1、第九节 独立试验序列,独立试验序列(伯努利概型),在相同的试验条件下,进行一系列随机试验,观察某事件A发生与否.若每次试验结果相互独立,则这样的一系列试验称为独立试验序列.统计学家伯努利(Bernolli)首先注意并研究了这类试验.故也称为多重伯努利试验或伯努利概型.,例如,,连续抛骰子10次,观察出现点6的次数;,某人打靶命中率为0.7,连续打靶15发子弹,观察命中次数;,在次品率为0.1的一批产品中,有放回地每次任取1件,重复8次,观察其中的次品数.,A“出现点6”,,A“中靶”,,A“取到次品”,,独立试验序列(伯努利概型),在一次试验中我们只考虑两个互逆的结果:A或 ,P(A)p,重复
2、地进行n次独立试验,考虑:事件A恰好发生k次的概率?,下以n=3,k=2为例,考虑3次重复独立试验中事件A发生2次的概率.,3次重复独立试验中事件A发生2次的概率:,P3(2) =,设Ai=“第i次试验中事件A发生”,P( ),考虑:事件A恰好发生k次的概率?,二项概率公式,在一次试验中,事件A发生的概率P(A)p,则在n重独立试验序列中,事件A恰好发生m次的概率为:,由于Pn(m)是二项式(q+px)n展开式中xm的系数,故称其为二项概率公式.,例1 已知100个产品中有5个次品,现从中有放回地取3次,每次任取1个,求在所取的3个产品中恰有2个次品的概率.,分析: 因为这是有放回地取3次,因
3、此这3 次试验的条件完全相同且独立,它是伯努利试验.,依题意,每次试验取到次品的概率为0.05.,解: 设A=“取到次品”,于是,所求概率为:,则n=3, p=0.05, 1p=0.95,注:若将本例中的“有放回”改为”无放回”,那么各次试验条件就不同了,不是伯努利概型,此时,只能用古典概型求解.,这一类模型是前面介绍的超几何分布,例2 一大楼装有5个同类型的供水设备,调查表明在任一时刻t每个设备被使用的概率为0.1,问在同一时刻,1)恰有2个设备被使用的概率?,2)至少有3个设备被使用的概率?,3)至多有3个设备被使用的概率?,4)至少有1个设备被使用的概率?,解: 设A=“同一时刻设备被使
4、用”,1),则n=5, p=0.1, 1p=0.9,解: 设A=“同一时刻设备被使用”,则n=5, p=0.1, 1p=0.9,2)至少有3个设备被使用的概率?,3)至多有3个设备被使用的概率?,4)至少有1个设备被使用的概率?,例 3 甲、乙两个乒乓球运动员进行乒乓球单打比赛,已知每一局甲胜的概率为0.6,乙胜的概率为0.4。比赛时可以采用三局二胜制或五局三胜制,,解:,1)采用三局二胜制,甲胜:,问:那一种比赛制度下甲胜的可能性比较大?,2)采用五局三胜制,甲胜:,甲在五局三胜制中获胜的可能性大,例4 某药物对某疾病的治愈率为0.8,现有10个患者服用此药物,求其中至少有6人被治愈的概率?
5、,解: 这里可看作,n=10, p=0.8的独立试验序列,1) 如何认识结果?,2) 若10人中仅有3人被治愈,你有何想法?,至少治愈6人的把握很大,达到97%;少于6人的可能性很小,仅为3%。,药物的实际治愈率不足0.8。,小概率的实际不可能原理,(合理配备维修工人问题) 设有同类型仪器300台,各台工作相互独立,且发生故障的概率均为0.01。一台仪器发生了故障,一个工人可以排除。 问: (1)至少配备多少工人,才能保证仪器发生故障但不能及时维修的概率小于0.01.(2)若一人包干20台,则仪器发生故障而不能及时维修的概率.,解:(1)设配备x个工人,由题意可知,解得x8,(2),解:,1)采用三局二胜制,甲胜:,A1: 2:0(甲净胜两局),A2: 2:1(前两局各胜一局,第三局甲胜),所以甲胜的概率为:,甲胜 p=0.6,返回,2)采用五局三胜制,甲胜:,B1: 3:0(甲净胜三局),B2: 3:1(前三局甲胜两局,负一局,第四局甲胜),所以甲胜的概率为:,B3: 3:2(前四局甲乙各胜两局,第五局甲胜),甲胜 p=0.6,返回,二项概率公式的证明,设Ai“第i次试验A发生”, 则指定的某m次(比如前m次)出现事件A的概率可利用事件的独立性求得,由于在n次试验中恰有m次出现事件A共有Cnm 种情形,故在n次试验中,事件A发生m次的概率为,返回,