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學(xué)必求其心得,業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得,業(yè)必貴于專精PAGE15學(xué)必求其心得,業(yè)必貴于專精PAGE2超幾何分布學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解超幾何分布的概念。2.掌握超幾何分布的公式.知識點超幾何分布已知在10名學(xué)生中,有4名男生,現(xiàn)任選3人,用X表示選到的男生的人數(shù).思考1X可能取哪些值?思考2“X=2”表示的試驗結(jié)果是什么?P(X=2)的值呢?思考3如何求P(X=k)(k=0,1,2,3)?梳理超幾何分步一般地,設(shè)有N件產(chǎn)品,其中有M(M≤N)件次品.從中任取n(n≤N)件產(chǎn)品,用X表示取出的n件產(chǎn)品中次品的件數(shù),那么P(X=k)=__________________(其中k為非負(fù)整數(shù)).如果一個隨機(jī)變量的分布列由上式確定,則稱X服從參數(shù)為____________的超幾何分布.特別提醒:(1)超幾何分布,實質(zhì)上就是有總數(shù)為N的兩類物品,其中一類有M(M≤N)件,從所有物品中任取n件,則這n件中所含這類物品的件數(shù)X是一個離散型隨機(jī)變量,它取值為k時的概率為P(X=k)=eq\f(C\o\al(k,M)C\o\al(n-k,N-M),C\o\al(n,N))(k≤l,l是n和M中較小的一個).(2)在超幾何分布中,只要知道N,M和n,就可以根據(jù)超幾何分布的公式求出X取不同值時的概率P,從而寫出X的分布列.類型一超幾何分布概念的理解例1從一批含有13件正品、2件次品的產(chǎn)品中,不放回地任取3件,求取得次品數(shù)ξ的分布列,并求至少取得一件次品的概率.反思與感悟解決此類問題的關(guān)鍵是判斷所給問題是否屬于超幾何分布問題,而求其分布列的關(guān)鍵是求得P(ξ=k)的組合關(guān)系式.跟蹤訓(xùn)練1高三(1)班的聯(lián)歡會上設(shè)計了一項游戲:在一個口袋中裝有10個紅球,20個白球,這些球除顏色外完全相同.現(xiàn)一次從中摸出5個球,若摸到4個紅球1個白球的就中一等獎,求中一等獎的概率.類型二求超幾何分布的分布列例2某大學(xué)志愿者協(xié)會有6名男同學(xué)、4名女同學(xué).在這10名同學(xué)中,3名同學(xué)來自數(shù)學(xué)學(xué)院,其余7名同學(xué)來自物理、化學(xué)等其他互不相同的七個學(xué)院.現(xiàn)從這10名同學(xué)中隨機(jī)選取3名同學(xué),到希望小學(xué)進(jìn)行支教活動(每位同學(xué)被選到的可能性相同).(1)求選出的3名同學(xué)是來自互不相同學(xué)院的概率;(2)設(shè)X為選出的3名同學(xué)中女同學(xué)的人數(shù),求隨機(jī)變量X的分布列.反思與感悟解答此類題目的關(guān)鍵在于先分析隨機(jī)變量是否服從超幾何分布,如果滿足超幾何分布的條件,則直接利用超幾何分布概率公式求解.當(dāng)然,此類題目也可通過古典概型解決.跟蹤訓(xùn)練2端午節(jié)吃粽子是我國的傳統(tǒng)習(xí)俗.設(shè)一盤中裝有10個粽子,其中豆沙粽2個,肉粽3個,白粽5個,這三種粽子的外觀完全相同,從中任意選取3個.(1)求三種粽子各取到1個的概率;(2)設(shè)X表示取到的豆沙粽個數(shù),求X的分布列.類型三超幾何分布的應(yīng)用例350張彩票中只有2張有獎,今從中任取n張,為了使這n張彩票中至少有一張中獎的概率大于0。5,則n至少為多少?反思與感悟利用超幾何分布的知識可以解決與概率有關(guān)的問題,其關(guān)鍵是將實際問題轉(zhuǎn)化為超幾何分布的模型.在利用超幾何分布的模型時,將實際問題與超幾何分布的模型進(jìn)行比較,認(rèn)清實質(zhì),把問題涉及的對象轉(zhuǎn)化為“產(chǎn)品”“次品”進(jìn)行分析.跟蹤訓(xùn)練3生產(chǎn)方提供一批50箱的產(chǎn)品,其中有2箱不合格.采購方接收該批產(chǎn)品的條件是:從該批產(chǎn)品中任取5箱產(chǎn)品進(jìn)行檢測,若至多有1箱不合格產(chǎn)品,便接收該批產(chǎn)品,則該批產(chǎn)品被接收的概率是多少?1.下列隨機(jī)事件中的隨機(jī)變量X服從超幾何分布的是()A.將一枚硬幣連拋3次,正面向上的次數(shù)為XB.從7名男生、3名女生共10名學(xué)生干部中選出5名優(yōu)秀學(xué)生干部,選出女生的人數(shù)為XC.某射手的命中概率為0。8,現(xiàn)對目標(biāo)射擊1次,記命中目標(biāo)的次數(shù)為XD.盒中有4個白球和3個黑球,每次從中摸出1個球且不放回,X是首次摸出黑球時的已摸次數(shù)2.在15個村莊中,有7個村莊交通不方便,若用隨機(jī)變量X表示任選10個村莊中交通不方便的村莊的個數(shù),則X服從超幾何分布,其參數(shù)為()A.N=15,M=7,n=10 B.N=15,M=10,n=7C.N=22,M=10,n=7 D.N=22,M=7,n=103.一批產(chǎn)品共10件,次品率為20%,從中任取2件,則正好取到1件次品的概率是()A.eq\f(28,45) B.eq\f(16,45)C。eq\f(11,45) D。eq\f(17,45)4.設(shè)袋中有80個紅球、20個白球,若從袋中任取10個球,則其中恰有6個紅球的概率為()A.eq\f(C\o\al(4,80)C\o\al(6,10),C\o\al(10,100)) B。eq\f(C\o\al(6,80)C\o\al(4,10),C\o\al(10,100))C。eq\f(C\o\al(4,80)C\o\al(6,20),C\o\al(10,100)) D。eq\f(C\o\al(6,80)C\o\al(4,20),C\o\al(10,100))5.從5名男生和3名女生中任選3人參加奧運會火炬接力活動.若隨機(jī)變量X表示所選3人中女生的人數(shù),求X的分布列及P(X<2).1.超幾何分布描述的是不放回抽樣問題,從形式上看超幾何分布的模型,其產(chǎn)品由較明顯的兩部分組成.2.在超幾何分布中,只要知道N,M和n,就可以根據(jù)公式求出隨機(jī)變量X取k時的概率P(X=k),從而列出隨機(jī)變量X的分布列.
答案精析問題導(dǎo)學(xué)知識點思考10,1,2,3.思考2任選3人中恰有2人為男生,P(X=2)=eq\f(C\o\al(2,4)C\o\al(1,6),C\o\al(3,10)).思考3P(X=k)=eq\f(C\o\al(k,4)C\o\al(3-k,6),C\o\al(3,10)).梳理eq\f(C\o\al(k,M)C\o\al(n-k,N-M),C\o\al(n,N))N,M,n題型探究例1解依題意得,ξ服從超幾何分布,其中N=15,M=2,n=3.ξ的可能取值為0,1,2,相應(yīng)的概率依次為P(ξ=0)=eq\f(C\o\al(0,2)C\o\al(3,13),C\o\al(3,15))=eq\f(22,35),P(ξ=1)=eq\f(C\o\al(1,2)C\o\al(2,13),C\o\al(3,15))=eq\f(12,35),P(ξ=2)=eq\f(C\o\al(2,2)C\o\al(1,13),C\o\al(3,15))=eq\f(1,35).所以ξ的分布列為ξ012Peq\f(22,35)eq\f(12,35)eq\f(1,35)故至少取得一件次品的概率為P(ξ=1)+P(ξ=2)=eq\f(12,35)+eq\f(1,35)=eq\f(13,35).跟蹤訓(xùn)練1解若以30個球為一批產(chǎn)品,其中紅球為不合格產(chǎn)品,隨機(jī)抽取5個球,X表示取到的紅球數(shù),則X服從超幾何分步.由公式得P(X=4)=eq\f(C\o\al(4,10)C\o\al(5-4,20),C\o\al(5,30))=eq\f(100,3393)≈0.0295,所以獲一等獎的概率約為2。95%。例2解(1)設(shè)“選出的3名同學(xué)是來自互不相同的學(xué)院”為事件A,則P(A)=eq\f(C\o\al(1,3)·C\o\al(2,7)+C\o\al(0,3)·C\o\al(3,7),C\o\al(3,10))=eq\f(49,60),所以選出的3名同學(xué)是來自互不相同學(xué)院的概率為eq\f(49,60)。(2)隨機(jī)變量X的所有可能取值為0,1,2,3。P(X=k)=eq\f(C\o\al(k,4)·C\o\al(3-k,6),C\o\al(3,10))(k=0,1,2,3),P(X=0)=eq\f(C\o\al(0,4)C\o\al(3,6),C\o\al(3,10))=eq\f(1,6),P(X=1)=eq\f(C\o\al(1,4)C\o\al(2,6),C\o\al(3,10))=eq\f(1,2),P(X=2)=eq\f(C\o\al(2,4)C\o\al(1,6),C\o\al(3,10))=eq\f(3,10),P(X=3)=eq\f(C\o\al(3,4)C\o\al(0,6),C\o\al(3,10))=eq\f(1,30),其分布列為X0123Peq\f(1,6)eq\f(1,2)eq\f(3,10)eq\f(1,30)跟蹤訓(xùn)練2解(1)設(shè)A表示事件“三種粽子各取到1個”,則由古典概型的概率計算公式有P(A)=eq\f(C\o\al(1,2)C\o\al(1,3)C\o\al(1,5),C\o\al(3,10))=eq\f(1,4).(2)X的所有可能值為0,1,2,且P(X=0)=eq\f(C\o\al(3,8),C\o\al(3,10))=eq\f(7,15),P(X=1)=eq\f(C\o\al(1,2)C\o\al(2,8),C\o\al(3,10))=eq\f(7,15),P(X=2)=eq\f(C\o\al(2,2)C\o\al(1,8),C\o\al(3,10))=eq\f(1,15)。綜上可知,X的分布列為X012Peq\f(7,15)eq\f(7,15)eq\f(1,15)例3解設(shè)隨機(jī)變量X表示“抽出中獎彩票的張數(shù)”,則X服從參數(shù)為N=50,M=2,n的超幾何分布,可得至少有一張中獎的概率為P(X≥1)=eq\f(C\o\al(1,2)C\o\al(n-1,48),C\o\al(n,50))+eq\f(C\o\al(2,2)C\o\al(n-2,48),C\o\al(n,50))〉0.5,又n∈N+,且n≤50,解得n≥15。所以n至少為15。跟蹤訓(xùn)練3解從50箱產(chǎn)品中隨機(jī)抽取5箱,用X表示“5箱中不合格產(chǎn)品的箱數(shù)”,則X服從參數(shù)為N=50,M=2,n=5的超幾何分布.這批產(chǎn)品被接收的條件是5箱全合格或只有1箱不合格,所以被接收的概率為P(X≤1)=eq\f(C\o\al(0,2)C\o\al(5,48),C\o\al(5,50))+eq\f(C\o\al(1,2)C\o\al(4,48),C\o\al(5,50))=eq\f(243,245).所以該批產(chǎn)品被接收的概率為eq\f(243,245).當(dāng)堂訓(xùn)練1.B2。A3。B4。D5.解由題意分析可知,隨機(jī)變量X服從超幾何分布,其中N=8,M=3,n=3。隨機(jī)變量X的可能取值為0,1,2,3。所以P(X=0)=eq\f(C\o\al(3,5)C\o\al(0,3),C\o\al(3,8))=eq\f(5,28),P(X=1)=eq\f(C\o\al(2,5)C\o\al(1,3),C\o\al(3,8))=eq\f(15,28),P(X=2)=eq\f(C\o\al(1,5)C\o\al(2,3),C\o\al(3,8))=eq\f(15,56),P(X=3)=eq\f(C\o\al(0,5)C\o\al(3
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