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- 2021-06-10 发布
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§12.5
二项分布及其应用
基础知识
自主学习
课时作业
题型分
类
深度剖析
内容索引
基础知识 自主学习
1.
条件概率及其性质
知识梳理
(1)
一般地,设
A
,
B
为两个事件,且
P
(
A
)>0
,称
P
(
B
|
A
)
=
为
在事件
A
发生的条件下,事件
B
发生
的
.
在古典概型中,若用
n
(
A
)
表示事件
A
中基本事件的个数,则
P
(
B
|
A
)
=
.
(2)
条件概率具有的性质
①
;
②
如果
B
和
C
是两个互斥事件,
则
P
(
B
∪
C
|
A
)
=
.
条件概率
0
≤
P
(
B
|
A
)
≤
1
P
(
B
|
A
)
+
P
(
C
|
A
)
(1)
设
A
,
B
为两个事件,若
P
(
AB
)
=
P
(
A
)
P
(
B
)
,则称事件
A
与
事件
B_____
————
.
(
2)
若
A
与
B
相互独立,则
P
(
B
|
A
)
=
,
P
(
AB
)
=
P
(
A
)
P
(
B
|
A
)
=
.
(3)
若
A
与
B
相互独立,
则
,
,
也
都相互独立
.
2.
相互独立事件
相互
独立
P
(
B
)
P
(
A
)
P
(
B
)
(1)
一般地,在相同条件下重复做的几次试验
称为
.
(2)
一般地,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
)
=
.
此时称随机变量
X
服从
,
记
为
,
并称
p
为成功概率
.
3.
二项分布
n
次独立重复试验
二项分布
X
~
B
(
n
,
p
)
超几何分布与二项分布的区别
(1)
超几何分布需要知道总体的容量,而二项分布不需要;
(2)
超几何分布是不放回抽取,而二项分布是放回抽取
(
独立重复
).
知识
拓展
判断下列结论是否正确
(
请在括号中打
“√”
或
“×”
)
(1)
条件概率一定不等于它的非条件概率
.(
)
(2)
相互独立事件就是互斥事件
.(
)
(3)
对于任意两个事件,公式
P
(
AB
)
=
P
(
A
)
P
(
B
)
都成立
.(
)
(4)
二项分布是一个概率分布,其公式相当于
(
a
+
b
)
n
二项展开式的通项公式,其中
a
=
p
,
b
=
1
-
p
.(
)
(5)
P
(
B
|
A
)
表示在事件
A
发生的条件下,事件
B
发生的概率,
P
(
AB
)
表示事件
A
,
B
同时发生的概率
.(
)
思考辨析
×
×
×
×
√
考点自测
1.
袋中有
3
红
5
黑
8
个大小形状相同的小球,从中依次摸出两个小球,则在第一次摸得红球的条件下,第二次仍是红球的概率
为
答案
解析
第一次摸出红球,还剩
2
红
5
黑共
7
个小球,
2.(
教材改编
)
小王通过英语听力测试的概率
是
,
他连续测试
3
次
,
那么
其中恰有
1
次获得通过的概率是
答案
解析
3.(2015·
课标全国
Ⅰ
)
投篮测试中,每人投
3
次,至少投中
2
次才能通过测试
.
已知某同学每次投篮投中的概率为
0.6
,且各次投篮是否投中相互独立,则该同学通过测试的概率
为
A.0.648
B.0.432 C.0.36 D.0.312
答案
解析
投中
3
次的概率为
P
(
k
=
3)
=
0.6
3
,
4.
某地区空气质量监测资料表明,一天的空气质量为优良的概率是
0.75
,连续两天为优良的概率是
0.6
,已知某天的空气质量为优良,则随后一天的空气质量为优良的概率是
________.
答案
解析
已知连续两天为优良的概率是
0.6
,
那么
在前一天空气质量为优良的前提下,
要求随后一天的空气质量为优良的概率
,
可
根据条件概率公式,
0.8
5.(
教材改编
)
国庆节放假,甲去北京旅游的概率
为
,
乙去北京旅游的概率
为
,
假定二人的行动相互之间没有影响,那么这段时间内至少有
1
人去北京旅游的概率为
________.
答案
解析
记在国庆期间
“
甲去北京旅游
”
为事件
A
,
“
乙去北京旅游
”
为事件
B
,
“
甲、乙二人至少有一人去北京旅游
”
的对立事件为
“
甲、乙二人都不去北京旅游
”
,
题型分类 深度剖析
题型一 条件概率
例
1
(1)
从
1,2,3,4,5
中任取
2
个不同的数,事件
A
为
“
取到的
2
个数之和为偶数
”
,事件
B
为
“
取到的
2
个数均为偶数
”
,则
P
(
B
|
A
)
等于
答案
解析
(2)
如图所示,
EFGH
是以
O
为圆心,半径为
1
的圆的内接正方形,
将一粒豆子随机地扔到该圆内,用
A
表示事件
“
豆子落在正方形
EFGH
内
”
,
B
表示事件
“
豆子落在扇形
OHE
(
阴影部分
)
内
”
,则
P
(
B
|
A
)
=
____.
答案
解析
AB
表示事件
“
豆子落在
△
OEH
内
”
,
引申
探究
解答
1.
若将本例
(1)
中的事件
B
:
“
取到的
2
个数均为偶数
”
改为
“
取到的
2
个数均为奇数
”
,则结果如何?
2.
在本例
(2)
的条件下,求
P
(
A
|
B
).
解答
条件概率的求法
(1)
定义法:先求
P
(
A
)
和
P
(
AB
)
,再由
P
(
B
|
A
)
=
求
P
(
B
|
A
).
(2)
基本事件法: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
)
,再求事件
AB
所包含的基本事件数
n
(
AB
)
,得
P
(
B
|
A
)
=
.
思维
升华
跟踪训练
1
(2016·
开封模拟
)
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并不放回,则在他第
1
次抽到的是螺口灯泡的条件下,第
2
次抽到的是卡口灯泡的概率为
答案
解析
方法一
设事件
A
为
“
第
1
次抽到的是螺口灯泡
”
,事件
B
为
“
第
2
次抽到的是卡口灯泡
”
,
方法二
第
1
次抽到螺口灯泡后还剩余
9
只灯泡,其中有
7
只卡口灯泡,
例
2
设某校新、老校区之间开车单程所需时间为
T
,
T
只与道路畅通状况有关,对其容量为
100
的样本进行统计,结果如下:
解答
题型二 相互独立事件的概率
T
(
分钟
)
25
30
35
40
频数
(
次
)
20
30
40
10
(1)
求
T
的分布列;
由统计结果可得
T
的频率分布为
T
(
分钟
)
25
30
35
40
频率
0.2
0.3
0.4
0.1
以频率估计概率得
T
的分布列为
T
25
30
35
40
P
0.2
0.3
0.4
0.1
(2)
刘教授驾车从老校区出发,前往新校区做一个
50
分钟的讲座,结束后立即返回老校区,求刘教授从离开老校区到返回老校区共用时间不超过
120
分钟的概率
.
解答
设
T
1
,
T
2
分别表示往、返所需时间,
T
1
,
T
2
的取值相互独立
,
且
与
T
的分布列相同,
设事件
A
表示
“
刘教授共用时间不超过
120
分钟
”
,
由于
讲座时间为
50
分钟
,
所以
事件
A
对应于
“
刘教授在路途中的时间不超过
70
分钟
”.
方法一
P
(
A
)
=
P
(
T
1
+
T
2
≤
70)
=
P
(
T
1
=
25
,
T
2
≤
45)
+
P
(
T
1
=
30
,
T
2
≤
40)
+
P
(
T
1
=
35
,
T
2
≤
35)
+
P
(
T
1
=
40
,
T
2
≤
30)
=
0.2
×
1
+
0.3
×
1
+
0.4
×
0.9
+
0.1
×
0.5
=
0.91.
方法二
P
( )
=
P
(
T
1
+
T
2
>
70)
=
P
(
T
1
=
35
,
T
2
=
40)
+
P
(
T
1
=
40
,
T
2
=
35)
+
P
(
T
1
=
40
,
T
2
=
40)
=
0.4
×
0.1
+
0.1
×
0.4
+
0.1
×
0.1
=
0.09
,
求相互独立事件同时发生的概率的方法
(1)
首先判断几个事件的发生是否相互独立
.
(2)
求相互独立事件同时发生的概率的方法主要有:
①
利用相互独立事件的概率乘法公式直接求解;
②
正面计算较繁或难以入手时,可从其对立事件入手计算
.
思维
升华
跟踪训练
2
(
2017·
青岛
月考
)
为了分流地铁高峰的压力,某市发改委通过听众会,决定实施低峰优惠票价制度
.
不超过
22
千米的地铁票价如下表:
解答
乘坐里程
x
(
单位:
km)
0<
x
≤
6
6<
x
≤
12
12<
x
≤
22
票价
(
单位:元
)
3
4
5
(
1)
求甲、乙两人所付乘车费用不相同的概率;
则甲、乙两人所付乘车费用相同的概率
(2)
设甲、乙两人所付乘车费用之和为随机变量
ξ
,求
ξ
的分布列
.
解答
由题意可知,
ξ
=
6,7,8,9,10
,
所以
ξ
的分布列为
ξ
6
7
8
9
10
P
题型三 独立重复试验与二项分布
命题点
1
根据独立重复试验求概率
例
3
甲、乙两支排球队进行比赛,约定先胜
3
局者获得比赛的胜利,比赛随即结束
.
除第五局甲队获胜的概率
是
外
,其余每局比赛甲队获胜的概率
都是
.
假设各局比赛结果相互独立
.
(1)
分别求甲队以
3
∶
0,3
∶
1,3
∶
2
胜利的概率;
解答
设
“
甲队以
3
∶
0,3
∶
1,3
∶
2
胜利
”
分别为事件
A
,
B
,
C
,
(2)
若比赛结果为
3
∶
0
或
3
∶
1
,则胜利方得
3
分,对方得
0
分;若比赛结果为
3
∶
2
,则胜利方得
2
分,对方得
1
分
.
求乙队得分
X
的分布列
.
解答
X
的可能取值为
0,1,2,3
,
故
X
的分布列为
X
0
1
2
3
P
命题点
2
根据独立重复试验求二项分布
例
4
一款击鼓小游戏的规则如下:每盘游戏都需击鼓三次,每次击鼓要么出现一次音乐,要么不出现音乐;每盘游戏击鼓三次后,出现一次音乐获得
10
分,出现两次音乐获得
20
分,出现三次音乐获得
100
分,没有出现音乐则扣除
200
分
(
即获得-
200
分
).
设每次击鼓出现音乐的概率
为
,
且各次击鼓出现音乐相互独立
.
(1)
设每盘游戏获得的分数为
X
,求
X
的分布列;
解答
X
可能的取值为
10,20,100
,-
200.
根据题意,有
所以
X
的分布列为
X
10
20
100
-
200
P
(2)
玩三盘游戏,至少有一盘出现音乐的概率是多少?
解答
设
“
第
i
盘游戏没有出现音乐
”
为事件
A
i
(
i
=
1,2,3)
,
所以
“
三盘游戏中至少有一盘出现音乐
”
的概率为
独立重复试验与二项分布问题的常见类型及解题策略
(1)
在求
n
次独立重复试验中事件恰好发生
k
次的概率时,首先要确定好
n
和
k
的值,再准确利用公式求概率
.
(2)
在根据独立重复试验求二项分布的有关问题时,关键是理清事件与事件之间的关系,确定二项分布的试验次数
n
和变量的概率,求得概率
.
思维
升华
跟踪训练
3
(2016·
沈阳模拟
)
某学校举行联欢会,所有参演的节目都由甲、乙、丙三名专业老师投票决定是否获奖
.
甲、乙、丙三名老师都有
“
获奖
”
、
“
待定
”
、
“
淘汰
”
三类票各一张,每个节目投票时,甲、乙、丙三名老师必须且只能投一张票,每人投三类票中的任何一类票的概率都
为
,
且三人投票相互没有影响
.
若投票结果中至少有两张
“
获奖
”
票,则决定该节目最终获一等奖;否则,该节目不能获一等奖
.
(1)
求某节目的投票结果是最终获一等奖的概率;
解答
设
“
某节目的投票结果是最终获一等奖
”
这一事件为
A
,
则
事件
A
包括:该节目可以获两张
“
获奖
”
票
,
或者
获三张
“
获奖
”
票
.
(2)
求该节目投票结果中所含
“
获奖
”
和
“
待定
”
票票数之和
X
的分布列
.
解答
所含
“
获奖
”
和
“
待定
”
票票数之和
X
的值为
0,1,2,3.
因此
X
的分布列为
X
0
1
2
3
P
典例
(1)
中国乒乓球队甲、乙两名运动员参加奥运乒乓球女子单打比赛,甲夺得冠军的概率
是
,
乙夺得冠军的概率
是
,
那么中国队夺得女子乒乓球单打冠军的概率为
________.
(2)
某射手每次射击击中目标的概率
都是
,
这名射手射击
5
次,有
3
次连续击中目标,另外两次未击中目标的概率是
________.
独立
事件与互斥事件
现场纠错
系列
18
错解展示
现场纠错
纠错心得
(1)
搞清事件之间的关系,不要混淆
“
互斥
”
与
“
独立
”.
(2)
区分独立事件与
n
次独立重复试验
.
返回
∵
A
、
B
是互斥事件,
(2)
设
“
第
i
次射击击中目标
”
为事件
A
i
(
i
=
1,2,3,4,5)
,
“
射手在
5
次射击中,有
3
次连续击中目标,另外
2
次未击中目标
”
为事件
A
,则
返回
课时作业
1.
把一枚硬币连续抛两次,记
“
第一次出现正面
”
为事件
A
,
“
第二次出现正面
”
为事件
B
,则
P
(
B
|
A
)
等于
答案
解析
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
√
2.(2016·
长春模拟
)
一袋中有
5
个白球,
3
个红球,现从袋中往外取球,每次任取一个记下颜色后放回,直到红球出现
10
次时停止,设停止时共取了
X
次球,则
P
(
X
=
12)
等于
答案
解析
√
“
X
=
12
”
表示第
12
次取到红球,前
11
次有
9
次取到红球,
2
次取到白球,
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3.
已知
A
,
B
是两个相互独立事件,
P
(
A
)
,
P
(
B
)
分别表示它们发生的概率,则
1
-
P
(
A
)
P
(
B
)
是下列哪个事件的
概率
A.
事件
A
,
B
同时发生
B.
事件
A
,
B
至少有一个发生
C.
事件
A
,
B
至多有一个发生
D.
事件
A
,
B
都不发生
答案
解析
√
P
(
A
)
P
(
B
)
是指
A
,
B
同时发生的概率
,
1
-
P
(
A
)·
P
(
B
)
是
A
,
B
不同时发生的概率,
即事件
A
,
B
至多有一个发生的概率
.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
√
答案
解析
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
设
“
甲命中目标
”
为事件
A
,
“
乙命中目标
”
为事件
B
,
“
丙命中目标
”
为事件
C
,
则击中目标表示事件
A
,
B
,
C
中至少有一个发生
.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
√
∵
函数
f
(
x
)
=
x
2
+
4
x
+
X
存在零点,
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
答案
解析
6.(2016·
安徽黄山屯溪一中月考
)
甲罐中有
5
个红球,
2
个白球和
3
个黑球,乙罐中有
4
个红球,
3
个白球和
3
个黑球
.
先从甲罐中随机取出一球放入乙罐,分别以
A
1
,
A
2
和
A
3
表示由甲罐取出的球是红球,白球和黑球的事件;再从乙罐中随机取出一球,以
B
表示由乙罐取出的球是红球的事件,则下列结论中正确的是
答案
解析
B.
事件
B
与事件
A
1
相互独立
D.
P
(
B
)
的值不能确定,它与
A
1
,
A
2
,
A
3
中哪一个发生都有关
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
√
由题意
A
1
,
A
2
,
A
3
是两两互斥的事件,
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
由此知
A
,
D
不正确
.
故选
C
.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
∵
X
~
B
(2
,
p
)
,
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
答案
解析
答案
解析
灯泡甲亮满足的条件是
a
,
c
两个开关都开,
b
开关必须断开,否则短路
.
设
“
a
闭合
”
为事件
A
,
“
b
闭合
”
为事件
B
,
“
c
闭合
”
为事件
C
,
则甲灯亮应为事件
AC
,且
A
,
B
,
C
之间彼此独立,
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
答案
解析
设事件
A
发生的概率为
p
,
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
10.(2016·
荆州质检
)
把一枚硬币任意抛掷三次,事件
A
=
“
至少一次出现反面
”
,事件
B
=
“
恰有一次出现正面
”
,则
P
(
B
|
A
)
=
________.
答案
解析
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
11.
现有
4
个人去参加某娱乐活动,该活动有甲、乙两个游戏可供参加者选择
.
为增加趣味性,约定:每个人通过掷一枚质地均匀的骰子决定自己去参加哪个游戏,掷出点数为
1
或
2
的人去参加甲游戏,掷出点数大于
2
的人去参加乙游戏
.
(1)
求这
4
个人中恰有
2
人去参加甲游戏的概率;
解答
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
设
“
这
4
个人中恰有
k
人去参加甲游戏
”
为事件
A
k
(
k
=
0,1,2,3,4).
这
4
个人中恰有
2
人去参加甲游戏的概率为
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
(2)
求这
4
个人中去参加甲游戏的人数大于去参加乙游戏的人数的概率;
解答
设
“
这
4
个人中去参加甲游戏的人数大于去参加乙游戏的人数
”
为事件
B
,
则
B
=
A
3
∪
A
4
.
由于
A
3
与
A
4
互斥,故
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
(3)
用
X
,
Y
分别表示这
4
个人中去参加甲,乙游戏的人数,记
ξ
=
|
X
-
Y
|
,求随机变量
ξ
的分布列
.
解答
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
ξ
的所有可能取值为
0,2,4.
由于
A
1
与
A
3
互斥,
A
0
与
A
4
互斥,故
所以
ξ
的分布列是
ξ
0
2
4
P
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
12.(2016·
西安模拟
)
在一块耕地上种植一种作物,每季种植成本为
1 000
元,此作物的市场价格和这块地上的产量均具有随机性,且互不影响,其具体情况如下表:
作物产量
(kg)
300
500
概率
0.5
0.5
作物市场价格
(
元
/kg)
6
10
概率
0.4
0.6
(1)
设
X
表示在这块地上种植
1
季此作物的利润,求
X
的分布列;
解答
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
设
A
表示事件
“
作物产量为
300 kg
”
,
B
表示事件
“
作物市场价格为
6
元
/kg
”
,
300
×
10
-
1 000
=
2 000,300
×
6
-
1 000
=
800.
由题设知
P
(
A
)
=
0.5
,
P
(
B
)
=
0.4
,
因为利润=产量
×
市场价格-成本
.
所以
X
所有可能的取值为
500
×
10
-
1 000
=
4 000,500
×
6
-
1 000
=
2 000
,
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
=
(1
-
0.5)
×
0.4
+
0.5
×
(1
-
0.4)
=
0.5
,
故
X
的分布列为
P
(
X
=
800)
=
P
(
A
)
P
(
B
)
=
0.5
×
0.4
=
0.2
,
X
4 000
2 000
800
P
0.3
0.5
0.2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
(2)
若在这块地上连续
3
季种植此作物,求这
3
季中至少有
2
季的利润不少于
2 000
元的概率
.
解答
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
设
C
i
表示事件
“
第
i
季利润不少于
2 000
元
”
(
i
=
1,2,3)
,
P
(
C
1
C
2
C
3
)
=
P
(
C
1
)
P
(
C
2
)
P
(
C
3
)
=
0.8
3
=
0.512
;
由题意知
C
1
,
C
2
,
C
3
相互独立,由
(1)
知,
P
(
C
i
)
=
P
(
X
=
4 000)
+
P
(
X
=
2 000)
=
0.3
+
0.5
=
0.8(
i
=
1,2,3)
,
3
季的利润均不少于
2 000
元的概率为
3
季中有
2
季的利润不少于
2 000
元的概率为
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
所以,这
3
季中至少有
2
季的利润不少于
2 000
元的概率为
0.512
+
0.384
=
0.896.
=
3
×
0.8
2
×
(1
-
0.8)
=
0.384
,
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
*13.
李明在
10
场篮球比赛中的投篮情况统计如下
(
假设各场比赛相互独立
)
:
场次
投篮次数
命中次数
场次
投篮次数
命中次数
主场
1
22
12
客场
1
18
8
主场
2
15
12
客场
2
13
12
主场
3
12
8
客场
3
21
7
主场
4
23
8
客场
4
18
15
主场
5
24
20
客场
5
25
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
(1)
从上述比赛中随机选择一场,求李明在该场比赛中投篮命中率超过
0.6
的概率;
根据投篮统计数据,在
10
场比赛中,李明投篮命中率超过
0.6
的场次有
5
场,分别是主场
2
,主场
3
,主场
5
,客场
2
,客场
4.
所以在随机选择的一场比赛中,李明的投篮命中率超过
0.6
的概率是
0.5.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解答
(2)
从上述比赛中随机选择一个主场和一个客场,求李明的投篮命中率一场超过
0.6
,一场不超过
0.6
的概率
.
解答
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
记事件
A
为
“
在随机选择的一场主场比赛中李明的投篮命中率超过
0.6
”
,
根据投篮统计数据,
P
(
A
)
=
0.6
,
P
(
B
)
=
0.4.
事件
B
为
“
在随机选择的一场客场比赛中李明的投篮命中率超过
0.6
”
,
事件
C
为
“
在随机选择的一个主场和一个客场比赛中,李明的投篮命中率一场超过
0.6
,一场不超过
0.6
”.
所以,在随机选择的一个主场和一个客场中,李明的投篮命中率一场超过
0.6
,一场不超过
0.6
的概率为
0.52.
=
0.6
×
0.6
+
0.4
×
0.4
=
0.52.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13