2018年秋人教B版数学选修2-3课件2.2.3　独立重复试验与二项分布 .ppt

1 . 理解 n 次独立重复试验的模型和二项分布 , 并能利用它们解决一些简单的实际问题 . 2 . 通过本节课的学习 , 认真体会模型化思想在解决问题中的作用 , 感受概率在生活中的应用 , 提高数学的应用意识 . 1 2 1 . 独立重复试验 在相同的条件下 , 重复 地做 n 次试验 , 各次试验的结果相互 独立 , 那么称它们为 n 次独立重复试验 . 如果在一次试验中事件 A 发生的概率是 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 名师点拨 (1) 独立重复试验中 , 每次试验都只有两种结果 ( 即某事件要么发生 , 要么不发生 ), 并且在任何一次试验中 , 事件发生的概率均相等 . (2) 独立重复试验是相互独立事件的特例 , 只要有 “ 恰好 ”“ 恰有 ” 字样的用独立重复试验的概率公式计算更简单 . 要弄清 n , p , k 的意义 . 1 2 解析 : 一名学生测试 1 次有两种结果 : 要么通过 , 要么不通过 . 他连续测试 3 次 , 相当于做 3 次独立重复试验 , 根据 n 次独立重复试验事件 A 发生 k 次的概率公式知 , 连续测试 3 次恰有 1 次获得通过的概率为 答案 : A 1 2 【做一做 1 - 2 】 某处有供水龙头 5 个 , 调查显示每个水龙头被打开的可能性为 ,3 个水龙头同时被打开的概率为 　　　　　 .  解析 : 对 5 个水龙头的处理可视为做 5 次试验 , 每次试验有 2 种可能结果即 “ 打开 ” 或 “ 不打开 ”, 相应的概率为 0 . 1 和 1 - 0 . 1 = 0 . 9, 根据题意得 P 5 (3) = (0 . 1) 3 × (1 - 0 . 1) 5 - 3 = 0 . 008 1 . 答案 : 0 . 008 1 1 2 1 2 【做一做 2 - 1 】 下面三个随机变量 : ① 随机变量 ξ 表示重复抛掷一枚硬币 n 次中正面向上的次数 ; ② 有一批产品共有 N 件 , 其中 M 件是次品 , 采用有放回抽取的方法 , 则 η 表示 n 次抽取中出现次品的件数 ; ③ 随机变量 ξ 为 n 次射击中命中目标的次数 . 上述三个随机变量中服从二项分布的是 　　　　　 . ( 填序号 )  解析 : 二项分布是一种重要的离散型随机变量分布列 , 随机变量必须是从 0 至 n 的取值 . 答案 : ①②③ 1 2 答案 : D 1 . 如何理解 n 次独立重复试验 ? 剖析 (1) 独立重复试验满足的条件 : ① 每次试验是在同样条件下进行的 ; ② 各次试验中的事件是相互独立的 ; ③ 每次试验都只有两种结果 , 即事件要么发生 , 要么不发生 . (2) 独立重复试验的实际原型是有放回地抽样检验问题 , 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 , 可以近似地看作此类型 , 因此独立重复试验在实际问题中应用广泛 . 2 . 如何理解二项分布 ? 剖析 (1) 二项分布实际上只是对 n 次独立重复试验从概率分布的角度作了进一步的阐述 , 与 n 次独立重复试验恰有 k 次发生的概率呼应 , 是概率论中最重要的几种分布之一 . (2) 判断一个随机变量是否服从二项分布 , 关键有二 : 其一是对立性 , 即一次试验中 , 事件发生与否 , 二者必居其一 ; 其二是重复性 , 即试验是独立重复地进行了 n 次 . 题型一 题型二 题型三 题型四 【例 1 】 甲足球队与乙足球队举行对抗赛 , 甲队获胜的概率为 0 . 6, 现双方商量对抗赛的方式 , 提出了两种方案 : ① 双方进行 3 场比赛 ; ② 双方进行 5 场比赛 . 两种方案中均以比赛中得胜场数多的一方为胜利 , 问对乙队来说 , 哪一种方案更有利 ? 分析因为每进行一次对抗赛都可以看作是一次独立的重复性试验 , 所以比赛的场次都可以看作是独立重复试验 , 故选用 n 次独立重复试验恰好发生 k 次的概率模型作为解决问题的最基本的数学模型 . 题型一 题型二 题型三 题型四 解 : 由题意可知 , 双方进行 n 场比赛相当于 n 次独立重复试验 , 由 n 次独立重复试验中事件发生 k 次的概率公式 , 对乙队而言在 3 场比赛中获胜的概率为 乙队在 5 场比赛中获胜的概率为 P 2 =P 5 (3) +P 5 (4) +P 5 (5) = 0 . 230 4 + 0 . 076 8 + 0 . 010 24 = 0 . 317 44 . ∵ P 1 >P 2 , ∴ 对乙队而言 , 采用方案 ① 获胜的可能性要大一些 . 题型一 题型二 题型三 题型四 反思 (1) 解决实际问题的首要工作就是根据实际问题的特点和所学概型的特点进行比对 , 找到二者之间的一致性 , 从而确定其数学模型 , 进而使问题获解 . (2) 利用独立重复试验概率公式可以简化求概率的过程 , 但需要注意检查该概率模型是否满足公式 P ( X=k ) = 的三个条件 . 题型一 题型二 题型三 题型四 【例 2 】 一名学生每天骑车上学 , 从他家到学校的途中有 6 个交通岗 , 假设他在各个交通岗遇到红灯的事件是相互独立的 , 并且概率都是 (1) 设 X 为这名学生在途中遇到红灯的次数 , 求 X 的分布列 ; (2) 设 Y 为这名学生在首次停车时经过的路口数 , 求 Y 的分布列 ; (3) 求这名学生在途中至少遇到一次红灯的概率 . 分析 本题主要考查独立重复试验的概率和二项分布等知识 . 题型一 题型二 题型三 题型四 题型一 题型二 题型三 题型四 题型一 题型二 题型三 题型四 题型一 题型二 题型三 题型四 反思 解决离散型随机变量分布列问题时 , 主要依靠概率的有关概念和运算 , 其关键是要识别题中的离散型随机变量服从什么分布 , 像本例中随机变量 X 表示遇到红灯次数 , 而每次遇到红灯是相互独立的 , 因此这是一个独立重复事件 , 符合二项分布 , 即 X~B ( n , p ) . 分布列能完整地刻画随机变量 X 与相应概率的变化情况 , 在分布列中第一行表示 X 的所有可能取值 , 第二行对应的各个值 ( 概率值 ) 必须都是非负实数且满足其和为 1 . 题型一 题型二 题型三 题型四 (1) 求 S 8 = 2 时的概率 ; (2) 求 S 2 ≠0 且 S 8 = 2 时的概率 . 分析 弄清 “ S 8 = 2” 及 “ S 2 ≠0 且 S 8 = 2” 对应的事件再根据相应公式求解 . 题型一 题型二 题型三 题型四 题型一 题型二 题型三 题型四 题型一 题型二 题型三 题型四 题型一 题型二 题型三 题型四 题型一 题型二 题型三 题型四 1 2 3 4 5 1. 独立重复试验应满足的条件是 ( 　　 ) ① 每次试验之间是相互独立的 ; ② 每次试验只有发生与不发生两种结果 ; ③ 每次试验中发生的机会是均等的 ; ④ 每次试验发生的事件是互斥的 . A. ①② B. ②③ C. ①②③ D. ①②④ 答案 : C 1 2 3 4 5 2. 下面随机变量 X 的分布列不属于二项分布的是 ( 　　 ) A. 据报道 , 下周内在某网站下载一次数据 , 电脑被感染某种病毒的概率是 0 . 65 . 设在这一周内 , 某电脑从该网站下载数据 n 次中被感染这种病毒的次数为 X B. 某射手射击击中目标的概率为 p , 设每次射击是相互独立的 , 从开始射击到击中目标所需要的射击次数为 X C. 某射手射击击中目标的概率为 p , 设每次射击是相互独立的 , 射击 n 次恰好命中目标的次数为 X D. 位于某汽车站附近有一个加油站 , 汽车每次出站后到这个加油站加油的概率为 0 . 6, 某天有 50 辆汽车开出该站 , 假设一天里汽车去该加油站加油是相互独立的 , 去该加油站加油的汽车数为 X 答案 : B 1 2 3 4 5 3. 箱中装有标号为 1,2,3,4,5,6 且大小相同的 6 个球 . 从箱中一次摸出两个球 , 记下号码并放回 , 如果两球号码之积是 4 的倍数 , 则获奖 . 现有 4 人参与摸奖 , 恰好有 3 人获奖的概率是 ( 　　 ) 答案 : B 1 2 3 4 5 4. 袋子里装有 5 张卡片 , 用 1,2,3,4,5 编号 , 从中抽取 3 次 , 每次抽出一张且抽后放回 , 则 3 次中恰有两次抽得奇数编号的卡片的概率为 　　　　　 .  答案 : 0 . 432 1 2 3 4 5