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方法技巧专题22 概率与离散型随机变量的分布列(解析版).docx
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方法技巧 22 概率与离散型随机变量的分布列及期望
解析篇
一、 概率与离散型随机变量的分布列及期望知识框架
二、求随机变量的概率的方法
【一】利用古典概型求随机变量的概率
1. 例题
【例 1】已知某校甲、乙、丙三个年级的学生志愿者人数分别为 240,160,160.现采用分层抽样的方法从中抽
取 7 名同学去某敬老院参加献爱心活动.
(1)应从甲、乙、丙三个年级的学生志愿者中分别抽取多少人?
(2)设抽出的 7 名同学分别用 A,B,C,D,E,F,G 表示,现从中随机抽取 2 名同学承担敬老院的卫
生工作.
①试用所给字母列举出所有可能的抽取结果;
②设 M 为事件“抽取的 2 名同学来自同一年级”,求事件 M 发生的概率.
1、古典概型的定义:如果一个随机试验所包含的单位事件是有限的,且每个单位事件发生的可能性
均相等,则这个随机试验叫做拉普拉斯试验,这种条件下的概率模型就叫古典概型。
2、求古典概型概率的步骤:
(1)判断试验是否为古典概型;
(2)利用列举法或排列组合知识求出基本事件总数 与事件 包含的基本事件数 ;
(3)利用公式 求出事件 的概率.
n
A
m
n
m
AP �)(
A
【解析】(1)因为甲、乙、丙三个年级的学生志愿者人数之比为 3∶2∶2,由于采用分层抽样的方法从中抽
取 7 名同学,所以应从甲、乙、丙三个年级的学生志愿者中分别抽取 3 人,2 人,2 人.
(2)①从抽取的 7 名同学中随机抽取 2 名同学的所有可能结果为:
{A,B},{A,C},{A,D},{A,E},{A,F},{A,G},{B,C},{B,D},{B,E},{B,F},{B,G},
{C,D},{C,E},{C,F},{C,G},{D,E},{D,F},{D,G},{E,F},{E,G},{F,G},共 21 种.
②由①,不妨设抽出的 7 名同学中,来自甲年级的是 A,B,C,来自乙年级的是 D,E,来自丙年级
的是 F,G,则从抽出的 7 名同学中随机抽取的 2 名同学来自同一年级的所有可能结果为{A,B},{A,C},
{B,C},{D,E},{F,G},共 5 种.
所以事件 M 发生的概率 P(M
�
=
5
2
1
.
【例 2】在某大型活动中,甲、乙等五名志愿者被随机地分到 A,B,C,D 四个不同的岗位服务,每个岗
位至少有一名志愿者.
(1)求甲、乙两人同时参加 A 岗位服务的概率;
(2)求甲、乙两人不在同一个岗位服务的概率;
(3)求五名志愿者中仅有一人参加 A 岗位服务的概率.
【解析】(1)记“甲、乙两人同时参加 A 岗位服务”为事件 E
A
,那么 P(E
A
)=
A
3
3
C
2
5
A
4
4
=
1
4
0
,
即甲、乙两人同时参加 A 岗位服务的概率是
1
4
0
.
(2)记“甲、乙两人同时参加同一岗位服务”为事件 E,那么 P(E)=
A
4
4
C
2
5
A
4
4
=
1
1
0
,
所以甲、乙两人不在同一岗位服务的概率是 P(
E
)=1-P(E)=
9
1
0
.
(3)因为有两人同时参加 A 岗位服务的概率 P
2
=
C
2
5
A
3
3
C
2
5
A
4
4
=
1
4
,
所以仅有一人参加 A 岗位服务的概率 P
1
=1-P
2
=
3
4
.
2.
巩固提升综合练习
【练习 1】已知某校甲、乙、丙三个年级的学生志愿者人数分别为 240,160,160.现采用分层抽样的方法从
中抽取 7 名同学去某敬老院参加献爱心活动.
(1)应从甲、乙、丙三个年级的学生志愿者中分别抽取多少人?
(2)设抽出的 7 名同学分别用
A
,
B
,
C
,
D
,
E
,
F
,
G
表示,现从中随机抽取 2 名同学承担敬老院的卫生工
作.
①试用所给字母列举出所有可能的抽取结果;
②设
M
为事件“抽取的 2 名同学来自同一年级”,求事件
M
发生的概率.
【解析】(1)因为甲、乙、丙三个年级的学生志愿者人数之比为 3∶2∶2,由于采用分层抽样的方法从中抽
取 7 名同学,所以应从甲、乙、丙三个年级的学生志愿者中分别抽取 3 人,2 人,2 人.
(2)①从抽取的 7 名同学中随机抽取 2 名同学的所有可能结果为{
A
,
B
},{
A
,
C
},{
A
,
D
},{
A
,
E
},{
A
,
F
},
{
A
,
G
},{
B
,
C
},{
B
,
D
},{
B
,
E
},{
B
,
F
},{
B
,
G
},{
C
,
D
},{
C
,
E
},{
C
,
F
},{
C
,
G
},{
D
,
E
},{
D
,
F
},
{
D
,
G
},{
E
,
F
},{
E
,
G
},{
F
,
G
},共 21 种.
②不妨设抽出的 7 名同学中,来自甲年级的是
A
,
B
,
C
,来自乙年级的是
D
,
E
,来自丙年级的是
F
,
G
,则
从抽出的 7 名同学中随机抽取的 2 名同学来自同一年级的所有可能结果为{
A
,
B
},{
A
,
C
},{
B
,
C
},{
D
,
E
},{
F
,
G
},共 5 种.
所以事件
M
发生的概率
P
(
M
)=
5
2
1
.
【练习
2
】2019 年,我国施行个人所得税专项附加扣除办法,涉及子女教育、继续教育、大病医疗、住房
贷款利息或者住房租金、赡养老人等六项专项附加扣除.某单位老、中、青员工分别有 人,现
采用分层抽样的方法,从该单位上述员工中抽取 人调查专项附加扣除的享受情况.
(Ⅰ)应从老、中、青员工中分别抽取多少人?
(Ⅱ)抽取的 25 人中,享受至少两项专项附加扣除的员工有 6 人,分别记为 .享受情况如
下表,其中“ ”表示享受,“×”表示不享受.现从这 6 人中随机抽取 2 人接受采访.
员工项目
A
B
C
D
E
F
子女教育
○
○
×
○
×
○
继续教育
×
×
○
×
○
○
大病医疗
×
×
×
○
×
×
住房贷款利息
○
○
×
×
○
○
住房租金
×
×
○
×
×
×
赡养老人
○
○
×
×
×
○
(i)试用所给字母列举出所有可能的抽取结果;
(ii)设 为事件“抽取的 2 人享受的专项附加扣除至少有一项相同”,求事件 发生的概率.
72,108,120
25
, , , , ,A B C D E F
d
M
M
【解析】(I)由已知,老、中、青员工人数之比为 ,
由于采取分层抽样的方法从中抽取 25 位员工,
因此应从老、中、青员工中分别抽取 6 人,9 人,10 人.
(II)(i)从已知的 6 人中随机抽取 2 人的所有可能结果为
, , ,
,共 15 种;
(ii)由表格知,符合题意的所有可能结果为 , ,
, ,共 11 种,
所以,事件 M 发生的概率 .
【二】利用相互独立事件概率乘法公式、互斥事件概率加法公式求随机变量的概率
6 : 9 :10
{ } { } { } { } { }
, , , , , , , , ,A B A C A D A E A F
{ } { } { } { }
, , , , , , ,B C B D B E B F
{ } { } { }
, , , , ,C D C E C F
{ } { } { }
, , , , ,D E D F E F
{ } { } { } { }
, , , , , , ,A B A D A E A F
{ } { } { }
, , , , ,B D B E B F
{ } { }
, , ,C E C F
{ } { }
, , ,D F E F
11
( )
15
P M =
1.例题
【例 1】某商场有奖销售中,购满 100 元商品得 1 张奖券,多购多得.1 000 张奖券为一个开奖单位,设特
等奖 1 个,一等奖 10 个,二等奖 50 个.设 1 张奖券中特等奖、一等奖、二等奖的事件分别为 A,B,C,求:
(1)P(A),P(B),P(C);
(2)1 张奖券的中奖概率;
(3)1 张奖券不中特等奖且不中一等奖的概率.
【解析】(1)易知 P(A)=
1
1
0
0
0
,P(B)=
1
1
0
0
,P(C)=
1
2
0
.
(2)1 张奖券中奖包含中特等奖、一等奖、二等奖.设“1 张奖券中奖”这个事件为 M,则 M=A∪B∪C.
因为 A,B,C 两两互斥,
所以 P(M)=P(A∪B∪C)=P(A)+P(B)+P(C)
=
1
+
1
0
+
5
0
1
0
0
0
=
6
1
1
0
0
0
.
故 1 张奖券的中奖概率为
6
1
1
0
0
0
.
(3)设“1 张奖券不中特等奖且不中一等奖”为事件 N,则事件 N 与“1 张奖券中特等奖或中一等奖”
为对立事件,
1、相互独立事件:
(1)定义:对于事件 A,B,若事件 A 的发生与事件 B 的发生互不影响,则称事件 A,B 是相互独立
事件.
(2)相互独立事件概率乘法公式: .
2、互斥事件:
(1)定义:事件 A 与事件 B 在任何一次实验中不会同时发生.
(2)概率加法公式: .
3、互斥事件与相互独立事件的相同点与不同点:
(1)相同点:二者都是描述两个事件间的关系.
(2)不同点:互斥事件强调两事件不可能同时发生,即 P(AB)=0,相互独立事件则强调一个事件的
发生与否对另一个事件发生的概率没有影响.
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