概率模型的辨识与应用
高考常考的概率模型有相互独立事件的概率模型、二项分布模型、超几何分布模型和正态分布模型,其中二项分布与超几何分布模型的辨识一直是学生的难点和易错点.
二项分布与超几何分布的区别与联系
超几何分布
二项分布
区别
描述的是不放回抽样问题(总体在变化),一次性取
描述的是有放回抽样问题(总体不改变),一个一个地取
考察对象分为两类
每一次试验是伯努利试验
已知各类对象的个数
联系
(当总体容量很大时)超几何分布可近似看作二项分布
下面就高考常考的四种概率模型予以辨识说明.
题型一相互独立事件概率模型
[典例1](2024·扶风市期末)某田径队有三名短跑运动员,根据平时训练情况统计甲、乙、丙三人100米跑(互不影响)的成绩在13s内(称为合格)的概率分别为25,34
(1)三人都合格的概率;
(2)三人都不合格的概率;
(3)三人中恰有两人合格的概率.
[解](1)设甲、乙、丙三人100米跑成绩合格分别为事件A,B,C,显然事件A,B,C相互独立,
且P(A)=25,P(B)=34,P(C)=13,设恰有k人合格的概率为Pk(k=0,1,2
则三人都合格的概率:P3=P(ABC)=P(A)P(B)P(C)=25×3
(2)三人都不合格的概率:P0=P(ABC)=P(A)·
(3)三人中恰有两人合格的概率:P2=P(ABC)+P(ABC
反思领悟相互独立事件概率模型的特征
(1)实际问题中所涉及的若干事件中每一个是否发生互不影响;
(2)因为事件A1,A2,A3,…,An相互独立,则满足P(A1·A2·A3·…·An)
(3)求解相互独立事件的概率问题时,常涉及互斥、对立事件的概率求值.
题型二二项分布概率模型
[典例2]甲、乙两名运动员进行羽毛球单打比赛,根据以往比赛的胜负情况知道.每一局甲胜的概率为23,乙胜的概率为13.比赛采用三局两胜制,先胜两局者获胜.商定每局比赛(决胜局第三局除外)胜者得3分,败者得1分;决胜局胜者得2分,败者得
(1)求比赛结束甲得6分的概率;
(2)设比赛结束乙得X分,求随机变量X的分布列与数学期望.
[解](1)记事件A为“比赛结束甲得6分”,
则事件A为“乙以0∶2败给甲或乙以1∶2败给甲”,
所以P(A)=232+C2
所以比赛结束甲得6分的概率为2027
(2)由题意得,X可取2,4,6,
则P(X=2)=232=
P(X=4)=C21×
P(X=6)=C21×
即X的分布列为
X
2
4
6
P
49
827
727
所以E(X)=2×49+4×827+6×727
反思领悟二项分布概率模型的特征
(1)在每一次试验中,试验结果只有两个,即发生与不发生;
(2)各次试验中的事件是相互独立的;
(3)在每一次试验中,事件发生的概率保持不变.
题型三超几何分布概率模型
[典例3](2024·河南安阳高三期末)不负青山,力换“金山”,民宿旅游逐渐成为一种热潮,山野乡村的民宿深受广大旅游爱好者的喜爱.某地区结合当地资源,按照“山上生态做减法、山下产业做加法”的思路,科学有序地发展环山文旅康养产业,温泉度假小镇、环山绿道、农家乐提档升级、特色民宿群等一批生态产业项目加快实施.为了在节假日接待好游客,该地旅游局对本地区各乡村的普通型民宿和品质型民宿进行了调研,随机抽取了10家乡村民宿,统计得到各家的房间数如下表:
民宿
甲
乙
丙
丁
戊
己
庚
辛
壬
癸
普通型民宿
19
5
4
17
13
18
9
20
10
15
品质型民宿
6
1
2
10
11
10
9
12
8
5
(1)若旅游局随机从乙、丙2家各选2间民宿进行调研,求选出的4间均为普通型民宿的概率;
(2)从这10家中随机抽取4家民宿,记其中普通型民宿的房间不低于17间的有X家,求X的分布列和数学期望.
[解](1)设“从乙家选2间民宿,选到的2间民宿为普通型”为事件A;“从丙家选2间民宿,选到的2间民宿为普通型”为事件B,
所以选出的4间均为普通型民宿的概率为P(AB)=P(A)P(B)=C52C
(2)这10家民宿,其中普通型民宿的房间不低于17间的有4家,随机变量X的可能取值有0,1,2,3,4,则P(X=0)=C64C104
P(X=1)=C41C63
P(X=2)=C42C62
P(X=3)=C43C61
P(X=4)=C44C
即X的分布列为
X
0
1
2
3
4
P
114
821
37
435
1210
所以E(X)=0×15210+1×80210+2×90210+3×24210+4×1210
反思领悟解决超几何分布问题的两个关键点
(1)超几何分布是概率分布的一种形式,一定要注意公式中字母的范围及其意义,解决问题时可以直接利用公式求解,但不能机械地记忆.
(2)超