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概率、组合、二项式定理和杨辉三角

概率
2.1离散型随机变量及其分布列
一、离散型随机变量 在射击比赛中,选手击中靶上的圆形或环形区域内得分,得分值由靶心往外依次可记为:10环,9环,8环,…,1环,0环。

那么射击选手射击一次,可以出现的结果为:10环,9环,8环,…,1环,0环。

例如抛一枚硬币,所有可能的结果是:“正面向上”,“反面向上”。

1、 随机变量:在这些试验中,试验可能出现的结果可以用一个变量X 来表示,并且X 是
随着试验的结果的不同而变化的,我们把变量X 叫做一个随机变量。

随机变量常用大写字母X,Y …表示。

例如:设某射击选手每次射击所得的环数是X ,那么X 是一个随机变量。

X 的取值范围是{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}。

例:100件产品中,含有5件次品,从中取出4件,那么可能出现的“次品件数”。

设X 是一个随机变量,X={ }。

练习1:写出下列各离散型随机变量可能取的值:
(1)从10张已编号的卡片(1—10号)中任取一张,被取出的卡片的号数; (2)抛掷一个骰子得到的点数;
(3)一个袋子里装有5个白球和5个黑球,从中任取3个,其中所含白球的个数;
练习2:把一枚硬币先后抛掷两次,如果出现两个正面得5分,出现两个反面得-3分,其他结果得0分,列表写出可能出现的结果与对应的分值。

2、离散型随机变量:如果随机变量X 的所有可能的取值都能一一列举出来,则称X 为离散型随机变量。

二、离散型随机变量的分布列
1、 离散型随机变量X 的概率分布(或离散型随机变量X 的分布列)
概率分布表需要列出: (1) X 所有可能的值;
(2) X 取每一个值的概率。

如下表:
X x1 x2 … xi … xn P
p1
p2

pi

pn
2、 离散型随机变量的分布列有下面两条性质:
(1) p i ≥0,i=1,2,3…. ,n ; (2) p 1+p 2+…+p n =1.
3、 两点分布:如果随机变量X 的分布列为 其中0<p<1,p+q=1,则称离散型随机变量X 服从参数
为p 的两点分布。

X 1 0 P
p
q
例1 篮球运动员在比赛中每次罚球命中得1分,不中得0分,已知某运动员罚球命中的概率为0.7,求他罚球一次的得分的分布列。

三、超几何分布
某校组织一次认识大自然夏令营活动,有10名同学参加,其中有6名男生、4名女生,为了活动的需要,要从这10名同学中随机抽取3名同学去采集自然标本,那么其中恰有1名女生的概率有多大?采集标本的同学都是女生的概率有多大呢?
超几何分布:设有总数为N 件的两类物品,其中一类有M 件,从所有物品中任取n 件,这n 件中所含这类物品件数X 是一个离散型随机变量,它取值为m 时的概率为
()(0,n )m n m M N M
n
N
C C P X m m l l M C --==≤≤为和中较小的一个
例1 在一个口袋中装30个球,其中有10个红球,其余为白球,这些球除颜色外完全相同。

游戏者一次从中摸出5个球,摸到且只能摸到4个红球就中一等奖。

那么获一等奖的概率有多大?
例2 盒中有16个白球和4个黑球,从中任意取出3个,设X 表示其中黑球的个数,求出X 的分布列。

练习:一批产品共100件,次品率为4%,从中任意抽取10件检查,求抽得的次品数的分布列。

2.2条件概率与事件的独立性
一、条件概率
1、条件概率的定义:事件B 在“事件A 已发生”这个附加条件下的概率与没有这个附加条件的概率是不同的。

对于任何两个事件A 和B ,在已知事件A 发生的条件下,事件B 发生的概率叫做条件概率。

用符号“()
P B A ”来表示。

2、条件概率的公式
()=
,0
P B P B A P P ⋂>(A )
(A )(A )
例1 甲乙两地都位于长江下游,根据一百多年的气象记录,知道甲乙两地一年中雨天占的比例分别为20%和18%,两地同时下雨的比例为12%,问: (1)乙地为雨天时甲地也为雨天的概率是多少? (2)甲地为雨天时乙地也为雨天的概率是多少?
例2 设某种动物由出生算起活到20岁的概率为0.8,活到25岁的概率为0.4,现有一个20岁的这种动物,问它能活到25岁的概率是多少?
例3 一个家庭中有两个小孩,假定生男、生女是等可能的,已知这个家庭有一个是女孩,问这时另一个小孩是男孩的概率是多少?
二、事件的独立性
问题:在大小均匀的5个鸡蛋中有3个红皮蛋,2个白皮蛋,每次取一个,有放回地取两次,求在已知第一次取到红皮蛋的条件下,第二次取到红皮蛋的概率。

1、 相互独立事件:事件A 是否发生对事件B 发生的概率没有影响,即
()=()
P B A P B ,这
时,我们称两个事件A 、B 相互独立,并把这两个事件叫做相互独立事件。

2、 相互独立事件的性质:两个相互独立事件都发生的概率,等于每个事件发生的概率的积。

即()=P(A)()P A B P B ⋂
同理,如果事件A1,A2,…,An 相互独立,那么这n 个事件都发生的概率,等于每个
事件发生的概率的积, 即
1212()=P(A )()()n n P A A A P A P A ⋂⋂⋂⨯⨯⨯
例1 甲乙两名篮球运动员分别进行一次投篮,如果两人投中的概率都是0.6,计算 (1) 两人都投中的概率
(2) 其中恰有一人投中的概率 (3) 至少有一人投中的概率。

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