内容正文:
8.2 离散型随机变量及其分布列
8.2.3 二项分布
1
【课标要求】
1.通过具体实例了解伯努利试验,掌握二项分布及其数字特征.
2.能用二项分布解决简单的实际问题.
2
要点深化·核心知识提炼
3
知识点1.n重伯努利试验及求法
1.定义
我们把只包含两个可能结果的试验叫作伯努利试验.将一个伯努利试验独立地重
复进行次所组成的随机试验称为 重伯努利试验.
2. 重伯努利试验概率的求法
在重伯努利试验中,每次试验事件发生的概率均为,即 ,
.事件恰好发生次的概率为, ,
1,2, , .
4
知识点2.二项分布
1.定义
若随机变量的分布列为,其中,, ,
1,2, ,,则称服从参数为,的二项分布,记作 .其概率分布如表所示.
0 1 2 …
…
名师点睛
二项分布的特点:
(1)对立性,即一次试验中只有两个相互对立的结果,即“成功”和“不成功”,而且有
且只有一个发生.
(2)重复性,试验在相同条件下独立重复地进行 次,且每一次试验“成功”的概率
和“不成功”的概率都保持不变.
5
2.二项分布的均值与方差
当时,,, .
6
题型分析·能力素养提升
7
【题型一】n重伯努利试验的判断
例1 判断下列试验是不是 重伯努利试验:
(1)依次投掷四枚质地不同的硬币,3次正面向上;
解 因为试验的条件不同(质地不同),所以不是 重伯努利试验.
(2)某人射击,击中目标的概率是稳定的,他连续射击了10次,其中6次击中;
解 某人射击且击中的概率是稳定的,因此是 重伯努利试验.
(3)口袋中装有5个白球、3个红球、2个黑球,依次从中抽取5个球,恰好抽出4个白球.
解 每次抽取的结果有三种不同的颜色,且每种颜色出现的可能性不相等,所以不是
重伯努利试验.
8
规律方法 重伯努利试验的条件
(1)每次试验在相同条件下可重复进行.
(2)每次试验相互独立,互不影响.
(3)每次试验都只有两种结果,即事件发生、不发生.
9
跟踪训练1 (多选题)下列事件不是 重伯努利试验的有( )
ABC
A.运动员甲射击一次,“射中9环”与“射中8环”
B.甲、乙两运动员各射击一次,“甲射中10环”与“乙射中9环”
C.甲、乙两运动员各射击一次,“甲、乙都射中目标”与“甲、乙都没射中目标”
D.在相同的条件下,甲射击10次,5次击中目标
[解析] A,C符合互斥事件的概念,是互斥事件;B是相互独立事件;D是 重伯努利试验.
10
【题型二】n重伯努利试验概率求法
例2 在学校大课间体育活动中,甲、乙两名同学进行定点投篮比赛,每局比赛甲、乙每
人各投篮一次,若一方命中且另一方未命中,则命中的一方本局比赛获胜,否则为平局.已
知甲、乙每次投篮命中的概率分别为和 ,且每局比赛甲、乙命中与否互不影响,各局
比赛也互不影响.求:
(1)求一局投篮比赛,甲、乙平局的概率;
解 设事件表示“甲命中”,事件 表示“乙命中”,
则, ,
一局投篮比赛,甲、乙平局的概率为
.
11
(2)求一局投篮比赛,甲获胜的概率;
解 一局投篮比赛,甲获胜的概率为
.
(3)求三局投篮比赛,甲至少获胜两局的概率.
解 三局投篮比赛,甲至少获胜两局的概率为
.
规律方法 重伯努利试验概率求法的三个步骤
(1)判断:依据重伯努利试验的特征,判断所给试验是否为 重伯努利试验.
(2)分拆:判断所求事件是否需要分拆.
(3)计算:对每个事件依据 重伯努利试验的概率公式求解,最后利用互斥事件概率的
加法公式计算.
12
跟踪训练2 甲、乙两人各射击一次,击中目标的概率分别是和 ,假设每次射击是否击
中目标,相互之间没有影响.(结果需用分数作答)
(1)求甲射击3次,至少有1次未击中目标的概率;
解 记“甲射击3次,至少有1次未击中目标”为事件 ,由题意,知射击3次,相当于3重伯
努利试验,故 .
(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.
解 记“甲射击2次,恰有2次击中目标”为事件 ,“乙射击2次,恰有1次击中目标”为事
件,则, ,由于甲、乙射击相互独立,
故 .
13
【题型三】二项分布的性质及应用
例3 若,,则当,且取得最大值时, ______.
6或7
14
[解析] 由题意知, 服从二项分布,所以
,,且
,且 .
由不等式,且 ,
得,解得 ,
所以当时, ;
当时, .
因为当且仅当时, ,
所以当或时, 取得最大值.
15
规律方法 二项分布概率最大问题的求解思路
可以用 来求,还可以考虑用不等式组
来求.
16
跟踪训练3 某一批产品的合格率为 ,那么在取出的20件产品中,最有可能有几件产
品合格?
解 设在取出的20件产品中,合格产品有件,则,则恰好有 件产品合格的
概率为,且 ,
所以
,且 .
则当时, ;
17
当时, ,
所以 .
由以上分析可知,在取出的20件产品中,合格品有19件的概率最大,即最有可能有19件合
格品.
【题型四】二项分布的均值与方差
例4 为防止风沙危害,某地决定建设防护绿化带,种植杨树、沙柳等植物.某人一次种植
了株沙柳,各株沙柳的成活与否是相互独立的,成活率为,设 为成活沙柳的株数,均值
为3,标准差为 .
(1)求和的值,并写出 的分布列;
解 由题意知,,,,1, , .
由 ,
得,从而, .
的概率分布为
0 1 2 3 4 5 6
19
(2)若有3株或3株以上的沙柳未成活,则需要补种,求需要补种沙柳的概率.
解 记“需要补种沙柳”为事件,则 ,
得 ,
所以需要补种沙柳的概率为 .
规律方法 解决此类问题的第一步是判断随机变量 服从什么分布,第二步代入相应的
公式求解.若服从两点分布,则,;若 服从二项分布,即
,则, .
20
跟踪训练4(1) 已知一个盒子中装有除颜色外大小、形状完全相同的16个小球,其中
12个红球,4个黑球,有放回地任取4次,每次取一个球,若表示取到黑球的次数,则 等
于( )
A
A. B. C. D.
[解析] 有放回地任取4次,每次取一个球,若 表示取到黑球的次数,
则可能取值为0,1,2,3,4,每次取到黑球的概率 ,
则 .故选A.
21
(2)(多选题)袋中有大小相同的2红4绿共6个小球,随机从中摸取1个小球,甲方案为
有放回地连续摸取3次,乙方案为不放回地连续摸取3次.记甲方案下红球出现的次数为
随机变量,乙方案下红球出现的次数为随机变量 ,则( )
CD
A. B. C. D.
[解析] 由题意知,,故, .
可取0,1,2,则 ,
,
,则 ,
.
则,.故选 .
22
$