崔 文 侯宇虹
(山東省文登第一中學(xué) 26440)
侯宇虹,中學(xué)高級教師,文登區(qū)教學(xué)能手,從事高中數(shù)學(xué)解題研究.
判斷一個(gè)隨機(jī)變量是否服從二項(xiàng)分布,關(guān)鍵有兩點(diǎn):一是對立性,即一次試驗(yàn)中,事件發(fā)生與否兩者必有其一;二是重復(fù)性,即試驗(yàn)獨(dú)立重復(fù)地進(jìn)行了n次.
考點(diǎn)1:計(jì)算概率
例1 (1)將一枚均勻的硬幣拋擲6次,則正面出現(xiàn)的次數(shù)比反面出現(xiàn)的次數(shù)多的概率為____.
考點(diǎn)2:計(jì)算相關(guān)參數(shù)
例2 (1)在4次獨(dú)立重復(fù)試驗(yàn)中,隨機(jī)事件A恰好發(fā)生1次的概率不大于其恰好發(fā)生兩次的概率,則事件A在一次試驗(yàn)中發(fā)生的概率p的取值范圍是____.
故k=3或4,故填3或4.
考點(diǎn)3:寫出分布列
例3 投到某雜志的稿件,先由兩位初審專家進(jìn)行評審.若能通過兩位初審專家的評審,則予以錄用;若兩位初審專家都未予通過,則不予錄用;若恰能通過一位初審專家的評審,則再由第三位專家進(jìn)行復(fù)審,若能通過復(fù)審專家的評審,則予以錄用,否則不予錄用.設(shè)稿件能通過各初審專家評審的概率均為0.5,復(fù)審的稿件能通過評審的概率為0.3.各專家獨(dú)立評審.
(1)求投到該雜志的1篇稿件被錄用的概率;
(2)記X表示投到該雜志的4篇稿件中被錄用的篇數(shù),求X的分布列.
解析(1)記A表示事件:稿件能通過兩位初審專家的評審;
B表示事件:稿件恰能通過一位初審專家的評審;
C表示事件:稿件能通過復(fù)審專家的評審;
D表示事件:稿件被錄用.
則D=A+BC,
而P(A)=0.5×0.5=0.25,P(B)=2×0.5×0.5=0.5,P(C)=0.3
故P(D)=P(A+BC)=P(A)+P(B)·P(C)=0.25+0.5×0.3=0.4.
(2)隨機(jī)變量X服從二項(xiàng)分布,即X~B(4,0.4),
X的可能取值為0,1,2,3,4,且
P(X=0)=(1-0.4)4=0.1 296,
P(X=4)=0.44=0.0 256.
故其分布列為
X01234P0.12960.34560.34560.15360.0256
評注首先要分析出X服從二項(xiàng)分布,然后結(jié)合公式求解即可.特別強(qiáng)調(diào)運(yùn)算的準(zhǔn)確性,分布列寫完后,要注意檢驗(yàn)分布列中概率和為1.
考點(diǎn)4:計(jì)算數(shù)學(xué)期望和方差
例4 (1)已知隨機(jī)變量X服從二項(xiàng)分布B(n,p).若E(X)=30,D(X)=20,則p=____.
(2)若X~B(n,p),且E(X)=6,D(X)=3,則P(X=1)的值為( ).
A.3×2-2B.2-4C.3×2-10D.2-8
評注若X~B(n,p),則E(X) =np,D(X)=np(1-p).此公式需要熟練記憶.
考點(diǎn)5:交匯考查
評注本例與數(shù)列交匯考查,只要分析出“S7=3”包含的基本事件,并且知道試驗(yàn)為“獨(dú)立重復(fù)試驗(yàn)”即可.
考點(diǎn)6:綜合運(yùn)用
例6 某商場舉行有獎(jiǎng)促銷活動,顧客購買一定金額的商品后即可抽獎(jiǎng).每次抽獎(jiǎng)都是從裝有4個(gè)紅球、6個(gè)白球的甲箱和裝有5個(gè)紅球、5個(gè)白球的乙箱中,各隨機(jī)摸出1個(gè)球.在摸出的2個(gè)球中,若都是紅球,則獲一等獎(jiǎng);若只有1個(gè)紅球,則獲二等獎(jiǎng);若沒有紅球,則不獲獎(jiǎng).
(1)求顧客抽獎(jiǎng)1次能獲獎(jiǎng)的概率;
(2)若某顧客有3次抽獎(jiǎng)機(jī)會,記該顧客在3次抽獎(jiǎng)中獲一等獎(jiǎng)的次數(shù)為X,求X的分布列和數(shù)學(xué)期望.
解析(1)記事件A1={從甲箱中摸出的1個(gè)球是紅球},A2={從乙箱中摸出的1個(gè)球是紅球},B1={顧客抽獎(jiǎng)1次獲一等獎(jiǎng)},B2={顧客抽獎(jiǎng)1次獲二等獎(jiǎng)},C={顧客抽獎(jiǎng)1次能獲獎(jiǎng)}.
由題意,A1與A2相互獨(dú)立,A1A2與A1A2互斥,B1與B2互斥,且B1=A1A2,B2=A1A2+A1A2,C=B1+B2.
P(B2)=P(A1A2+A1A2)=P(A1A2)+P(A1A2)
=P(A1)P(A2)+P(A1)P(A2)
=P(A1)(1-P(A2))+(1-P(A1))P(A2)
故X的分布列為
X0123P6412548125121251125
評注高考中二項(xiàng)分布題目要么以小題的形式出現(xiàn),要么作為解答題的一部分出現(xiàn).在解答題中,數(shù)學(xué)期望和方差一般套用公式直接計(jì)算.
[1]中華人民共和國教育部.普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))[M].北京:人民教育出版社,2003.
[2]人民教育出版社課程教材研究所,中學(xué)數(shù)學(xué)課程教材實(shí)驗(yàn)研究組.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書《數(shù)學(xué)》(選修2-3)[M].北京:人民教育出版社,2007(04).