2020-2021学年高二数学人教A版(2019)选择性必修第三册7.4.1二项分布(课件+学案+教案)(3份打包)

文档属性

名称 2020-2021学年高二数学人教A版(2019)选择性必修第三册7.4.1二项分布(课件+学案+教案)(3份打包)
格式 zip
文件大小 474.3KB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2021-04-25 21:45:14

文档简介

7.4.1
二项分布
一、学习目标
1.理解伯努利试验和n次伯努利试验的意义.
2.理解二项分布表示的实际意义,能求出P(X=K)的概率,承前启后,感悟数学与生活的和谐之美
,体现数学的文化功能与人文价值.
【新知自学】预习课本P72、73,思考并完成以下问题
问题一.
我们把只包含
可能结果的试验叫做伯努利试验.
判断下列随机试验是不是伯努利试验.
(1)某人射击1次,是否击中目标;(

(2)实力相等的甲、乙两人进行乒乓球比赛;(

(3)一个盒子中装有5个球(3个红球和2个黑球),从中任意摸一个球观察其颜色;(

(4)一新生儿的性别;(

(5)抛掷一枚质地均匀的骰子,观察向上的点数.(

问题二.
n重伯努利试验:我们将一个伯努利试验
进行n次所组成的随机试验称为n重伯努利试验.
n重伯努利试验的特征:
(1)
.
(2)
.
思考?下面的随机试验是否为n重伯努利试验?如果是,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,A发生的概率多大?重复试验的次数是多少?各次试验的结果是否相互独立?
(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,有放回地随机抽取20件.
(4)某医院一天出生8个婴儿,其中男婴的个数.
(5)假设每名学生一年内发生意外伤害事故的概率为0.001,那么1000名学生一年内恰发生意外伤害事故的人数.
(6)一个盒子中装有5个球(3个红球和2个黑球),从中依次不放回的抽取四个球,其中红球的个数;
把下面的表格补充完整.
编号
伯努利试验是什么?
“成功”的事件A
P(A)
n
各次试验的结果是否相互独立
(1)
掷一枚硬币
正面朝上
1/2
10
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
问题三.
探究一:某飞碟运动员每次射击中靶的概率为0.8,连续射击3次.
(1)列出该随机试验的样本空间包含的样本点(用Ai表示“第i次射击中靶”i=1,2,3).
(2)中靶次数X的所有可能取值及取每个值的概率.
(3)中靶k
次的概率P(x=k)=
(5)所以中靶次数X的分布列为
.
探究二.如果连续射击4次,类比上面的分析,列出中靶次数X=2时试验的可能结果?
求中靶次数X=2的概率,
写出中靶次数X的分布列.
学以致用
1.:课本76页1.(1);77页2,3.
2.“三个臭皮匠顶个诸葛亮”诸葛亮:“照我以往的经验,我获胜的概率为90%!”
臭皮匠:“我们三人每人的获胜的概率都是60%,且互不影响,要求至少有一人获胜,咱们能胜吗?”
3.已知X~B,则P(X=4)=________.
4.连续掷一枚硬币5次,
求恰好有3次出现正面向上的概率.
5.某人射击一次击中目标的概率为0.6,
经过3次射击,
求此人至少有两次击中目标的概率
课后巩固
1.每次试验的成功率为,重复进行10次试验,成功3次的概率为(

2.将一枚硬币连续抛掷5次,则正面向上的次数X的分布为(  )
A.X~B(5,0.5)
B.X~B(0.5,5)
C.X~B(2,0.5)
D.X~B(5,1)
3.某市公租房的房源位于A,B,C三个片区,设每位申请人只申请其中一个片区的房源,且申请其中任一个片区的房源是等可能的.该市的4位申请人中恰有2人申请A片区房源的概率为________.
4.
甲、乙两人进行乒乓球比赛,每局比赛甲获胜的概率为0.6,乙获胜的概率0.4,采用3局2胜制,求甲获得冠军的概率.
变式:若采用5局3胜制,求甲获的冠军的概率?
17.4.1二项分布
一、教学目标
1.理解n重伯努利试验的概念及二项分布模型的意义;会判断具体问题中的随机变量是否服从二项分布;能利用二项分布的相关知识解决简单的概率问题.
2.渗透由特殊到一般,由具体到抽象的数学思想,使学生的数学抽象素养得到提升;培养学生对理论知识的运用能力,培养学生逻辑推理素养和数学运算素养;通过实际生活情境,发展学生的数学建模素养.
3.使学生体会数学知识的理性与严谨,数学既来源于实际生活又应用于实际生活,培养学生勇于探索新知识的科学态度和敢于创新的精神.
二、教学重难点
教学重点:理解n重伯努利试验的概念及二项分布模型的意义.
能利用二项分布的相关知识解决简单的概率问题.
教学难点:从实际问题中抽象出二项分布概率模型.
三、教学过程
(一)学生自学课本通过自主和合作等方式完成问题一和问题二、问题三.
问题一.
我们把只包含
可能结果的试验叫做伯努利试验.
判断下列随机试验是不是伯努利试验.
(1)某人射击1次,是否击中目标;(

(2)实力相等的甲、乙两人进行乒乓球比赛;(

(3)一个盒子中装有5个球(3个红球和2个黑球),从中任意摸一个球观察其颜色;(

(4)一新生儿的性别;(

(5)抛掷一枚质地均匀的骰子,观察向上的点数.(

问题二.
n重伯努利试验:我们将一个伯努利试验
进行n次所组成的随机试验称为n重伯努利试验.
n重伯努利试验的特征:
(1)
.
(2)
.
思考?下面的随机试验是否为n重伯努利试验?如果是,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,A发生的概率多大?
重复试验的次数是多少?各次试验的结果是否相互独立?
(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,有放回地随机抽取20件.
(4)某医院一天出生8个婴儿,其中男婴的个数.
(5)假设每名学生一年内发生意外伤害事故的概率为0.001,那么1000名学生一年内恰发生意外伤害事故的人数.
(6)一个盒子中装有5个球(3个红球和2个黑球),从中依次不放回的抽取四个
球,其中红球的个数;
把下面的表格补充完整.
伯努利试验是什么?
“成功”的事件A
P(A)
n
各次试验的结果是否相互独立
(1)
掷一枚硬币
正面朝上
1/2
10
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
问题三.
二项分布的探究
某飞碟运动员每次射击中靶的概率为0.8,连续射击3次.
(1)列出该随机试验的样本空间包含的样本点(用Ai表示“第i次射击中靶”i=1,2,3).
(2)中靶次数X的所有可能取值及取每个值的概率.
(3)中靶k
次的概率P(x=k)=
.
(5)所以中靶次数X的分布列为
.
追问1:如果连续射击4次,类比上面的分析,
求中靶次数X=2的概率,
写出中靶次数X的分布列.
追问2:如果连续射击n次,写出中靶次数X的分布列.
二项分布的概念: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p(0如果随机变量X的分布列具有上式的形式,则称随机变量X服从二项分布(binomial
distribution),记作.
追问3:对比二项分布和二项式定理,你能看出他们之间的联系吗?
如果把p看成b,1-p看成a,

就是二项式
的展开式的通项,由此才称为二项分布.
追问4:二项分布的分布列满足分布列的性质吗?
由二项式定理容易得到:
(二)学以致用
例1
:将一枚质地均匀的硬币重复抛掷10次,求:
(1)求正面向上的次数X的分布列;
(2)恰好出现5次正面朝上的概率;
(3)正面朝上出现的频率在[0.4,0.6]内的概率.
解:
训练题
1.课本76页1.(1),77页2,3题
2.“三个臭皮匠顶个诸葛亮”诸葛亮:“照我以往的经验,我获胜的概率为90%!”臭皮匠:“我们三人每人的获胜的概率都是60%,且互不影响,要求至少有一人获胜,咱们能胜吗?”(求臭皮匠获胜的概率用两种方法解决)
(三)方法归纳
同学们思考并归纳如何判断一个概率模型是不是二项分布模型?
一般地,确定一个二项分布模型的步骤如下:
(1)明确伯努利试验及事件A的意义,确定事件A发生的概率p;
(2)
确定重复试验的次数n,并判断各次试验的独立性;
(3)设X为n次独立重复试验中事件A发生的次数,
则X~B(n,p).
学生继续完成学案上的3,4,5题.
四、小结
1.伯努利试验和n重伯努利试验的概念;
2.
二项分布的概念及特征;
3.会从实际问题中抽象出
二项分布的模型,利用二项分布的相关知识解决简单的概率问题.
五、作业
课本习题7.4
2、3、5.
1(共22张PPT)
7.4.1二项分布
第一组
第七节
2021年4月14日
三个臭皮匠顶个诸葛亮
1.离散型随机变量的分布列及分布列的表示方法.
2.分布列的性质
【温故知新】
  雅各布·伯努利1654年12月27日生于瑞士巴塞尔,1705年8月16日卒于同地.。雅各布
·
伯努利出身于一个商人世家。他毕业于巴塞尔大学,1671年获艺术硕士学位,后来遵照父亲的意愿又取得神学硕士学位,但他却不顾父亲的反对,自学了数学和天文学.。雅各布
·伯努利在
1678年和1681年两次遍游欧洲学习旅行,使他接触了许多数学家和科学家,丰富了他的知识,拓宽了他的兴趣。1682年他重返巴塞尔,开始教授力学.。1687年,雅各布成为巴塞尔大学的数学教授.。至逝世,他一直执掌着巴塞尔大学的数学教席。除进行数学研究工作外,他还广交学友,所写书信卷帙浩繁,是当时欧洲科学界一位颇有影响的人物。
  值得一提的是,伯努利家族是一个数学家辈出的家族。
除了雅各布
·
伯努利外,在
17
-
18世纪期间,伯努利家族共产生过11位数学家。其中比较著名的还有他的弟弟约翰
·
伯努利(1667
-
1748)和侄子丹尼尔
·
伯努利(1700
-
1782,在概率论中引入正态分布误差理论,发表了第一个正态分布表)。雅各布
·
伯努利是科学世家伯努利家族中第一位以数学研究成名的人。
雅各布·伯努利
判断下列随机试验是不是伯努利试验.
1.某人射击1次,是否击中目标;
2.实力相等的甲、乙两人进行乒乓球比赛;
3.一个盒子中装有5个球(3个红球和2个黑球),从中任
意摸一个球观察其颜色;
4.一新生儿的性别;
5.抛掷一枚质地均匀地骰子,观察向上的点数.
【问题探究】
(是)
(是)
(是)
(是)
(否)
伯努利试验:我们把只包含两个可能结果的试验
叫做伯努利试验.
n重伯努利试验:我们将一个伯努利试验
进行n次所组成的随机试验称为n重伯努利试验.
各次试验成功的概率相同
特征:
(1)同一个伯努力试验重复做n次.
独立地
重复
(2)各次试验的结果相互独立.
【问题探究】
(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.
(4)某医院一天出生8个婴儿,其中男婴的个数.
(5)假设每名学生一年内发生意外伤害事故的概率为0.001,那么1000名学
生一年内恰发生意外伤害事故的人数.
(6)一个盒子中装有5个球(3个红球和2个黑球),从中不放回的依次摸四个
球,其中红球的个数;
编号
伯努利试验
事件A
P(A)
n
各次试验的结果是否相互独立
1
2
3
4
5
6
抛掷一枚硬币
射击一次
抽取一件产品
一婴儿出生
从盒子中摸取一个球
正面向上
击中目标
是次品
是男孩
发生意外伤害
0.5
0.05
0.5
0.6?
10
3
20
8
4





随机试验1—5是n重伯努利试验,6不是n重伯努利试验.
【概念辨析】
摸到红球
一名学生是否发生意外伤害
1000

0.001
某飞碟运动员每次射击中靶的概率为0.8.连续3次射击,列出样本空间包含的样本点,中靶次数X的概率分布列是怎样的?
用Ai表示“第i次射击中靶”(i=1,2,3).
某飞碟运动员每次射击中靶的概率为0.8.连续3次射击,列出样本空间包含的样本点,中靶次数X的概率分布列是怎样的?
用Ai表示“第i次射击中靶”(i=1,2,3),用如下图的树状图表示试验的可能结果:
试验结果
X的值
3
2
2
1
2
1
1
0
由分步乘法计数原理,3次独立重复试验共有23=8种可能结果,它们两两互斥,每个结果都是3个相互独立事件的积,由概率的加法公式和乘法公式得:
于是,中靶次数X的分布列为:
思考?中靶k次的概率
思考?如果连续射击4次,类比上面的分析,求中靶次数X=2的概率,
写出中靶次数X的分布列.
(2)中靶次数X的分布列为:
思考?连续射击n次中靶次数x的分布列
形成概念
?
1).公式适用的条件
2).公式的结构特征
X:随机变量,表示事件A发生的次数.
k:事件A发生k次.
p:事件A发生概率.
思考?
对比二项分布和二项式定理,你能看出他们之间的联系吗?
由二项式定理容易得到:
【二项分布的应用】
例1
:将一枚质地均匀的硬币重复抛掷10次,求:
(1)求正面向上的次数X的分布列;
(2)恰好出现5次正面朝上的概率;
(3)正面朝上出现的频率在[0.4,0.6]内的概率.
解:
照我以往的经验,
我获胜的概率为90%!
我们三人每人的获胜的概率都是60%,且互不影响,要求至少有一人获胜,咱们能赢吗?咱们能获胜的概率如何计算?
练习
“三个臭皮匠,
顶个诸葛亮”
【二项分布的应用】
因为
所以臭皮匠胜出的可能性较大.
解法1(直接法)
解法2(间接法)
解:设臭皮匠中解出题目的人数为X,由题意得
则至少一人解出题目的概率为

【二项分布的应用】
3.(1)正确.每道题猜对答案与否是相互独立的,且每道题猜对答案的概率均为0.25,这是一个12重伯努利试验.
(2)错误,因为是不放回抽样,每次是否抽到次品不独立,不满足二项分布的条件.
一般地,确定一个二项分布模型的步骤如下:
(1)明确伯努利试验及事件A的意义,确定事件A发生的概率p;
(2)
确定重复试验的次数n,并判断各次试验的独立性;
(3)设X为n次独立重复试验中事件A发生的次数,
则X~B(n,p).
方法归纳
2.
二项分布的特征;
3.
二项分布的应用.
【课堂小结】
【作业】
习题:7.4
2、
3、
5
1.伯努利试验和n重伯努利试验的定义;
谢谢大家!