超几何分布的分布列、期望与方差
2021-10-21甘志国
甘志国
(北京丰台二中 100071)
普通高中课程标准实验教科书《数学·选修2-3·A版》(人民教育出版社,2009年第3版)(下简称《选修2-3》)第48页给出了
超几何分布的定义1 一般地,在含有M件次品的N件产品中任取n件,其中恰有X件次品,则
即
其中m=min{M,n},且n≤N,M≤N,n,M,N∈N*.
如果随机变量X的分布列具有表1的形式,则称随机变量X服从超几何分布.

表1
高等学校统计教材[1]第98页及《数学词典》第463页给出的超几何分布定义(且该词条里等式右边分母中的“k”应改为“n”;所给方差公式也不完整,完整的方差公式可见后文定理3)也均同超几何分布的定义1.
拙文[3]指出了以上定义中的“随机变量X的取值范围是{0,1,…,m}”不对,并将其修正为
超几何分布的定义2 在含有M件次品的N件产品中,抽取n件产品(其中n≤N,M≤N;n,M,N∈N*).设其中恰有X件次品,则称随机变量X服从的概率分布是超几何分布.其分布列有以下两种情形:
(1)当n≤N-M时,X的分布列为
(2)当n>N-M时,X的分布列为
最近出版的高中数学教材普通高中教科书《数学·选择性必修·第三册·A版》(人民教育出版社,2020)(下简称《选择性必修·第三册》)第77-78页给出了超几何分布定义,即
超几何分布的定义2-1 一般地,假设一批产品共有N件,其中有M件次品.从这N件产品中不放回的随机抽取n件,用X表示抽取的n件产品中的次品数,则X的分布列为

其中n,M,N∈N*,M≤N,n≤N,m=max{0,n+M-N},r=min{n,M}.如果随机变量X的分布列具有上式的形式,那么称随机变量X服从超几何分布.
显然,该定义与超几何分布的定义2是等价的.
《选择性必修·第三册》第79页还证得了

证明令m=max{0,n+M-N},r=min{n,M} ②
由随机变量期望的定义,可得



《选择……
