基本信息
文件名称:微拓展 二项分布与超几何分布中的最值问题——极大似然估计.docx
文件大小:130.86 KB
总页数:5 页
更新时间:2025-06-14
总字数:约4.95千字
文档摘要

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

解:(1)由已知小李第2天和第3天都没有观看虚拟主播A直播的概率为(1-13)×(1-35)=23×2

所以小李第2天和第3天至少有一天观看虚拟主播A直播的概率为1-415=11

(2)由已知X服从二项分布B(10,23),所以P(X=k)=C

由P(X=k+1)P(X

当k≤6时,2(10-k)k+1>1,所以P(X=k+1)P(X=k

当k≥7时,2(10-k)k+1<1,所以P(X=k+1)P(X=k

综上,当k=7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

解:(1)①因为两道生产工序互不影响,所以p=1-(1-p1)(1-p2)=29200

②记该款设备自动智能检测合格为事件A,人工抽检合格为事件B,

且P(A)=96%,P(AB)=1-p=171200

则人工抽检时,抽检的一套设备恰是合格品的概率为P(B|A)=P(AB)

(2)证明:因为各套设备的生产互不影响,所以f(p)=Cnmpm(1-p)n-m(0<p<

则f(p)=Cnm[mpm-1(1-p)n-m-(n-m)·pm(1-p)n-m-1]=Cnmpm-1(1-p)n-m-1(

令f(p)=0,得p=mn

当0<p<mn时,f(p)>0,f(p)单调递增

当mn<p<1时,f(p)<0,f(p)单调递减

所以