第四讲 二项式分布
【套路秘籍】---千里之行始于足下 一.条件概率及其性质 (1)条件概率的定义
对于两个事件A和B,在已知事件B发生的条件下事件A发生的概率,称为事件B发生的条件下事件A的条件概率.
(2)条件概率的求法
求条件概率除了可借助定义中的公式,还可以借助古典概率公式,即P(B|A)=
PAB. PA二.二项分布
在n次独立重复试验中,用X表示事件A发生的次数,设每次试验中事件A发生的概率为p,则P(X=k)=Cnp(1-p)
kkn-k(k=0,1,2,…,n),此时称随机变量X服从二项分布,记为X~B(n,p).
【修炼套路】---为君聊赋《今日诗》,努力请从今日始 考向一 条件概率
【例1】已知盒中装有3只螺口灯泡与7只卡口灯泡,这些灯泡的外形与功率都相同且灯口向下放着,现需要一只卡口灯泡,电工师傅每次从中任取一只且不放回,则在他第1次取到的是螺口灯泡的条件下,第2次取到的是卡口灯泡的概率为________. 7【答案】 9
【解析】 方法一 设事件A为“第1次取到的是螺口灯泡”,事件B为“第2次取到的是卡口灯泡”, 7
3073377PAB则P(A)=,P(AB)=×=,则所求概率为P(B|A)===.
1010930PA39
10
1
C7
方法二 第1次取到螺口灯泡后还剩余9只灯泡,其中有7只卡口灯泡,故第2次取到卡口灯泡的概率为1
C97=. 9
1
【套路总结】 条件概率求解方法 1.利用定义,分别求P(A)和P(AB),得P(B|A)=P?AB?,这是通用的求条件概率的方法. P?A?2.借助古典概型概率公式,先求事件A包含的基本事件数n(A),再在事件A发生的条件下求事件B包含n?AB?【举一反三】
1.在100件产品中有95件合格品,5件不合格品,现从中不放回地取两次,每次任取一件,则在第一次取到不合格品后,第二次取到不合格品的概率为________.
4 99
【答案】
【解析】 方法一 (应用条件概率公式求解)设事件A为“第一次取到不合格品”,事件B为“第二次取到不合格品”,则所求的概率为P(B|A),
1
4954C1C1PAB因为P(AB)=2=,P(A)=1=,所以P(B|A)===.
C100495C10020PA199
20
25
15
方法二 (缩小样本空间求解)第一次取到不合格品后,也就是在第二次取之前,还有99件产品,其中有44
件不合格品,因此第二次取到不合格品的概率为. 99
2. 某险种的基本保费为a(单位:元),继续购买该险种的投保人称为续保人,续保人的本年度的保费与其上年度出险次数的关联如下:
上年度出险次数 0 0.851 2 1.253 4 1.75≥5 保费 a a a 1.5a a 2a
2
设该险种续保人一年内出险次数与相应概率如下:
一年内出险次数 概率
(1)求续保人本年度的保费高于基本保费的概率;
(2)若续保人本年度的保费高于基本保费,求其保费比基本保费高出60%的概率; (3)求续保人本年度的平均保费与基本保费的比值.
3
. (3)1.23. 11
0 1 2 3 4 ≥5 0.30 0.15 0.20 0.20 0.10 0.05 【答案】(1)0.55 (2)
【解析】(1)设A表示事件“续保人本年度的保费高于基本保费”,则事件A发生当且仅当一年内出险次数大于1,故P(A)=0.2+0.2+0.1+0.05=0.55.
(2)设B表示事件“续保人本年度的保费比基本保费高出60%”,则事件B发生当且仅当一年内出险次数大于3,故P(B)=0.1+0.05=0.15.
又P(AB)=P(B),故P(B|A)=
PABPB0.1533
===.因此所求概率为. PAPA0.551111
(3)平均保费E(A)=0.85a×0.3+0.15a+1.25a×0.2+1.5a×0.2+1.75a×0.1+2a×0.05=1.23a, 1.23a因此续保人本年度的平均保费与基本保费的比值为=1.23
a考向二 二项分布
【例2】为研究家用轿车在高速公路上的车速情况,交通部门随机选取100名家用轿车驾驶员进行调查,得到其在高速公路上行驶时的平均车速情况为:在55名男性驾驶员中,平均车速超过100 km/h的有40人,不超过100 km/h的有15人;在45名女性驾驶员中,平均车速超过100 km/h的有20人,不超过100 km/h的有25人.
(1)在被调查的驾驶员中,从平均车速不超过100 km/h的人中随机抽取2人,求这2人恰好有1名男性驾驶员和1名女性驾驶员的概率;
(2)以上述样本数据估计总体,从高速公路上行驶的家用轿车中随机抽取3辆,记这3辆车平均车速超过100 km/h且为男性驾驶员的车辆为X,求X的概率分布.
3
25
【答案】(1) (2)见解析
52
【解析】 (1)平均车速不超过100 km/h的驾驶员有40人,从中随机抽取2人的方法总数为C40,记“这2人恰好有1名男性驾驶员和1名女性驾驶员”为事件A,则事件A所包含的基本事件数为C15C25,所以所求C15C2515×2525
的概率P(A)=2==.
C4020×3952
40
(2)根据样本估计总体的思想,从总体中任取1辆车,平均车速超过100 km/h且为男性驾驶员的概率为
100227?2?0?2?0?3?3
=,故X~B?3,?.所以P(X=0)=C3????=, 5?5??5??5?125
222330P(X=1)=C1, P(X=2)=C3????=,P(X=3)=C3????=. 3????=
?5??5?125?5??5?125?5??5?125
1
1
1
12
?2??3?
54
?2??3?36
?2??3?
8
所以X的概率分布为
X P 0 27 1251 54 1252 36 1253 8 125
【套路总结】 一.二项分布的判断与应用 1.某一事是否是进行n次独立重复试验,且每次试验只有两种结果,如果不满足这两个条,随机变量就不服从二项分布
【举一反三】
1.某兴趣小组在科学馆的帕斯卡三角仪器前进行探究实验.如图所示,每次使一个实心小球从帕斯卡三角
4
仪器的顶部入口落下,当它在依次碰到每层的菱形挡板时,会等可能地向左或者向右落下,在最底层的7个出口处各放置一个容器接住小球,该小组连续进行200次试验,并统计容器中的小球个数得到柱状图:
(Ⅰ)用该实验来估测小球落入4号容器的概率,若估测结果的误差小于该兴趣小组进行的实验是否成功?(误差
)
,则称该实验是成功的.试问:
(Ⅱ)再取3个小球进行试验,设其中落入4号容器的小球个数为,求的分布列与数学期望.(计算时采用概率的理论值)
【答案】(Ⅰ)是成功的;(Ⅱ)详见解析.
【解析】(Ⅰ)小球落入4号容器的概率的理论值为.
小球落入4号容器的概率的估测值为.
误差为,故该实验是成功的.
(Ⅱ)由(Ⅰ)可得,每个小球落入4号容器的概率为,未落入4号容器的概率为.,
,
,
,
5