内容正文:
人教B版(2019)选择性必修第二册
4.2.3 二项分布与超几何分布
(第二课时)
第四章 概率与统计
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学习目标
理解超几何分布,体现数学抽象能力(重点)
能用超几何分布解决简单的实际问题,体现数学计算能力(难点)
理解超几何分布与二项分布的关系,体现逻辑推理能力(重点)
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新课导入
工厂一批产品共20件,其中5件次品,15件正品.质检员从中随机抽取5件检验,求样本中含有3件次品的概率.每次抽取为一次性取样,并且取出产品不再放回总体;总体分为“次品、正品” 两类;由于总体有限,每次抽取后两类物品数量改变,因此试验不独立.
因为二项分布适用于有放回独立试验,而工业质检几乎都是不放回抽样,所以需要全新分布模型——超几何分布.
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新课学习
尝试与发现:某校组织一次认识大自然的夏令营活动,有10名同学参加,其中有6名男生、4名女生,现要从这10名同学中随机抽取3名去采集自然标本.
(1)抽取的人中恰有1名女生的概率是多少?
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新课学习
尝试与发现:某校组织一次认识大自然的夏令营活动,有10名同学参加,其中有6名男生、4名女生,现要从这10名同学中随机抽取3名去采集自然标本.
(2)设抽取的人中女生有X名,写出X的分布列.
用类似的办法可知
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新课学习
尝试与发现:某校组织一次认识大自然的夏令营活动,有10名同学参加,其中有6名男生、4名女生,现要从这10名同学中随机抽取3名去采集自然标本.
(2)设抽取的人中女生有X名,写出X的分布列.
因此X的分布列为
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新课学习
超几何分布
一般地,若有总数为N件的甲、乙两类物品,其中甲类有M件(M<N) ,从所有物品中随机取出n件(n≤N),则这n件中所含甲类物品数X是一个离散型随机变量,X能取不小于t且不大于s的所有自然数,其中s是 M与n中的较小者,t在n不大于乙类物品件数(即n≤N−M)时取0,否则t取n减乙类物品件数之差(即t=n−(N−M)),而且
这里称X服从参数为N,n,M的超几何分布,记作X∼H(N,n,M).
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新课学习
超几何分布的分布列
如果X∼H(N,n,M) 且n+M−N≤0,则X能取所有不大于s的自然数,此时X的分布列如下表所示.
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新课学习
思考一下:思考一下X的分布列是否符合超几何分布?
由此可以看出,上述尝试与发现中的随机变量X服从参数为10,3,4的超几何分布,即X∼H(10,3,4).
服从超几何分布的随机变量,其概率分布也可用图直观地表示,如图所示.
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新课学习
例3:学校要从5名男教师和2名女教师中随机选出3人去支教,设选出的女教师人数为X,求P(X≤1).
由题意知,X服从参数为7,3,2 的超几何分布,即X∼H(7,3,2),
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例4:袋中有8个白球、2个黑球,从中随机地连续抽取3次,每次取1个球.
(1)若每次抽取后都放回,设取到黑球的个数为X,求X的分布列;
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新课学习
例4:袋中有8个白球、2个黑球,从中随机地连续抽取3次,每次取1个球.
(1)若每次抽取后都放回,设取到黑球的个数为X,求X的分布列;
因此X的分布列为
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新课学习
例4:袋中有8个白球、2个黑球,从中随机地连续抽取3次,每次取1个球.
(2)若每次抽取后都不放回,设取到黑球的个数为Y,求Y的分布列.
若每次抽取后都不放回,则随机抽取3次可看成随机抽取1次,但1次抽取了3个,因此黑球数Y服从参数为10,3,2 的超几何分布,即 Y∼H(10,3,2)
因此Y的分布列为
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新课学习
探索与研究
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新课学习
若N件产品中共有M件次品,当我们从这些产品中每次抽取一件,共抽取 n次进行检查时,若是有放回地抽样,则抽到的次品数X服从的是二项分布;
若是不放回地抽样且 n≤N ,则抽到的次品数X服从的是超几何分布.
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课堂练习
D
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课堂练习
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课堂练习
B
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课堂练习
19
课堂练习
A
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课堂练习
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课堂练习
B
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课堂练习
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课堂练习
B
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课堂练习
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课堂练习
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课堂练习
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课堂总结
1.超几何分布的概念
2.超几何分布的分布列
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谢
谢
观
看
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如果抽取的人中女生数为X,则X的取值范围是{0,1,2,3},而且算出
,
,
,
,
因此
.
若每次抽取后都放回,则每次抽到黑球的概率均为
.而3次取球可以看成3次独立重复试验,因此
,
X
0
1
2
3
P
Y
0
1
2
P
若N件产品中共有M件次品(N>1,M>1,N>M),则不放回地抽样中,第一次抽到次品的概率为
,而第二次抽到次品的概率与第一次抽到的是否为次品有关:若第一次抽到的是次品,则第二次抽到次品的概率为
;若第一次抽到的不是次品,则第二次抽到次品的概率为
.不过,当N相对M来说很大时,
与
都可以近似为
.
由以上信息出发,探索二项分布与超几何分布之间的联系.
解析:由题意知,若X表示抽到高二年级同学的作品数,则
,
,
,
,
.故选A.
4.某地7个贫困村中有3个村是深度贫困,现从中任意选3个村,下列事件中概率等于
的是( )
A.至少有1个深度贫困村
B.有1个或2个深度贫困村
C.有2个或3个深度贫困村
D.恰有2个深度贫困村
解析:用X表示这3个村庄中深度贫困村数,X服从超几何分布,故
,所以
,
,
,
,
.
故选:B.
6.生产方提供了共50箱的一批产品,其中有2箱不合格产品.采购方接收该批产品的准则如下:从该批产品中任取5箱进行检测,若至多有1箱不合格产品,便接收该批产品.该批产品被接收的概率为_________.(结果用最简分数表示)
解析:设进行检测的5箱产品中不合格产品有X箱,则X服从超几何分布,
该批产品被接收的概率为
.
$