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- 2021-05-24 发布
高考总复习:二项分布与正态分布
【考纲要求】
一、二项分布及其应用
1、了解条件概率和两个事件相互独立的概念;
2、理解n次独立重复试验的模型及二项分布;
3、能解决一些简单的实际问题。
二、正态分布
利用实际问题的直方图,了解正态分布曲线的特点及曲线所表示的意义。
【知识网络】
随机变量
二项分布
正态分布
离散型随机变量
【考点梳理】
考点一、条件概率
1.条件概率的定义
设A、B为两个事件,且P(A)>0,称P(B|A)=P(AB)/P(A)为在事件A发生的条件下,事件B发生的条件概率。
要点诠释:
条件概率不一定等于非条件概率。若A,B相互独立,则P(B|A)=P(B)。
2.条件概率的性质
①0≤P(B|A)≤1;
②如果B、C是两个互斥事件,则P(B∪C|A)=P(B|A)+P(C|A)。
考点二、独立重复试验及其概率公式
1.事件的相互独立性
设A、B为两个事件,如果P(AB)=P(A)P(B),则称事件A与事件B相互独立。
2.判断相互独立事件的方法
(1)利用定义:
事件A、B相互独立,则P(AB)=P(A)·P(B);反之亦然。
(2)利用性质:A与B相互独立,则与,与, 与也都相互独立.
(3)具体模型
①有放回地摸球,每次摸球结果是相互独立的.
②当产品数量很大时,不放回抽样也可近似看作独立重复试验.
要点诠释:
要明确“至少有一个发生”“至多有一个发生”“恰有一个发生”“都发生”“都不发生”“不都发生”等词语的含义。已知两个事件A、B,则
A、B中至少有一个发生的事件为A∪B;
A、B都发生的事件为AB;
A、B都不发生的事件为;
A、B恰有一个发生的事件为∪;
A、B中至多有一个发生的事件为∪∪。
3.独立重复试验
(1)独立重复试验
在相同条件下重复做的n次试验称为n次独立重复试验,即若用表示第次试验结果,则
(2)独立重复试验的概率公式
如果事件A在一次试验中发生的概率为P,那么n次独立重复试验中,事件A恰好发生k次的概率为:
。
令得,在n次独立重复试验中,事件A没有发生的概率为
令得,在n次独立重复试验中,事件A全部发生的概率为
要点诠释:
1.独立重复试验,是在同样的条件下重复的,各次之间相互独立地进行的一种试验,在这种试验中,每一次的试验结果只有两种,即某事件要么发生,要么不发生,并且任何一次试验中发生的概率都是一样的。
2.独立重复试验是相互独立事件的特例(概率公式也是如此),就像对立事件是互斥事件的特例一样,只要有“恰好”字样的独立重复试验的概率公式计算更简单,就像有“至少”或“至多”字样的题用对立事件的概率公式计算更简单一样。
3.n次独立重复试验常见实例:
①反复抛掷一枚均匀硬币
②已知产品率的抽样
③有放回的抽样
④射手射击目标命中率已知的若干次射击
⑤反复投篮
考点三、二项分布
在一次随机试验中,某事件可能发生也可能不发生,在n次独立重复试验中这个事件发生的次数是一个随机变量,如果在一次试验中某事件发生的概率是P,那么在n次独立重复试验中这个事件恰好发生k次的概率是,
于是得到随机变量的概率分布如下:
0
1
…
K
…
N
p
…
…
由于恰好是二项展开式中的各项的值,所以称这样的随机变量服从二项分布,记作~,其中n,p为参数,并记
若~,则,。
要点诠释:
二项分布是高中概率中最重要的概率分布模型,是近年高考非常重要的一个考点。二项分布概率模型的特点是“独立性”和“重复性”,事件的发生都是独立的、相互之间没有影响,事件又在相同的条件之下重复发生。但是在试题中,有的问题是局部的二项分布概率的模型问题,解题时要注意这种特殊情况。同时要记住二项分布概率模型的特点,在解题时把负号这种特点的概率问题归结到二项分布模型上面,直接根据二项分布概率模型公式解决。
考点四、正态分布
1.正态曲线及性质
(1)正态曲线的定义
函数其中实数和(>0)为参数,我们称
的图象(如图)为正态分布密谋曲线,简称正态曲线。
注:是正态分布的期望,是正态分布的标准。
(2)正态曲线的性质:
①曲线位于x轴上方,与x轴不相交;
②曲线是单峰的,它关于直线x=对称;
③曲线在x=处达到峰值
④曲线与x轴之间的面积为1;
⑤当一定时,曲线随着的变化而沿x轴平移,如图甲所示;
⑥当一定时,曲线的形状由确定。越小,曲线越“瘦高”,表示总体的分布越集中;越大,曲线越“矮胖”,表示总体的分布越分散,如图乙表示。
2.正态分布
(1)正态分布的定义及表示
如果对于任何实数a,b(a110)=(1-0.6826)=0.1587,
∴P(ξ≥90)=0.682 6+0.1587=0.8413.
∴及格人数为2000×0.841 3≈1683(人).
【总结升华】解决此类问题,首先要确定μ与σ的值,然后把所求问题转化到已知概率的区间上来,在求概率时,要注意关于直线x=μ对称的区间上概率相等这一性质的应用。
举一反三:
【变式】工厂制造的某机械零件尺寸X服从正态分布,问在一次正常的试验中,取1 000个零件时,不属于区间(3,5]这个尺寸范围的零件大约有多少个?
【解析】∵X~,∴μ=4,σ=.
∴不属于区间(3,5]的概率为
P(X≤3)+P(X>5)=1-P(3