二项分布与超几何分布
学习目标 1.通过具体实例,掌握n次独立重复试验的概念. 2.理解二项分布的概念及其在实际生活中的应用.
学习活动
情境导入: 为了增加系统的可靠性,人们经常使用“备用冗余设备”(即正在使用的设备,出故障时才启动的设备).已知某计算机网络的服务器采用的是“一用两备”(即一台正常设备,两台备用设备)的配置,这三台设备中,只要有一台能正常工作,计算机网络就不会断掉.如果三台设备各自能正常工作的概率都为0.9,他们之间相互不影响,那么这个计算机网络不会断掉的概率是多少呢?
目标一:通过具体实例,掌握n次独立重复试验的概念. 任务:分析下面实例,掌握n次独立重复试验的概念,会判断是否是独立重复试验. ①多次重复投掷一枚硬币,观察正面朝上的概率. ②为了解支持改革的人的比例,随机向多人进行访问,询问是否支持. ③某篮球队员共罚球98次,以此统计该队员罚球命中率. 问题: 1.若上述实验只完成一次,其结果如何?属于什么试验? 参考答案: ①“朝上”或“不朝上”; ②“支持”或“不支持”; ③“命中”或“不命中”. 试验结果都可记为“成功”或“不成功”,都属于伯努利试验. 2.分析上述实验,这些实验有何特点? 参考答案: (1)每次试验都是在相同的条件下进行; (2)每次试验只有两个相互对立的结果; (3)各次试验是相互独立. 【概念讲解】 一般地,在相同条件下重复n次伯努利试验,若这n次试验是相互独立的,则称这n次伯努利试验称为n次独立重复试验. n次独立重复试验的特征: (1)一致性:每次试验都是在相同的条件下进行. (2)对立性:每次试验只有两个相互对立的结果,可以分别称为“成功”和“失败”. (3)独立性:各次试验是相互独立. (4)重复性:每次“成功”的概率均为p,“失败”的概率均为1-p; 练一练 下列事件是独立重复试验的有 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 参考答案: ,符合互斥事件的概念,是互斥事件,是独立事件,是独立重复试验.故选:D.
目标二:理解二项分布的概念及其在实际生活中的应用. 任务1:回答下列问题,掌握二项分布的概念. 已知某种药物对某种疾病的治愈率为,现有甲、乙、丙、丁4个患有该病的患者服用了这种药物,观察其中有多少患者会被这种药物治愈. 问题:
(1)这能否看成独立重复实验?说明理由; 参考答案: 4个人服用药物相当于做了4次独立试验,且患者服用药物后只有两种结果——被治愈或没有被治愈,且被治愈的概率均为,每个患者是否会被治愈是相互独立,所以这是一个独立重复试验,其参数为n=4, (2)求出恰有3个患者被治愈的概率; 参考答案: 如果用A1,A2,A3,A4分别表示甲被治愈、乙被治愈、丙被治愈、丁被治愈,4个患者中恰有3个患者被治愈的情况共有种,即 这四种情况两两都是互斥的,而且每一种情况的概率均为 因此所求概率为 (3)设有X人被治愈,求X的分布列. 参考答案: 因为共有4名患者服用了药物,所以X的取值范围应该是{0,1,2,3,4},已求得 同理可得: 因此X的分布列为 X01234P
【概念讲解】 二项分布 一般地,如果一次伯努利试验中,出现“成功”的概率为p,记q=1-p,且n次独立重复试验中出现“成功”的次数为X,则X的取值范围是 {0,1,2,…,k,…,n}, 而且 因此X的分布列如下图所示. 由于表中的第二行中的概率值都是二项展开式 中对应项的值,因此称X服从参数为n,p的二项分布,记作 X~B(n,p) 二项分布的性质: ①对立性,即一次实验中只有两种结果——成功和不成功,而且有且仅有一种结果发生; ②重复性,每一次试验成功的概率和不成功的概率都保持不变. 任务2:完成下面例题,归纳求二项分布分布列的步骤 已知某计算机网络的服务器采用的是“一用两备”(即一台正常设备,两台备用设备)的配置,这三台设备中,只要有一台能正常工作,计算机网络就不会断掉.如果三台设备各自能正常工作的概率都为0.9,他们之间相互不影响,那么这个计算机网络不会断掉的概率是多少呢?设能正常工作的设备数为X. 问题: (1)求X的分布列. 参考答案: 随机变量X服从参数为3,0.9的二项分布,即 X~B(3,0.9). 因此 从而X的分布列为 X0123P0.0010.0270.2430.729
(2)计算机网络不会断掉的概率是多少? 参考答案: 要使得计算机网络不会断掉,也就是要求能正常工作的设备至少有一台,即X ≥1,因此所求概率为 【归纳总结】 求二项分布分布列的步骤 (1)根据题意设出随机变量并求出取值范围; (2)确定参数n,p,k的值; (3)利用二项分布的概率公式求出各个概率值; (4)列表. 练一练 张明从家坐公交车到学校的途中,会通过3个有红绿灯的十字路口,假设在每一个十字路口遇到红灯的概率均为0.25,而且在各路口是否遇到红灯是相互独立的.设X为张明在途中遇到的红灯数,求随机变量X的分布列. 参考答案: 由题意可知,故. 故X的分布列为 X0123P
学习总结
任务:根据下列关键词,构建知识导图. “独立重复试验”“二项分布”
2二项分布与超几何分布
学习目标 1.通过具体实例,掌握n次独立重复试验的概念. 2.理解二项分布的概念及其在实际生活中的应用.
学习活动
情境导入: 为了增加系统的可靠性,人们经常使用“备用冗余设备”(即正在使用的设备,出故障时才启动的设备).已知某计算机网络的服务器采用的是“一用两备”(即一台正常设备,两台备用设备)的配置,这三台设备中,只要有一台能正常工作,计算机网络就不会断掉.如果三台设备各自能正常工作的概率都为0.9,他们之间相互不影响,那么这个计算机网络不会断掉的概率是多少呢?
目标一:通过具体实例,掌握n次独立重复试验的概念. 任务:分析下面实例,掌握n次独立重复试验的概念,会判断是否是独立重复试验. ①多次重复投掷一枚硬币,观察正面朝上的概率. ②为了解支持改革的人的比例,随机向多人进行访问,询问是否支持. ③某篮球队员共罚球98次,以此统计该队员罚球命中率. 问题: 1.若上述实验只完成一次,其结果如何?属于什么试验? 2.分析上述实验,这些实验有何特点? 【概念讲解】 n次独立重复试验: 特征: 练一练 下列事件是独立重复试验的有 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
目标二:理解二项分布的概念及其在实际生活中的应用. 任务1:回答下列问题,掌握二项分布的概念. 已知某种药物对某种疾病的治愈率为,现有甲、乙、丙、丁4个患有该病的患者服用了这种药物,观察其中有多少患者会被这种药物治愈. 问题:
(1)这能否看成独立重复实验?说明理由; (2)求出恰有3个患者被治愈的概率; (3)设有X人被治愈,求X的分布列. 【概念讲解】 二项分布: 性质: 任务2:完成下面例题,归纳求二项分布分布列的步骤 已知某计算机网络的服务器采用的是“一用两备”(即一台正常设备,两台备用设备)的配置,这三台设备中,只要有一台能正常工作,计算机网络就不会断掉.如果三台设备各自能正常工作的概率都为0.9,他们之间相互不影响,那么这个计算机网络不会断掉的概率是多少呢?设能正常工作的设备数为X. 问题: (1)求X的分布列. (2)计算机网络不会断掉的概率是多少? 【归纳总结】 练一练 张明从家坐公交车到学校的途中,会通过3个有红绿灯的十字路口,假设在每一个十字路口遇到红灯的概率均为0.25,而且在各路口是否遇到红灯是相互独立的.设X为张明在途中遇到的红灯数,求随机变量X的分布列.
学习总结
任务:根据下列关键词,构建知识导图. “独立重复试验”“二项分布”
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