二项分布与超几何分布中的最值问题——极大似然估计
人A选三P81探究与发现研究了二项分布的有关性质,你明白研究此类问题的方法吗?实际上,这类通过若干次试验,观察其结果,利用试验结果得到某个参数值能够使样本出现的概率为最大,则称为极大似然估计.
极大似然估计是建立在极大似然原理的基础上的一个统计方法,是概率论在统计学中的应用.极大似然估计提供了一种给定观察数据来评估模型参数的方法,即:“模型已定,参数未知”.
一、二项分布中的最值问题
1.当p给定时,可得到函数f(k)=Cnkpk·(1-p)n-k,k=0,1,2,…,n,这个是数列的最值问题:pkpk-1=Ckn
当k<(n+1)p时,pk>pk-1,pk随k值的增大而增大;当k>(n+1)p时,pk<pk-1,pk随k值的增大而减小.如果(n+1)p为正整数,当k=(n+1)p时,pk=pk-1,此时这两项概率均为最大值.如果(n+1)p为非整数,而k取(n+1)p的整数部分,则pk是唯一的最大值.
提醒在二项分布中,若数学期望为整数,则当随机变量k等于期望时,概率最大.
2.当k给定时,可得到函数f(p)=Cnkpk·(1-p)n-k,p∈(0,1),这个是函数的最值问题,可以用导数求函数最值与最值点:f(p)=Cnk[kpk-1(1-p)n-k-pk(n-k)·(1-p)n-k-1]=Cnkpk-1(1-p)n-k-1[k(1-p)-(n-k)p]=Cnkpk-1(1-p)n-
当k=1,2,…,n-1时,由于当p<kn时,f(p)>0,f(p)单调递增,当p>kn时,f(p)<0,f(p)单调递减,故当p=kn时,f(p)取得最大值,f(p)max=f(kn).又当p→0,f(p)→0,当p→1时,f(p)→0,从而f(
角度1“p定型”二项分布的最值
目前不少网络媒体都引入了虚拟主播,某视频平台引入虚拟主播A,在第1天的直播中有超过100万次的观看.
(1)已知小李第1天观看了虚拟主播A的直播,若小李前一天观看了虚拟主播A的直播,则当天观看虚拟主播A的直播的概率为13,若前一天没有观看虚拟主播A的直播,则当天观看虚拟主播A的直播的概率为35,求小李第2天与第3天至少有一天观看虚拟主播A
(2)若未来10天内虚拟主播A的直播每天有超过100万次观看的概率均为23,记这10天中每天有超过100万次观看的天数为X.问k为何值时,P(X=k)最大
规律方法
本题解题的关键是理解X服从二项分布B(10,23),结合二项分布的概率公式,利用P(X=k+1)P(X=k)=2(10-k)k
角度2“k定型”二项分布的最值
(2024·吉安期中)本届杭州亚运会是首届采用云上转播的亚运会,预计在云上传输最大60路高清和超高清信号,某企业负责生产所需的某种高清转播设备,设生产该款设备的次品率为p(0<p<1),且各套设备的生产互不影响.
(1)生产该款设备需要两道工序,且互不影响,假设每道工序的次品率依次为p1=110,p2=1
①求p;
②现对该企业生产的设备进行自动智能检测,自动智能检测为次品(注:合格品不会被误检成次品)的设备会被自动淘汰,若自动智能检测为合格,则再进行人工抽检,已知自动智能检测显示该款设备的合格率为96%,求人工抽检时,抽检的一套设备是合格品的概率.
(2)视p为概率,记从该企业生产的设备中随机抽取n套,其中恰含m(n>m)个次品的概率为f(p),求证:f(p)在p=mn时取得最大值
规律方法
本题解题的关键是在寻求f(p)=Cnmpm·(1-p)n-m(0<p<1)的最大值时,把f(p)理解为p的函数,
二、超几何分布中的最值问题
将从a件次品,b件正品中取出n件产品的可能组合的全体作为样本点,总数为Ca+bn.其中,次品出现k次的可能为CakCbn-k.令N=a+b,则所求概率为hk(N)=CakCN-an-kCNn,即hk(N)hk(N-1)=CakCN-an-kCNnCakCN-1-an-kCN-1n=N2-aN-
(1)一个袋中有形状、大小完全相同的100个小球,其中n(2≤n≤92)个红球,其余为白球.从中一次性任取10个小球,将“恰好含有2个红球”的概率记为f(n),则f(n)取得最大值时n=()
A.10 B.20
C.30 D.40
(2)(2024·浙江Z20联考节选)2023年中央一号文件指出,民族要复兴,乡村必振兴.为助力乡村振兴,某电商平台准备为某地的农副特色产品开设直播带货专场直播前,此平台用不同的单价试销.并在购买的顾客中进行体验调查问卷.已知有N(N>30)名热心参与问卷的顾客,此平台决定在直播中专门为他们设置两次抽奖活动,每次抽奖都是由系统独立、随机地从这N名顾客中抽取20名顾客,抽中顾客