高二数学 选修2-3 2.2.3独立重复试验与二项分布
复习引入
③每次试验只有两种可能的结果:“成功”或“失败”。 ④每次出现“成功”的概率p相同,“失败“的概率也相同,为1-p。 ①包含了n个相同的试验。 ②每次试验相互独立。 ③每次试验只有两种可能的结果:“成功”或“失败”。 ④每次出现“成功”的概率p相同,“失败“的概率也相同,为1-p。 ⑤试验”成功”或“失败”可以计数,即试验结果对应于一个离散型随机变量。 我们把这样的试验叫做独立重复试验。即贝努力试验。
基本概念 独立重复试验的特点: 1)每次试验只有两种结果,要么发生,要么不发生; 2)任何一次试验中,A事件发生的概率相同,即相互独立,互不影响试验的结果。
探究 投掷一枚图钉,设针尖向上的概率为p,则针尖向下的概率为q=1-p.连续掷一枚图钉3次,仅出现1次针尖向上的概率是多少? 连续掷一枚图钉3次,就是做3次独立重复试验。用 表示第i次掷得针尖向上的事件,用 表示“仅出现一次针尖向上”的事件,则 由于事件 彼此互斥,由概率加法公式得 所以,连续掷一枚图钉3次,仅出现1次针尖向上的概率是
思考? 上面我们利用掷1次图钉,针尖向上的概率为p,求出了连续掷3次图钉,仅出现次1针尖向上的概率。类似地,连续掷3次图钉,出现 次针尖向上的概率是多少?你能发现其中的规律吗? 仔细观察上述等式,可以发现
基本概念 2、二项分布: 一般地,在n次独立重复试验中,设事件A发生的次数为X,在每次试验中事件A发生的概率为p,那么在n次独立重复试验中,事件A恰好发生k次的概率为 此时称随机变量X服从二项分布,记作X~B(n,p),并称p为成功概率。
深化认识: 二项分布是一种概率模型,有着十分广泛的应用。用以解决独立重复试验中的概率问题.比如下列问题中的随机变量ξ都可以看作是服从二项分布的: n次独立射击,每次命中率相同,ξ为命中次数。 一枚硬币掷n次,ξ为正面出现的次数。 掷n个相同的骰子,ξ为一点出现的次数。 n个新生婴儿,ξ为男婴的个数。 女性患色盲的概率为0.25%,ξ为任取n个女人中患色盲的人数。
例1 设一射手平均每射击10次中靶4次,求在五次射击中①击中一次,②第二次击中,③击中两次,④第二、三两次击中,⑤至少击中一次的概率. 由题设,此射手射击1次,中靶的概率为0.4. ① n=5,k=1,应用公式得 ② 事件“第二次击中”表示第一、三、四、五次击中或击不中都可,它不同于“击中一次”,也不同于“第二次击中,其他各次都不中”,不能用公式.它的概率就是0.4. ③n=5,k=2,
例1 设一射手平均每射击10次中靶4次,求在五次射击中①击中一次,②第二次击中,③击中两次,④第二、三两次击中,⑤至少击中一次的概率. ④“第二、三两次击中”表示第一次、第四次及第五次可中可不中,所以概率为0.4×0.4=0.16. ⑤设“至少击中一次”为事件B,则B包括“击中一次”,“击中两次”,“击中三次”,“击中四次”,“击中五次”,所以概率为 P(B)=P(1)+P(2)+P(3)+P(4)+P(5) =0.2592+0.3456+0.2304+0.0768+0.01024 =0.92224. 1-P(0)
例2 某射手每次射击击中目标的概率是0.8,求这名射手在10次射击中, (1)恰有8次击中目标的概率; (2)至少有8次击中目标的概率。(结果保留两位有效数字) 解:设X为击中目标的次数,则X~B(10,0.8) (1)在10次射击中,恰有8次击中目标的概率为 (2)在10次射击中,至少有8次击中目标的概率为
例3.设3次独立重复试验中,事件A发生的概率相等,若已知A至少发生一次的概率等于19/27,求事件A在一次试验中发生的概率。
练习 1.有10门炮同时各向目标各发一枚炮弹,如果每门炮的命中率都是0.1,则目标被击中的概率约是( ) A 0.55 B 0.45 C 0.75 D 0.65 D
2.一射手对同一目标独立地进行4次射击,已知至少命中一次的概率为 ,则此射手射击一次的 命中率是( ) A B C D B
3.甲、乙两队参加乒乓球团体比赛,甲队与乙队实力之比为3:2,若比赛时均能正常发挥技术水平,则在5局3胜制中,打完4局才能取胜的概率为( ) A B C D A
4.一批产品共有100个,次品率为 3% ,从中有放回抽取3个恰有1个次品的概率是( ) A B C D A
例5.有10道单项选择题,每题有4个选支,某人随机选定每题中其中一个答案,求答对多少题的概率最大?并求出此种情况下概率的大小.