在概率教学中,最怕的就是学生一上来就问什么是“超几何分布”。我会立即反问他什么是自行车?恐怕学生一下也答不上来。超几何分布就跟自行车的概念差不多,你用专业的术语去回答的话恐怕越描越黑,学生越听越糊涂。即使明白真正的概念,对解高考题帮助也不大,在教学实践当中追求的是快速简洁的概念。
超几何分布的教材引入
那就先从人教版课本对超几何分布的引入来分析:以下是课本的过程:
从上面的例子可以看出,教材是直接用类比的思想来引入超几何分布,然后给出了一个总结性的定义。这个定义感觉下得一点都不形象。我们能否模仿人识别自行车的思维给它下个定义呢?小编也尝试了从外部形象特征入手去描述问题。
超几何分布的核心“相貌”超几何分布的核心相貌特征——就是三个核心数据,简称“三数”特征:
即总数N,次品数M,选出数n,其中随机变量X代表那一类,那一类就是次品数,举个例子
这题的总数N=10, 随机变量X代表一等品,一等品就当成是次品数M=4, 选出数n=3.具备这三个数,X就服从超几何分布。 写出概率分布列难度并不大。
超几何分布与二项分布期望公式联系
同一道题目,把它看成超几何分布和看成二项分布期望值都是一样的:原因如下:
超几何分布是N件产品中有M件次品,现一次抽取n件,则有几件次品的期望是nM/N。(两小除以一大)
二项分布是N件产品中有M件次品,现每次抽取1件并放回,抽n次,则有几件次品的期望是nM/N。
期望相同的客观原因是这些产品次品率一定。无论怎么抽n件,只要是随机抽取,期望都一定。
换一种角度分析。当超几何分布抽完第一件之后,抽第二件时,次品的概率虽然是根据第一件是不是次品变化的。但是当我们不知道第一件抽的是不是次品,第二件的次品率仍然是M/N。
感觉上面那句话不是很清楚,用公式表达,若第一件是次品且第二件是次品的概率为(M/N)乘以(M-1)/(N-1),若第一件不是次品第二件是次品的概率为((N-M)/N)乘以(M/N-1),两者之和为M/N,以此类推,每一件是次品的概率均为M/N.
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