内容正文:
7.4.1二项分布
选择性必修3第七章≪随机变量及其分布 ≫
概念逻辑
模型建构
应用运算
1.通过分享预习成果,完善本节课知识框架图,构建本节课知识之间的内在逻辑,能够判断一个具体问题是(n重)伯努利试验。
2.通过独立思考和小组合作交流,并借助由特殊到一般的方法,能归纳出二项分布的概率模型,从中体会数学的理性与严谨,提升数学抽象、逻辑推理与数学运算的素养。
3.经历实际问题的对比分析,归纳提炼,树立普遍联系的概念;在问题的解决过程中感悟数学与生活的和谐之美,体会数学的文化价值和应用价值。
学习目标
一、交流展示 概念过关
通过分享预习成果,完善本节课知识框架图,构建本节课知识之间的内在逻辑,能够判断一个具体问题是(n重)伯努利试验。
一、交流展示 概念过关
2分钟组内交流预习成果,完善知识结构图。小组代表上台交流分享:
【学习任务1】
一、交流展示 概念过关
【评价任务1】
思考 下面3个随机试验是否为n重伯努利试验?如果是,那么其中的伯努利试验是什么?对于每个试验,定义“成功”的事件为A,那么A的概率是多大?重复实验的次数是多少?
(1)抛掷一枚质地均匀的硬币10次.
(2)某飞碟运动员每次射击中靶的概率为0.8,连续射击3次.
(3)一批产品的次品率为5%,有放回地随机抽取20件。
二、合作探究 模型构建
通过独立思考和小组合作交流,并借助由特殊到一般的方法,能归纳出二项分布的概率模型,从中体会数学的理性与严谨,提升数学抽象、逻辑推理与数学运算的素养。
在伯努利试验中,我们关注某个事件A是否发生。
在n重伯努利试验中,我们关注的是事件A发生的次数X。
进一步地,因为X是一个离散型随机变量,所以我们实际关心的是它的概率分布列。
二、合作探究 模型构建
二、合作探究 模型构建
【学习任务2】
探究1 某飞碟运动员每次射击中靶的概率为0.8,连续3次射击,中靶的次数X的概率分布列是怎样的?
问题1:3次射击是否是n重伯努利试验?
问题2:如果是,其中的伯努利实验是什么?
问题3:对于每个实验,可以定义成功事件A是什么?A的概率是多少?
二、合作探究 模型构建
【学习任务2】
探究2 某飞碟运动员每次射击中靶的概率为0.8,连续3次射击,中靶的次数X的概率分布列是怎样的?
若记:Ai表示事件”第i次射击中靶”i=1,2,3
Bk表示事件“连续射击3次,恰有k次中靶”k=0,1,2,3
问题1:0次中靶的概率?
问题2:恰有1次中靶的概率?
问题3:恰有2次中靶的概率?
问题4:恰有3次中靶的概率?
随机变量x的所有可能取值有:0,1,2,3
从特殊到一般
问题5:中靶次数X的分布列为:
变式 如果每次射击中靶的概率为p,不中靶的概率为1-p,射击次数为n次呢?
一般地,在n重伯努利试验中,设每次试验中事件A发生的概率为用p(0<p<1),用X表示事件A发生的次数,则X的分布列为
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
二项分布
二、合作探究 模型构建
【评价任务2】
思考 下列问题中事件A发生的次数X是否服从二项分布?如果不是,请说明原因;如果是,请用符号表示。
(1)抛掷一枚质地均匀的硬币10次,记事件A为数字朝上.
(2)某飞碟运动员每次射击中靶的概率为0.8,连续射击3次,记事件A 为中靶.
(3)一批产品的次品率为5%,有放回地随机抽取20件,记事件A为抽到次品.
(4)一批产品的次品率为5%,不放回地随机抽取20件,记事件A为抽到次品.
二、合作探究 模型构建
三、难点突破 模型应用
经历实际问题的对比分析,归纳提炼,树立普遍联系的概念;在问题的解决过程中感悟数学与生活的和谐之美,体会数学的文化价值和应用价值。
例1 将一枚质地均匀的硬币随机抛掷10次,求:
(1)恰好出现5次正面向上的概率;
(2)正面向上出现的频率在[0.4,0.6]内的概率.
三、难点突破 模型应用
(1)恰好出现5次正面向上等价于X=5,于是
0
1
9
8
7
6
5
3
4
2
10
问题1:伯努利试验是什么?
问题2:事件A是什么?
问题3:事件A发生的概率是多少?
问题4:各次试验之间是否相互独立?
问题5:重复试验的次数是多少?
问题6:事件A发生的次数与落入格子的号码之间的对应关系是什么?
问题7:X是否服从二项分布?
独立思考2分钟,小组合作2分钟,完成下列问题,小组代表展示
例2 图7.4-2是一块高尔顿板的示意图.在一块木板上钉着若干排相互平行但相互错开的圆柱形小木钉,小木钉之间留有适当的空隙作为通道,前面挡有一块玻璃.将小球从顶端放入,小球下落的过程中,每次碰到小木钉后都等可能地向左或向右落下,最后落入底部的格子中.格子从左到右分别编号为0,1,2,…,10,用X表示小球最后落入格子的号码,求 X的分布列
三、难点突破 模型应用
0
1
9
8
7
6
5
3
4
2
10
解:设A=“向右下落”,则P(A)=0.5,且小球最后落入格子的号码X等于事件A发生的次数,而小球下落的过程中共碰撞小木钉10次,所以X~B(10,0.5).于是X的分布列为:
例2 图7.4-2是一块高尔顿板的示意图.在一块木板上钉着若干排相互平行但相互错开的圆柱形小木钉,小木钉之间留有适当的空隙作为通道,前面挡有一块玻璃.将小球从顶端放入,小球下落的过程中,每次碰到小木钉后都等可能地向左或向右落下,最后落入底部的格子中.格子从左到右分别编号为0,1,2,…,10,用X表示小球最后落入格子的号码,求 X的分布列
三、难点突破 模型应用
例3 甲、乙两选手进行象棋比赛,如果每局比赛甲获胜的概率为0.6,乙获胜的概率为0.4,那么采用3局2胜制还是采用5局3胜制,对甲更有利?
(1)3局2胜制时甲获胜的概率P1
(2)5局3胜制时甲获胜的概率P2
三、难点突破 模型应用
解法2:采取3局2胜,不妨设赛满3局,用X表示3局比赛中甲胜的局数,则
甲最终获胜的概率为:
采取5局3胜,不妨设赛满5局,用X表示5局比赛中甲胜的局数,则
甲最终获胜的概率为:
丛铠豪
模型归纳
归纳:确定一个二项分布模型的一般步骤
1.本节课我们学到了哪些知识?
2.通过怎样的方法构建了二项分布的概率模型?
3.确定一个模型是二项分布模型的一般步骤是什么?
4.通过本节课的学习还有哪些收获?
5.你还能举出哪些服从二项分布模型的实例?
四、课堂小结
1.完成课后习题
2.实践任务
二项分布模型的应用非常的广泛,例如:生产过程中的质量控制和抽样方案,都是以二项分布为基础的;参加某保险人群中发生保险事故的人数;试制药品治愈某种疾病的人数;感染某种病毒的人数等,都可以用二项分布来表述。
请同学们课下选择一个感兴趣的课题,查阅相关资料、收集有关数据,运用所学知识,给出对某种现象的科学解释或某种决策的合理化建议,形成文字报告。
五、课后作业
雅各布·伯努利
(Jakob Bernoulli),瑞士数学家。伯努利在概率论,微分方程,解析几何等方面均有很大建树。许多数学的杰出成果与伯努利的名字有关系。二项分布由他首先研究
六、跨时空对话 续写新篇
谢谢大家!
Thank you!
录制时间:2025.9.23
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