高中数学必修二重点题型解析-济南高中数学老师张伟
专题八之概率
【知识概要】
一、古典概型
●1.随机事件
(1)必然事件:在一定条件下必然发生的事件。
(2)随机事件:在一定条件下,可能发生也可能不发生事件的事件。
(3)不可能事件:在一定条件下不可能发生的事件。
●2.频率与概率
(1)频率:在相同的条件S下重复n次试验,观察某一事件A是否出现,
称n次试验中事件A出现的次
数
n
A
为事件A出现的频数,称事件A出现的比例
f
n
?<
br>A
?
?
n
A
为事件A出现的频率。
n
(2)概率:对于给定的随机事件A,如果随着试验次数的增加,事件A发
生的频率
f
n
(A)
稳定在某个常数上,把这个常数记作
P(A)
,称为事件A的概率,
简称为A的概率。
●3.概率的性质与计算
(1)随机事件A的
概率为:
P
?
A
?
?
A包含的基本事件的个数
基本事件的总数
(2)概率的基本性质:
0?P(A)?1
;必然事
件的概率为1,不可能事件的概
率为0。
●4.基本方法:寻找一次试验等可能的结
果数的基本方法——枚举法,用枚
举法来寻找试验的结果数时注意合理地分类。
二、几何概型
●1.几何概型的概念:如果每个事件发生的概率只与构成事件区域的长度(面
积或体积等)成比例,则这样的概率模型叫几何概型。
●2.几何概型计算:在几何概型中,事件A的概率为:
P
?
A
?
?
构成事件A的区域长度(面积或体积)
试验的全部结果所构成的长度(面积或体积)
●3.基本方法
(1)适当地选择角度;
(2)将基本事件转化为与之对应的区域;
(3)将事件A转化为与之对应的区域;
(4)一般如果所设及的问题是一个单变量,可能测
度是长度,角度等,如
果涉及两个变化量的随机试验,可设这两个变量
x,y
(如约会
问题),利用平面直
角坐标系研究
(x,y)
组成的点集。
三、互斥事件及其概率
●1.基本概念
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(1)互斥事件:不可能同时发生的两个事件叫互斥事件。
一般地,如果事件
A
1
,A
2
,,A
n<
br>中的任何两个都是互斥事件,那么就说
A
1
,A
2
,,An
彼此互斥。
(2)对立事件:如果两个互斥事件中必有一个发生,那么这两个事件叫对
立事件。
●2.有关计算:若事件A与事件B互斥,则
P(A?B)?P(A)?P(B)
;
特别地,若事
件A与事件B互为对立事件,则
P(A)?1?P(B)
;如果事件A
1
,A
2
,,A
n
中的任何两
个都是互斥事
件,则
P(A
1
?A
2
??A
n
)?P(A
1
)?P(A
2
)??P(A
n
)
。
四、随机变量
1. 随机试验的结构应该是不确定的.试验如果满足下述条件:
①试验可以在相同的情形下重复进行;
②试验的所有可能结果是明确可知的,并且不止一个;
③每次试验总是恰好出现这些结果中的一个,但在一次试验之前却不能肯定这次
试验会出现哪一
个结果.
它就被称为一个随机试验.
2. 离散型随机变量:如果对于随机变量可能取的值
,可以按一定次序一一列出,
这样的随机变量叫做离散型随机变量.若ξ是一个随机变量,a,b是常数
.则
?
?a
?
?b
也是一个随机变量.一般地,若ξ是随机变量,<
br>f(x)
是连续函数或单调
函数,则
f(
?
)
也是随
机变量.也就是说,随机变量的某些函数也是随机变量.
设离散型随机变量ξ可能取的值为:
x
1
,x
2
,?,x
i
,?
ξ取每一个
值
x
1
(
i?
1,2,
?
)
的概率
P(
?
?x
i
)?p
i
,则表称为随机变量ξ的概率分布
,
简称ξ的分布列.
?
x
1
p
1
P
x
2
p
2
…
…
x
i
p
i
…
…
有性质①
p
1
?0,i?1,2,?
;
②
p
1
?p
2
???p
i
???1
. <
br>注意:若随机变量可以取某一区间内的一切值,这样的变量叫做连续型随机变量.
例如:
?
?[0,5]
即
?
可以取0~5之间的一切数,包括整数、小数、无理数.
3. ⑴二项分布:如果在一次试验中某事件发生的概率是P,那么在n次独立重
kn?k复试验中这个事件恰好发生k次的概率是:
P(ξ?k)?C
k
[其中
n
pq
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k?0,1,?,n,q?1?p
]
于是得到随机变量ξ的概率
分布如下:我们称这样的随机变量ξ服从二项分布,
kn?k
记作
?
~B(n
·p),其中n,p为参数,并记
C
k
?b(k;n?p)
.
n
pq
⑵二项分布的判断与应用.
①二项分布,实际是对n次独立重复试验
.关键是看某一事件是否是进行n次独
立重复,且每次试验只有两种结果,如果不满足此两条件,随机变
量就不服从二
项分布.
②当随机变量的总体很大且抽取的样本容量相对于总体来说又比较小,
而每次抽
取时又只有两种试验结果,此时可以把它看作独立重复试验,利用二项分布求其
分布列
.
4. 几何分布:“
?
?k
”表示在第k次独立重复试验时,事件第一次
发生,如果把
k次试验时事件A发生记为
A
k
,事A不发生记为
A<
br>k
,P(A
k
)?q
,那么
P(ξ?k)?P(A
1
A
2
?A
k?1
A
k
)
.根据相互独立事
件的概率乘法分式:
的概率分布
…
…
k?1
P(ξ?k)?P(
A
1
)P(A
2
)?P(A
k?1
)P(A
k)
?
qp(k
?
1,2,3,
?
)
于是得到随
机变量ξ
列.
?
P
1
q
2
qp
3
q
2
p
…
…
k
q
k?1
p
我们称ξ服从几何分布,并记
g
(k,p)?q
k?1
p
,其中
q?1?p.k?1,2,3?
5. ⑴超几何分布:一批产品共有N件,其中有M(M<N)件次品,今抽取
n(1?n?N
)
件,则其中的次品数ξ
P(ξ?k)?
kk
C
M
?CN
n
?
?
M
n
C
N
是一离散型随机变
量,分布列为
M件次品中取k件,从N-M
?(0?k?M,0?n?k?N?M)
.
〔分子是从
件正品中取n-k件的取法数,如果规定
m
<
r
时
C
m
r
?0
,则k的范围可以写为k=0,
1,…,n.〕
⑵超几何分布的另一种形式:一批产品由 a件次品、b件正品组成,今抽取n
件(1≤n≤a
+b),则次品数ξ的分布列为
P(ξ?k)?
n?k
C
k
a
?C
b
C
a?
n
b
k
?
0,1,
?
,n.
.
⑶超几何分布与二项分布的关系.
设一批产品由a件次品、
b件正品组成,不放回抽取n件时,其中次品数ξ服从
超几何分布.若放回式抽取,则其中次品数
?
的分布列可如下求得:把
a?b
个产
kn?k
品编号,则抽取n
次共有
(a?b)
n
个可能结果,等可能:
(η?k)
含
C
k
个结果,
n
ab
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