题目
一批产品的不合格品率为0.02,现从中任取40件进行检查,若发现两件或两件以上不合格品就拒收这批产品,分别用以下方法求拒收的概率:(1) 用二项分布作精确计算;(2) 用泊松分布作的似计算?
一批产品的不合格品率为0.02,现从中任取40件进行检查,若发现两件或两件以上不合格品就拒收这批产品,分别用以下方法求拒收的概率:
(1) 用二项分布作精确计算;
(2) 用泊松分布作的似计算?
题目解答
答案
解:设
表示抽取的40件产品中的不合格品数,则
(1) 拒收的概率为

;
(2) 由于
,于是拒收的概率为

.
解析
本题考查二项分布和泊松分布的应用,解题思路是先根据题目条件确定随机变量服从的分布,然后分别利用二项分布和泊松分布的概率公式计算拒收的概率。
(1)用二项分布作精确计算
设$X$表示抽取的$40$件产品中的不合格品数,已知不合格品率为$0.02$,从中任取$40$件进行检查,则$X\sim b(40,0.02)$。
根据二项分布的概率公式$P(X=k)=C_{n}^{k}p^{k}(1-p)^{n-k}$,其中$n = 40$,$p = 0.02$,要求拒收的概率,即$P(X\geqslant 2)$,可转化为$P(X\geqslant 2)=1 - P(X = 0) - P(X = 1)$。
- 计算$P(X = 0)$:
将$n = 40$,$k = 0$,$p = 0.02$代入二项分布概率公式可得$P(X = 0)=C_{40}^{0}(0.02)^{0}(0.98)^{40}$。 - 计算$P(X = 1)$:
将$n = 40$,$k = 1$,$p = 0.02$代入二项分布概率公式可得$P(X = 1)=C_{40}^{1}(0.02)^{1}(0.98)^{39}$。
则$P(X\geqslant 2)=1 - C_{40}^{0}(0.02)^{0}(0.98)^{40}-C_{40}^{1}(0.02)^{1}(0.98)^{39}$
$=1 - 1\times1\times(0.98)^{40}-40\times(0.02)^{1}\times(0.98)^{39}$
$=1 - (0.98)^{40}-0.8\times(0.98)^{39}$
$\approx 1 - 0.447 - 0.349$
$= 0.1905$。
(2)用泊松分布作的似计算
当$n$很大,$p$很小时,二项分布$X\sim b(n,p)$近似服从泊松分布$X\sim P(\lambda)$,其中$\lambda = np$。
已知$n = 40$,$p = 0.02$,则$\lambda = 40\times0.02 = 0.8$。
根据泊松分布的概率公式$P(X = k)=\frac{e^{-\lambda}\lambda^{k}}{k!}$,要求拒收的概率,即$P(X\geqslant 2)$,可转化为$P(X\geqslant 2)=1 - P(X = 0) - P(X = 1)$。
- 计算$P(X = 0)$:
将$\lambda = 0.8$,$k = 0$代入泊松分布概率公式可得$P(X = 0)=\frac{e^{-0.8}\times0.8^{0}}{0!}=e^{-0.8}$。 - 计算$P(X = 1)$:
将$\lambda = 0.8$,$k = 1$代入泊松分布概率公式可得$P(X = 1)=\frac{e^{-0.8}\times0.8^{1}}{1!}=0.8e^{-0.8}$。
则$P(X\geqslant 2)=1 - e^{-0.8}-0.8e^{-0.8}$
$\approx 1 - 0.447 - 0.349$
$= 0.1912$。