关于超几何分布和二项分布的小题目

发布者:张宇科     所属单位:兴宁市第一中学     发布时间:2015-11-23    浏览数:0

关于超几何分布和二项分布的小题目

            

在教学过程中发现学生在学习完超几何分布和二项分布以后,学生不能正确的理解好什么是超几何分布(古典概型利用组合数计数)、什么是二项分布(利用独立性,互斥性)及其区别.下面我通过几个例子说明一下两者的区别

超几何分布:在产品质量的不放回抽检中,若N件产品中有M件次品,抽检n件时所得次品数X=k

  则P(X=k)

  此时我们称随机变量X服从超几何分布(hypergeometric distribution

  1)超几何分布的模型是不放回抽样

  2)超几何分布中的参数是M,N,n

  上述超几何分布记作X~H(nMN)

 

二项分布:二项分布(Binomial Distribution),即重复n次的伯努力试验(Bernoulli Experiment,

  用ξ表示随机试验的结果.

  如果事件发生的概率是P,则不发生的概率q=1-pN次独立重

复试验中发生次的概率是

上述二项分布记作

下面我通过几个例子说明一下两者的区别

【例1】某人参加一次英语考试,已知在备选题的10道试题中能答出其中的4道题,规定每次考试从备选题中随机抽取3题进行测试,求答对题数的分布列?

    解:由题意得.服从参数为,,的超几何分布.

的分布列

    点评:这是一道超几何分布的题目,学生在做的时候容易把它看到是二项分布问题,把事件发生的概率看做是0.4

 

【例2】甲乙两人玩秒表游戏,按开始键,然后随机按暂停键,观察秒表最后一位数,若出现则甲赢,若最后一位出现则乙赢,若最后一位出现是平局.玩三次,记甲赢的次数为变量 ,求的分布列

解:由题意得:

的分布列

点评:学生这是一道二项分布的题目,学生容易看成超几何分布,认为服从,,的超几何分布。

 

【例3】已知一批种子发芽率为0.4现在从中选取三颗进行测试,记其发芽数为,求的分布列。

     解:由题意得.

    

    

    

的分布列

点评:与例2比较这两个题目是完全相同的。二项分布应满足独立重复试验:

①每一次试验中只有两种结果(要么发生,要么不发生).

②任何一次试验中发生的概率都一样.

③每次试验间是相互独立的互不影响的.

1在抽取过程中可以认为是不放回的抽取,两次抽取之间是有影响的不是独立的。例2、例3在抽取过程中可以认为是有放回的抽取,两次抽取过程中是互不影响的。

 

【例4】(2006·广东,16)某运动员射击一次所得环数的分布列如下:

现进行两次射击,以该运动员两次射击中最高环数作为他的成绩,记为.

的分布列?

解:由题意得.

   

    

    

    

    

     的分布列为

    点评:学生容易把本题看做是超几何分布,理解成【例5】,本题利用课本上推到二项分布公式的原理中事件的独立性和互斥性。

 

 

 

【例5】一个袋中装有10个大小相同的小球,其中标号为7的球2个,标号为8的球3个,标号为9的球3个,标号为10的球2.从盒中任取两球记较大的一个球的标号为,求的分布列?

解:由题意得.

时包含一个球标号为和一个球标号比小,和两个标号都是

 

的分布列为

 

 

 

 

【例6】一个袋中装有20个大小相同的小球,其中标号为7的球4个,标号为8的球6个,标号为9的球6个,标号为10的球4.从盒中任取两球记较大的一个球的标号为,求的分布列?

    答案:

    点评:【例5】和【例6】虽然球所占的比例相同,但分布列也不同。两次试验都可以看做是不放回的抽取,两次抽取不是相互独立的。对比同学看以看一下下面两道超几何分布问题

    ①袋中有10个完全相同球,其中白球3个,黑球7个,从中,取出2个球记录其中白球个数为,求的分布列.

    ②袋中有20个完全相同球,其中白球6个,黑球14个,从中,取出2个球记录其中白球个数为,求的分布列.

    

【例7】一个袋中装有10个大小相同的小球,其中标号为7的球2个,标号为8的球3个,标号为9的球3个,标号为10的球2.从盒子中任意取出一个球,放回后第二次再任取一个球,记两次球标号较大的为,求的分布列?

方法一:

解:.由【例1】中类似的方法

   

 

方法二:由分步计数原理共计有种取法,当时有种取法.

   

故分布列为

    点评:【例7】可以看做是又放回的抽取,每次抽取是相互独立的。

 

小结:当抽取的方式从无放回变为有放回,超几何分布变为二项分布,当产品总数N很大时,超几何分布变为二项分布。独立重复试验的实际原型是有放回的抽样检验问题,但在实际应用中,从大批产品中抽取少量样品的不放回检验,可以近似的看做此类型。

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2015年