閩教版小學(xué)英語教案
發(fā)表時間:2020-11-192.2二項(xiàng)分布及其應(yīng)用教案三(新人教A版選修2-3)。
俗話說,居安思危,思則有備,有備無患。作為高中教師就要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容制定合適的教案。教案可以讓學(xué)生更好地進(jìn)入課堂環(huán)境中來,幫助高中教師營造一個良好的教學(xué)氛圍。你知道怎么寫具體的高中教案內(nèi)容嗎?考慮到您的需要,小編特地編輯了“2.2二項(xiàng)分布及其應(yīng)用教案三(新人教A版選修2-3)”,供您參考,希望能夠幫助到大家。
2.2.2事件的相互獨(dú)立性
教學(xué)目標(biāo):
知識與技能:理解兩個事件相互獨(dú)立的概念。
過程與方法:能進(jìn)行一些與事件獨(dú)立有關(guān)的概率的計(jì)算。
情感、態(tài)度與價值觀:通過對實(shí)例的分析,會進(jìn)行簡單的應(yīng)用。
教學(xué)重點(diǎn):獨(dú)立事件同時發(fā)生的概率
教學(xué)難點(diǎn):有關(guān)獨(dú)立事件發(fā)生的概率計(jì)算
授課類型:新授課
課時安排:2課時
教具:多媒體、實(shí)物投影儀
教學(xué)過程:
一、復(fù)習(xí)引入:
1事件的定義:隨機(jī)事件:在一定條件下可能發(fā)生也可能不發(fā)生的事件;
必然事件:在一定條件下必然發(fā)生的事件;
不可能事件:在一定條件下不可能發(fā)生的事件
2.隨機(jī)事件的概率:一般地,在大量重復(fù)進(jìn)行同一試驗(yàn)時,事件發(fā)生的頻率總是接近某個常數(shù),在它附近擺動,這時就把這個常數(shù)叫做事件的概率,記作.
3.概率的確定方法:通過進(jìn)行大量的重復(fù)試驗(yàn),用這個事件發(fā)生的頻率近似地作為它的概率;
4.概率的性質(zhì):必然事件的概率為,不可能事件的概率為,隨機(jī)事件的概率為,必然事件和不可能事件看作隨機(jī)事件的兩個極端情形
5基本事件:一次試驗(yàn)連同其中可能出現(xiàn)的每一個結(jié)果(事件)稱為一個基本事件
6.等可能性事件:如果一次試驗(yàn)中可能出現(xiàn)的結(jié)果有個,而且所有結(jié)果出現(xiàn)的可能性都相等,那么每個基本事件的概率都是,這種事件叫等可能性事件
7.等可能性事件的概率:如果一次試驗(yàn)中可能出現(xiàn)的結(jié)果有個,而且所有結(jié)果都是等可能的,如果事件包含個結(jié)果,那么事件的概率
8.等可能性事件的概率公式及一般求解方法
9.事件的和的意義:對于事件A和事件B是可以進(jìn)行加法運(yùn)算的
10互斥事件:不可能同時發(fā)生的兩個事件.
一般地:如果事件中的任何兩個都是互斥的,那么就說事件彼此互斥
11.對立事件:必然有一個發(fā)生的互斥事件.
12.互斥事件的概率的求法:如果事件彼此互斥,那么
=
探究:
(1)甲、乙兩人各擲一枚硬幣,都是正面朝上的概率是多少?
事件:甲擲一枚硬幣,正面朝上;事件:乙擲一枚硬幣,正面朝上
(2)甲壇子里有3個白球,2個黑球,乙壇子里有2個白球,2個黑球,從這兩個壇子里分別摸出1個球,它們都是白球的概率是多少?
事件:從甲壇子里摸出1個球,得到白球;事件:從乙壇子里摸出1個球,得到白球
問題(1)、(2)中事件、是否互斥?(不互斥)可以同時發(fā)生嗎?(可以)
問題(1)、(2)中事件(或)是否發(fā)生對事件(或)發(fā)生的概率有無影響?(無影響)
思考:三張獎券中只有一張能中獎,現(xiàn)分別由三名同學(xué)有放回地抽取,事件A為“第一名同學(xué)沒有抽到中獎獎券”,事件B為“最后一名同學(xué)抽到中獎獎券”.事件A的發(fā)生會影響事件B發(fā)生的概率嗎?
顯然,有放回地抽取獎券時,最后一名同學(xué)也是從原來的三張獎券中任抽一張,因此第一名同學(xué)抽的結(jié)果對最后一名同學(xué)的抽獎結(jié)果沒有影響,即事件A的發(fā)生不會影響事件B發(fā)生的概率.于是
P(B|A)=P(B),
P(AB)=P(A)P(B|A)=P(A)P(B).
二、講解新課:
1.相互獨(dú)立事件的定義:
設(shè)A,B為兩個事件,如果P(AB)=P(A)P(B),則稱事件A與事件B相互獨(dú)立(mutuallyindependent).
事件(或)是否發(fā)生對事件(或)發(fā)生的概率沒有影響,這樣的兩個事件叫做相互獨(dú)立事件
若與是相互獨(dú)立事件,則與,與,與也相互獨(dú)立
2.相互獨(dú)立事件同時發(fā)生的概率:
問題2中,“從這兩個壇子里分別摸出1個球,它們都是白球”是一個事件,它的發(fā)生,就是事件,同時發(fā)生,記作.(簡稱積事件)
從甲壇子里摸出1個球,有5種等可能的結(jié)果;從乙壇子里摸出1個球,有4種等可能的結(jié)果于是從這兩個壇子里分別摸出1個球,共有種等可能的結(jié)果同時摸出白球的結(jié)果有種所以從這兩個壇子里分別摸出1個球,它們都是白球的概率.
另一方面,從甲壇子里摸出1個球,得到白球的概率,從乙壇子里摸出1個球,得到白球的概率.顯然.
這就是說,兩個相互獨(dú)立事件同時發(fā)生的概率,等于每個事件發(fā)生的概率的積一般地,如果事件相互獨(dú)立,那么這個事件同時發(fā)生的概率,等于每個事件發(fā)生的概率的積,
即.
3.對于事件A與B及它們的和事件與積事件有下面的關(guān)系:
三、講解范例:
例1.某商場推出二次開獎活動,凡購買一定價值的商品可以獲得一張獎券.獎券上有一個兌獎號碼,可以分別參加兩次抽獎方式相同的兌獎活動.如果兩次兌獎活動的中獎概率都是0.05,求兩次抽獎中以下事件的概率:
(1)都抽到某一指定號碼;
(2)恰有一次抽到某一指定號碼;
(3)至少有一次抽到某一指定號碼.
解:(1)記“第一次抽獎抽到某一指定號碼”為事件A,“第二次抽獎抽到某一指定號碼”為事件B,則“兩次抽獎都抽到某一指定號碼”就是事件AB.由于兩次抽獎結(jié)果互不影響,因此A與B相互獨(dú)立.于是由獨(dú)立性可得,兩次抽獎都抽到某一指定號碼的概率
P(AB)=P(A)P(B)=0.05×0.05=0.0025.
(2)“兩次抽獎恰有一次抽到某一指定號碼”可以用(A)U(B)表示.由于事件A與B互斥,根據(jù)概率加法公式和相互獨(dú)立事件的定義,所求的概率為
P(A)十P(B)=P(A)P()+P()P(B)
=0.05×(1-0.05)+(1-0.05)×0.05=0.095.
(3)“兩次抽獎至少有一次抽到某一指定號碼”可以用(AB)U(A)U(B)表示.由于事件AB,A和B兩兩互斥,根據(jù)概率加法公式和相互獨(dú)立事件的定義,所求的概率為P(AB)+P(A)+P(B)=0.0025+0.095=0.0975.
例2.甲、乙二射擊運(yùn)動員分別對一目標(biāo)射擊次,甲射中的概率為,乙射中的概率為,求:
(1)人都射中目標(biāo)的概率;
(2)人中恰有人射中目標(biāo)的概率;
(3)人至少有人射中目標(biāo)的概率;
(4)人至多有人射中目標(biāo)的概率?
解:記“甲射擊次,擊中目標(biāo)”為事件,“乙射擊次,擊中目標(biāo)”為事件,則與,與,與,與為相互獨(dú)立事件,
(1)人都射中的概率為:
,
∴人都射中目標(biāo)的概率是.
(2)“人各射擊次,恰有人射中目標(biāo)”包括兩種情況:一種是甲擊中、乙未擊中(事件發(fā)生),另一種是甲未擊中、乙擊中(事件發(fā)生)根據(jù)題意,事件與互斥,根據(jù)互斥事件的概率加法公式和相互獨(dú)立事件的概率乘法公式,所求的概率為:
∴人中恰有人射中目標(biāo)的概率是.
(3)(法1):2人至少有1人射中包括“2人都中”和“2人有1人不中”2種情況,其概率為.
(法2):“2人至少有一個擊中”與“2人都未擊中”為對立事件,
2個都未擊中目標(biāo)的概率是,
∴“兩人至少有1人擊中目標(biāo)”的概率為.
(4)(法1):“至多有1人擊中目標(biāo)”包括“有1人擊中”和“2人都未擊中”,
故所求概率為:
.
(法2):“至多有1人擊中目標(biāo)”的對立事件是“2人都擊中目標(biāo)”,
故所求概率為
例3.在一段線路中并聯(lián)著3個自動控制的常開開關(guān),只要其中有1個開關(guān)能夠閉合,線路就能正常工作假定在某段時間內(nèi)每個開關(guān)能夠閉合的概率都是0.7,計(jì)算在這段時間內(nèi)線路正常工作的概率
解:分別記這段時間內(nèi)開關(guān),,能夠閉合為事件,,.
由題意,這段時間內(nèi)3個開關(guān)是否能夠閉合相互之間沒有影響根據(jù)相互獨(dú)立事件的概率乘法公式,這段時間內(nèi)3個開關(guān)都不能閉合的概率是
∴這段時間內(nèi)至少有1個開關(guān)能夠閉合,,從而使線路能正常工作的概率是
.
答:在這段時間內(nèi)線路正常工作的概率是.
變式題1:如圖添加第四個開關(guān)與其它三個開關(guān)串聯(lián),在某段時間內(nèi)此開關(guān)能夠閉合的概率也是0.7,計(jì)算在這段時間內(nèi)線路正常工作的概率
()
變式題2:如圖兩個開關(guān)串聯(lián)再與第三個開關(guān)并聯(lián),在某段時間內(nèi)每個開關(guān)能夠閉合的概率都是0.7,計(jì)算在這段時間內(nèi)線路正常工作的概率
方法一:
方法二:分析要使這段時間內(nèi)線路正常工作只要排除開且與至少有1個開的情況
例4.已知某種高炮在它控制的區(qū)域內(nèi)擊中敵機(jī)的概率為0.2.
(1)假定有5門這種高炮控制某個區(qū)域,求敵機(jī)進(jìn)入這個區(qū)域后未被擊中的概率;
(2)要使敵機(jī)一旦進(jìn)入這個區(qū)域后有0.9以上的概率被擊中,需至少布置幾門高炮?
分析:因?yàn)閿硻C(jī)被擊中的就是至少有1門高炮擊中敵機(jī),故敵機(jī)被擊中的概率即為至少有1門高炮擊中敵機(jī)的概率
解:(1)設(shè)敵機(jī)被第k門高炮擊中的事件為(k=1,2,3,4,5),那么5門高炮都未擊中敵機(jī)的事件為.
∵事件,,,,相互獨(dú)立,
∴敵機(jī)未被擊中的概率為
=
∴敵機(jī)未被擊中的概率為.
(2)至少需要布置門高炮才能有0.9以上的概率被擊中,仿(1)可得:
敵機(jī)被擊中的概率為1-
∴令,∴
兩邊取常用對數(shù),得
∵,∴
∴至少需要布置11門高炮才能有0.9以上的概率擊中敵機(jī)
點(diǎn)評:上面例1和例2的解法,都是解應(yīng)用題的逆向思考方法采用這種方法在解決帶有詞語“至多”、“至少”的問題時的運(yùn)用,常常能使問題的解答變得簡便
四、課堂練習(xí):
1.在一段時間內(nèi),甲去某地的概率是,乙去此地的概率是,假定兩人的行動相互之間沒有影響,那么在這段時間內(nèi)至少有1人去此地的概率是()
2.從甲口袋內(nèi)摸出1個白球的概率是,從乙口袋內(nèi)摸出1個白球的概率是,從兩個口袋內(nèi)各摸出1個球,那么等于()
2個球都是白球的概率2個球都不是白球的概率
2個球不都是白球的概率2個球中恰好有1個是白球的概率
3.電燈泡使用時間在1000小時以上概率為0.2,則3個燈泡在使用1000小時后壞了1個的概率是()
0.1280.0960.1040.384
4.某道路的、、三處設(shè)有交通燈,這三盞燈在一分鐘內(nèi)開放綠燈的時間分別為25秒、35秒、45秒,某輛車在這條路上行駛時,三處都不停車的概率是()
5.(1)將一個硬幣連擲5次,5次都出現(xiàn)正面的概率是;
(2)甲、乙兩個氣象臺同時作天氣預(yù)報(bào),如果它們預(yù)報(bào)準(zhǔn)確的概率分別是0.8與0.7,那么在一次預(yù)報(bào)中兩個氣象臺都預(yù)報(bào)準(zhǔn)確的概率是.
6.棉籽的發(fā)芽率為0.9,發(fā)育為壯苗的概率為0.6,
(1)每穴播兩粒,此穴缺苗的概率為;此穴無壯苗的概率為.
(2)每穴播三粒,此穴有苗的概率為;此穴有壯苗的概率為.
7.一個工人負(fù)責(zé)看管4臺機(jī)床,如果在1小時內(nèi)這些機(jī)床不需要人去照顧的概率第1臺是0.79,第2臺是0.79,第3臺是0.80,第4臺是0.81,且各臺機(jī)床是否需要照顧相互之間沒有影響,計(jì)算在這個小時內(nèi)這4臺機(jī)床都不需要人去照顧的概率.
8.制造一種零件,甲機(jī)床的廢品率是0.04,乙機(jī)床的廢品率是0.05.從它們制造的產(chǎn)品中各任抽1件,其中恰有1件廢品的概率是多少?
9.甲袋中有8個白球,4個紅球;乙袋中有6個白球,6個紅球,從每袋中任取一個球,問取得的球是同色的概率是多少?
答案:1.C2.C3.B4.A5.(1)(2)
6.(1),(2),
7.P=
8.P=
9.提示:
五、小結(jié):兩個事件相互獨(dú)立,是指它們其中一個事件的發(fā)生與否對另一個事件發(fā)生的概率沒有影響一般地,兩個事件不可能即互斥又相互獨(dú)立,因?yàn)榛コ馐录遣豢赡芡瑫r發(fā)生的,而相互獨(dú)立事件是以它們能夠同時發(fā)生為前提的相互獨(dú)立事件同時發(fā)生的概率等于每個事件發(fā)生的概率的積,這一點(diǎn)與互斥事件的概率和也是不同的
六、課后作業(yè):課本58頁練習(xí)1、2、3第60頁習(xí)題2.2A組4.B組1
七、板書設(shè)計(jì)(略)
八、教學(xué)反思:
1.理解兩個事件相互獨(dú)立的概念。
2.能進(jìn)行一些與事件獨(dú)立有關(guān)的概率的計(jì)算。
3.通過對實(shí)例的分析,會進(jìn)行簡單的應(yīng)用。
(wei890.CoM 唯美句子)
擴(kuò)展閱讀
新人教A版選修2-32.2二項(xiàng)分布及其應(yīng)用教案二
2.2.1條件概率
教學(xué)目標(biāo):
知識與技能:通過對具體情景的分析,了解條件概率的定義。
過程與方法:掌握一些簡單的條件概率的計(jì)算。
情感、態(tài)度與價值觀:通過對實(shí)例的分析,會進(jìn)行簡單的應(yīng)用。
教學(xué)重點(diǎn):條件概率定義的理解
教學(xué)難點(diǎn):概率計(jì)算公式的應(yīng)用
授課類型:新授課
課時安排:1課時
教具:多媒體、實(shí)物投影儀
教學(xué)設(shè)想:引導(dǎo)學(xué)生形成“自主學(xué)習(xí)”與“合作學(xué)習(xí)”等良好的學(xué)習(xí)方式。
教學(xué)過程:
一、復(fù)習(xí)引入:
探究:三張獎券中只有一張能中獎,現(xiàn)分別由三名同學(xué)無放回地抽取,問最后一名同學(xué)抽到中獎獎券的概率是否比前兩名同學(xué)小.
若抽到中獎獎券用“Y”表示,沒有抽到用“”,表示,那么三名同學(xué)的抽獎結(jié)果共有三種可能:Y,Y和Y.用B表示事件“最后一名同學(xué)抽到中獎獎券”,則B僅包含一個基本事件Y.由古典概型計(jì)算公式可知,最后一名同學(xué)抽到中獎獎券的概率為.
思考:如果已經(jīng)知道第一名同學(xué)沒有抽到中獎獎券,那么最后一名同學(xué)抽到獎券的概率又是多少?
因?yàn)橐阎谝幻瑢W(xué)沒有抽到中獎獎券,所以可能出現(xiàn)的基本事件只有Y和Y.而“最后一名同學(xué)抽到中獎獎券”包含的基本事件仍是Y.由古典概型計(jì)算公式可知.最后一名同學(xué)抽到中獎獎券的概率為,不妨記為P(B|A),其中A表示事件“第一名同學(xué)沒有抽到中獎獎券”.
已知第一名同學(xué)的抽獎結(jié)果為什么會影響最后一名同學(xué)抽到中獎獎券的概率呢?
在這個問題中,知道第一名同學(xué)沒有抽到中獎獎券,等價于知道事件A一定會發(fā)生,導(dǎo)致可能出現(xiàn)的基本事件必然在事件A中,從而影響事件B發(fā)生的概率,使得P(B|A)≠P(B).
思考:對于上面的事件A和事件B,P(B|A)與它們的概率有什么關(guān)系呢?
用表示三名同學(xué)可能抽取的結(jié)果全體,則它由三個基本事件組成,即={Y,Y,Y}.既然已知事件A必然發(fā)生,那么只需在A={Y,Y}的范圍內(nèi)考慮問題,即只有兩個基本事件Y和Y.在事件A發(fā)生的情況下事件B發(fā)生,等價于事件A和事件B同時發(fā)生,即AB發(fā)生.而事件AB中僅含一個基本事件Y,因此
==.
其中n(A)和n(AB)分別表示事件A和事件AB所包含的基本事件個數(shù).另一方面,根據(jù)古典概型的計(jì)算公式,
其中n()表示中包含的基本事件個數(shù).所以,
=.
因此,可以通過事件A和事件AB的概率來表示P(B|A).
條件概率
1.定義
設(shè)A和B為兩個事件,P(A)0,那么,在“A已發(fā)生”的條件下,B發(fā)生的條件概率(conditionalprobability).讀作A發(fā)生的條件下B發(fā)生的概率.
定義為
.
由這個定義可知,對任意兩個事件A、B,若,則有
.
并稱上式微概率的乘法公式.
2.P(|B)的性質(zhì):
(1)非負(fù)性:對任意的Af.;
(2)規(guī)范性:P(|B)=1;
(3)可列可加性:如果是兩個互斥事件,則
.
更一般地,對任意的一列兩兩部相容的事件(I=1,2…),有
P=.
例1.在5道題中有3道理科題和2道文科題.如果不放回地依次抽取2道題,求:
(l)第1次抽到理科題的概率;
(2)第1次和第2次都抽到理科題的概率;
(3)在第1次抽到理科題的條件下,第2次抽到理科題的概率.
解:設(shè)第1次抽到理科題為事件A,第2次抽到理科題為事件B,則第1次和第2次都抽到理科題為事件AB.
(1)從5道題中不放回地依次抽取2道的事件數(shù)為
n()==20.
根據(jù)分步乘法計(jì)數(shù)原理,n(A)==12.于是
.
(2)因?yàn)閚(AB)==6,所以
.
(3)解法1由(1)(2)可得,在第1次抽到理科題的條件下,第2次抽到理科題的概
.
解法2因?yàn)閚(AB)=6,n(A)=12,所以
.
例2.一張儲蓄卡的密碼共位數(shù)字,每位數(shù)字都可從0~9中任選一個.某人在銀行自動提款機(jī)上取錢時,忘記了密碼的最后一位數(shù)字,求:
(1)任意按最后一位數(shù)字,不超過2次就按對的概率;
(2)如果他記得密碼的最后一位是偶數(shù),不超過2次就按對的概率.
解:設(shè)第i次按對密碼為事件(i=1,2),則表示不超過2次就按對密碼.
(1)因?yàn)槭录c事件互斥,由概率的加法公式得
.
(2)用B表示最后一位按偶數(shù)的事件,則
.
課堂練習(xí).
1、拋擲一顆質(zhì)地均勻的骰子所得的樣本空間為S={1,2,3,4,5,6},令事件A={2,3,5},B={1,2,4,5,6},求P(A),P(B),P(AB),P(A︱B)。
2、一個正方形被平均分成9個部分,向大正方形區(qū)域隨機(jī)地投擲一個點(diǎn)(每次都能投中),設(shè)投中最左側(cè)3個小正方形區(qū)域的事件記為A,投中最上面3個小正方形或正中間的1個小正方形區(qū)域的事件記為B,求P(AB),P(A︱B)。
3、在一個盒子中有大小一樣的20個球,其中10和紅球,10個白球。求第1個人摸出1個紅球,緊接著第2個人摸出1個白球的概率。
鞏固練習(xí):課本55頁練習(xí)1、2
課外作業(yè):第60頁習(xí)題2.21,2,3
教學(xué)反思:
1.通過對具體情景的分析,了解條件概率的定義。
2.掌握一些簡單的條件概率的計(jì)算。
3.通過對實(shí)例的分析,會進(jìn)行簡單的應(yīng)用。
2.4正態(tài)分布教案(新人教A版選修2-3)
2.4正態(tài)分布
教學(xué)目標(biāo):
知識與技能:掌握正態(tài)分布在實(shí)際生活中的意義和作用。
過程與方法:結(jié)合正態(tài)曲線,加深對正態(tài)密度函數(shù)的理理。
情感、態(tài)度與價值觀:通過正態(tài)分布的圖形特征,歸納正態(tài)曲線的性質(zhì)。
教學(xué)重點(diǎn):正態(tài)分布曲線的性質(zhì)、標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)曲線N(0,1)。
教學(xué)難點(diǎn):通過正態(tài)分布的圖形特征,歸納正態(tài)曲線的性質(zhì)。
教具準(zhǔn)備:多媒體、實(shí)物投影儀。
教學(xué)設(shè)想:在總體分布研究中我們選擇正態(tài)分布作為研究的突破口,正態(tài)分布在統(tǒng)計(jì)學(xué)中是最基本、最重要的一種分布。
內(nèi)容分析:
1.在實(shí)際遇到的許多隨機(jī)現(xiàn)象都服從或近似服從正態(tài)分布在上一節(jié)課我們研究了當(dāng)樣本容量無限增大時,頻率分布直方圖就無限接近于一條總體密度曲線,總體密度曲線較科學(xué)地反映了總體分布但總體密度曲線的相關(guān)知識較為抽象,學(xué)生不易理解,因此在總體分布研究中我們選擇正態(tài)分布作為研究的突破口正態(tài)分布在統(tǒng)計(jì)學(xué)中是最基本、最重要的一種分布
2.正態(tài)分布是可以用函數(shù)形式來表述的其密度函數(shù)可寫成:
,(σ>0)
由此可見,正態(tài)分布是由它的平均數(shù)μ和標(biāo)準(zhǔn)差σ唯一決定的常把它記為
3.從形態(tài)上看,正態(tài)分布是一條單峰、對稱呈鐘形的曲線,其對稱軸為x=μ,并在x=μ時取最大值從x=μ點(diǎn)開始,曲線向正負(fù)兩個方向遞減延伸,不斷逼近x軸,但永不與x軸相交,因此說曲線在正負(fù)兩個方向都是以x軸為漸近線的
4.通過三組正態(tài)分布的曲線,可知正態(tài)曲線具有兩頭低、中間高、左右對稱的基本特征
5.由于正態(tài)分布是由其平均數(shù)μ和標(biāo)準(zhǔn)差σ唯一決定的,因此從某種意義上說,正態(tài)分布就有好多好多,這給我們深入研究帶來一定的困難但我們也發(fā)現(xiàn),許多正態(tài)分布中,重點(diǎn)研究N(0,1),其他的正態(tài)分布都可以通過轉(zhuǎn)化為N(0,1),我們把N(0,1)稱為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布,其密度函數(shù)為,x∈(-∞,+∞),從而使正態(tài)分布的研究得以簡化
6.結(jié)合正態(tài)曲線的圖形特征,歸納正態(tài)曲線的性質(zhì)正態(tài)曲線的作圖較難,教科書沒做要求,授課時可以借助幾何畫板作圖,學(xué)生只要了解大致的情形就行了,關(guān)鍵是能通過正態(tài)曲線,引導(dǎo)學(xué)生歸納其性質(zhì)
教學(xué)過程:
學(xué)生探究過程:
復(fù)習(xí)引入:
總體密度曲線:樣本容量越大,所分組數(shù)越多,各組的頻率就越接近于總體在相應(yīng)各組取值的概率.設(shè)想樣本容量無限增大,分組的組距無限縮小,那么頻率分布直方圖就會無限接近于一條光滑曲線,這條曲線叫做總體密度曲線.
它反映了總體在各個范圍內(nèi)取值的概率.根據(jù)這條曲線,可求出總體在區(qū)間(a,b)內(nèi)取值的概率等于總體密度曲線,直線x=a,x=b及x軸所圍圖形的面積.
觀察總體密度曲線的形狀,它具有“兩頭低,中間高,左右對稱”的特征,具有這種特征的總體密度曲線一般可用下面函數(shù)的圖象來表示或近似表示:
式中的實(shí)數(shù)、是參數(shù),分別表示總體的平均數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)差,的圖象為正態(tài)分布密度曲線,簡稱正態(tài)曲線.
講解新課:
一般地,如果對于任何實(shí)數(shù),隨機(jī)變量X滿足
,
則稱X的分布為正態(tài)分布(normaldistribution).正態(tài)分布完全由參數(shù)和確定,因此正態(tài)分布常記作.如果隨機(jī)變量X服從正態(tài)分布,則記為X~.
經(jīng)驗(yàn)表明,一個隨機(jī)變量如果是眾多的、互不相干的、不分主次的偶然因素作用結(jié)果之和,它就服從或近似服從正態(tài)分布.例如,高爾頓板試驗(yàn)中,小球在下落過程中要與眾多小木塊發(fā)生碰撞,每次碰撞的結(jié)果使得小球隨機(jī)地向左或向右下落,因此小球第1次與高爾頓板底部接觸時的坐標(biāo)X是眾多隨機(jī)碰撞的結(jié)果,所以它近似服從正態(tài)分布.在現(xiàn)實(shí)生活中,很多隨機(jī)變量都服從或近似地服從正態(tài)分布.例如長度測量誤差;某一地區(qū)同年齡人群的身高、體重、肺活量等;一定條件下生長的小麥的株高、穗長、單位面積產(chǎn)量等;正常生產(chǎn)條件下各種產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)(如零件的尺寸、纖維的纖度、電容器的電容量、電子管的使用壽命等);某地每年七月份的平均氣溫、平均濕度、降雨量等;一般都服從正態(tài)分布.因此,正態(tài)分布廣泛存在于自然現(xiàn)象、生產(chǎn)和生活實(shí)際之中.正態(tài)分布在概率和統(tǒng)計(jì)中占有重要的地位.
說明:1參數(shù)是反映隨機(jī)變量取值的平均水平的特征數(shù),可以用樣本均值去佑計(jì);是衡量隨機(jī)變量總體波動大小的特征數(shù),可以用樣本標(biāo)準(zhǔn)差去估計(jì).
2.早在1733年,法國數(shù)學(xué)家棣莫弗就用n!的近似公式得到了正態(tài)分布.之后,德國數(shù)學(xué)家高斯在研究測量誤差時從另一個角度導(dǎo)出了它,并研究了它的性質(zhì),因此,人們也稱正態(tài)分布為高斯分布.
2.正態(tài)分布)是由均值μ和標(biāo)準(zhǔn)差σ唯一決定的分布
通過固定其中一個值,討論均值與標(biāo)準(zhǔn)差對于正態(tài)曲線的影響
3.通過對三組正態(tài)曲線分析,得出正態(tài)曲線具有的基本特征是兩頭底、中間高、左右對稱正態(tài)曲線的作圖,書中沒有做要求,教師也不必補(bǔ)上講課時教師可以應(yīng)用幾何畫板,形象、美觀地畫出三條正態(tài)曲線的圖形,結(jié)合前面均值與標(biāo)準(zhǔn)差對圖形的影響,引導(dǎo)學(xué)生觀察總結(jié)正態(tài)曲線的性質(zhì)
4.正態(tài)曲線的性質(zhì):
(1)曲線在x軸的上方,與x軸不相交
(2)曲線關(guān)于直線x=μ對稱
(3)當(dāng)x=μ時,曲線位于最高點(diǎn)
(4)當(dāng)x<μ時,曲線上升(增函數(shù));當(dāng)x>μ時,曲線下降(減函數(shù))并且當(dāng)曲線向左、右兩邊無限延伸時,以x軸為漸近線,向它無限靠近
(5)μ一定時,曲線的形狀由σ確定
σ越大,曲線越“矮胖”,總體分布越分散;
σ越小.曲線越“瘦高”.總體分布越集中:
五條性質(zhì)中前三條學(xué)生較易掌握,后兩條較難理解,因此在講授時應(yīng)運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的原則,采用對比教學(xué)
5.標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)曲線:當(dāng)μ=0、σ=l時,正態(tài)總體稱為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)總體,其相應(yīng)的函數(shù)表示式是,(-∞<x<+∞)
其相應(yīng)的曲線稱為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)曲線
標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)總體N(0,1)在正態(tài)總體的研究中占有重要的地位任何正態(tài)分布的概率問題均可轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的概率問題
講解范例:
例1.給出下列三個正態(tài)總體的函數(shù)表達(dá)式,請找出其均值μ和標(biāo)準(zhǔn)差σ
(1)
(2)
(3)
答案:(1)0,1;(2)1,2;(3)-1,0.5
例2求標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)總體在(-1,2)內(nèi)取值的概率.
解:利用等式有
==0.9772+0.8413-1=0.8151.
1.標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)總體的概率問題:
對于標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)總體N(0,1),是總體取值小于的概率,
即,
其中,圖中陰影部分的面積表示為概率只要有標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布表即可查表解決.從圖中不難發(fā)現(xiàn):當(dāng)時,;而當(dāng)時,Φ(0)=0.5
2.標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布表
標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)總體在正態(tài)總體的研究中有非常重要的地位,為此專門制作了“標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布表”.在這個表中,對應(yīng)于的值是指總體取值小于的概率,即,.
若,則.
利用標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布表,可以求出標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)總體在任意區(qū)間內(nèi)取值的概率,即直線,與正態(tài)曲線、x軸所圍成的曲邊梯形的面積.
3.非標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)總體在某區(qū)間內(nèi)取值的概率:可以通過轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)總體,然后查標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布表即可在這里重點(diǎn)掌握如何轉(zhuǎn)化首先要掌握正態(tài)總體的均值和標(biāo)準(zhǔn)差,然后進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)化
4.小概率事件的含義
發(fā)生概率一般不超過5%的事件,即事件在一次試驗(yàn)中幾乎不可能發(fā)生
假設(shè)檢驗(yàn)方法的基本思想:首先,假設(shè)總體應(yīng)是或近似為正態(tài)總體,然后,依照小概率事件幾乎不可能在一次試驗(yàn)中發(fā)生的原理對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析
假設(shè)檢驗(yàn)方法的操作程序,即“三步曲”
一是提出統(tǒng)計(jì)假設(shè),教科書中的統(tǒng)計(jì)假設(shè)總體是正態(tài)總體;
二是確定一次試驗(yàn)中的a值是否落入(μ-3σ,μ+3σ);
三是作出判斷
講解范例:
例1.若x~N(0,1),求(l)P(-2.32x1.2);(2)P(x2).
解:(1)P(-2.32x1.2)=F(1.2)-F(-2.32)
=F(1.2)-[1-F(2.32)]=0.8849-(1-0.9898)=0.8747.
(2)P(x2)=1-P(x2)=1-F(2)=l-0.9772=0.0228.
例2.利用標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布表,求標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)總體在下面區(qū)間取值的概率:
(1)在N(1,4)下,求
(2)在N(μ,σ2)下,求F(μ-σ,μ+σ);
F(μ-1.84σ,μ+1.84σ);F(μ-2σ,μ+2σ);
F(μ-3σ,μ+3σ)
解:(1)==Φ(1)=0.8413
(2)F(μ+σ)==Φ(1)=0.8413
F(μ-σ)==Φ(-1)=1-Φ(1)=1-0.8413=0.1587
F(μ-σ,μ+σ)=F(μ+σ)-F(μ-σ)=0.8413-0.1587=0.6826
F(μ-1.84σ,μ+1.84σ)=F(μ+1.84σ)-F(μ-1.84σ)=0.9342
F(μ-2σ,μ+2σ)=F(μ+2σ)-F(μ-2σ)=0.954
F(μ-3σ,μ+3σ)=F(μ+3σ)-F(μ-3σ)=0.997
對于正態(tài)總體取值的概率:
在區(qū)間(μ-σ,μ+σ)、(μ-2σ,μ+2σ)、(μ-3σ,μ+3σ)內(nèi)取值的概率分別為68.3%、95.4%、99.7%因此我們時常只在區(qū)間(μ-3σ,μ+3σ)內(nèi)研究正態(tài)總體分布情況,而忽略其中很小的一部分
例3.某正態(tài)總體函數(shù)的概率密度函數(shù)是偶函數(shù),而且該函數(shù)的最大值為,求總體落入?yún)^(qū)間(-1.2,0.2)之間的概率
解:正態(tài)分布的概率密度函數(shù)是,它是偶函數(shù),說明μ=0,的最大值為=,所以σ=1,這個正態(tài)分布就是標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布
鞏固練習(xí):書本第74頁1,2,3
課后作業(yè):書本第75頁習(xí)題2.4A組1,2B組1,2
教學(xué)反思:
1.在實(shí)際遇到的許多隨機(jī)現(xiàn)象都服從或近似服從正態(tài)分布在上一節(jié)課我們研究了當(dāng)樣本容量無限增大時,頻率分布直方圖就無限接近于一條總體密度曲線,總體密度曲線較科學(xué)地反映了總體分布但總體密度曲線的相關(guān)知識較為抽象,學(xué)生不易理解,因此在總體分布研究中我們選擇正態(tài)分布作為研究的突破口正態(tài)分布在統(tǒng)計(jì)學(xué)中是最基本、最重要的一種分布
2.正態(tài)分布是可以用函數(shù)形式來表述的其密度函數(shù)可寫成:
,(σ>0)
由此可見,正態(tài)分布是由它的平均數(shù)μ和標(biāo)準(zhǔn)差σ唯一決定的常把它記為
3.從形態(tài)上看,正態(tài)分布是一條單峰、對稱呈鐘形的曲線,其對稱軸為x=μ,并在x=μ時取最大值從x=μ點(diǎn)開始,曲線向正負(fù)兩個方向遞減延伸,不斷逼近x軸,但永不與x軸相交,因此說曲線在正負(fù)兩個方向都是以x軸為漸近線的
4.通過三組正態(tài)分布的曲線,可知正態(tài)曲線具有兩頭低、中間高、左右對稱的基本特征。由于正態(tài)分布是由其平均數(shù)μ和標(biāo)準(zhǔn)差σ唯一決定的,因此從某種意義上說,正態(tài)分布就有好多好多,這給我們深入研究帶來一定的困難但我們也發(fā)現(xiàn),許多正態(tài)分布中,重點(diǎn)研究N(0,1),其他的正態(tài)分布都可以通過轉(zhuǎn)化為N(0,1),我們把N(0,1)稱為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布,其密度函數(shù)為,x∈(-∞,+∞),從而使正態(tài)分布的研究得以簡化。結(jié)合正態(tài)曲線的圖形特征,歸納正態(tài)曲線的性質(zhì)正態(tài)曲線的作圖較難,教科書沒做要求,授課時可以借助幾何畫板作圖,學(xué)生只要了解大致的情形就行了,關(guān)鍵是能通過正態(tài)曲線,引導(dǎo)學(xué)生歸納其性質(zhì)。
(新人教A版選修2-3)二項(xiàng)式定理教案
1.3二項(xiàng)式定理
學(xué)習(xí)目標(biāo):
1掌握二項(xiàng)式定理和二項(xiàng)式系數(shù)的性質(zhì)。
2.能靈活運(yùn)用展開式、通項(xiàng)公式、二項(xiàng)式系數(shù)的性質(zhì)解題
學(xué)習(xí)重點(diǎn):如何靈活運(yùn)用展開式、通項(xiàng)公式、二項(xiàng)式系數(shù)的性質(zhì)解題
學(xué)習(xí)難點(diǎn):如何靈活運(yùn)用展開式、通項(xiàng)公式、二項(xiàng)式系數(shù)的性質(zhì)解題
授課類型:新授課
課時安排:1課時
教具:多媒體、實(shí)物投影儀
教學(xué)過程:
一、復(fù)習(xí)引入:
1.二項(xiàng)式定理及其特例:
(1),
(2).
2.二項(xiàng)展開式的通項(xiàng)公式:
3.求常數(shù)項(xiàng)、有理項(xiàng)和系數(shù)最大的項(xiàng)時,要根據(jù)通項(xiàng)公式討論對的限制;求有理項(xiàng)時要注意到指數(shù)及項(xiàng)數(shù)的整數(shù)性
4二項(xiàng)式系數(shù)表(楊輝三角)
展開式的二項(xiàng)式系數(shù),當(dāng)依次取…時,二項(xiàng)式系數(shù)表,表中每行兩端都是,除以外的每一個數(shù)都等于它肩上兩個數(shù)的和
5.二項(xiàng)式系數(shù)的性質(zhì):
展開式的二項(xiàng)式系數(shù)是,,,…,.可以看成以為自變量的函數(shù),定義域是,例當(dāng)時,其圖象是個孤立的點(diǎn)(如圖)
(1)對稱性.與首末兩端“等距離”的兩個二項(xiàng)式系數(shù)相等(∵).
直線是圖象的對稱軸.
(2)增減性與最大值:當(dāng)是偶數(shù)時,中間一項(xiàng)取得最大值;當(dāng)是奇數(shù)時,中間兩項(xiàng),取得最大值.
(3)各二項(xiàng)式系數(shù)和:
∵,
令,則
二、講解范例:
例1.設(shè),
當(dāng)時,求的值
解:令得:
,
∴,
點(diǎn)評:對于,令即可得各項(xiàng)系數(shù)的和的值;令即,可得奇數(shù)項(xiàng)系數(shù)和與偶數(shù)項(xiàng)和的關(guān)系
例2.求證:.
證(法一)倒序相加:設(shè)①
又∵②
∵,∴,
由①+②得:,
∴,即.
(法二):左邊各組合數(shù)的通項(xiàng)為
,
∴.
例3.已知:的展開式中,各項(xiàng)系數(shù)和比它的二項(xiàng)式系數(shù)和大.
(1)求展開式中二項(xiàng)式系數(shù)最大的項(xiàng);(2)求展開式中系數(shù)最大的項(xiàng)
解:令,則展開式中各項(xiàng)系數(shù)和為,
又展開式中二項(xiàng)式系數(shù)和為,
∴,.
(1)∵,展開式共項(xiàng),二項(xiàng)式系數(shù)最大的項(xiàng)為第三、四兩項(xiàng),
∴,,
(2)設(shè)展開式中第項(xiàng)系數(shù)最大,則,
∴,∴,
即展開式中第項(xiàng)系數(shù)最大,.
例4.已知,
求證:當(dāng)為偶數(shù)時,能被整除
分析:由二項(xiàng)式定理的逆用化簡,再把變形,化為含有因數(shù)的多項(xiàng)式
∵,
∴,∵為偶數(shù),∴設(shè)(),
∴
(),
當(dāng)=時,顯然能被整除,
當(dāng)時,()式能被整除,
所以,當(dāng)為偶數(shù)時,能被整除
三、課堂練習(xí):
1.展開式中的系數(shù)為,各項(xiàng)系數(shù)之和為.
2.多項(xiàng)式()的展開式中,的系數(shù)為
3.若二項(xiàng)式()的展開式中含有常數(shù)項(xiàng),則的最小值為()
A.4B.5C.6D.8
4.某企業(yè)欲實(shí)現(xiàn)在今后10年內(nèi)年產(chǎn)值翻一番的目標(biāo),那么該企業(yè)年產(chǎn)值的年平均增長率最低應(yīng)()
A.低于5%B.在5%~6%之間
C.在6%~8%之間D.在8%以上
5.在的展開式中,奇數(shù)項(xiàng)之和為,偶數(shù)項(xiàng)之和為,則等于()
A.0B.C.D.
6.求和:.
7.求證:當(dāng)且時,.
8.求的展開式中系數(shù)最大的項(xiàng)
答案:1.45,02.0.提示:
3.B4.C5.D6.
7.(略)8.
四、小結(jié):二項(xiàng)式定理體現(xiàn)了二項(xiàng)式的正整數(shù)冪的展開式的指數(shù)、項(xiàng)數(shù)、二項(xiàng)式系數(shù)等方面的內(nèi)在聯(lián)系,涉及到二項(xiàng)展開式中的項(xiàng)和系數(shù)的綜合問題,只需運(yùn)用通項(xiàng)公式和二項(xiàng)式系數(shù)的性質(zhì)對條件進(jìn)行逐個節(jié)破,對于與組合數(shù)有關(guān)的和的問題,賦值法是常用且重要的方法,同時注意二項(xiàng)式定理的逆用
五、課后作業(yè):
1.已知展開式中的各項(xiàng)系數(shù)的和等于的展開式的常數(shù)項(xiàng),而展開式的系數(shù)的最大的項(xiàng)等于,求的值
答案:
2.設(shè)
求:①②.
答案:①;②
3.求值:.
答案:
4.設(shè),試求的展開式中:
(1)所有項(xiàng)的系數(shù)和;
(2)所有偶次項(xiàng)的系數(shù)和及所有奇次項(xiàng)的系數(shù)和
答案:(1);
(2)所有偶次項(xiàng)的系數(shù)和為;
所有奇次項(xiàng)的系數(shù)和為
六、板書設(shè)計(jì)(略)
七、課后記:
新人教A版選修2-3離散型隨機(jī)變量及其分布列教案1
一名優(yōu)秀的教師就要對每一課堂負(fù)責(zé),準(zhǔn)備好一份優(yōu)秀的教案往往是必不可少的。教案可以讓學(xué)生們充分體會到學(xué)習(xí)的快樂,幫助高中教師掌握上課時的教學(xué)節(jié)奏。您知道高中教案應(yīng)該要怎么下筆嗎?以下是小編為大家收集的“新人教A版選修2-3離散型隨機(jī)變量及其分布列教案1”僅供參考,希望能為您提供參考!
2.1.2離散型隨機(jī)變量的分布列
教學(xué)目標(biāo):
知識與技能:會求出某些簡單的離散型隨機(jī)變量的概率分布。
過程與方法:認(rèn)識概率分布對于刻畫隨機(jī)現(xiàn)象的重要性。
情感、態(tài)度與價值觀:認(rèn)識概率分布對于刻畫隨機(jī)現(xiàn)象的重要性。
教學(xué)重點(diǎn):離散型隨機(jī)變量的分布列的概念
教學(xué)難點(diǎn):求簡單的離散型隨機(jī)變量的分布列
授課類型:新授課
課時安排:2課時
教具:多媒體、實(shí)物投影儀
教學(xué)過程:
一、復(fù)習(xí)引入:
1.隨機(jī)變量:如果隨機(jī)試驗(yàn)的結(jié)果可以用一個變量來表示,那么這樣的變量叫做隨機(jī)變量隨機(jī)變量常用希臘字母ξ、η等表示
2.離散型隨機(jī)變量:對于隨機(jī)變量可能取的值,可以按一定次序一一列出,這樣的隨機(jī)變量叫做離散型隨機(jī)變量
3.連續(xù)型隨機(jī)變量:對于隨機(jī)變量可能取的值,可以取某一區(qū)間內(nèi)的一切值,這樣的變量就叫做連續(xù)型隨機(jī)變量
4.離散型隨機(jī)變量與連續(xù)型隨機(jī)變量的區(qū)別與聯(lián)系:離散型隨機(jī)變量與連續(xù)型隨機(jī)變量都是用變量表示隨機(jī)試驗(yàn)的結(jié)果;但是離散型隨機(jī)變量的結(jié)果可以按一定次序一一列出,而連續(xù)性隨機(jī)變量的結(jié)果不可以一一列出
若是隨機(jī)變量,是常數(shù),則也是隨機(jī)變量并且不改變其屬性(離散型、連續(xù)型)
請同學(xué)們閱讀課本P5-6的內(nèi)容,說明什么是隨機(jī)變量的分布列?
二、講解新課:
1.分布列:設(shè)離散型隨機(jī)變量ξ可能取得值為
x1,x2,…,x3,…,
ξ取每一個值xi(i=1,2,…)的概率為,則稱表
ξx1x2…xi…
PP1P2…Pi…
為隨機(jī)變量ξ的概率分布,簡稱ξ的分布列
2.分布列的兩個性質(zhì):任何隨機(jī)事件發(fā)生的概率都滿足:,并且不可能事件的概率為0,必然事件的概率為1.由此你可以得出離散型隨機(jī)變量的分布列都具有下面兩個性質(zhì):
⑴Pi≥0,i=1,2,…;
⑵P1+P2+…=1.
對于離散型隨機(jī)變量在某一范圍內(nèi)取值的概率等于它取這個范圍內(nèi)各個值的概率的和即
3.兩點(diǎn)分布列:
例1.在擲一枚圖釘?shù)碾S機(jī)試驗(yàn)中,令
如果針尖向上的概率為,試寫出隨機(jī)變量X的分布列.
解:根據(jù)分布列的性質(zhì),針尖向下的概率是().于是,隨機(jī)變量X的分布列是
ξ01
P
像上面這樣的分布列稱為兩點(diǎn)分布列.
兩點(diǎn)分布列的應(yīng)用非常廣泛.如抽取的彩券是否中獎;買回的一件產(chǎn)品是否為正品;新生嬰兒的性別;投籃是否命中等,都可以用兩點(diǎn)分布列來研究.如果隨機(jī)變量X的分布列為兩點(diǎn)分布列,就稱X服從兩點(diǎn)分布(two一pointdistribution),而稱=P(X=1)為成功概率.
兩點(diǎn)分布又稱0一1分布.由于只有兩個可能結(jié)果的隨機(jī)試驗(yàn)叫伯努利(Bernoulli)試驗(yàn),所以還稱這種分布為伯努利分布.
,
,
,.
4.超幾何分布列:
例2.在含有5件次品的100件產(chǎn)品中,任取3件,試求:
(1)取到的次品數(shù)X的分布列;
(2)至少取到1件次品的概率.
解:(1)由于從100件產(chǎn)品中任取3件的結(jié)果數(shù)為,從100件產(chǎn)品中任取3件,
其中恰有k件次品的結(jié)果數(shù)為,那么從100件產(chǎn)品中任取3件,其中恰有k件次品的概率為
。
所以隨機(jī)變量X的分布列是
X0123
P
(2)根據(jù)隨機(jī)變量X的分布列,可得至少取到1件次品的概率
P(X≥1)=P(X=1)+P(X=2)+P(X=3)
≈0.13806+0.00588+0.00006
=0.14400.
一般地,在含有M件次品的N件產(chǎn)品中,任取n件,其中恰有X件次品數(shù),則事件{X=k}發(fā)生的概率為
,
其中,且.稱分布列
X01…
P
為超幾何分布列.如果隨機(jī)變量X的分布列為超幾何分布列,則稱隨機(jī)變量X服從超幾何分布(hypergeometriCdistribution).
例3.在某年級的聯(lián)歡會上設(shè)計(jì)了一個摸獎游戲,在一個口袋中裝有10個紅球和20個白球,這些球除顏色外完全相同.一次從中摸出5個球,至少摸到3個紅球就中獎.求中獎的概率.
解:設(shè)摸出紅球的個數(shù)為X,則X服從超幾何分布,其中N=30,M=10,n=5.于是中獎的概率
P(X≥3)=P(X=3)+P(X=4)十P(X=5)
=≈0.191.
思考:如果要將這個游戲的中獎率控制在55%左右,那么應(yīng)該如何設(shè)計(jì)中獎規(guī)則?
例4.已知一批產(chǎn)品共件,其中件是次品,從中任取件,試求這件產(chǎn)品中所含次品件數(shù)的分布律。
解顯然,取得的次品數(shù)只能是不大于與最小者的非負(fù)整數(shù),即的可能取值為:0,1,…,,由古典概型知
此時稱服從參數(shù)為的超幾何分布。
注超幾何分布的上述模型中,“任取件”應(yīng)理解為“不放回地一次取一件,連續(xù)取件”.如果是有放回地抽取,就變成了重貝努利試驗(yàn),這時概率分布就是二項(xiàng)分布.所以兩個分布的區(qū)別就在于是不放回地抽樣,還是有放回地抽樣.若產(chǎn)品總數(shù)很大時,那么不放回抽樣可以近似地看成有放回抽樣.因此,當(dāng)時,超幾何分布的極限分布就是二項(xiàng)分布,即有如下定理.
定理如果當(dāng)時,,那么當(dāng)時(不變),則
。
由于普阿松分布又是二項(xiàng)分布的極限分布,于是有:
超幾何分布二項(xiàng)分布普阿松分布.
例5.一盒中放有大小相同的紅色、綠色、黃色三種小球,已知紅球個數(shù)是綠球個數(shù)的兩倍,黃球個數(shù)是綠球個數(shù)的一半.現(xiàn)從該盒中隨機(jī)取出一個球,若取出紅球得1分,取出黃球得0分,取出綠球得-1分,試寫出從該盒中取出一球所得分?jǐn)?shù)ξ的分布列.
分析:欲寫出ξ的分布列,要先求出ξ的所有取值,以及ξ取每一值時的概率.
解:設(shè)黃球的個數(shù)為n,由題意知
綠球個數(shù)為2n,紅球個數(shù)為4n,盒中的總數(shù)為7n.
∴,,.
所以從該盒中隨機(jī)取出一球所得分?jǐn)?shù)ξ的分布列為
ξ10-1
說明:在寫出ξ的分布列后,要及時檢查所有的概率之和是否為1.
例6.某一射手射擊所得的環(huán)數(shù)ξ的分布列如下:
ξ45678910
P0.020.040.060.090.280.290.22
求此射手“射擊一次命中環(huán)數(shù)≥7”的概率.
分析:“射擊一次命中環(huán)數(shù)≥7”是指互斥事件“ξ=7”、“ξ=8”、“ξ=9”、“ξ=10”的和,根據(jù)互斥事件的概率加法公式,可以求得此射手“射擊一次命中環(huán)數(shù)≥7”的概率.
解:根據(jù)射手射擊所得的環(huán)數(shù)ξ的分布列,有
P(ξ=7)=0.09,P(ξ=8)=0.28,P(ξ=9)=0.29,P(ξ=10)=0.22.
所求的概率為P(ξ≥7)=0.09+0.28+0.29+0.22=0.88
四、課堂練習(xí):
某一射手射擊所得環(huán)數(shù)分布列為
45678910
P0.020.040.060.090.280.290.22
求此射手“射擊一次命中環(huán)數(shù)≥7”的概率
解:“射擊一次命中環(huán)數(shù)≥7”是指互斥事件“=7”,“=8”,“=9”,“=10”的和,根據(jù)互斥事件的概率加法公式,有:
P(≥7)=P(=7)+P(=8)+P(=9)+P(=10)=0.88
注:求離散型隨機(jī)變量的概率分布的步驟:
(1)確定隨機(jī)變量的所有可能的值xi
(2)求出各取值的概率p(=xi)=pi
(3)畫出表格
五、小結(jié):⑴根據(jù)隨機(jī)變量的概率分步(分步列),可以求隨機(jī)事件的概率;⑵兩點(diǎn)分布是一種常見的離散型隨機(jī)變量的分布,它是概率論中最重要的幾種分布之一(3)離散型隨機(jī)變量的超幾何分布
六、課后作業(yè):
七、板書設(shè)計(jì)(略)
八、課后記:
預(yù)習(xí)提綱:
⑴什么叫做離散型隨機(jī)變量ξ的數(shù)學(xué)期望?它反映了離散型隨機(jī)變量的什么特征?
⑵離散型隨機(jī)變量ξ的數(shù)學(xué)期望有什么性質(zhì)?