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二项分布与超几何分布的区别

2021-11-06 来源:步旅网
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二项分布与超几何分布的区别

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专题:超几何分布与二项分布

[知识点]关键是判断超儿何分布与二项分布

判断一个随机变量是否服从超儿何分布,关键是要看随机变量是否满足超儿 何分布的特征:一个总体(共有个)内含有两种不同的事物、,任取个,其中恰有个. 符合该条件的即可断定是超儿何分布,按照超儿何分布的分布列()进行处理就 可以了.

二项分布必须同时满足以下两个条件:①在一次试验中试验结果只有与这两 个,且事件发生的概率为,事件发生的概率为;②试验可以独立重复地进行,即每 次重复做一次试验,事件发生的概率都是同一常数,事件发生的概率为.

1、(2011-北京海淀一模)某厂生产的产品在出厂前都要做质量检测,每一 件一等品都能通过检测,每一件二等品通过检测的概率为.现有10件产品,其 中6件是一等品,4件是二等品.

(I)

随机选取1件产品,求能够通过检测的概率;

(H)随机选取3件产品,其中一等品的件数记为,求的分布列; (III)随机选取3件产品,求这三件产品都不能通过检测的概率. 【解析】(I)设随机选取一件产品,能够通过检测的事件 为 ....................... 1分

事件等于事件“选取一等品都通过检测或者是选取二等品通过检 测” 2分 ....................................... 4分 (II) 由题可知可能取值为0, 1,2,3.

故的分布列为

....................... 8分

(Ill)设随机选取3件产品都不能通过检测的事件 为

.......... 10分

事件等于事件“随机选取3件产品都是二等品且都不能通过检测” 所以,.

......... 13分

2、(2011-深圳一模)第26届世界大学生夏季运动会将于2011年8月12 B 到23日在深圳举行,为了搞好接待工作,组委会在某学院招募了 12名男志愿者 和18名女志愿者。将这30名志愿者的身高编成如右所示的茎叶图(单 位:cm):若身高在175cm以上(包括175cm)定义为

“高个子”,身高在175cm以下(不包括175cm)定义为“非高个子”, 且只有“女高个子”才担任“礼仪小姐”.

(I)如果用分层抽样的方法从“高个子”和“非高个子”中中提取5人, 再从这5人中选2人,那么至少有一人是“高个子”的概率是多少? (H)若从所有“高个子”中选3名志愿者,用表示所选志愿者中能担 任\"礼仪小姐”的人数,试写岀的分布列,并求的数学期望. 【解析】(I)根据茎叶图,有“高个子” 12人,“非高个子” 18 人, ....... 1分

用分层抽样的方法,每个人被抽中的概率是,

........... 2分

所以选中的“高个子”有人,“非高个子”有人. ........... 3分

用事件表示“至少有一名“高个子”被选中”,则它的对立事件表示“没 有一名“高个子”被选中”,

则.……5分 因此,至少有一人是“高个子”的概率是.・・・6分 (H)依题意,的取值为.

............ 7分

, . ............. 9 分

因此,的分布列如下:

10分

12分

3、 (2011-r州二模)某地区对12岁儿童瞬时记忆能力进行调查,瞬时记忆 能力包括听觉记忆能力与视觉记忆能力•某班学生共有40人,下表为该班学生瞬 时记忆能力的调查结果.例如表中听觉记忆能力为中等,且视觉记忆能力偏高的 学生为3人.

由于部分数据丢失,只知道从这40位学生中随机抽取一个,视觉记忆能力 恰为中等,且听觉记忆能力为中等或中等以上的概率为.

(I)试确定、的值;

(]【)从40人中任意抽取3人,设具有听觉记忆能力或视觉记忆能力偏高 或超常的学生人数为,求随机变量的分布列.

【解析】(I)由表格数据可知,视觉记忆能力恰为中等,且听觉记忆能 力为中等或中等以上的学生共有人•记“视觉记忆能力恰为中等,且听觉记忆能 力为中等或中等以上”为事件,

贝9,解得,从而.

(H )由于从40位学生中任意抽取3位的结果数为,其中具有听觉记忆能 力或视觉记忆能力偏高或超常的学生共24人,从40位学生中任意抽取3位,其 中恰有位具有听觉记忆能力或视觉记忆能力偏高或超常的结果数为,所以从40 位学生中任意抽取3位,其中恰有位具有听觉记忆能力或视觉记忆能力偏高或超 常的概率为•的可能取值为0、1、2、3.

因为,,,,所以的分布列为

4、 (2011-北京朝阳一模)在某校教师趣味投篮比赛中,比赛规则是:每场投 6个球,至少投进4个球且最后2个球都投进者获奖;否则不获奖.已知教师 甲投进每个球的概率都是.

(I)记教师甲在每场的6次投球中投进球的个数为X,求X的分布列及 数学期望;

(II )求教师屮在一场比赛中获奖的概率;

(Ill)已知教师乙在某场比赛中,6个球中恰好投进了 4个球,求教师乙 在这场比赛中获奖的概率;教师乙在这场比赛中获奖的概率与教师屮在一场比 赛中获

奖的概率相等吗?

【解析】(I)X的所有可能取值为0, 1, 2, 3, 4, 5, 6.依条件可知 X〜B(6,).

0

所以X的分布列为: 所以三

或因为X~B(6,),所以.即X的数学期望为4・ (1【)设教师甲在一场比赛中获奖为事件A,则 答:教师屮在一场比赛中获奖的概率为

(III)设教师乙在这场比赛中获奖为事件B,则.(此处为会更好!因为样本 空间基于:已知6个球中恰好投进了 4个球)即教师乙在这场比赛中获奖的概率 为.

显然,所以教师乙在这场比赛中获奖的概率与教师屮在一场比赛中获奖的 概率不相等.

5、(2011-北京石景山一模)为增强市民的节能环保意识,某市面向全市征 召义务宣传志愿者.从符合条件的名志愿者中随机抽样名志愿者的年龄情况如下 表所示.

(I)频率分布表中的①、②位置应填什么数据?并在答题卡中补全频率 分布直方图(如图),再根据频率分布直方图估计这名志愿者中年龄在岁的人 数;

(II )在抽出的名志愿者中按年龄再采用分层抽样法抽取人参加中心广场 的宣传活动,从这人中选取名志愿者担任主要负责人,记这名志愿者中“年龄 低于岁”的人数为,求的分布列及数学期望.

20

25

30

35

40

45 年龄岁

【解析】(I )①处填,②处填;

20 25 30 35 40 45 年龄岁

补全频率分布直方图如图所示. 名志愿者中年龄在 的人数为人.…6分

(II )用分层抽样的方法,从中选取人, 则其中“年龄低于岁”的有人, “年龄不低于岁”的有人. 分

故的可能取值为,,;

9

........ 7

,,……11分 所以的分布列为: ・•・.

.............. 13分

6、(2011-北京朝阳二模)为了防止受到核污染的产品影响我国民众的身体 健康,要求产品在进入市场前必须进行两轮核辐射检测,只有两轮都合格才能 进行销售,否则不能销售.已知某产品笫一轮检测不合格的概率为,笫二轮检测 不合格的概率为,两轮检测是否合格相互没有影响.

(I)求该产品不能销售的概率;

(1【)如果产品可以销售,则每件产品可获利40元;如果产品不能销售, 则每件产品亏损80元(即获利-80元).已知一箱中有产品4件,记一箱产品 获利X元,求X的分布列,并求出均值E(X).

【解析】(I )记“该产品不能销售”为事件A,则. 所以,该产品不能销售的概率 为.

............................ 4分

20 25 30 35 40 45 年龄岁

(1【)由已知,可知X的取值为. .................... 5分

. 10 分

所以X的分布列为

........................................................ 11分 E(X),故均值E(X)为40.……12分

7、(2011-北京丰台二模)张先生家住H小区,他在C科技园区工作,从家 开车到公司上班有LI, L2两条路线(如图),L1路线上有Al, A2, A3三个路 口,各路口遇到红灯的概率均为;L2路线上有Bl, B2两个路口,各路口遇到 红灯的概率依次为,.

H C A1 A2 B1 B2 L1 L2 A3

(I )若走L1路线,求最多遇到1次红灯的概率; (II )若走L2路线,求遇到红灯次数的数学期望;

(HI)按照“平均遇到红灯次数最少”的要求,请你帮助张先生 从上述两条路线中选择一条最好的上班路线,并说明理由.

【解析】(丨)设走L1路线最多遇到1次红灯为A事件,贝IJ.…4分 所以走L1路线,最多遇到1次红灯的概率为.

. 10 分

(11 )依题意,的可能取值为0, 1, 2.

.…8分

故随机变量的分布列为: .

....................... 10 分

(1【【)设选择L1路线遇到红灯次数为,随机变量服从二项分布,, 所以.……12分

因为,所以选择L2路线上班最好.……14分

8、 (2011-北京海淀二模)某商场一号电梯从1层出发后可以在2、3、4层 停靠.已知该电梯在1层载有4位乘客,假设每位乘客在2、3、4层下电梯是等 可能的.

(I) 求这4位乘客中至少有一名乘客在第2层下电梯的概率; (H)用表示4名乘客在笫4层下电梯的人数,求的分布列和数学期望. 【解析】(I)设4位乘客中至少有一名乘客在第2层下电梯的事件 为, 1分 山题意可得每位乘客在第2层下电梯的概率都 是, ........................ 3分

贝9 (II)

.. ............................................6分

的可能取值为0,1, 2, 3, 4, 7分

山题意可得每个人在第4层下电梯的概率均为,且每个人下电梯互不影 响,所以.…9分

............................................... 11分 . ................................... 13 分

9、 (2011-福建福州3月质检)“石头、剪刀、布”是一种广泛流传于我国 民间的古老游戏,其规则是:用三种不同的手势分别表示石头、剪刀、布;两 个玩家同时出示各自手势1次记为1次游戏,“石头”胜“剪刀”,“剪刀” 胜“布”,“布”胜“石头”;双方出示的手势相同时,不分胜负.现假设玩 家屮、乙双方在游戏时出示三种手势是等可能的.

(I)求出在1次游戏中玩家中胜玩家乙的概率;

(n)若玩家甲、乙双方共进行了 3次游戏,其中玩家中胜玩家乙的次数 记作随机变量,求的分布列及其期望.

【解析】(I)玩家屮、乙双方在1次游戏中出示手势的所有可能结果 是:(石头,石头);(石头,剪刀);(石头,布);(剪刀,石头);

(剪刀,剪刀);(剪刀,布);(布,石头);(布,剪刀);(布, 布).共有9个基本事件, ----------------------------- 3分

玩家甲胜玩家乙的基本事件分别是:(石头,剪刀);(剪刀,布); (布,石头),共有3个.所以,在1次游戏中玩家甲胜玩家乙的概率.—— 6分

(II)的可能取值分别为0, 1, 2, 3.

,. ----------------------------------- 10 分

的分布歹I」女口下: -------------- 11分 (或:,). ----- 13 分

10、 (2011-湖北黃冈3月质检)某射击小组有中、乙两名射手,甲的命中率 为,乙的命中率为,在射击比武活动中每人射击发两发子弹则完成一次检测, 在一次检测中,若两人命中次数相等且都不少于一发,则称该射击小组为“先 进和谐组”;

(I)若,求该小组在一次检测中荣获“先进和谐组”的概率;

(II )计划在2011年每月进行1次检测,设这12次检测中该小组获得 “先进和谐组”的次数,如果,求的取值范围.

【解析】(I) --------------- 6分[来源:学科网ZXXK] (II )该小组在一次检测中荣获“先进和谐组”的概率 而,所以,由知,解得. ----- 12分

11、 (2011-湖北部分重点中学第二次联考)一射击测试每人射击三次,每击 中LI标一次记10分。没有击中记0分,某人每次击中口标的概率为

(I)求此人得20分的概率; 差。

【解析】(I )此人得20分的概率为

(II)求此人得分的数学期望与方

……4分

(H) 记此人三次射击击中目标次得分为分,则〜,二10…6分 ・・・ ……12分

12、 (2011-江西八校4月联考)设不等式确定的平面区域为,确定的平面区 域为.

(I) 定义横、纵坐标为整数的点为“整点”,在区域内任取3个整点, 求这些整点中恰有2个整点在区域的概率;

(1【)在区域内任取3个点,记这3个点在区域的个数为,求的分布列和 数学期望.

【解析】(I )依题可知平面区域的整点为共有13个, 平面区域的整点为共有5个,

・・・

……9分

(II)依题可得:平面区域的面积为,平面区域的面积为:, 在区域内任取1个点,则该点在区域内的概率为, 易知:的可能取值为,且

9

・•・的分布列为:

・・・的数学期望:……12分 (或者:,故)

13、 (2011-山东淄博二模)、是治疗同一种疾病的两种药,用若干试验组 进行对比试验。每个试验组111 4只小白鼠组成,其中2只服用,另2只服用, 然后观察疗效。若在一个试验组中,服用有效的小白鼠的只数比服用有效的 多,就称该试验组为甲类组。设每只小口鼠服用有效的概率为,服用有效的概率 为.

(I)求一个试验组为甲类组的概率;

(1【)观察3个试验组,用表示这3个试验组中中类组的个数,求的分布 列和数学期望。

【解析】(I)设表示事件“一个试验组中,服用有效的小白鼠有只”, i二0, 1, 2;

表示事件“一个试验组中,服用有效的小白鼠有只”,i二0, 1, 2 依题意有,,,, 所求的概率为

(II ) 的可能取值为 0, 1, 2, 3,且 ~ B(3, eq \\f(4,9)), ・・・ 的分布列为 所以数学期望.

14、(2011-温州一模)盒子中装有大小相同的10只小球,其中2只红球,4 只黑球,4只白球.规定:一次摸出3只球,如果这3只球是同色的,就奖励 10元,否则罚款2元.

(I) 若某人摸一次球,求他获奖励的概率;

(II) 若有10人参加摸球游戏,每人摸一次,摸后放回,记随机变量为获 奖励的人数,

( =1 \\* roman i )求 求这10人所得钱数的期望.

(结果用分数表示,参考数据:) 【解析】(I) (II )

( = 1 \\* roman i )由题意知,贝9

( =2 \\* roman ii )

(=2 \\* roman ii )设为在一局中的输赢,贝9, 所以,即这10人所得钱数的期望为.

13、(2011-天津高考)学校游园活动有这样一个游戏项口:中箱子里装有3 个白球、2个黑球,乙箱子里装有1个白球、2个黑球,这些球除颜色外完全相 同,

每次游戏从这两个箱子里各随机摸出2个球,若摸出的白球不少于2个, 则获奖.(每次游戏结束后将球放回原箱)

(I)求在1次游戏中: ① 摸出3个白球的概率;

②获奖的概率;

(1【)求在2次游戏中获奖次数的分布列与数学期望. 【解析】(I)①设''在1次游戏中摸出个白球”为事件,贝9. ② 设''在1次游戏中获奖”为事件,贝9, 乂, 且、互斥,所以.

(1【)法1:由题意可知的所有可能取值为0、1、2. • •

所以的分布列是: 的数学期望.

法2:因为,得的分布列同上,的数学期望.

16、(2011-全国高考)根据以往统讣资料,某地车主购买屮种保险的概率为 0.5,购买乙种保险但不购买甲种保险的概率为0.3,设各车主购买保险相互独 立.

(I)求该地1位车主至少购买中、乙两种保险中的1种的概率;

(1【)表示该地的100位车主中,甲、乙两种保险都不购买的车主数,求 的期望.

【解析】记表示事件:该地的1位车主购买中种保险;表示事件:该地的 1位车主购买乙种保险但不购买甲种保险;表示事件:该地的1位车主至少购 买甲、乙两种保险中的1种;表示事件:该地的1位车主甲、乙两种保险都不 购买.

(I ),.因为,且、互斥,所以.

(H)因为,所以.而,即服从二项分布,所以的期望为.

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