第10讲 二项分布与超几何分布
复习要点 1.理解n次独立重复试验的模型及二项分布.2.理解两点分布和超几何分布
的意义,并能进行简单地应用.
一 二项分布
1.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;我们将一个伯努利试验独立地重
复进行n次所组成的随机试验称为 n 重伯努利试验 .
2.二项分布
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
0.9,解得n>,又≈10.3,n∈N*,∴至少需要布置11门高
炮.
答案:11
题型 n重伯努利试验
典例1(1)(2024·河北保定模拟)甲、乙两人各进行3次射击,甲每次击中目标的概率为,
乙每次击中目标的概率为,他们每次射击是否击中目标互不影响,则甲恰好比乙多击中目
标 1 次 的概率为________.
分三类
(2)一袋中装有5个白球,3个红球,则从袋中往外取球,每次取出一个,记下球的颜
色,然后放回, 直到红球出现 10 次停止,用 X 表示取球的次数,则 P ( X = 12) =________
则X=12时表示前11次中9次取红球,第12次取红球.
(填表达式).
解析:(1)事件“甲恰好比乙多击中目标1次”分为“甲击中1次乙击中0次”“甲击
中 2 次乙击中 1 次”“甲击中 3 次乙击中 2 次”三种情形,其概率 P=C××2×C×3+
C×2××C××2+C×3×C×2×=.故答案为.(2)每一次取球取到红球的概率为,取到白球的概率为,前11次取球是11次独立重复
试验,“取到红球”的事件发生9次,其概率是C×9×2.第12次取到红球的概率是,由相互
独立事件同时发生的概率乘法公式,得P(X=12)=C×9×2×=C×2×10.
故答案为C2×10.
在n重伯努利试验中,事件恰好发生k次的概率为P(X=k)=Cpk(1-p)n-k.计算时,要
先确定好n,p和k的值,再准确利用公式求概率.\s\up7( )
对点练1(2024·江西重点中学协作体联考)我国古代典籍《艺经》中记载了一种名为
“弹棋”的游戏,其规则为:双方各执4子,摆放好后,轮流用己方棋子击打对方棋子,
使己方棋子射入对方的圆洞中,先射完全部4子者获胜.现有甲、乙两人对弈,其中甲、
乙击中对方并射入对方圆洞的概率分别为,.甲执先手,则双方共击9次后游戏结束的概率
是( )
A. B. C. D.
解析:因为甲执先手,双方共击9次后游戏结束,所以一定甲获胜,且最后1次甲击
中,前8次甲击中3次,乙至多击中3次,故所求概率P=C×3×××=.故选C.
答案:C
题型 二项分布
典例2(2024·湖南长沙一中等校测试)甲、乙两家公司招聘高级软件工程师,应聘程序
都是应聘者先进行三项专业技能测试,专业技能测试通过项数越多,聘用可能性越大,程
序员小明准备应聘这两家公司.已知小明应聘甲公司,每项专业技能测试通过的概率均为
小明应聘乙公司,三项专业技能测试通过的概率依次为,,m,其中0 E ( X ) ,则+m>2,故N2-683N-684,
解得N<≈6 665.7,
则可知当685≤N≤6 665时,a(N+1)>a(N);
当N≥6 666时,a(N+1)M>0),采用有放回抽取方法抽取n次,抽出的次品件数为X;
2
(3)有一批产品共有N件,其中M件为次品,采用不放回抽取方
超几何分布.
法抽取n件,出现次品的件数为X(N-M>n>0,M≥n).
3
解:(1)X 的分布列为
1
X 0 1
1
P C0n C1n-1
X 2 … n
1
P C2n-2 … Cn
X 服从二项分布,即X~B.
1 1
(2)X 的分布列为
2
X 0 1 2 … n
2
C· C2·
P n … n
n-1 n-2
X 服从二项分布,即X~B.
2 2
(3)X 的分布列为
3
X 0 1 … k … n
3
P … …
X 服从超几何分布.
3
超几何分布与二项分布的区别
二项分布和超几何分布都是重要的离散型随机变量的分布形式,它们的表述也往往都
是这样的形式:从数量为N的总体中抽取M个个体,满足限制条件的个体n的数量X的期
望.如何区分呢?
从本质上看,两种分布是完全不一样的,最明显的区别是二项分布是“放回抽样检
查”,而超几何分布的最明显特点是“一次性抽取”,可以看作“不放回抽样”.也就是
说,二项分布中,每一次抽取都是独立的,超几何分布中,前一次抽取会影响后一次抽取
的各种情况的概率,是相互关联的.
抓住“独立”这个字眼去判断,就很好分辨二项分布与超几何分布了.(特别地,对于
不放回抽样,当n远远小于N时,每抽取一次后,对N的影响很小,此时,超几何分布可
以用二项分布近似
对点练4 某学校举行“百科知识”竞赛.分两轮进行,第一轮需要从给定的5道题
中选3道进行回答,答对一道得3分,答错一道扣1分,第二轮需要回答3道问题,答对
一道得5分,答错不得分.选手甲在第一轮的5道题中只能答对其中2道,第二轮的3道
题中答对任意一道的概率均为.假设选手甲两轮比赛的答题结果是相互独立的.
(1)求选手甲两轮比赛的得分相等的概率;
(2)记选手甲两轮比赛的得分分别为X和Y,试比较X,Y的数学期望的大小.解:(1)选手甲第一轮比赛所选的3道题答对的道数可能为0,1,2,得分分别为-3,1,5.
选手甲第二轮比赛需要回答的 3 道题中答对的道数可能为 0,1,2,3,得分分别为
0,5,10,15.
选手甲两轮比赛的得分相等即甲在第一轮比赛答对2道且在第二轮比赛答对1道,其
概率为×C××2=.
(2)选手甲第一轮比赛的得分X的可能取值为-3,1,5,
P(X=-3)==,P(X=1)==,P(X=5)==,
所以E(X)=(-3)×+1×+5×=.
由题意知选手甲第二轮比赛答对题的数量Z服从二项分布B,则E(Y)=E(5Z)=5E(Z)=
5×3×=6,因此E(Y)>E(X).