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文档简介
超几何分布一、知识回顾1.二项分布:
如果随机变量X的分布列具有上式的形式,则称随机变量X服
从二项分布,记作X~B(n,p).
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<p<1),用X表示事件A发生的次数,则X的分布列为3.二项分布的均值和方差:
3.确定一个二项分布模型的步骤如下:(1)明确伯努利试验及事件A的意义,确定事件A发生的概率P;
(2)确定重复试验的次数n,并判断各次试验的独立性;
(3)设X为n次独立重复试验中事件A发生的次数,则X~B(n,p).E(X)=npD(X)=np(1-p)二、探究新知问题
已知100件产品中有8件次品,分别采用有放回和不放回的方
式随机抽取4件.设抽取的4件产品中次品数为X,求随机变量
X的分布列.
我们知道,如果采用有放回抽样,则每次抽到次品的概率为0.08,且各次抽样的结果相互独立,此时X服从二项分布,即X~B(4,0.08).二、探究新知
如果采用不放回抽样,那么抽取的4件产品中次品数X是否也服从二项分布?如果不服从,那么X的分布列是什么?
采用不放回抽样,虽然每次抽到次品的概率都是0.08,但每次抽取不是同一个试验,而且各次抽取的结果也不独立,不符合n重伯努利试验的特征,因此X不服从二项分布.
可以根据古典概型求X的分布列.由题意可知,X可能的取值为0、1、2、3、4.从100件产品中任取4件,样本空间包含
个样本点,且每个样本点都是等可能发生的.其中4件产品中恰有k件次品的结果数为
.由古典概型的知识,得X的分布列为
计算的具体结果(精确到0.00001)如下表所示:二、探究新知X01234P0.712570.256210.029890.001310.00002
计算结果数时,考虑抽取的次序和不考虑抽取的次序,对分布列的计算有影响吗?为什么?三、超几何分布
一般地,假设一批产品共有N件,其中有M件次品.从N件产品中随机抽取n件(不放回),用X表示抽取的n件产品中的次品数,则X的分布列为
其中n、N、M∈N*,M≤N,n≤N,m=max{0,n-N+M},r=min{n,M}.如果随机变量X的分布列具有上式的形式,那么称随机变量X服从超几何分布.四、典型例题例1
从50名学生中随机选出5名学生代表,求甲被选中的概率.
容易发现,每个人被抽到的概率都是
,这个结论非常直观,这里给出了严格的推导.四、典型例题例2
一批零件共有30个,其中有3个不合格.随机抽取10个零件进行
检测,求至少有1件不合格的概率.五、探究新知
服从超几何分布的随机变量的均值是什么?
设随机变量X服从超几何分布,则X可以解释为从包含M件次品的N件产品中,不放回地随机抽取n件产品中的次品数.令p=,则p是N件产品的次品率,而
是抽取的n件产品的次品率,我们猜想E()=p,即E(X)=np.
实际上,由随机变量均值的定义,令m=max(0,n-N+M),r=min(n,M),有因为
,所以六、超几何分布的均值E(X)=np
服从超几何分布的随机变量的均值:七、典型例题例3
一袋子中有100个大小相同的球,其中有40个黄球、60个白球,
从中随机地摸出20个球作为样本.用X表示样本中黄球的个数.
(1)分别就有放回摸球和不放回摸球,求X的分布列;
(2)分别就有放回摸球和不放回摸球,用样本中黄球的比例估
计总体中黄球的比例,求误差不超过0.1的概率.七、典型例题
二项分布和超几何分布都可以描述随机抽取的n件产品中次品数的分布规律,并且二者的均值相同.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.八、课堂小结1.超几何分布:
2.超几何分布的均值:
E(X)=np
一般地,假设一批产品共有N件,其中有M件次品.从N件产
品中随机抽取n件(不放回),用X表示抽取的n件产品中的次品数,
则X的分布列为
其中n、N、M∈N*,M≤N,n≤N,m=max{0,n-N+M},r=min
{n,M}.如果随机变量X的分布列具有上
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