( )
3-k
,k=0,1,2.
故X 的分布列为
X 0 1 2 3
P 8125
36
125
54
125
27
125
当堂达标
1.D [P(X=3)=C
3
5C15
C410
=521 .
]
2.B [由题意得所求概率为P=C
2
4C13
C37
=6×335 =
18
35.
]
3.D [设 X 表示任取10个球中红球的个数,则 X 服从参数
为N=100,M=80,n=10的超几何分布,取到的10个球中
恰有6个红球,即X=6,P(X=6)=C
6
80C420
C10100
.]
4.解析:易知P(X=1)=C
1
5C115
C220
=1538.
答案:15
38
5.解:因为X=1,2,3,P(X=1)=C
1
8C22
C310
=115
;
P(X=2)=C
2
8C12
C310
=715
;
P(X=3)=C
3
8C02
C310
=715.
所以X 的分布列为
X 1 2 3
P 115
7
15
7
15
该考生及格的概率为
P(X≥2)=P(X=2)+P(X=3)=715+
7
15=
14
15.
962
参考答案