高中数学选修2-3课时作业14:2.1.1离散型随机变量
高中数学选修2-3课时作业14:2.3.1 离散型随机变量的均值
§2.3 离散型随机变量的均值与方差 2.3.1 离散型随机变量的均值一、选择题1.设15000件产品中有1000件废品,从中抽取150件进行检查,查得废品的均值为( ) A .20B .10C .5D .152.若随机变量ξ~B (n,0.6),且E (ξ)=3,则P (ξ=1)的值是( ) A .2×0.44 B .2×0.45 C .3×0.44D .3×0.643.口袋中有编号分别为1,2,3的三个大小和形状相同的小球,从中任取2个,则取出的球的最大编号X 的均值为( ) A.13B.23C .2D.834.已知随机变量X 和Y ,其中Y =12X +7,且E (Y )=34,若X 的分布列如下表,则m 的值为( )A.13B.14C.16D.185.同时抛掷5枚均匀的硬币80次,设5枚硬币正好出现2枚正面向上,3枚反面向上的次数为X ,则X 的均值是( ) A .20B .25C .30D .406.某人进行一项试验,若试验成功,则停止试验,若试验失败,再重新试验一次,若试验3次均失败,则放弃试验.若此人每次试验成功的概率均为23,则此人试验次数ξ的均值是( )A.43B.139C.53D.137 7.设ξ的分布列为又设η=2ξ+5,则E (η)等于(A.76B.176C.173D.323二、填空题8.某次考试中,第一大题由12个选择题组成,每题选对得5分,不选或错选得0分.小王选对每题的概率均为0.8,则其第一大题得分的均值为________. 9.马老师从课本上抄录一个随机变量ξ的概率分布列如下表:请小牛同学计算ξ定这两个“?”处的数值相同.据此,小牛给出了正确[答案]E (ξ)=________.10.袋中有3个红球,7个白球,这些球除颜色不同外完全相同,从中无放回地任取5个,取出几个红球就得几分,则平均________分.11.某毕业生参加人才招聘会,分别向甲、乙、丙三个公司投递了个人简历.假定该毕业生得到甲公司面试的概率为23,得到乙、丙两公司面试的概率均为p ,且三个公司是否让其面试是相互独立的.记X 为该毕业生得到面试的公司个数,若P (X =0)=112,则随机变量X 的均值E (X )=________. 三、解答题12.盒中装有5节同牌号的五号电池,其中混有两节废电池.现无放回地每次取一节电池检验,直到取到好电池为止,求抽取次数X 的分布列及均值.13.一次单元测验由20个选择题构成,每个选择题有4个选项,其中仅有一个选项正确.每题选对得5分,不选或选错不得分,满分100分,学生甲选对任意一题的概率为0.9,学生乙则在测验中对每题都从各选项中随机地选择一个,分别求学生甲和学生乙在这次测验中的成绩的均值.四、探究与拓展14.某商场举行抽奖促销活动,抽奖的规则:从装有9个白球、1个红球的箱子中每次随机地摸出1个球,记下颜色后放回,摸出1个红球可获得资金10元;摸出2个红球可获得奖金50元.现有甲、乙两位顾客,规定:甲摸1次,乙摸2次.令X表示甲、乙两人摸球后获得的奖金总额,则X的均值是________.15.一个盒子里装有7张卡片,其中有红色卡片4张,编号分别为1,2,3,4;白色卡片3张,编号分别为2,3,4.从盒子中任取4张卡片(假设取到任何一张卡片的可能性相同).(1)求取出的4张卡片中,含有编号为3的卡片的概率;(2)在取出的4张卡片中,红色卡片编号的最大值设为X,求随机变量X的分布列和均值.[答案]精析1.B 2.C 3.D 4.A 5.B 6.B 7.D 8.48 9.2 10.1.5 11.5312.解 X 的可能取值为1,2,3,则P (X =1)=35,P (X =2)=25×34=310,P (X =3)=25×14×1=110.所以抽取次数X 的分布列为所以E (X )=1×35+2×310+3×110=1.5.13.解 设学生甲和学生乙在这次单元测验中选对的题数分别是X 1和X 2,则X 1~B (20,0.9),X 2~B (20,0.25),所以E (X 1)=20×0.9=18,E (X 2)=20×0.25=5.由于每题选对得5分,所以学生甲和学生乙在这项测验中的成绩分别是5X 1和5X 2.所以,他们在测验中的成绩的均值分别是:E (5X 1)=5E (X 1)=5×18=90, E (5X 2)=5E (X 2)=5×5=25. 14.3.315.解 (1)设“取出的4张卡片中,含有编号为3的卡片”为事件A ,则P (A )=C 12C 35+C 22C 25C 47=67.所以取出的4张卡片中,含有编号为3的卡片的概率为67. (2)随机变量X 的所有可能取值为1,2,3,4.则P (X =1)=C 33C 47=135,P (X =2)=C 34C 47=435,P (X =3)=C 35C 47=27,P (X =4)=C 36C 47=47. 所以随机变量X 的分布列是随机变量X 的均值E (X )=1×135+2×435+3×27+4×47=175.。
高中数学选修2-3 离散型随机变量导学案加课后作业及答案
§2.1.1 离散型随机变量【学习要求】1.理解随机变量及离散型随机变量的含义.2.了解随机变量与函数的区别与联系.【学法指导】引进随机变量的概念,就可以用数字描述随机现象,建立连接数和随机现象的桥梁,通过随机变量和函数类比,可以更好地理解随机变量的定义,随机变量是函数概念的推广.【知识要点】1.随机试验:一般地,一个试验如果满足下列条件:(1)试验可以在相同的情形下重复进行;(2)试验所有可能的结果是明确的,并且不只一个;(3)每次试验总是恰好出现这些可能结果中的一个,但在一次试验之前却不能肯定这次试验的结果会出现哪一个.这种试验就是一个随机试验.2.随机变量:在随机试验中,随着变化而变化的变量称为随机变量.3.离散型随机变量:所有取值可以的随机变量,称为离散型随机变量.【问题探究】探究点一随机变量的概念问题1掷一枚骰子,出现的点数可以用数字1,2,3,4,5,6来表示,那么掷一枚硬币的结果是否也可以用数字来表示呢?问题2随机变量和函数有类似的地方吗?例1下列变量中,哪些是随机变量,哪些不是随机变量?并说明理由.(1)上海国际机场候机室中2013年10月1日的旅客数量;(2)2013年某天济南至北京的D36次列车到北京站的时间;(3)2013年某天收看齐鲁电视台《拉呱》节目的人数;(4)体积为1 000 cm3的球的半径长.小结随机变量从本质上讲就是以随机试验的每一个可能结果为自变量的一个函数,即随机变量的取值实质上是试验结果对应的数,但这些数是预先知道所有可能的值,而不知道究竟是哪一个值.跟踪训练1指出下列变量中,哪些是随机变量,哪些不是随机变量,并说明理由.(1)某人射击一次命中的环数;(2)任意掷一枚均匀硬币5次,出现正面向上的次数;(3)投一颗质地均匀的骰子两次出现的点数(最上面的数字)中的最小值;(4)某个人的属相.探究点二离散型随机变量的判定问题1什么是离散型随机变量?问题2非离散型随机变量和离散型随机变量有什么区别?例2①某座大桥一天经过的中华牌轿车的辆数为ξ;②某网站中歌曲《爱我中华》一天内被点击的次数为ξ;③一天内的温度为ξ;④射手对目标进行射击,击中目标得1分,未击中目标得0分,用ξ表示该射手在一次射击中的得分.上述问题中的ξ是离散型随机变量的是()A.①②③④B.①②④C.①③④D.②③④小结该题主要考查离散型随机变量的定义,判断时要紧扣定义,看是否能一一列出.跟踪训练2指出下列随机变量是否是离散型随机变量,并说明理由.(1)白炽灯的寿命ξ;(2)某加工厂加工的一批某种钢管的外径与规定的外径尺寸之差ξ;(3)江西九江市长江水位监测站所测水位在(0,29]这一范围内变化,该水位站所测水位ξ;(4)一个袋中装有5个白球和5个黑球,从中任取3个,其中所含白球的个数.探究点三离散型随机变量的应用例3(1)一袋中装有5只同样大小的白球,编号为1,2,3,4,5.现从该袋内随机取出3只球,被取出的球的最大号码数ξ.写出随机变量ξ可能取的值,并说明随机变量所取的值表示的随机试验的结果.(2)抛掷两枚骰子各一次,记第一枚骰子掷出的点数与第二枚骰子掷出的点数的差为ξ,试问:“ξ>4”表示的试验结果是什么?小结解答此类问题的关键在于明确随机变量的所有可能的取值,以及其取每一个值时对应的意义,即一个随机变量的取值可能对应一个或多个随机试验的结果,解答过程中不要漏掉某些试验结果.跟踪训练3下列随机试验的结果能否用离散型随机变量表示?若能,请写出各随机变量可能的取值并说明这些值所表示的随机试验的结果.(1)盒中装有6支白粉笔和2支红粉笔,从中任意取出3支,其中所含白粉笔的支数ξ,所含红粉笔的支数η.(2)从4张已编有1~4的卡片中任意取出2张,被取出的卡片号数之和ξ.(3)离开天安门的距离η.(4)袋中有大小完全相同的红球5个,白球4个,从袋中任意取出一球,若取出的球是白球,则过程结束;若取出的球是红球,则将此红球放回袋中,然后重新从袋中任意取出一球,直至取出的球是白球,此规定下的取球次数ξ.【当堂检测】1.下列变量中,不是随机变量的是()A.一射击手射击一次命中的环数B.标准状态下,水沸腾时的温度C.抛掷两枚骰子,所得点数之和D.某电话总机在时间区间(0,T)内收到的呼叫次数2.10件产品中有3件次品,从中任取2件,可作为随机变量的是()A.取到产品的件数B.取到正品的概率C.取到次品的件数D.取到次品的概率3.抛掷2枚骰子,所得点数之和记为ξ,那么“ξ=4”表示的随机试验的结果是()A.2枚都是4点B.1枚是1点,另1枚是3点C.2枚都是2点D.1枚是1点,另1枚是3点,或者2枚都是2点4.一袋中装有6个同样大小的黑球,编号为1,2,3,4,5,6.现从中随机取出2个球,以ξ表示取出的球的最大号码,则“ξ=6”表示的试验结果是___________________.【课堂小结】1.所谓的随机变量就是试验结果和实数之间的一个对应关系,随机变量是将试验的结果数量化,变量的取值对应于随机试验的某一个随机事件.2.写随机变量表示的结果,要看三个特征:(1)可用数来表示;(2)试验之前可以判断其可能出现的所有值;(3)在试验之前不能确定取值.【课后作业】一、基础过关1.袋中有2个黑球6个红球,从中任取两个,可以作为随机变量的是() A.取到的球的个数B.取到红球的个数C.至少取到一个红球D.至少取到一个红球的概率2.①某电话亭内的一部电话1小时内使用的次数记为X;②某人射击2次,击中目标的环数之和记为X;③测量一批电阻,在950 Ω~1 200 Ω之间的阻值记为X;④一个在数轴上随机运动的质点,它在数轴上的位置记为X.其中是离散型随机变量的是()A.①②B.①③C.①④D.①②④3.袋中装有大小相同的5个球,分别标有1,2,3,4,5五个号码,现在在有放回取出的条件下依次取出两个球,设两个球号码之和为随机变量ξ,则ξ所有可能取值的个数是()A.5 B.9C.10 D.254.某人射击的命中率为p(0<p<1),他向一目标射击,当第一次射中目标则停止射击,射击次数的取值是()A.1,2,3,…,n B.1,2,3,…,n,…C.0,1,2,…,n D.0,1,2,…,n,…5.某人进行射击,共有5发子弹,击中目标或子弹打完就停止射击,射击次数为ξ,则“ξ=5”表示的试验结果是()A.第5次击中目标B.第5次未击中目标C.前4次均未击中目标D.第4次击中目标6.一木箱中装有8个同样大小的篮球,编号为1,2,3,4,5,6,7,8,现从中随机取出3个篮球,以ξ表示取出的篮球的最大号码,则ξ=8表示的试验结果有________种.二、能力提升7.如果X是一个离散型随机变量且η=aX+b,其中a,b是常数且a≠0,那么η() A.不一定是随机变量B.一定是随机变量,不一定是离散型随机变量C.一定是连续型随机变量D.一定是离散型随机变量8.在8件产品中,有3件次品,5件正品,从中任取一件,取到次品就停止,抽取次数为ξ,则ξ=3表示的试验结果是__________________9.在一次考试中,某位同学需回答三个问题,考试规则如下:每题回答正确得100分,回答不正确得-100分,则这名同学回答这三个问题的总得分ξ的所有可能取值是________.10.一用户在打电话时忘记了最后3个号码,只记得最后3个数两两不同,且都大于5.于是他随机拨最后3个数(两两不同),设他拨到正确号码的次数为X,随机变量X的可能值有________个.11.设一汽车在开往目的地的道路上需经过5盏信号灯,ξ表示汽车首次停下时已通过的信号灯的盏数,写出ξ所有可能取值并说明这些值所表示的试验结果.12.某车间两天内每天生产10件某产品,其中第一天、第二天分别生产了1件、2件次品,而质检部门每天要在生产的10件产品中随机抽取4件进行检查,若发现有次品,则当天的产品不能通过.若厂内对车间生产的产品采用记分制,两天全不通过检查得0分,通过一天、两天分别得1分、2分,设该车间在这两天内总得分为ξ,写出ξ的可能取值.三、探究与拓展13.小王钱夹中只剩有20元、10元、5元、2元和1元的人民币各一张.他决定随机抽出两张,用来买晚餐,用X表示这两张金额之和.写出X的可能取值,并说明所取值表示的随机试验结果§2.1.2离散型随机变量的分布列(一)【学习要求】1.在对具体问题的分析中,理解取有限值的离散型随机变量及其分布列的概念.认识分布列对于刻画随机现象的重要性.2.掌握离散型随机变量分布列的表示方法和性质.【学法指导】离散型随机变量的分布列可以完全描述随机变量所刻画的随机现象,利用分布列可以计算随机变量所表示的事件的概率.【知识要点】1.定义:一般地,若离散型随机变量X可能取的不同值为x1,x2,…,x i,…,x n,X取每一个值x i (i=1,2,…,n)的概率此表称为离散型随机变量X的概率分布列,简称为X的.2.离散型随机变量的分布列的性质:(1)p i 0,i =1,2,3,…,n ;(2)∑ni =1p i = .【问题探究】探究点一 离散型随机变量的分布列的性质问题1 对于一个随机试验,仅知道试验的可能结果是不够的,还要能把握每一个结果发生的概率.请问抛掷一枚骰子,朝上的一面所得点数有哪些值?取每个值的概率是多少?问题2 离散型随机变量X 的分布列刻画的是一个函数关系吗?有哪些表示法? 问题3 离散型随机变量的分布列有哪些性质?例1 设随机变量X 的分布列P ⎝⎛⎭⎫X =k5=ak (k =1,2,3,4,5). (1)求常数a 的值; (2)求P ⎝⎛⎭⎫X ≥35; (3)求P ⎝⎛⎭⎫110<X <710. 小结 离散型随机变量的分布列的性质可以帮助我们求题中参数a ,然后根据互斥事件的概率加法公式求得概率.跟踪训练1 (1试说明该同学的计算结果是否正确.(2)设ξ①求q 的值;②求P (ξ<0),P (ξ≤0).探究点二 求离散型随机变量的分布列例2 将一颗骰子掷两次,求两次掷出的最大点数ξ的分布列.小结 (1)求离散型随机变量的分布列关键是搞清离散型随机变量X 取每一个值时对应的随机事件,然后利用排列、组合知识求出X 取每个值的概率,最后列出分布列.(2)求离散型随机变量X 的分布列的步骤是:首先确定X 的所有可能的取值;其次,求相应的概率P (X =x i )=p i ;最后列成表格的形式.跟踪训练2 将一颗骰子掷2次,求下列随机事件的分布列. (1)两次掷出的最小点数Y ;(2)第一次掷出的点数减去第二次掷出的点数之差ξ.【当堂检测】1.下列表中可以作为离散型随机变量的分布列的是( )ABCD2.设随机变量ξ的分布列为P (ξ=i )=a ⎝⎛⎭⎫13i,i =1,2,3,则a 的值为 ( ) A .1B .913C .2713D .11133.将一枚硬币扔三次,设X 为正面向上的次数,则P (0<X <3)=________.4.一盒中放有大小相同的红色、绿色、黄色三种小球,已知红球个数是绿球个数的两倍,黄球个数是绿球个数的一半.现从该盒中随机取出一个球,若取出红球得1分,取出黄球得0分,取出绿球得-1分,试写出从该盒中取出一球所得分数ξ的分布列.【课堂小结】1.离散型随机变量的分布列,不仅能清楚地反映其所取的一切可能的值,而且能清楚地看到每一个值的概率的大小,从而反映了随机变量在随机试验中取值的分布情况.2.一般地,离散型随机变量在某一范围内取值的概率等于它取这个范围内各个值的概率之和.【课后作业】一、基础过关1.若随机变量X( )A .1B .12C .13D .162.设随机变量X 的分布列为P (X =k )=m ⎝⎛⎭⎫23k,k =1,2,3,则m 的值为( )A .1718B .2738C .1719D .27193.抛掷2颗骰子,所得点数之和ξ是一个随机变量,则P (ξ≤4)等于( ) A .16 B .13 C .12D .234.袋中有大小相同的红球6个,白球5个,从袋中每次任意取出1个球,直到取出的球是白球为止,所需要的取球次数为随机变量ξ,则ξ的可能取值为( )A .1,2,3,…,6B .1,2,3,…,7C .0,1,2,…,5D .1,2,…,5 5.随机变量ξ的所有可能取值为1,2,…,n ,若P (ξ<4)=0.3,则 ( ) A .n =3B .n =4C .n =10D .不能确定6.抛掷两次骰子,两次点数的和不等于8的概率为 ( )A .1112B .3136C .536D .1127.设随机变量X 的分布列为P (X =k )=Ck (k +1),k =1,2,3,C 为常数,则P (0.5<X <2.5)=________.二、能力提升8.已知随机变量ξ只能取三个值x 1,x 2,x 3,其概率依次成等差数列,则该等差数列公差的取值范围是( )A .⎣⎡⎦⎤0,13B .⎣⎡⎦⎤-13,13C .[-3,3]D .[0,1]9.一盒中有12个乒乓球,其中9个新的,3个旧的,从盒中任取3个球来用,用完后装回盒中,此时盒中旧球个数X 是一个随机变量,其分布列为P (X ),则P (X =4)的值为( )A .1220B .2755C .27220D .212510.盒中装有大小相等的10个球,编号分别是0,1,2,…,9,从中任取1个,观察号码是“小于5”“等于5”“大于5”三类情况之一,求其概率分布列.11.已知随机变量ξ(1)求η1=12ξ的分布列;(2)求η2=ξ2的分布列.12.从4张已编号(1~4号)的卡片中任意取出2张,取出的卡片号码数之和为X .求随机变量X 的分布列.三、探究与拓展13.安排四名大学生到A ,B ,C 三所学校支教,设每名大学生去任何一所学校是等可能的.(1)求四名大学生中恰有两人去A 校支教的概率; (2)设有大学生去支教的学校的个数为ξ,求ξ的分布列.§2.1.2 离散型随机变量的分布列(二)【学习要求】1.进一步理解离散型随机变量的分布列的求法、作用.2.理解两点分布和超几何分布.【学法指导】两点分布是常见的离散型随机变量的概率分布,如某队员在比赛中能否胜出,某项科学试验是否成功,都可用两点分布来研究.在产品抽样检验中,一般采用不放回抽样,则抽到次品数服从超几何分布;在实际工作中,计算次品数为k 的概率,由于涉及产品总数,计算比较复杂,因而,当产品数较大时,可用后面即将学到的二项分布来代替.【知识要点】1则称离散型随机变量X 服从2.一般地,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P (X =k )=C k M C n -k N -MC nN,k =0,1,2,…,m ,其中*为 .如果随机变量X 的分布列为超几何分布列,则称随机变量X 服从【问题探究】探究点一 两点分布问题1 利用随机变量研究一类问题,如抽取的奖券是否中奖,买回的一件产品是否为正品,新生婴儿的性别,投篮是否命中等,这些有什么共同点?问题2 只取两个不同值的随机变量是否一定服从两点分布?例1 袋中有红球10个,白球5个,从中摸出2个球,如果只关心摸出两个红球的情形,问如何定义随机变量X ,才能使X 满足两点分布,并求分布列.小结 两点分布中只有两个对应的结果,因此在解答此类问题时,应先分析变量是否满足两点分布的条件,然后借助概率的知识,给予解决.跟踪训练1 设某项试验成功率是失败率的2倍,用随机变量ξ描述1次试验的成功次数,则P (ξ=0)等于 ( ) A .0B .12C .13D .23探究点二 超几何分布问题 超几何分布适合解决什么样的概率问题?例2 从一批含有13件正品、2件次品的产品中,不放回任取3 件,求取得次品数为ξ的分布列.跟踪训练2 某校高三年级某班的数学课外活动小组中有6名男生,4名女生,从中选出4人参加数学竞赛考试,用X 表示其中的男生人数. (1)求X 的分布列;(2)求至少有2名男生参加数学竞赛的概率. 探究点三 实际应用例3 在一次购物抽奖活动中,假设某10张奖券中有一等奖券1张,可获得价值50元的奖品;有二等奖券3张,每张可获价值10元的奖品;其余6张没有奖,某顾客从这10张中任抽2张,求: (1)该顾客中奖的概率;(2)该顾客获得的奖品总价值X (元)的分布列.小结 此类题目中涉及的背景多数是生活、生产实践中的问题,如产品中的正品和次品,盒中的白球和黑球,同学中的男生和女生等,分析题意,判断其中的随机变量是否服从超几何分布是解决此类题目的关键. 跟踪训练3 交5元钱,可以参加一次摸奖,一袋中有同样大小的球10个,其中8个标有1元钱,2个标有5元钱,摸奖者只能从中任取2个球,他所得奖励是所抽2球的钱数之和,求抽奖人所得钱数的分布列.【当堂检测】1.今有电子元件50个,其中一级品45个,二级品5个,从中任取3个,出现二级品的概率为 ( ) A .C 35C 350B .C 15+C 25+C 35C 350 C .1-C 345C 350D .C 15C 25+C 25C 145C 3502.一个箱内有9张票,其号数分别为1,2,3,…,9,从中任取2张,其号数至少有一个为奇数的概率是 ( )A .13B .12C .16D .563.在掷一枚图钉的随机试验中,令X =⎩⎪⎨⎪⎧1,针尖向上0,针尖向下,如果针尖向上的概率为0.8,试写出随机变量X 的分布列为___________4.袋中有4只红球3只黑球,从袋中任取4只球,取到1只红球得1分,取到1只黑球得3分,设得分为随机变量ξ,则P (ξ≤6)=________【课堂小结】1.两点分布两点分布是很简单的一种概率分布,两点分布的试验结果只有两种可能,要注意成功概率的值指的是哪一个量.2.超几何分布超几何分布在实际生产中常用来检验产品的次品数,只要知道N 、M 和n 就可以根据公式:P (X =k )=C k M C n -k N -MC nN求出X 取不同值k 时的概率.学习时,不能机械地去记忆公式,而要结合条件以及组合知识理解M 、N 、n 、k 的含义.【课后作业】一、基础过关1.在100张奖券中,有4张能中奖,从中任取2张,则2张都能中奖的概率是 ( )A .150B .125C .1825D .14 9502.从一副不含大、小王的52张扑克牌中任意抽出5张,则至少有3张是A 的概率为( )A .C 34C 248C 552B .C 348C 24C 552 C .1-C 148C 44C 552D .C 34C 248+C 44C 148C 5523.一个盒子里装有相同大小的10个黑球,12个红球,4个白球,从中任取2个,其中白球的个数记为X ,则下列概率等于C 122C 14+C 22C 226的是 ( )A .P (0<X ≤2)B .P (X ≤1)C .P (X =1)D .P (X =2) 4.在3双皮鞋中任意抽取两只,恰为一双鞋的概率为( )A .15B .16C .115D .135.在5件产品中,有3件一等品和2件二等品,从中任取2件,那么以710为概率的事件是( )A .都不是一等品B .恰有一件一等品C .至少有一件一等品D .至多有一件一等品 6.若离散型随机变量X 的分布列为:则c =________. 二、能力提升7.从只有3张中奖的10张彩票中不放回随机逐张抽取,设X 表示直至抽到中奖彩票时的次数,则P (X =3)等于( )A .310B .710C .2140D .7408.若随机变量X 服从两点分布,且P (X =0)=0.8,P (X =1)=0.2.令Y =3X -2,则P (Y =-2)=____. 9.有同一型号的电视机100台,其中一级品97台,二级品3台,从中任取4台,则二级品不多于1台的概率为________.(用式子表示)10.老师要从10篇课文中随机抽3篇让学生背诵,规定至少要背出其中2篇才能及格.某同学只能背诵其中的6篇,试求:(1)抽到他能背诵的课文的数量的分布列; (2)他能及格的概率.11.已知箱中装有4个白球和5个黑球,且规定:取出一个白球得2分,取出一个黑球得1分.现从该箱中任取(无放回,且每球取到的机会均等)3个球,记随机变量X为取出此3球所得分数之和.求X的分布列.三、探究与拓展12.袋中装着标有数字1,2,3,4,5的小球各2个,从袋中任取3个小球,按3个小球上最大数字的9倍计分,每个小球被取出的可能性都相等,用X表示取出的3个小球上的最大数字,求:(1)取出的3个小球上的数字互不相同的概率;(2)随机变量X的分布列;(3)计算介于20分到40分之间的概率.§2.2.1条件概率【学习要求】1.理解条件概率的定义.2.掌握条件概率的计算方法.3.利用条件概率公式解决一些简单的实际问题.【学法指导】理解条件概率可以以简单事例为载体,先从古典概型出发求条件概率,然后再进行推广;计算条件概率可利用公式P(B|A)=P(AB)P(A),也可以利用缩小样本空间的观点计算.【知识要点】1.条件概率的概念设A,B为两个事件,且P(A)>0,称P(B|A)=为在事件发生的条件下,事件发生的条件概率.P(B|A)读作发生的条件下发生的概率.2.条件概率的性质(1)P(B|A)∈.(2)如果B与C是两个互斥事件,则P(B∪C|A)=.【问题探究】探究点一条件概率问题13张奖券中只有1张能中奖,现分别由3名同学无放回地抽取,问最后一名同学抽到中奖奖券的概率是否比其他同学小?问题2如果已知第一名同学没有抽到中奖奖券,那么最后一名同学抽到中奖奖券的概率是多少?问题3怎样计算条件概率?问题4若事件A、B互斥,则P(B|A)是多少?例1在5道题中有3道理科题和2道文科题.如果不放回地依次抽取2道题,求:(1)第1次抽到理科题的概率;(2)第1次和第2次都抽到理科题的概率;(3)在第1次抽到理科题的条件下,第2次抽到理科题的概率.小结利用P(B|A)=n ABn A解答问题的关键在于明确B中的基本事件空间已经发生了质的变化,即在A事件必然发生的前提下,B事件包含的样本点数即为事件AB包含的样本点数.跟踪训练1一个盒子中有6个白球、4个黑球,每次从中不放回地任取1个,连取两次,求第一次取到白球的条件下,第二次取到黑球的概率.探究点二条件概率的性质及应用问题条件概率满足哪些性质?例2一张储蓄卡的密码共有6位数字,每位数字都可从0~9中任选一个.某人在银行自动提款机上取钱时,忘记了密码的最后一位数字,求:(1)任意按最后一位数字,不超过2次就按对的概率;(2)如果他记得密码的最后一位是偶数,不超过2次就按对的概率.小结本题条件多,所设事件多,要分清楚事件之间的关系及谁是条件,同时利用公式P(B∪C|A)=P(B|A)+P(C|A)可使有些条件概率的计算较为简捷,但应注意这个性质在“B与C互斥”这一前提下才成立.跟踪训练2在某次考试中,从20道题中随机抽取6道题,若考生至少能答对其中的4道即可通过;若至少能答对其中5道就获得优秀.已知某考生能答对其中10道题,并且知道他在这次考试中已经通过,求他获得优秀成绩的概率.【当堂检测】1.从1,2,3,4,5中任取2个不同的数,事件A=“取到的2个数之和为偶数”,事件B=“取到的2个数均为偶数”,则P(B|A)等于()A.18B.14C.25D.122.某人一周晚上值班2次,在已知他周日一定值班的条件下,则他在周六晚上值班的概率为________ 3.设某种动物能活到20岁的概率为0.8,能活到25岁的概率为0.4,现有一只20岁的这种动物,问它能活到25岁的概率是_______4.考虑恰有两个小孩的家庭.若已知某家有男孩,求这家有两个男孩的概率;若已知某家第一个是男孩,求这家有两个男孩(相当于第二个也是男孩)的概率.(假定生男生女为等可能)【课堂小结】1.条件概率:P(B|A)=P(AB)P(A)=n(AB)n(A).2.概率P(B|A)与P(AB)的区别与联系:P(AB)表示在样本空间Ω中,计算AB发生的概率,而P(B|A)表示在缩小的样本空间ΩA中,计算B发生的概率.用古典概型公式,则P(B|A)=AB中样本点数ΩA中样本点数,P(AB)=AB中样本点数Ω中样本点数.【课后作业】一、基础过关1.若P (A )=34,P (B |A )=12,则P (AB )等于( )A .23B .38C .13D .582.盒中装有10只乒乓球,其中6只新球,4只旧球,不放回地依次取出2只球使用,在第一次摸出新球的条件下,第二次也取到新球的概率为( ) A .59 B .110C .35D .253.某地区气象台统计,该地区下雨的概率是415,刮风的概率为215,既刮风又下雨的概率为110,则在下雨天里,刮风的概率为( )A .8225B .12C .38D .344.某人忘记了一个电话号码的最后一个数字,只好任意去试拨,他第一次失败、第二次成功的概率是 ( )A .110B .210C .810D .9105.某地一农业科技实验站,对一批新水稻种子进行试验,已知这批水稻种子的发芽率为0.8,出芽后的幼苗成活率为0.9,在这批水稻种子中,随机地抽取一粒,则这粒水稻种子能成长为幼苗的概率为 ( ) A .0.02B .0.08C .0.18D .0.726.有一匹叫Harry 的马,参加了100场赛马比赛,赢了20场,输了80场.在这100场比赛中,有30场是下雨天,70场是晴天.在30场下雨天的比赛中,Harry 赢了15场.如果明天下雨,Harry 参加赛马的赢率是 ( )A .15B .12C .34D .3107.从混有5张假钞的20张百元钞票中任意抽出2张,将其中1张放到验钞机上检验发现是假钞,则第2张也是假钞的概率为( )A .119B .1738C .419D .217二、能力提升8.一个袋中装有7个大小完全相同的球,其中4个白球,3个黄球,从中不放回地摸4次,一次摸一球,已知前两次摸得白球,则后两次也摸得白球的概率为________.9.以集合A ={2,4,6,7,8,11,12,13}中的任意两个元素分别为分子与分母构成分数,已知取出的一个数是12,则取出的数构成可约分数的概率是________.10.抛掷红、蓝两枚骰子,设事件A 为“蓝色骰子的点数为3或6”,事件B 为“两枚骰子的点数之和大于8”.(1)求P (A ),P (B ),P (AB );(2)当已知蓝色骰子点数为3或6时,问两枚骰子的点数之和大于8的概率为多少?11.把外形相同的球分装三个盒子,每盒10个.其中,第一个盒子中有7个球标有字母A,3个球标有字母B ;第二个盒子中有红球和白球各5个;第三个盒子中则有红球8个,白球2个.试验按如下规则进行:先在第一个盒子中任取一个球,若取得标有字母A 的球,则在第二个盒子中任取一个球;若第一次取得标有字母B 的球,则在第三个盒子中任取一个球.如果第二次取出的是红球,则称试验为成功.求试验成功的概率.三、探究与拓展12.某生在一次口试中,共有10题供选择,已知该生会答其中6题,随机从中抽5题供考生回答,答对3题及格,求该生在第一题不会答的情况下及格的概率.§2.2.2 事件的相互独立性【学习要求】1.在具体情境中,了解两个事件相互独立的概念.2.能利用相互独立事件同时发生的概率公式解决一些简单的实际问题.【学法指导】相互独立事件同时发生的概率可以和条件概率对比理解,事件独立可以简化概率计算,学习中要结合实例理解.【知识要点】1.相互独立的概念设A ,B 为两个事件,若P (AB )= ,则称事件A 与事件B 相互独立. 2.相互独立的性质如果事件A 与B 相互独立,那么A 与 , 与B , 与 也都相互独立.【问题探究】探究点一 相互独立事件的概念问题1 3张奖券只有1张能中奖,3名同学有放回地抽取.事件A 为“第一名同学没有抽到中奖奖券”,事件B 为“第三名同学抽到中奖奖券”,事件A 的发生是否会影响B 发生的概率?问题2 在问题1中求P (A )、P (B )及P (AB ),观察它们有何关系?总结相互独立事件的定义. 问题3 互斥事件与相互独立事件有什么区别?问题4 若A 与B 是相互独立事件,则A 与B ,A 与B ,A 与B 也相互独立,如何证明?例1 (1)甲、乙两名射手同时向一目标射击,设事件A :“甲击中目标”,事件B :“乙击中目标”,则事件A 与事件B ( )A .相互独立但不互斥B .互斥但不相互独立C .相互独立且互斥D .既不相互独立也不互斥(2)掷一颗骰子一次,设事件A :“出现偶数点”,事件B :“出现3点或6点”,则事件A ,B 的关系是 ( )A .互斥但不相互独立B .相互独立但不互斥。
数学选修2-3讲义:第2章2.12.1.1 离散型随机变量含答案
2.1离散型随机变量及其分布列2.1.1离散型随机变量学习目标:1.理解随机变量及离散型随机变量的含义.(重点)2.了解随机变量与函数的区别与联系.(易混点)3.会用离散型随机变量描述随机现象.(难点)教材整理离散型随机变量阅读教材P40练习以上部分,完成下列问题.1.随机变量(1)定义:在试验中,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,我们把这样的变量X叫做一个随机变量.(2)表示:随机变量常用大写字母X,Y,…表示.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.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)随机变量的取值可以是有限个,也可以是无限个.()(2)在抛掷一枚质地均匀的硬币试验中,“出现正面的次数”为随机变量.()(3)随机变量是用来表示不同试验结果的量.()(4)试验之前可以判断离散型随机变量的所有值.()(5)在掷一枚质地均匀的骰子试验中,“出现的点数”是一个随机变量,它有6个取值.()【解析】(1)√因为随机变量的每一个取值,均代表一个试验结果,试验结果有限个,随机变量的取值就有有限个,试验结果有无限个,随机变量的取值就有无限个.(2)√因为掷一枚硬币,可能出现的结果是正面向上或反面向上,以一个标准如正面向上的次数来描述这一随机试验,那么正面向上的次数就是随机变量ξ,ξ的取值是0,1.(3)√因为由随机变量的定义可知,该说法正确.(4)√因为随机试验所有可能的结果是明确并且不只一个,只不过在试验之前不能确定试验结果会出现哪一个,故该说法正确.(5)√因为掷一枚质地均匀的骰子试验中,所有可能结果有6个,故“出现的点数”这一随机变量的取值为6个.【答案】(1)√(2)√(3)√(4)√(5)√随机变量的概念【例1】判断下列各个量,哪些是随机变量,哪些不是随机变量,并说明理由.(1)北京国际机场候机厅中2019年5月1日的旅客数量;(2)2019年5月1日至10月1日期间所查酒驾的人数;(3)2019年6月1日济南到北京的某次动车到北京站的时间;(4)体积为1 000 cm3的球的半径长.【精彩点拨】利用随机变量的定义判断.【解】(1)旅客人数可能是0,1,2,…,出现哪一个结果是随机的,因此是随机变量.(2)所查酒驾的人数可能是0,1,2,…,出现哪一个结果是随机的,因此是随机变量.(3)动车到达的时间可在某一区间内任取一值,是随机的,因此是随机变量.(4)球的体积为1 000 cm3时,球的半径为定值,不是随机变量.随机变量的辨析方法1.随机试验的结果具有可变性,即每次试验对应的结果不尽相同.2.随机试验的结果具有确定性,即每次试验总是恰好出现这些结果中的一个,但在一次试验之前却不能肯定这次试验会出现哪一个结果.如果一个随机试验的结果对应的变量具有以上两点,则该变量即为随机变量.1.(1)下列变量中,不是随机变量的是()A.一射击手射击一次命中的环数B.标准状态下,水沸腾时的温度C.抛掷两枚骰子,所得点数之和D.某电话总机在时间区间(0,T)内收到的呼叫次数(2)10件产品中有3件次品,从中任取2件,可作为随机变量的是()A.取到产品的件数B.取到正品的概率C.取到次品的件数D.取到次品的概率【解析】(1)B项中水沸腾时的温度是一个确定值.(2)A中取到产品的件数是一个常量不是变量,B,D也是一个定值,而C中取到次品的件数可能是0,1,2,是随机变量.【答案】(1)B(2)C离散型随机变量的判定【例2】指出下列随机变量是否是离散型随机变量,并说明理由.(1)某座大桥一天经过的车辆数X;(2)某超市5月份每天的销售额;(3)某加工厂加工的一批某种钢管的外径与规定的外径尺寸之差ξ;(4)江西九江市长江水位监测站所测水位在(0,29]这一范围内变化,该水位站所测水位ξ.【精彩点拨】随机变量的实际背景→判断取值是否具有可列性→得出结论【解】(1)车辆数X的取值可以一一列出,故X为离散型随机变量.(2)某超市5月份每天销售额可以一一列出,故为离散型随机变量.(3)实际测量值与规定值之间的差值无法一一列出,不是离散型随机变量.(4)不是离散型随机变量,水位在(0,29]这一范围内变化,不能按次序一一列举.“三步法”判定离散型随机变量1.依据具体情境分析变量是否为随机变量.2.由条件求解随机变量的值域.3.判断变量的取值能否被一一列举出来,若能,则是离散型随机变量;否则,不是离散型随机变量.2.一个袋中装有5个白球和5个黑球,从中任取3个,其中所含白球的个数为ξ.(1)列表说明可能出现的结果与对应的ξ的值;(2)若规定抽取3个球中,每抽到一个白球加5分,抽到黑球不加分,且最后结果都加上6分,求最终得分η的可能取值,并判定η是否为离散型随机变量.【解】(1)(2)由题意可得:η=5ξ+6,而ξ可能的取值范围为{0,1,2,3},所以η对应的各值是:5×0+6,5×1+6,5×2+6,5×3+6.故η的可能取值为6,11,16,21.显然,η为离散型随机变量.随机变量的可能取值及试验结果[探究问题]1.抛掷一枚质地均匀的硬币,可能出现正面向上、反面向上两种结果.这种试验结果能用数字表示吗?【提示】 可以.用数字1和0分别表示正面向上和反面向上.2.在一块地里种10棵树苗,设成活的树苗数为X ,则X 可取哪些数字?【提示】 X =0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10.3.抛掷一枚质地均匀的骰子,出现向上的点数为ξ,则“ξ≥4”表示的随机事件是什么?【提示】 “ξ≥4”表示出现的点数为4点,5点,6点.【例3】 写出下列随机变量可能取的值,并说明随机变量所取的值和所表示的随机试验的结果.(1)袋中有大小相同的红球10个,白球5个,从袋中每次任取1个球,直到取出的球是白球为止,所需要的取球次数;(2)从标有1,2,3,4,5,6的6张卡片中任取2张,所取卡片上的数字之和.【精彩点拨】分析题意→写出X可能取的值→分别写出取值所表示的结果【解】(1)设所需的取球次数为X,则X=1,2,3,4,…,10,11,X=i表示前i-1次取到红球,第i次取到白球,这里i=1,2, (11)(2)设所取卡片上的数字和为X,则X=3,4,5, (11)X=3,表示“取出标有1,2的两张卡片”;X=4,表示“取出标有1,3的两张卡片”;X=5,表示“取出标有2,3或标有1,4的两张卡片”;X=6,表示“取出标有2,4或1,5的两张卡片”;X=7,表示“取出标有3,4或2,5或1,6的两张卡片”;X=8,表示“取出标有2,6或3,5的两张卡片”;X=9,表示“取出标有3,6或4,5的两张卡片”;X=10,表示“取出标有4,6的两张卡片”;X=11,表示“取出标有5,6的两张卡片”.用随机变量表示随机试验的结果问题的关键点和注意点1.关键点:解决此类问题的关键是明确随机变量的所有可能取值,以及取每一个值时对应的意义,即一个随机变量的取值可能对应一个或多个随机试验的结果.2.注意点:解答过程中不要漏掉某些试验结果.3.写出下列各随机变量可能取的值,并说明随机变量所取的值表示的随机试验的结果.(1)在2018年北京大学的自主招生中,参与面试的5名考生中,通过面试的考生人数X;(2)射手对目标进行射击,击中目标得1分,未击中目标得0分,该射手在一次射击中的得分用ξ表示.【解】(1)X可能取值0,1,2,3,4,5,X=i表示面试通过的有i人,其中i=0,1,2,3,4,5.(2)ξ可能取值为0,1,当ξ=0时,表明该射手在本次射击中没有击中目标;当ξ=1时,表明该射手在本次射击中击中目标.1.给出下列四个命题:①15秒内,通过某十字路口的汽车的数量是随机变量;②在一段时间内,某候车室内候车的旅客人数是随机变量;③一条河流每年的最大流量是随机变量;④一个剧场共有三个出口,散场后某一出口退场的人数是随机变量.其中正确的个数是()A.1B.2C.3D.4【解析】由随机变量定义可以直接判断①②③④都是正确的.故选D.【答案】 D2.某人进行射击,共有5发子弹,击中目标或子弹打完就停止射击,射击次数为ξ,则{ξ=5}表示的试验结果是()A第5次击中目标B.第5次未击中目标C.前4次均未击中目标D.第4次击中目标【解析】{ξ=5}表示前4次均未击中,而第5次可能击中,也可能未击中,故选C.【答案】 C3.袋中有大小相同的5个球,分别标有1,2,3,4,5五个号码,现在在有放回抽取的条件下依次取出两个球,设两个球号码之和为随机变量X,则X所有可能取值的个数是________.【解析】由于抽球是在有放回条件下进行的,所以每次抽取的球号均可能是1,2,3,4,5中某个.故两次抽取球号码之和可能为2,3,4,5,6,7,8,9,10,共9种.【答案】94.甲进行3次射击,甲击中目标的概率为12,记甲击中目标的次数为ξ,则ξ的可能取值为________.【解析】甲可能在3次射击中,一次也未中,也可能中1次,2次,3次.【答案】0,1,2,35.写出下列各随机变量可能的取值,并说明这些值所表示的随机试验的结果.(1)从一个装有编号为1号到10号的10个球的袋中,任取1球,取出的球的编号为X;(2)一个袋中装有10个红球,5个白球,从中任取4个球,其中所含红球的个数为X;(3)投掷两枚骰子,所得点数之和是偶数X.【解】(1)X的可能取值为1,2,3, (10)X=k(k=1,2,…,10)表示取出第k号球.(2)X的可能取值为0,1,2,3,4.X=k表示取出k个红球,4-k个白球,其中k=0,1,2,3,4.(3)X的可能取值为2,4,6,8,10,12.X=2表示(1,1);X=4表示(1,3),(2,2),(3,1);…;X=12表示(6,6).X的可能取值为2,4,6,8,10,12.。
高二下学期数学人教B版选修2-3第二章 2.1 离散型随机变量 同步课时作业
2020-2021学年高二数学人教B版选修2-3同步课时作业 2.1离散型随机变量1.一盒中有12个乒乓球,其中9个新的,3个旧的,从盒中任取3个球来用,用完后装回盒中,此时盒中旧球个数X是一个随机变量,则(4)P X==( )A.1220B.2755C.2125D.272202.一个袋中装有除颜色外完全相同的2个黑球和6个红球,从中任取2个,可以作为随机变量的是( )A.取到的球的个数B.取到红球的个数C.至少取到1个红球D.至少取到1个红球或1个黑球3.设某项试验的成功率是失败率的2倍,用随机变量X去描述一次试验的成功次数,则()0P X=等于( )A.0B.12C.13D.234.抛掷2枚骰子,所得点数之和记为ξ,那么4ξ=表示的随机试验结果是( )A.2枚都是4点B.1枚是1点,另1枚是3点C.2枚都是2点D.1枚是1点,另1枚是3点,或者2枚都是2点5.口袋中有5只球,编号分别为1,2,3,4,5,从中任取3只球,以X表示取出的球的最大号码,则X的数学期望()E X的值是( )A.4B.4.5C.4.75D.56.甲乙两人进行乒乓球比赛,约定每局胜者得1分,负者得0分,比赛进行到有一人比对方多2分或打满6局时停止.设甲在每局中获胜的概率为23,乙在每局中获胜的概率为13,且各局胜负相互独立,则比赛停止时已打局数ξ的期望()Eξ为( )A. 24181B.26681C.27481D.6702437.已知盒中装有3只螺口灯泡与7只卡口灯泡,这些灯泡的外形都相同且灯口向下放着,现需要一只卡口灯泡,电工师傅每次从中任取一只并不放回,则在他第1次抽到的是螺口灯泡的条件下,第2次抽到的是卡口灯泡的概率为( )A.310B.29C.78D.798.下列随机变量中不是离散型随机变量的有_____________.(填序号)①某宾馆每天入住的旅客数量X;②广州某水文站观测到一天中珠江的水位X;③深圳欢乐谷一日接待游客的数量X;④虎门大桥一天经过的车辆数X.9.已知甲盒内有大小相同的1个红球和3个黑球,乙盒内有大小相同的2个红球和4个黑球,现从甲、乙两个盒内各任取2个球.设ξ为取出的4个球中红球的个数,则()2Pξ==__________.10.从4名男生和2名女生中任选3人参加数学竞赛,则所选3人中,女生不超过1人的概率为_______________.11.某班组织知识竞赛,已知题目共有10道,随机抽取3道回答,规定至少要答对其中2道才能通过初试,某人只能答对10道题目中的6道,试求:(1)他能答对抽到题目数的分布列;(2)他能通过初试的概率.答案以及解析1.答案:D解析:因为从盒中任取3个球来用,用完后装回盒中,此时盒中旧球个数为4X =,即旧球增加1个,所以取出的3个球中必有1个新球,2个旧球,所以1293312C C 27(4)C 220P X ===,故选D.2.答案:B解析:A 中叙述的结果是确定的,不是随机变量,B 中叙述的结果可能是0,1,2,所以是随机变量.C 和D 叙述的结果也是确定的,故不是随机变量. 3.答案:C解析:设失败率为p ,则成功率为2p ,由0X =表示“试验失败”,1X =表示“试验成功”,则X 的分布列为由21p p +=,得13p =,即1(0)3P X ==.4.答案:D解析:B,C 中表示的随机试验的结果,随机变量ξ的取值均为4,而D 是4ξ=代表的所有试验结果.故选D. 5.答案:B解析:由题意知, X 可以取3,4,5, ()35C 11310P X ===,()3410P X ==,()355P X ==, 所以()133=345 4.510105E X ⨯+⨯+⨯=,故选B. 6.答案:B解析:依题意知, ξ的所有可能值为2,4,6,设每两局比赛为一轮,则该轮结束时比赛停止的概率为22215339⎛⎫⎛⎫+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.若该轮结束时比赛还将继续,则甲、乙在该轮中必是各得一分,此时,该轮比赛结果对下轮比赛是否停止没有影响.从而有()529P ξ==,()452049981P ξ==⋅=,()24166981P ξ⎛⎫=== ⎪⎝⎭,故()520162662469818181E ξ=⨯+⨯+⨯=,故答案为B 7.答案:D解析:设事件A 为“第一次抽到的是螺口灯泡”,事件B 为“第二次抽到的是卡口灯泡”,则()310P A =,()37710930P AB =⨯=.则所求概率为()()()7730|3910P AB P B A P A ===. 8.答案:②解析:①③④中的随机变量X 的所有取值,我们都可以按照一定的次序一一列出,因此它们是离散型随机变量;②中随机变量X 可以取某一区间内的一切值,但无法按一定次序一一列出,故不是离散型随机变量. 9.答案:310解析:ξ可能取的值为0,1,2,3,()22342246C C C 105C P ξ===,()12211343242246C C C C C C C 7115P ξ+===, 又()132246C C C 1330P ξ===,∴()()()()117132101315153010P P P P ξξξξ==-=-=-==---=10.答案:45解析:设所选女生的人数为随机变量,X X 服从超几何分布,则3124243366C C C 4(1)(0)(1)C C 5P X P X P X ==+==+=.11.答案:(1)设随机抽出的3道题目他能答对的道数为X ,则0,1,2,3,X X =服从超几何分布,X 的分布列如下:即(2)要至少答对其中2道才能通过初试,则可以通过初试包括两种情况,即答对其中2道和答对3道,这两种情况是互斥的,根据(1)的计算可得112(2)(2)(3)263P X P X P X ≥==+==+=.。
高中数学选修2-3 第二章随机变量及其分布 2-1-1离散型随机变量
一区间内的一切值,无法一一列出,故不是离散型随机变
量.
答案: B
2.某人练习射击,共有5发子弹,击中目标或子弹打完 则停止射击,射击次数为X,则“X=5”表示的试验结果为 ()
A.第5次击中目标 B.第5次未击中目标 C.前4次均未击中目标 D.前5次均未击中目标 解析: 射击次数X是一随机变量,“X=5”表示试验 结果“前4次均未击中目标”. 答案: C
(4)体积为64 cm3的正方体的棱长. [思路点拨] 要根据随机变量的定义考虑所有情况.
(1)接到咨询电话的个数可能是0,1,2,…出现 哪一个结果都是随机的,因此是随机变量.
(2)该运动员在某场比赛的上场时间在[0,48]内,是随机 的,故是随机变量.
(3)获得的奖次可能是1,2,3,出现哪一个结果都是随机 的,因此是随机变量.
人教版高中数学选修2-3 第二章 随机变量及其分布
第二章 随机变量及其分布
2.1 离散型随机变量及其分布列 2.1.1 离散型随机变量
课前预习
1.在一块地里种下10颗树苗,成活的树苗棵树为X. [问题1] X取什么数字? [提示] X=0,1,2…10.
2.掷一枚硬币,可能出现正面向上,反面向上两种结 果.
3.一个袋中装有5个白球和5个红球,从中任取3个.其 中所含白球的个数记为ξ,则随机变量ξ的值域为________.
解析: 依题意知,ξ的所有可能取值为0,1,2,3,故ξ的 值域为{0,1,2,3}.
答案: {0,1,2,3}
4.写出下列随机变量ξ可能取的值,并说明随机变量ξ =4所表示的随机试验的结果.
[问题2] 这种试验的结果能用数字表示吗? [提示] 可以,用数1和0分别表示正面向上和反面向 上. [问题3] 10件产品中有3件次品,从中任取2件,所含次 品个数为x,试写出x的值. [提示] x=0,1,2.
高中数学选修2-3课时作业12:2.1.1 离散型随机变量
2.1.1 离散型随机变量1.10件产品中有3件次品,从中任取2件,可作为随机变量的是()A.取到产品的件数B.取到正品的概率C.取到次品的件数D.取到次品的概率2.下面不是离散型随机变量的是()①某机场候机室中一天的游客数量X;②某寻呼台一天内收到的寻呼次数X;③某水文站观察到一天中长江的最高水位X;④某立交桥一天经过的车辆数X.A.①中的X B.②中的XC.③中的X D.④中的X3.袋中有10个红球、5个黑球,每次随机抽取1个球,若取得黑球,则另换1个红球放回袋中,直到取到红球为止,若抽取的次数为X,则表示“放回5个球”的事件为() A.X=4 B.X=5C.X=6 D.X≤44.袋中有大小相同的红球6个,白球5个,从袋中每次任意取出1个球,直到取出的球是白球为止时,所需要的取球次数为随机变量X,则X的可能值为()A.1,2,…,6 B.1,2,…,7C.1,2,…,11 D.1,2,3,…5.将一颗均匀骰子掷两次,不能作为随机变量的是()A.两次掷得的点数B.两次掷得的点数之和C.两次掷得的最大点数D.第一次掷得的点数减去第二次掷得的点数差6.一串钥匙有5枚,只有一把能打开锁,依次试验,打不开的扔掉,直到找到能开锁的钥匙为止,则试验次数ξ的最大可能取值为()A.5 B.2C.3 D.47.一次掷两枚骰子,则点数之和η的取值为__________.8.在8件产品中,有3件次品,5件正品,从中任取一件,取到次品就停止,抽取次数为ξ,则ξ=3表示的试验结果是________.9.在考试中,需回答三个问题,考试规则规定:每题回答正确得100分,回答不正确得-100分,则这名同学回答这三个问题的总得分ξ的所有可能取值是________.10.写出下列随机变量可能取的值,并判断它们是什么类型的随机变量.(1)接连不断地投篮,首次投中需要的投篮次数X;(2)某农作物的单位面积产量Y.——★参考答案★——1.[[解析]]对于A中取到产品的件数是一个常量不是变量,B、D也是一个定值,而C中取到次品的件数可能是0,1,2,是随机变量.[[答案]]C2.[[解析]]①②④中的随机变量X所有可能取的值我们都可以按一定次序一一列出,因此,它们都是离散型随机变量;③中的X可以取某一区间内的一切值,无法一一列出,故不是离散型随机变量.[[答案]]C3.[[解析]]若第一次取到黑球,则放回1个红球,第二次取到黑球,再放回1个红球……共放回5个球,说明第六次取到了红球试验终止,故X=6.[[答案]]C4.[[答案]]B5.[[解析]]两次掷得的点数的取值是一个数对,不是一个数,以后若学习了多维随机变量的知识就知道,它是一个二维随机变量.[[答案]]A6.[[答案]]D7.[[答案]]{2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12}8.[[解析]]ξ=3表示前2次均是正品,第3次是次品.[[答案]]共抽取3次,前2次均是正品,第3次是次品9.[[解析]]可能回答全对,两对一错,两错一对,全错四种结果,相应得分为300分,100分,-100分,-300分.[[答案]]300,100,-100,-30010.解(1)X的可能取值为1,2,3,…X是离散型随机变量;(2)设此种农作物的单位面积产量的最大值为M,则Y∈[0,M],Y是连续型随机变量.。
人教版A版高中数学选修2-3:2.1.1 离散型随机变量(3)
4.二项分布的均值: 若X~B(n,p),则EX=np
例3.一次单元测验由20个选择题构成,每个选择题有4个选 项,其中有且仅有一个选项是正确答案,每题选择正确答 案得5分,不作出选择或选错不得分,满分100分.学生甲 选对任一题的概率为0.9,学生乙则在测验中对每题都从4个 选项中随机地选择一个.求学生甲和学生乙在这次英语单 元测验中的成绩的均值.
xi
…
P
p1
p2
…
pi
…
则称 EX=x1 p1+x2 p2+…+xi pi+… 为X的均值或数 学期望,数学期望又简称为期望.
2.离散型随机变量的均值的性质: E(aX+b)=aEX+b
3.两点分布的均值: 若X服从两点分布,则EX=p
4.二项分布的均值: 若X~B(n,p),则EX=np
六、布置作业
方法二:先求解解答一个选择题的得分的均值,再 乘以20即可.
思考7:甲同学一定能得90分吗?
90分代表什么呢?
四、针对性训练
1、随机变量ξ的分布列是
ξ
1
3
5
P 0.5 0.3 0.2
(1)则Eξ= 2.4 .
(2)若η=2ξ+1,则Eη= 5.8.
2、随机变量ξ的分布列是
ξ 4 7 9 10 P 0.3 a b 0.2
Eξ=7.5,则a= 0.1 b= 0.4.
3、 一个袋子里装有大小相同的3 个红 球和2个黄球,从中有放回地取每次一个, 共取5次,则取到红球次数的期望 是 3.
五、小结巩固
掌握离散型随机变量的均值的概念、性质及计算: 1.离散型随机变量的均值 一般地,若离散型随机变量X的分布列为
X
x1
x2
高中人教A数学选修2-3学案:2.1.2 离散型随机变量的分布列 含答案
(3)计算介于 20 分到 40 分之间的概率.
[思路分析] (1)借助古典概型的概率公式求解;(2)列出 X 的所有可能取值,并求出相应
的概率,列出分布列;(3)根据分布列转化为求概率之和.
[解析] (1)解法一:记“一次取出的 3 个小球上的数字互不相同”的事件记为 A,则 P(A)
C35C12C12C21 2
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2.1.2 离散型随机变量的分布列
情景引入
自主预习·探新知
投掷一颗骰子,所得点数记为 ξ ,则 ξ 可取哪些数字?ξ 取各个数字的概率分别是多少? 可否用列表法表示 ξ 的取值与其概率的对应关系?投掷两颗骰子,将其点数之和记为 ξ ,则 ξ 可能的取值有哪些,你能列出表示 ξ 取各值的概率与 ξ 取值的对应关系吗?
10 10 『规律总结』
5
5
5 15 15 5 5
n
1.利用分布列的性质 Σ pi=1,可以初步检验所求分布列是否正确,即若 i=1
n
的Σ .pi≠i=11,则所求的分布列一定是错误
2.{X=xi}所表示的事件是互斥的. 3.一般地,离散型随机变量在某一范围内取值的概率等于它取这个范围内各个值的概率
Earlybird
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C2C12+C12C2 1
P(X=2)=
=;
C130 C24C12+C14C P(X=3)=
C130
30 2 =;
15
2
C26C12+C16C2
P(X=4)=
=;
C130
10
3
C28C12+C18C
P(X=5)= C130
8
2
=. 15
所以随机变量 X 的概率分布列为:
高中数学选修2-3离散型随机变量的均值与方差精选题目(附答案)
高中数学选修2-3离散型随机变量的均值与方差精选题目(附答案)(1)离散型随机变量的均值的概念及性质 ①一般地,若离散型随机变量X 的分布列为则称E (X )=x 1p 1+x 2p 2+…+x i p i +…+x n p n 为随机变量X 的均值或数学期望.它反映了离散型随机变量取值的平均水平.②若Y =aX +b ,其中a ,b 为常数,则E (Y )=E (aX +b )=aE (X )+b . (2)两点分布与二项分布的均值①若随机变量X 服从两点分布,则E (X )=p . ②若X ~B (n ,p ),则E (X )=np . (2)离散型随机变量的方差、标准差 随机变量X 的分布列为则把D (X )=∑i =1n(x i -E (X ))2p i 叫做随机变量X 的方差,D (X )的算术平方根D (X )叫做随机变量X 的标准差,随机变量的方差和标准差都反映了随机变量取值偏离于均值的平均程度.(2)服从两点分布与二项分布的随机变量的方差 ①若X 服从两点分布,则D (X )=p (1-p );②若X 服从二项分布,即X ~B (n ,p ),则D (X )=np (1-p ). (3)离散型随机变量方差的性质 ①D (aX +b )=a 2D (X ); ②D (C )=0(C 是常数).一、离散型随机变量的均值1.袋中有4只红球,3只黑球,今从袋中随机取出4只球,设取到一只红球记2分,取到一只黑球记1分,试求得分X 的均值.解:取出4只球,颜色分布情况是:4红得8分,3红1黑得7分,2红2黑得6分,1红3黑得5分,相应的概率为P(X=5)=C14C33C47=435.P(X=6)=C24C23C47=1835.P(X=7)=C34C13C47=1235.P(X=8)=C44C03C47=135.随机变量X的分布列为所以E(X)=5×435+6×1835+7×1235+8×135=447.注:求离散型随机变量的均值的一般步骤:(1)理解随机变量的意义,写出随机变量的所有可能的取值;(2)求随机变量取每一个值的概率;(3)列出随机变量的分布列;(4)根据均值的计算公式求出E(X).2.在10件产品中,有3件一等品、4件二等品、3件三等品.从这10件产品中任取3件,求取出的3件产品中一等品件数X的分布列和均值.解:由题意知X的所有可能取值为0,1,2,3.P(X=0)=C03C37C310=35120=724,P(X=1)=C13C27C310=63120=2140,P(X=2)=C23C17C310=21120=740,P(X=3)=C33C07C310=1120.∴X的分布列为∴E(X)=0×724+1×2140+2×740+3×1120=910.3.篮球运动员在比赛中每次罚球命中得1分,没命中得0分,已知某篮球运动员命中的概率为0.8,则罚球一次得分ξ的均值是()A.0.2 B.0.8 C.1 D.0解析:选B因为P(ξ=1)=0.8,P(ξ=0)=0.2,所以E(ξ)=1×0.8+0×0.2=0.8.故选B.4.一个口袋中有5个球,编号为1,2,3,4,5,从中任取2个球,用X表示取出球的较大号码,则E(X)等于()A.4 B.5 C.3 D.4.5解析:选A P(X=2)=1C25=110,P(X=3)=C12C25=210=15,P(X=4)=C13C25=310,P(X=5)=C14C25=410=25,故E(X)=2×110+3×15+4×310+5×25=4.5.某中学选派40名学生参加北京市高中生技术设计创意大赛的培训,他们参加培训的次数统计如下表所示:(1)从这402名学生参加培训次数恰好相等的概率;(2)从这40名学生中任选2名,用X表示这2人参加培训次数之差的绝对值,求随机变量X的分布列及均值E(X).解:(1)这3名学生中至少有2名学生参加培训次数恰好相等的概率P=1-C15C115C120C340=419 494.(2)由题意知X=0,1,2,P(X=0)=C25+C215+C220C240=61156,P(X=1)=C15C115+C115C120C240=2552,P (X =2)=C 15C 120C 240=539,则随机变量X 的分布列为所以X 的均值E (X )=0×61156+1×2552+2×539=115156.二、离散型随机变量均值的性质 1.已知随机变量X 的分布列如下:(1)求m 的值; (2)求E (X );(3)若Y =2X -3,求E (Y ).解: (1)由随机变量分布列的性质,得14+13+15+m +120=1,解得m =16.(2)E (X )=(-2)×14+(-1)×13+0×15+1×16+2×120=-1730.(3)法一:由公式E (aX +b )=aE (X )+b ,得E (Y )=E (2X -3)=2E (X )-3=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-1730-3=-6215. 法二:由于Y =2X -3, 所以Y 的分布列如下:所以E (Y )=(-7)×14+(-5)×13+(-3)×15+(-1)×16+1×120=-6215. 注:若给出的随机变量Y 与X 的关系为Y =aX +b (其中a ,b 为常数),一般思路是先求出E (X ),再利用公式E (aX +b )=aE (X )+b 求E (Y ).2.掷骰子游戏:规定掷出1点,甲盒中放一球,掷出2点或3点,乙盒中放一球,掷出4点、5点或6点,丙盒中放一球,共掷6次,用x ,y ,z 分别表示掷完6次后甲、乙、丙盒中球的个数.令X =x +y ,则E (X )=( )A .2B .3C .4D .5解析:选B 将每一次掷骰子看作一次实验,实验的结果分丙盒中投入球(成功)或丙盒中不投入球(失败)两种,且丙盒中投入球(成功)的概率为12,z 表示6次实验中成功的次数,则z ~B ⎝ ⎛⎭⎪⎫6,12,∴E (z )=3,又x +y +z =6,∴X =x +y =6-z , ∴E (X )=E (6-z )=6-E (z )=6-3=3.3.随机变量X 的分布列如下表,则E (5X +4)等于( )A.16 B .11 C .2.2 解析:选A 由已知得E (X )=0×0.3+2×0.2+4×0.5=2.4,故E (5X +4)=5E (X )+4=5×2.4+4=16.故选A.5.已知η=2ξ+3,且E (ξ)=35,则E (η)=( ) A.35 B.65 C.215 D.125解析:选C E (η)=E (2ξ+3)=2E (ξ)+3=2×35+3=215.三、两点分布、二项分布的均值1.甲、乙两队参加奥运知识竞赛,每队三人,每人回答一个问题,答对者为本队赢得一分,答错得零分.假设甲队中每人答对的概率均为23,乙队中三人答对的概率分别为23,23,12,且各人回答得正确与否相互之间没有影响.(1)若用ξ表示甲队的总得分,求随机变量ξ的分布列和均值;(2)用A 表示事件“甲、乙两队总得分之和为3”,用B 表示事件“甲队总得分大于乙队总得分”,求P (AB ).解: (1)由题意知,ξ的所有可能取值为0,1,2,3,且ξ~B ⎝ ⎛⎭⎪⎫3,23,则有 P (ξ=0)=C 03×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-233=127,P (ξ=1)=C 13×23×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-232=29,P (ξ=2)=C 23×⎝ ⎛⎭⎪⎫232×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-23=49,P (ξ=3)=C 33×⎝ ⎛⎭⎪⎫233=827,所以ξ的分布列为由于随机变量ξ~B ⎝⎛⎭⎪⎫3,23,则有E (ξ)=3×23=2. (2)用C 表示“甲得2分乙得1分”这一事件,用D 表示“甲得3分乙得0分”这一事件,AB =C ∪D ,C ,D 互斥.P (C )=C 23×⎝ ⎛⎭⎪⎫232×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-23×23×13×12+13×23×12+13×13×12=1034, P (D )=C 33×⎝⎛⎭⎪⎫233×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-23×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-23×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12=435, P (AB )=P (C )+P (D )=1034+435=3435=34243. 注:此类题的解法一般分两步:一是先判断随机变量服从两点分布还是二项分布;二是代入两点分布或二项分布的均值公式计算均值.2.一次单元测验由20个选择题组成,每个选择题有4个选项,其中仅有1个选项正确,每题选对得5分,不选或选错不得分.一学生选对任意一题的概率为0.9,则该学生在这次测验中成绩的均值为________.解析:设该学生在这次测验中选对的题数为X ,该学生在这次测试中成绩为Y ,则X ~B (20,0.9),Y =5X .由二项分布的均值公式得E (X )=20×0.9=18.由随机变量均值的线性性质得E (Y )=E (5X )=5×18=90. 答案:903.某一供电网络,有n 个用电单位,每个单位在一天中使用电的机会是p ,供电网络中一天平均用电的单位个数是( )A .np (1-p )B .npC .nD .p (1-p )解析:选B 供电网络中一天用电的单位个数服从二项分布,故所求为np .故选B.4.某班有50名学生,其中男生30名,女生20名,现随机选取1名学生背诵课文,若抽到女生的人数记为X ,则E (X )=________.解析:易知X 服从两点分布,且P (X =0)=35,P (X =1)=25,故E (X )=25. 答案:255.某广场上有4盏装饰灯,晚上每盏灯都随机地闪烁红灯或绿灯,每盏灯出现红灯的概率都是23,出现绿灯的概率都是13.记这4盏灯中出现红灯的数量为X ,当这4盏装饰灯闪烁一次时:(1)求X =2时的概率; (2)求X 的均值.解:(1)依题意知{X =2}表示“4盏装饰灯闪烁一次时,恰好有2盏灯出现红灯”,而每盏灯出现红灯的概率都是23,故X =2时的概率为C 24⎝ ⎛⎭⎪⎫232⎝ ⎛⎭⎪⎫132=827. (2)∵X 服从二项分布,即X ~B ⎝ ⎛⎭⎪⎫4,23,∴E (X )=4×23=83.四、均值的实际应用1.随机抽取某厂的某种产品200件,经质检,其中有一等品126件、二等品50件、三等品20件、次品4件.已知生产1件一、二、三等品获得的利润分别为6万元、2万元、1万元,而1件次品亏损2万元,设1件产品的利润(单位:万元)为X.(1)求X的分布列;(2)求1件产品的平均利润(即X的均值);(3)经技术革新后,仍有四个等级的产品,但次品率降为1%,一等品率提高为70%.如果此时要求1件产品的平均利润不小于4.73万元,则三等品率最多是多少?解:(1)利润X可以取6,2,1,-2;(2)利用均值的定义求值;(3)根据平均利润不小于4.73万元建立不等式求解.(1)X的所有可能取值有6,2,1,-2,P(X=6)=126200=0.63,P(X=2)=50200=0.25,P(X=1)=20200=0.1,P(X=-2)=4200=0.02.故X的分布列为(2)E(X)=6×0.63万元).(3)设技术革新后的三等品率为x,则此时1件产品的平均利润为E(X)=6×0.7+2×(1-0.7-0.01-x)+1×x+(-2)×0.01=4.76-x(0≤x≤0.29),依题意,E(X)≥4.73,即4.76-x≥4.73,解得x≤0.03,所以三等品率最多为3%.2.某公司拟资助三位大学生自主创业,现聘请两位专家独立地对每位学生的创业方案进行评审.假设评审结果为“支持”和“不支持”的概率都是12,若某人获得两个“支持”,则给予10万元的创业资助;若只获得一个“支持”,则给予5万元的资助;若未获得“支持”,则不予资助.令ξ表示该公司的资助总额,求E(ξ).解:法一:ξ的所有取值为0,5,10,15,20,25,30.P (ξ=0)=164,P (ξ=5)=332,P (ξ=10)=1564,P (ξ=15)=516,P (ξ=20)=1564,P (ξ=25)=332,P (ξ=30)=164.故ξ的分布列为因此E (ξ)=0×164+5×332+10×1564+15×516+20×1564+25×332+30×164=15.法二:设X i 为第i 名学生获得的“支持”数(i =1,2,3),ξi 为第i 名学生获得的“资助”额(i =1,2,3),则X i ~B ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,12,且ξi =5X i (i =1,2,3),ξ=ξ1+ξ2+ξ3.因此E (ξ)=E (ξ1)+E (ξ2)+E (ξ3)=5E (X 1)+5E (X 2)+5E (X 3)=3×5×2×12=15. 3.某商场为刺激消费,拟按以下方案进行促销:顾客消费每满500元便得到抽奖券1张,每张抽奖券的中奖概率为12,若中奖,则商场返回顾客现金100元.某顾客现购买价格为2 300元的台式电脑一台,得到奖券4张.每次抽奖互不影响.(1)设该顾客抽奖后中奖的抽奖券张数为ξ,求ξ的分布列;(2)设该顾客购买台式电脑的实际支出为η(单位:元),用ξ表示η,并求η的数学期望.解:(1)∵每张奖券是否中奖是相互独立的,∴ξ~B (4,12). ∴P (ξ=0)=C 04(12)4=116,P (ξ=1)=C 14(12)4=14, P (ξ=2)=C 24(12)4=38,P (ξ=3)=C 34(12)4=14, P (ξ=4)=C 44(12)4=116. ∴ξ的分布列为(2)∵ξ~B(4,12),∴E(ξ)=4×12=2.又由题意可知η=2 300-100ξ,∴E(η)=E(2 300-100ξ)=2 300-100E(ξ)=2 300-100×2=2 100.即实际支出的数学期望为2 100元.4.端午节吃粽子是我国的传统习俗.设一盘中装有10个粽子,其中豆沙粽2个,肉粽3个,白粽5个,这三种粽子的外观完全相同.从中任意选取3个.(1)求三种粽子各取到1个的概率;(2)设X表示取到的豆沙粽个数,求X的分布列与均值.解:(1)令A表示事件“三种粽子各取到1个”,则由古典概型的概率计算公式有P(A)=C12C13C15C310=14.(2)X的所有可能值为0,1,2,且P(X=0)=C38C310=715,P(X=1)=C12C28C310=715,P(X=2)=C22C18C310=115.综上知,X的分布列为故E(X)=0×715+1×715+2×115=35.五、求离散型随机变量的方差1.袋中有20个大小相同的球,其中标记0的有10个,标记n的有n个(n =1,2,3,4).现从袋中任取一球,X表示所取球的标号.(1)求X的分布列、均值和方差;(2)若Y=aX+b,E(Y)=1,D(Y)=11,试求a,b的值.解:(1)X的分布列为则E (X )=0×12+1×120+2×110+3×320+4×15=1.5.D (X )=(0-1.5)2×12+(1-1.5)2×120+(2-1.5)2×110+(3-1.5)2×320+(4-1.5)2×15=2.75.(2)由D (Y )=a 2D (X ),得a 2×2.75=11,得a =±2. 又E (Y )=aE (X )+b ,所以,当a =2时,由1=2×1.5+b ,得b =-2; 当a =-2时,由1=-2×1.5+b ,得b =4. 所以⎩⎨⎧ a =2,b =-2或⎩⎨⎧a =-2,b =4.注求离散型随机变量ξ的方差的步骤: (1)理解ξ的意义,明确其可能取值;(2)判定ξ是否服从特殊分布(如两点分布、二项分布等),若服从特殊分布,则可利用公式直接求解;若不服从特殊分布则继续下面步骤;(3)求ξ取每个值的概率;(4)写出ξ的分布列,并利用分布列性质检验;(5)根据方差定义求D (ξ).2.了激发学生了解数学史的热情,在班内进行数学家和其国籍的连线游戏,参加连线的同学每连对一个得1分.假定一个学生对这些数学家没有了解,只是随机地连线,试求该学生得分X 的分布列及其数学期望、方差.解:该学生连线的情况:连对0个,连对1个,连对2个,连对4个,故其得分可能为0分,1分,2分,4分.P (X =0)=3×3A 44=38,P (X =1)=C 14×2A 44=13,P (X =2)=C 24×1A 44=14,P (X =4)=1A 44=124.故X 的分布列为∴E (X )=0×38+1×13+2×14+4×124=1,D (X )=(0-1)2×38+(1-1)2×13+(2-1)2×14+(4-1)2×124=1. 3.已知随机变量X 的分布列如下:若E (X )=13,则D (X )的值是( ) A.13 B.23 C.59 D.79解析:选C 由分布列的性质可知a +b +12=1,∴a +b =12.又E (X )=-a +12=13,解得a =16,b =13,∴D (X )=⎝ ⎛⎭⎪⎫-1-132×16+⎝ ⎛⎭⎪⎫0-132×13+⎝ ⎛⎭⎪⎫1-132×12=59. 4.有10张卡片,其中8张标有数字2,2张标有数字5,从中随机地抽取3张卡片,设3张卡片上的数字之和为X ,求D (X ).解:由题知X =6,9,12.P (X =6)=C 38C 310=715,P (X =9)=C 28C 12C 310=715,P (X =12)=C 18C 22C 310=115.∴X 的分布列为∴E (X )=6×715+9×715+12×115=7.8.D (X )=(6-7.8)2×715+(9-7.8)2×715+(12-7.8)2×115=3.36.六、常见分布的方差1.(1)抛掷一枚硬币1次,正面向上得1分,反面向上得0分.用ξ表示抛掷一枚硬币的得分数,求E (ξ),D (ξ);(2)某人每次投篮时投中的概率都是12.若投篮10次,求他投中的次数ξ的均值和方差;(3)5件产品中含有2件次品,从产品中选出3件,所含的次品数设为X ,求X 的分布列及其均值、方差.解: (1)ξ服从两点分布,抛掷一枚硬币1次,正面向上的概率为12,所以E (ξ)=12,D (ξ)=14.(2)ξ~B ⎝ ⎛⎭⎪⎫10,12,所以E (ξ)=10×12=5.D (ξ)=10×12×12=52. (3)X 可能取的值是0,1,2.P (X =0)=C 02C 33C 35=110,P (X =1)=C 12C 23C 35=35,P (X =2)=C 22C 13C 35=310,所以X 的分布列为E (X )=0×110+1×35+2×310=1.2.D (X )=(0-1.2)2×110+(1-1.2)2×35+(2-1.2)2×310=0.36.2.为防止风沙危害,某地决定建设防护绿化带,种植杨树、沙柳等植物.某人一次种植了n 株沙柳,各株沙柳的成活与否是相互独立的,成活率为p ,设ξ为成活沙柳的株数,均值E (ξ)为3,标准差D (ξ)为62.(1)求n 和p 的值,并写出ξ的分布列;(2)若有3株或3株以上的沙柳未成活,则需要补种,求需要补种沙柳的概率.解:由题意知,ξ~B (n ,p ),P (ξ=k )=C k n p k (1-p )n -k,k =0.1,…,n . (1)由E (ξ)=np =3,D (ξ)=np (1-p )=32, 得1-p =12,从而n =6,p =12. ξ的分布列为(2)记“得P (A )=164+332+1564+516=2132, 所以需要补种沙柳的概率为2132.3.从装有3个白球和7个红球的口袋中任取1个球,用X 表示是否取到白球,即X =⎩⎨⎧1(当取到白球时),0(当取到红球时),则X 的方差D (X )=( )A.21100B.750C.110D.310解析:选A 显然X 服从两点分布,P (X =0)=710,P (X =1)=310.故X 的分布列为所以E (X )=310,故D (X )=710×310=21100.4.已知一批产品中有12件正品,4件次品,有放回地任取4件,若X 表示取到次品的件数,则D (X )=( )A.34B.89C.38D.25解析:选B 由题意,可知每次取得次品的概率都为13,X ~B ⎝ ⎛⎭⎪⎫4,13,则D (X )=4×13×23=89.5.设随机变量X 的分布列为P (X =k )=C k n ⎝ ⎛⎭⎪⎫23k ·⎝ ⎛⎭⎪⎫13n -k,k =0,1,2,…,n ,且E (X )=24,则D (X )的值为( )A .8B .12 C.29 D .16解析:选A 由题意可知X ~B ⎝ ⎛⎭⎪⎫n ,23,∴E (X )=23n =24. ∴n =36.∴D (X )=36×23×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-23=8.6.某出租车司机从某饭店到火车站途中需经过六个交通岗,假设他在各个交通岗遇到红灯这一事件是相互独立的,并且概率是13.(1)求这位司机遇到红灯次数X 的均值与方差;(2)若遇上红灯,则需等待30秒,求司机总共等待时间Y 的均值与方差. 解:(1)易知司机遇上红灯次数X 服从二项分布,且X ~B ⎝ ⎛⎭⎪⎫6,13,∴E (X )=6×13=2,D (X )=6×13×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13=43.(2)由已知得Y=30X,∴E(Y)=30E(X)=60,D(Y)=900D(X)=1 200.七、离散型随机变量的均值与方差的应用1.A,B两台机床同时加工零件,每生产一批数量较大的产品时,出现次品的概率如下表所示.A机床B机床问哪一台机床加工的质量较好?解:由表中数据可知,E(X1)=0×0.7+1×0.2+2×0.06+3×0.04=0.44,E(X2)=0×0.8+1×0.06+2×0.04+3×0.10=0.44.所以它们的期望相同,再比较它们的方差.D(X1)=(0-0.44)2×0.7+(1-0.44)2×0.2+(2-0.44)2×0.06+(3-0.44)2×0.04=0.606 4,D(X2)=(0-0.44)2×0.8+(1-0.44)2×0.06+(2-0.44)2×0.04+(3-0.44)2×0.10=0.926 4.因为0.606 4<0.926 4,所以A机床加工的质量较好.2.已知海关大楼顶端镶有A,B两面大钟,它们的日走时误差分别为X1,X2(单位:s),其分布列如下:解:∵由题意得E(X1)=0,E(X2)=0,∴E(X1)=E(X2).∵D(X1)=(-2-0)2×0.05+(-1-0)2×0.05+(0-0)2×0.8+(1-0)2×0.05+(2-0)2×0.05=0.5,D(X2)=(-2-0)2×0.1+(-1-0)2×0.2+(0-0)2×0.4+(1-0)2×0.2+(2-0)2×0.1=1.2,∴D(X1)<D(X2).综上可知,A大钟的质量较好.3.由以往的统计资料表明,甲、乙两名运动员在比赛中的得分情况为:A.甲B.乙C.甲、乙均可D.无法确定解析:选A E(X1)=E(X2)=1.1,D(X1)=1.12×0.2+0.12×0.5+0.92×0.3=0.49,D(X2)=1.12×0.3+0.12×0.3+0.92×0.4=0.69,∴D(X1)<D(X2),即甲比乙得分稳定,甲运动员参加较好.4.根据以往的经验,某工程施工期间的降水量X(单位:mm)对工期的影响如下表:为0.3,0.7,0.9,求:(1)工期延误天数Y的均值与方差;(2)在降水量X至少是300的条件下,工期延误不超过6天的概率.解:(1)由已知条件和概率的加法公式有P (X <300)=0.3,P (300≤X <700)=P (X <700)-P (X <300)=0.7-0.3=0.4, P (700≤X <900)=P (X <900)-P (X <700)=0.9-0.7=0.2. P (X ≥900)=1-P (X <900)=1-0.9=0.1. 所以Y 的分布列为于是,E (Y )=0×D (Y )=(0-3)2×0.3+(2-3)2×0.4+(6-3)2×0.2+(10-3)2×0.1=9.8. 故工期延误天数Y 的均值为3,方差为9.8.(2)由概率的加法公式,P (X ≥300)=1-P (X <300)=0.7, 又P (300≤X <900)=P (X <900)-P (X <300)=0.9-0.3=0.6. 由条件概率,得P (Y ≤6|X ≥300)=P (X <900|X ≥300)=P (300≤X <900)P (X ≥300)=0.60.7=67.故在降水量X 至少是300的条件下,工期延误不超过6天的概率是67.巩固练习:1.已知随机变量X 和Y ,其中Y =12X +7,且E (Y )=34,若X 的分布列如表,则m 的值为( )A.13B.14C.16D.18解析:选A 由Y =12X +7得E (Y )=12E (X )+7=34,从而E (X )=94,所以E (X )=1×14+2×m +3×n +4×112=94,又m +n +112+14=1,联立解得m =13.故选A.2.一个篮球运动员投篮一次得3分的概率为a ,得2分的概率为b ,不得分的概率为c (a ,b ,c ∈(0,1)),已知他投篮一次得分的均值为2,则2a +13b 的最小值为()A.323 B.283 C.143 D.163解析:选D由已知得3a+2b+0×c=2,即3a+2b=2,其中0<a<23,0<b<1.2 a+13b=3a+2b2⎝⎛⎭⎪⎫2a+13b=3+13+2ba+a2b≥103+22ba·a2b=16 3,当且仅当2ba=a2b,即a=2b时取“等号”,故2a+13b的最小值为163.故选D.3.设l为平面上过点(0,1)的直线,l的斜率k等可能地取-22,-3,-52,0,52,3,22,用ξ表示坐标原点到l的距离d,则随机变量ξ的数学期望E(ξ)为()A.37 B.47 C.27 D.17解析:选B当k=±22时,直线l的方程为±22x-y+1=0,此时d=1 3;当k=±3时,d=12;当k=±52时,d=23;当k为0时,d=1.由等可能事件的概率公式可得ξ的分布列为所以E(ξ)=13×27+12×27+23×27+1×17=47.4.某学校要从5名男生和2名女生中选出2人作为社区志愿者,若用随机变量ξ表示选出的志愿者中女生的人数,则随机变量ξ的数学期望E(ξ)=________(结果用分数表示).解析:随机变量ξ的所有可能取值为0,1,2,因为P (ξ=0)=C 25C 27=1021,P (ξ=1)=C 15C 12C 27=1021,P (ξ=2)=C 22C 27=121,所以E (ξ)=0×1021+1×1021+2×121=47.答案:475.某毕业生参加人才招聘会,分别向甲、乙、丙三个公司投递了个人简历,假定该毕业生得到甲公司面试的概率为23,得到乙、丙两公司面试的概率均为p ,且三个公司是否让其面试是相互独立的.记X 为该毕业生得到面试的公司个数.若P (X =0)=112,则随机变量X 的均值E (X )=________.解析:由P (X =0)=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-23(1-p )(1-p )=112可得p =12⎝ ⎛⎭⎪⎫p =32舍去, 从而P (X =1)=23·⎝ ⎛⎭⎪⎫122+⎝ ⎛⎭⎪⎫1-23·C 12·⎝ ⎛⎭⎪⎫122=13, P (X =2)=23·C 12⎝ ⎛⎭⎪⎫122+⎝ ⎛⎭⎪⎫1-23·⎝ ⎛⎭⎪⎫122=512, P (X =3)=23·⎝ ⎛⎭⎪⎫122=16. 所以E (X )=0×112+1×13+2×512+3×16=53. 答案:536.“键盘侠”是指部分在现实生活中不爱说话,却在网上习惯性地、集中性地发表各种言论的人群,人们对这种现象有着不同的看法.某调查组织在某广场上邀请了10名男士和10名女士请他们分别谈一下对“键盘侠”这种社会现象的认识,其中有4名男士和5名女士认为它的出现是“社会进步的表现”,其他人认为它的出现是“社会冷漠的表现”.(1)从这些男士和女士中各抽取1人,求至少有1人认为“键盘侠”这种社会现象是“社会进步的表现”的概率;(2)从男士中抽取2人,女士中抽取1人,3人中认为“键盘侠”这种社会现象是“社会进步的表现”的人数记为X ,求X 的分布列和数学期望.解:(1)由题意可知10名男士中有4人认为“键盘侠”的出现是“社会进步的表现”,10名女士中有5人也这样认为.记事件A={从这些男士和女士中各抽取1人,至少有1人认为“键盘侠”的出现是“社会进步的表现”},则P(A)=1-C16C15C110C110=1-30100=710.(2)X的所有可能取值为0,1,2,3.P(X=0)=C26C210×C15C110=16,P(X=1)=C14C16C210×C15C110+C26C210×C15C110=1330,P(X=2)=C24C210×C15C110+C14C16C210×C15C110=13,P(X=3)=C24C210×C15C110=115,所以X的分布列为数学期望E(X)=0×16+1×1330+2×13+3×115=1310.7.设某校新、老校区之间开车单程所需时间为T,T只与道路畅通状况有关,对其容量为100的样本进行统计,结果如下:(1)求T(2)刘教授驾车从老校区出发,前往新校区作一个50分钟的讲座,结束后立即返回老校区,求刘教授从离开老校区到返回老校区共用时间不超过120分钟的概率.解:(1)由统计结果可得T的频率分布为从而E (T )=25×0.2+30×0.3+35×0.4+40×0.1=32.(2)设T 1,T 2分别表示往、返所需时间,T 1,T 2的取值相互独立,且与T 的分布列相同.设事件A 表示“刘教授共用时间不超过120分钟”,由于讲座时间为50分钟,所以事件A 对应于“刘教授在路途中的时间不超过70分钟”.法一:P (A )=P (T 1+T 2≤70)=P (T 1=25,T 2≤45)+P (T 1=30,T 2≤40)+P (T 1=35,T 2≤35)+P (T 1=40,T 2≤30)=0.2×1+0.3×1+0.4×0.9+0.1×0.5=0.91.法二:P (A )=P (T 1+T 2>70)=P (T 1=35,T 2=40)+P (T 1=40,T 2=35)+P (T 1=40,T 2=40)=0.4×0.1+0.1×0.4+0.1×0.1=0.09.故P (A )=1-P (A )=0.91.8.若ξ~B (n ,p ),且E (ξ)=6,D (ξ)=3,则P (ξ=1)=( ) A .3×2-2 B .3×2-10 C .2-4 D .2-8解析:选B 由E (ξ)=np =6,D (ξ)=np (1-p )=3,得p =12,n =12,所以p (ξ=1)=C 112⎝ ⎛⎭⎪⎫1212=3210=3×2-10.故选B. 9.设X 是离散型随机变量,P (X =x 1)=23,P (X =x 2)=13,且x 1<x 2,现已知E (X )=43,D (X )=29,则x 1+x 2的值为( )A.53B.73 C .3 D.113解析:选C 由题意得P (X =x 1)+P (X =x 2)=1,所以随机变量X 只有x 1,x 2两个取值,所以⎩⎪⎨⎪⎧x 1·23+x 2·13=43,⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1-432·23+⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2-432·13=29.解得x 1=1,x 2=2x 1=53,x 2=23舍去,所以x 1+x 2=3,故选C.10.若p 为非负实数,随机变量X 的分布列为则E (X )的最大值是.解析:由分布列的性质可知p ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12,则E (X )=p +1∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤1,32,故E (X )的最大值为32.∵D (X )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12-p (p +1)2+p (p +1-1)2+12(p +1-2)2=-p 2-p +1=-⎝ ⎛⎭⎪⎫p +122+54,又p ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12,∴当p =0时,D (X )取得最大值1. 答案:32 111.已知随机变量X 的分布列为①E (X )=-13;②E (X +4)=-13;③D (X )=2327; ④D (3X +1)=5;⑤P (X >0)=13.解析:E (X )=(-1)×12+0×13+1×16=-13,E (X +4)=113,故①正确,②错误.D (X )=(-1+13)2×12+(0+13)2×13+(1+13)2×16=59,D (3X +1)=9D (X )=5,故③错误,④正确.P (X >0)=P (X =1)=16,故⑤错误.答案:212.A ,B 两个投资项目的利润率分别为随机变量X 1和X 2.根据市场分析,X 1和X 2的分布列分别为(1)在A ,B 两个项目上各投资100万元,Y 1(万元)和Y 2(万元)分别表示投资项目A 和B 所获得的利润,求方差D (Y 1),D (Y 2);(2)将x (0≤x ≤100)万元投资A 项目,(100-x )万元投资B 项目,f (x )表示投资A 项目所得利润的方差与投资B 项目所得利润的方差的和.求f (x )的最小值,并指出x 为何值时,f (x )取到最小值.解:(1)由题设可知Y 1和Y 2的分布列分别为E (Y 1)=5×0.8+10×0.2=6,D (Y 1)=(5-6)2×0.8+(10-6)2×0.2=4;E (Y 2)=2×0.2+8×0.5+12×0.3=8,D (Y 2)=(2-8)2×0.2+(8-8)2×0.5+(12-8)2×0.3=12. (2)f (x )=D ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 100·Y 1+D ⎝ ⎛⎭⎪⎫100-x 100·Y 2 =⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1002D (Y 1)+⎝⎛⎭⎪⎫100-x 1002D (Y 2) =41002[x 2+3(100-x )2] =41002(4x 2-600x +3×1002). 所以当x =6002×4=75时,f (x )取最小值3.。
高中数学选修2-3第二章2[1].1教案
2.1.1离散型随机变量知识目标:1.理解随机变量的意义;2.学会区分离散型与非离散型随机变量,并能举出离散随机变量的例子;3.理解随机变量所表示试验结果的含义,并恰当地定义随机变量.能力目标:发展抽象、概括能力,提高实际解决问题的能力.教学重点:随机变量、离散型随机变量、连续型随机变量的意义.教学难点:随机变量、离散型随机变量、连续型随机变量的意义.授课类型:新授课.课时安排:1课时.内容分析:本章是在初中“统计初步”和高中必修课“概率”的基础上,学习随机变量和统计的一些知识.学习这些知识后,我们将能解决类似引言中的一些实际问题教学过程:一、复习引入:展示教科书章头提出的两个实际问题,激发学生的求知欲某人射击一次,可能出现命中0环,命中1环,…,命中10环等结果,即可能出现的结果可能由0,1,……10这11个数表示;某次产品检验,在可能含有次品的100件产品中任意抽取4件,那么其中含有的次品可能是0件,1件,2件,3件,4件,即可能出现的结果可以由0,1,2,3,4这5个数表示在这些随机试验中,可能出现的结果都可以用一个数来表示.这个数在随机试验前是否是预先确定的?在不同的随机试验中,结果是否不变?观察,概括出它们的共同特点二、讲解新课:掷一枚骰子,出现的点数可以用数字1 , 2 ,3,4,5,6来表示.那么掷一枚硬币的结果是否也可以用数字来表示呢?掷一枚硬币,可能出现正面向上、反面向上两种结果.虽然这个随机试验的结果不具有数量性质,但我们可以用数1和 0分别表示正面向上和反面向上(图2.1一1 ) .在掷骰子和掷硬币的随机试验中,我们确定了一个对应关系,使得每一个试验结果都用一个确定的数字表示.在这个对应关系下,数字随着试验结果的变化而变化.知识点1:在随着试验中,试验的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,我们把这样的变量X叫做一个随机变量(random variable ).随机变量常用大写字母 X , Y…表示.随机变量和函数有类似的地方吗?联系:随机变量和函数都是一种映射,随机变量是随机试验的结果到实数的映射,函数是实数到实数的映射;在这两种映射之间,试验结果的范围相当于函数的定义域,随机变量的取值范围相当于函数的值域.我们把随机变量的取值范围叫做随机变量的值域.区别:函数的自变量是实数x ,而在随机变量的概念中,随机变量的自变量是实验结果.例如,在含有10件次品的100 件产品中,任意抽取4件,可能含有的次品件数X 将随着抽取结果的变化而变化,是一个随机变量,其值域是{0, 1, 2 , 3, 4 } .利用随机变量可以表达一些事件.例如{X=0}表示“抽出0件次品” , {X =4}表示“抽出4件次品”等.你能说出{X< 3 }在这里表示什么事件吗?“抽出 3 件以上次品”又如何用 X 表示呢?知识点2:如果随机变量X 所有可能的取值都能一一列举出来,则称为离散型随机变量 ( discrete random variable ) .离散型随机变量的例子很多.例如某人射击一次可能命中的环数 X 是一个离散型随机变量,它的所有可能取值为0,1,…,10;某网页在24小时内被浏览的次数Y 也是一个离散型随机变量,它的所有可能取值为0, 1,2,….电灯的寿命X 是离散型随机变量吗?电灯泡的寿命 X 的可能取值是任何一个非负实数,而所有非负实数不能一一列出,所以 X 不是离散型随机变量.在研究随机现象时,需要根据所关心的问题恰当地定义随机变量.例如,如果我们仅关心电灯泡的使用寿命是否超过1000 小时,那么就可以定义如下的随机变量:⎧⎨≥⎩0,寿命<1000小时;Y=1,寿命1000小时.与电灯泡的寿命 X 相比较,随机变量Y 的构造更简单,它只取两个不同的值0和1,是一个离散型随机变量,研究起来更加容易.连续型随机变量: 一般地,如果随机变量可以取某一个区间内的任意一个值,则称这样的随机变量为连续型随机变量.离散型随机变量与连续型随机变量的区别与联系: 离散型随机变量与连续型随机变量都是用变量表示随机试验的结果;但是离散型随机变量的结果可以按一定次序一一列出,或者说取值为有限个或多至可列个,而连续性随机变量的结果不可以一一列出.如某林场树木最高达30米,则林场树木的高度ξ是一个随机变量,它可以取(0,30]内的一切值. 三、讲解范例:例1. 写出下列随机变量可能取的值,并说明随机变量所取的值表示的随机试验的结果.(1)一袋中装有5只同样大小的白球,编号为1,2,3,4,5.现从该袋内随机取出3只球,被取出的球的最大号码数ξ;(2)某单位的某部电话在单位时间内收到的呼叫次数η. 解:(1) ξ可取3,4,5.ξ=3,表示取出的3个球的编号为1,2,3; ξ=4,表示取出的3个球的编号为1,2,4或1,3,4或2,3,4;ξ=5,表示取出的3个球的编号为1,2,5或1,3,5或1,4,5或2,3或3,4,5.(2)η可取0,1,…,n ,…. η=i ,表示被呼叫i 次,其中i=0,1,2,….例2. 抛掷两枚骰子各一次,记第一枚骰子掷出的点数与第二枚骰子掷出的点数的差为ξ,试问:“ξ> 4”表示的试验结果是什么?答:因为一枚骰子的点数可以是1,2,3,4,5,6六种结果之一,由已知得-5≤ξ≤5,也就是说“ξ>4”就是“ξ=5”所以,“ξ>4”表示第一枚为6点,第二枚为1点.例3.某城市出租汽车的起步价为10元,行驶路程不超出4km ,则按10元的标准收租车费.若行驶路程超出4km ,则按每超出lkm 加收2元计费(超出不足1km 的部分按lkm 计).从这个城市的民航机场到某宾馆的路程为15km .某司机常驾车在机场与此宾馆之间接送旅客,由于行车路线的不同以及途中停车时间要转换成行车路程(这个城市规定,每停车5分钟按lkm 路程计费),这个司机一次接送旅客的行车路程ξ是一个随机变量,他收旅客的租车费可也是一个随机变量.(1)求租车费η关于行车路程ξ的关系式;(Ⅱ)已知某旅客实付租车费38元,而出租汽车实际行驶了15km ,问出租车在途中因故停车累计最多几分钟? 解:(1)依题意得η=2(ξ-4)+10,即η=2ξ+2. (Ⅱ)由38=2ξ+2,得ξ=18,5×(18-15)=15. 所以,出租车在途中因故停车累计最多15分钟. 四、课堂练习:1.①某寻呼台一小时内收到的寻呼次数ξ;②长江上某水文站观察到一天中的水位ξ;③某超市一天中的顾客量ξ 其中的ξ是连续型随机变量的是( )A .①;B .②;C .③;D .①②③2.随机变量ξ的所有等可能取值为1,2,,n …,若()40.3P ξ<=,则( ) A .3n =; B .4n =; C .10n =; D .不能确定 3.抛掷两次骰子,两个点的和不等于8的概率为( ) A .1112; B .3136; C .536; D .112 4.如果ξ是一个离散型随机变量,则假命题是( )A. ξ取每一个可能值的概率都是非负数;B. ξ取所有可能值的概率之和为1;C. ξ取某几个值的概率等于分别取其中每个值的概率之和;D. ξ在某一范围内取值的概率大于它取这个范围内各个值的概率之和. 答案:1.B 2.C 3.B 4.D五、小结 :随机变量离散型、随机变量连续型、随机变量的概念.随机变量ξ是关于试验结果的函数,即每一个试验结果对应着一个实数;随机变量ξ的线性组合η=a ξ+b(其中a 、b 是常数)也是随机变量.2.1.2离散型随机变量的分布列及超几何分布知识与技能:会求出某些简单的离散型随机变量的概率分布. 过程与方法:认识概率分布对于刻画随机现象的重要性.情感、态度与价值观:认识概率分布对于刻画随机现象的重要性. 教学重点:离散型随机变量的分布列的概念. 教学难点:求简单的离散型随机变量的分布列. 授课类型:新授课. 课时安排:2课时. 教学过程:一、复习引入:1.随机变量:如果随机试验的结果可以用一个变量来表示,那么这样的变量叫做随机变量.随机变量常用希腊字母ξ、η等表示.2. 离散型随机变量:对于随机变量可能取的值,可以按一定次序一一列出,这样的随机变量叫做离散型随机变量.3.连续型随机变量: 对于随机变量可能取的值,可以取某一区间内的一切值,这样的变量就叫做连续型随机变量.4.离散型随机变量与连续型随机变量的区别与联系: 离散型随机变量与连续型随机变量都是用变量表示随机试验的结果;但是离散型随机变量的结果可以按一定次序一一列出,而连续性随机变量的结果不可以一一列出.若ξ是随机变量,b a b a ,,+=ξη是常数,则η也是随机变量.并且不改变其属性(离散型、连续型) 二、讲解新课:对于一个离散型随机变量来说,我们不仅要知道它的可能取哪些值,更重要的是要知道它取各个值得概率分别有多大,这样才能对这个离散型随机变量有深刻的了解.例如:在射击问题里,我们只要知道命中环数为0,1,2,…,10的概率分别是多少,才能了解选手的射击水平有多高.根据某个选手在一段时间里的成绩,可以得到下表命中环数X 0 1 2345 6 78910 10概率P0.01 0.01 0.02 0.020.060.09 0.28 0.290.22通过这个例子我们可以了解到:知识点3:要掌握一个离散型随机变量X 的取值规律,必须要知道:(1)X 所有可能取的值x 1,x 2,…,x n ,…(2)X 取每一个值x i (i=1,2,…)的概率为()i i P x p ξ==, 这就是说,需要列出下表:ξ x 1 x 2 … x i … PP 1P 2…P i…我们称这个表为离散型随机变量X 的概率分布,或成为离散型随机变量X 的分布列.知识点4:通过对上例的分析我们可以知道分布列的两个性质:任何随机事件发生的概率都满足:1)(0≤≤A P ,并且不可能事件的概率为0,必然事件的概率为1.由此可以得出离散型随机变量的分布列都具有下面两个性质: (1)P i ≥0,i =1,2,…n ; (2)P 1+P 2+…P n =1.对于离散型随机变量在某一范围内取值的概率等于它取这个范围内各个值的概率的和.即⋅⋅⋅+=+==≥+)()()(1k k k x P x P x P ξξξ.讲解教材42-43页例题1到3. 知识点5:两点分布列:例1.在掷一枚图钉的随机试验中,令⎧⎨⎩1,针尖向上;X=0,针尖向下.如果针尖向上的概率为p ,试写出随机变量 X 的分布列. 解:根据分布列的性质,针尖向下的概率是(1p -) .于是,随机变量 X 的分布列是 ξ 01P1p -p像上面这样的分布列称为两点分布列.两点分布又称0~1分布.两点分布列的应用非常广泛.如抽取的彩券是否中奖;买回的一件产品是否为正品;新生婴儿的性别;投篮是否命中等,都可以用两点分布列来研究.如果随机变量X 的分布列为两点分布列,就称X 服从两点分布,而称p =P(X=1)为成功概率.例 2.在含有 5 件次品的 100 件产品中,任取 3 件,试求: (1)取到的次品数X 的分布列;(2)至少取到1件次品的概率.解: (1)由于从 100 件产品中任取3 件的结果数为310C ,从100 件产品中任取3件,其中恰有k 件次品的结果数为3595k k C C -,那么从 100 件产品中任取 3 件,其中恰有 k 件次品的概率为35953100(),0,1,2,3k kC C P X k k C -===。
北师大版数学【选修2-3】练习:2.1 离散型随机变量及其分布列(含答案)
第二章 §1一、选择题1.若随机变量X 的分布列如下表所示,则表中a =( )A.12 B.16 C.56 D .0[答案] B[解析] 根据随机变量的分布列的性质可得a =1-12-16-16=16.2.离散型随机变量ξ所有可能值的集合为{-2,0,3,5},且P (ξ=-2)=14,P (ξ=3)=12,P (ξ=5)=112,则P (ξ=0)的值为( )A .0 B.14 C.16 D.18 [答案] C[解析] 根据离散型随机变量分布列的性质有P (ξ=-2)+P (ξ=0)+P (ξ=3)+P (ξ=5)=1,所以14+P (ξ=0)+12+112=1.解得P (ξ=0)=16.3.随机变量ξ的概率分布规律为P (ξ=n )=a n (n +1)(n =1,2,3,4),其中a 是常数,则P (12<ξ<52)的值为( )A.23B.34C.45D.56 [答案] D[解析] 因为P (ξ=n )=a n (n +1)(n =1,2,3,4),所以a 2+a 6+a 12+a 20=1,所以a =54,因为P (12<ξ<52)=P (ξ=1)+P (ξ=2)=54×12+54×16=56.故选D.4.设随机变量ξ的可能取值为5,6,7,…,16这12个值,且取每个值的概率均相同,则P (ξ>8)=________,P (6<ξ≤14)=________.[答案] 23 23[解析] 因为P (ξ=5)+P (ξ=6)+…+P (ξ=16)=1,且P (ξ=5)=P (ξ=6)=…=P (ξ=16),所以P (ξ=5)=P (ξ=6)=…=P (ξ=16)=112,则P (ξ>8)=P (ξ=9)+P (ξ=10)+…+P (ξ=16)=112×8=23.P (6<ξ≤14)=p (ξ=7)+P (ξ=8)+…+P (ξ=14)=112×8=23.5.设随机变量ξ的分布列为则m =________,η=ξ[答案] 14[解析] 首先由P (ξ=1)+P (ξ=2)+P (ξ=3)+P (ξ=4)=1,得m =14.再由随机变量ξ和η=ξ-3表示的试验结果是相同的,可以求出η=ξ-3对应的概率,列出分布列.三、解答题6.旅游公司为3个旅游团提供4条旅游线路,每个旅游团任选其中一条线路. (1)求3个旅游团选择3个不同线路的概率; (2)求选择甲线路的旅游团数的分布列.[解析] (1)3个旅游团选择3条不同线路的概率为A 3443=38.(2)设选择甲线路的旅游团数为ξ,则ξ=0,1,2,3.P (ξ=0)=3343=2764,P (ξ=1)=C 13·3243=2764,P (ξ=2)=C 23·343=964,P (ξ=3)=C 3343=164.所以ξ的分布列为1.已知离散型随机变量X 的分布列为则k 的值为( ) A.12 B .1 C .2 D .3[答案] B[解析] 由分布列的性质可知nkn=1,∴k =1.2.设离散型随机变量X 的分布列P (X =k )=k 15,k =1,2,3,4,5,则P (12<X <52)等于( )A.12 B.19 C.16 D.15[答案] D[解析] P (12<X <52)=P (X =1)+P (X =2)=115+215=15.3.某人练习射击,共有5发子弹,击中目标或子弹打完则停止射击,射击次数为X ,则“X =5”表示的试验结果为( )A .第5次击中目标B .第5次未击中目标C .前4次均未击中目标D .前5次均未击中目标[答案] C[解析] 本题易错选为A ,其实“X =5”只能说明前4次均未击中目标,而第5次射击有可能击中目标,也有可能子弹打完而未击中目标.4.设某项试验的成功率是失败率的2倍,用随机变量ξ去描述1次试验的成功次数,P (ξ=0)等于( )A .0 B.12 C.13 D.23[答案] C[解析] 设ξ的分布列为则“ξ=0”表示试验失败,“ξ=1”表示试验成功,设失败率为p ,则成功率为2p . ∴由p +2p =1得p =13.应选C.5.设X 是一个离散型随机变量,则下列不能够成为X 的概率分布列的一组数是( ) A .0,0,0,1,0 B .0.1,0.2,0.3,0.4 C .p,1-p (p 为实数)D.11×2,12×3,…,1(n -1)·n ,1n (n ∈N +) [答案] C[解析] 随机变量的分布列具有两个性质:①非负性;②概率之和为1.可以根据这两个性质解决.A 、B 显然满足性质,适合.C 中,设p =3,显然1-p =-2<0不满足非负性.D 中有11×2+12×3+…+1(n -1)·n +1n=1-12+12-13+…+1n -1-1n +1n =1,故选C.[点评] 在处理随机变量分布列的有关问题时,应充分利用分布列的性质求解. 二、填空题6.已知离散型随机变量X 的概率分布列如下:则m 的值为________[答案] 0.1[解析] 由分布列的性质(2),可得m +0.3+32m +0.45=1,解得m =0.1.[点评] 根据概率分布求参数的值(范围),是离散型随机变量的分布列的性质的重要应用之一,主要是根据分布列的性质列出方程,通过解方程求出参数即可.7.设随机变量ξ的分布列为P (ξ=k )=ck (k +1)(c 为常数),k =1,2,3,则P (0.5<ξ<2.5)=________.[答案] 89[解析] 由P (ξ=1)+P (ξ=2)+P (ξ=3)=1,得c =43,P (0.5<ξ<2.5)=1-P (ξ=3)=1-433×4=89. 三、解答题8.设随机变量X 的分布列为P (X =k5)=ak ,(k =1,2,3,4,5).(1)求常数a 的值; (2)求P (X ≥35);(3)P (110<X <710).[分析] 分布列有两条重要的性质:P i ≥0,i =1,2,…;P 1+P 2+…+P n =1利用这两条性质可求a 的值.(2)(3)由于X 的可能取值为15、25、35、45、1.所以满足X ≥35或110<X <710的X值,只能是在15、25、35、45、1中选取,且它们之间在一次实验中没有联系,只要求得满足条件各概率之和即可.[解析] (1)由a ·1+a ·2+a ·3+a ·4+a ·5=1得a =115.(2)因为分布列为P (X =k 5)=115k (k =1、2、3、4、5)解法一:P (X ≥35)=P (X =35)+P (X =45)+P (X =1)=315+415+515=45.解法二:P (X ≥35)=1-[P (X =15)+P (X =25)]=1-[115+215]=45.(3)因为110<X <710,只有X =15、25、35时满足,故P (110<X <710)=P (X =15)+P (X =25)+P (X =35)=115+215+315=25. [点评] 随机变量并不一定要取整数值.它的取值一般来源于实际问题,且有其特定的含义,因此,可以是R 中的任意值.但这并不意味着可以取任何值.它只能取分布列中的值.而随机变量取某值时,其所表示的某一实验发生的概率值,必须符合性质.9.设b 和c 分别是先后抛掷一枚骰子得到的点数,用随机变量X 表示方程x 2+bx +c =0的实根的个数(重根按一个计),求X 的分布列.[分析] 用随机变量X 表示方程x 2+bx +c =0的实根的个数,易知X 有0,1,2三个可能取值,随机变量对应的随机事件可用Δ=b 2-4c 与0的大小表示.[解析] 由题意,X 的可能取值为0,1,2.随机试验的所有可能结果构成的集合为{(b ,c )|b ,c =1,2,…,6},元素总个数为36.X =0对应的结果构成的集合为{(b ,c )|b 2-4c <0,b ,c =1,2,…,6},元素个数为17; X =1对应的结果构成的集合为{(b ,c )|b 2-4c =0,b ,c =1,2,…,6},元素个数为2; X =2对应的结果构成的集合为{(b ,c )|b 2-4c >0,b ,c =1,2,…,6},元素个数为17. 由此可知,P (X =0)=1736,P (X =1)=118,P (X =2)=1736,故X 的分布列为[点评] 验的所有基本事件数以及随机事件所包含的基本事件数.比如方程实根个数为1,则Δ=0,利用它找到骰子之间的关系.10.(2014·福州模拟)某学院为了调查本校学生2014年9月“健康上网”(健康上网是指每天上网不超过两个小时)的天数情况,随机抽取了40名本校学生作为样本,统计他们在该月30天内健康上网的天数,并将所得的数据分成以下六组:[0,5],(5,10],(10,15],…,(25,30],由此画出样本的频率分布直方图,如图所示.(1)根据频率分布直方图,求这40名学生中健康上网天数超过20天的人数;(2)现从这40名学生中任取2名,设Y 为取出的2名学生中健康上网天数超过20天的人数,求Y 的分布列.[解析] (1)由图可知,健康上网天数未超过20天的频率为(0.01+0.02+0.03+0.09)×5=0.15×5=0.75,所以健康上网天数超过20天的学生人数是40×(1-0.75)=40×0.25=10. (2)随机变量Y 的所有可能取值为0,1,2.P (Y =0)=C 230C 240=2952;P (Y =1)=C 110C 130C 240=513;P (Y =2)=C 210C 240=352.所以Y 的分布列为:。
人教版高中数学选修2-3 教学案:2.1.1 离散型随机变量
2.1.1离散型随机变量预习课本P44~45,思考并完成以下问题1.随机变量和离散型随机变量的概念是什么?随机变量是如何表示的?2.随机变量与函数的关系?[新知初探]1.随机变量(1)定义:在一个对应关系下,随着试验结果变化而变化的变量称为随机变量.(2)表示:随机变量常用字母X,Y,ξ,η等表示.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.3.随机变量和函数的关系随机变量和函数都是一种映射,随机变量把随机试验的结果映射为实数,函数把实数映射为实数.在这两种映射之间,试验结果的范围相当于函数的定义域,随机变量的取值范围相当于函数的值域.[小试身手]1.判断下列命题是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)随机变量的取值可以是有限个,也可以是无限个.()(2)手机电池的使用寿命X是离数型随机变量.()答案:(1)√(2)×2.下列变量中,是离散型随机变量的是()A.到2016年5月1日止,我国被确诊的爱滋病人数B.一只刚出生的大熊猫,一年以后的身高C.某人在车站等出租车的时间D.某人投篮10次,可能投中的次数答案:D3.袋中有大小相同的红球6个,白球5个,从袋中无放回的条件下每次任意取出一个球,直到取出的球是白色为止,所需要的取球次数为随机变量X,则X的可能取值为()A.1,2,…,6B.1,2,…,7C.1,2,…,11D.1,2,3,…答案:B4.在考试中,需回答三个问题,考试规则规定:每题回答正确得100分,回答不正确得-100分,则这名同学回答这三个问题的总得分ξ的所有可能取值是________.答案:300, 100, -100, -300[典例](1)抛掷一枚均匀硬币一次,随机变量为()A.抛掷硬币的次数B.出现正面的次数C.出现正面或反面的次数D.出现正面和反面的次数之和(2)6件产品中有2件次品,4件正品,从中任取1件,则可以作为随机变量的是()A.取到的产品个数B.取到的正品个数C.取到正品的概率D.取到次品的概率[解](1)抛掷一枚硬币一次,可能出现的结果是正面向上或反面向上.以某一个为标准,如正面向上的次数来描述这一随机试验,那么正面向上的次数就是随机变量ξ,ξ的取值是0,1,故选B.而A项中抛掷次数就是1,不是随机变量;C项中标准不明;D项中,出现正面和反面的次数之和为必然事件,试验前便知是必然出现的结果,也不是随机变量.(2)由随机变量的定义知,随机变量是随机试验的结果,排除C、D项,又取到的产品个数是一个确定值,排除A项.故选B项.[答案](1)B(2)B判断一个试验是否是随机试验,依据是这个试验是否满足随机试验的三个条件,即(1)试验在相同条件下是否可重复进行;(2)试验的所有可能的结果是否是明确的,并且试验的结果不止一个;(3)每次试验的结果恰好是一个,而且在一次试验前无法预知出现哪个结果.[活学活用]指出下列哪些是随机变量,哪些不是随机变量,并说明理由:(1)某人射击一次命中的环数;(2)掷一枚质地均匀的骰子,出现的点数;(3)某个人的属相随年龄的变化.解:(1)某人射击一次,可能命中的所有环数是0,1,…,10,而且出现哪一个结果是随机的,因此命中的环数是随机变量.(2)掷一枚骰子,出现的结果是1点,2点,3点,4点,5点,6点中的一个且出现哪一个结果是随机的,因此出现的点数是随机变量.(3)一个人的属相在他出生时就确定了,不随年龄的变化而变化,因此属相不是随机变量.离散型随机变量的判定[典例]指出下列随机变量是否是离散型随机变量,并说明理由.(1)湖南矮寨大桥桥面一侧每隔30米有一路灯,将所有路灯进行编号,其中某一路灯的编号X;(2)在一次数学竞赛中,设一、二、三等奖,小明同学参加竞赛获得的奖次X;(3)丁俊晖在2016年世锦赛中每局所得的分数.[解](1)桥面上的路灯是可数的,编号X可以一一列出,是离散型随机变量.(2)小明获奖等次X可以一一列出,是离散型随机变量.(3)每局所得的分数X可以一一列举出来,是离散型随机变量.判断离散型随机变量的方法(1)明确随机试验的所有可能结果.(2)将随机试验的结果数量化.(3)确定试验结果所对应的实数是否可以一一列出,如能一一列出,则该随机变量是离散型随机变量,否则不是.[活学活用]下列随机变量中不是离散型随机变量的是________(填序号).①广州白云机场候机室中一天的旅客数量X;②广州某水文站观察到一天中珠江的水位X;③某工厂加工的某种钢管,外径与规定的外径尺寸之差X;④虎门大桥一天经过的车辆数X.解析:①④中的随机变量X的所有取值,我们都可以按照一定的次序一一列出,因此它们是离散型随机变量,②中的随机变量X可以取某一区间内的一切值,但无法按一定次序一一列出,故不是离散型随机变量.③中X的取值为某一范围内的实数,无法全部列出,不是离散型随机变量,故不是离散型随机变量.答案:②③用随机变量表示试验的结果(1)袋中有大小相同的红球10个,白球5个,从袋中每次任取1个球,取后不放回,直到取出的球是白球为止,所需要的取球次数.(2)从标有数字1,2,3,4,5,6的6张卡片中任取2张,所取卡片上的数字之和.[解](1)设所需的取球次数为X, 则X=1,2,3,4,...,10,11,X=i表示前(i-1)次取到的均是红球,第i次取到白球,这里i=1,2,3,4, (11)(2)设所取卡片上的数字之和为X, 则X=3,4,5, (11)X=3, 表示“取出标有1,2的两张卡片”;X=4, 表示“取出标有1,3的两张卡片”;X=5, 表示“取出标有2,3或1,4的两张卡片”;X=6, 表示“取出标有2,4或1,5的两张卡片”;X=7, 表示“取出标有3,4或2,5或1,6的两张卡片”;X=8, 表示“取出标有2,6或3,5的两张卡片”;X=9, 表示“取出标有3,6或4,5的两张卡片”;X=10, 表示“取出标有4,6的两张卡片”;X=11, 表示“取出标有5,6的两张卡片”.[一题多变]1.[变条件]若本例(2)中条件不变,所取卡片上的数字之差的绝对值为随机变量ξ,请问ξ有哪些取值?其中ξ=4表示什么含义?解:ξ的所有可能取值有:1,2,3,4,5.ξ=4表示“取出标有1,5或2,6的两张卡片”.2.[变条件,变问法]甲、乙两队员进行乒乓球单打比赛,规定采用“七局四胜制”,用X表示需要比赛的局数,写出X所有可能的取值,并写出表示的试验结果.解:根据题意可知X的可能取值为4,5,6,7.X=4表示共打了4局,甲、乙两人有1人连胜4局.X=5表示在前4局中有1人输了一局,最后一局此人胜出.X=6表示在前5局中有1人输了2局,最后一局此人胜出.X=7表示在前6局中,两人打平,后一局有1人胜出.解答用随机变量表示随机试验的结果问题的关键点和注意点(1)关键点:解决此类问题的关键是明确随机变量的所有可能取值,以及取每一个值对应的意义,即一个随机变量的取值对应一个或多个随机试验的结果.(2)注意点:解答过程中不要漏掉某些试验结果.层级一学业水平达标1.给出下列四个命题:①15秒内,通过某十字路口的汽车的数量是随机变量;②解答高考数学乙卷的时间是随机变量;③一条河流每年的最大流量是随机变量;④一个剧场共有三个出口,散场后某一出口退场的人数是随机变量.其中正确的个数是()A.1B.2C.3 D.4解析:选D由随机变量的概念可以直接判断①②③④都是正确的.2.随机变量X是某城市1天之中发生的火警次数,随机变量Y是某城市1天之内的温度.随机变量ξ是某火车站1小时内的旅客流动人数.这三个随机变量中不是离散型随机变量的是()A.X和ξB.只有YC.Y和ξD.只有ξ解析:选B某城市1天之内的温度不能一一列举,故不是离散型随机变量,故选B.3.抛掷两颗骰子,所得点数之和为ξ,那么ξ=4表示的随机试验结果是()A.两颗都是2点B.一颗是3点,另一颗是1点C.两颗都是4点D.一颗是3点,一颗是1点或两颗都是2点解析:选Dξ=4表示两颗骰子的点数和为4.4.袋中有大小相同的5个钢球,分别标有1,2,3,4,5五个号码.在有放回地抽取条件下依次取出2个球,设两个球号码之和为随机变量ξ,则ξ所有可能取值的个数是() A.25 B.10C.9 D.5解析:选C第一次可取1,2,3,4,5中的任意一个,由于是有放回抽取,第二次也可取1,2,3,4,5中的任何一个,两次的号码和可能为2,3,4,5,6,7,8,9,10.故选C.5.对一批产品逐个进行检测,第一次检测到次品前已检测的产品个数为ξ,则ξ=k表示的试验结果为()A .第k -1次检测到正品,而第k 次检测到次品B .第k 次检测到正品,而第k +1次检测到次品C .前k -1次检测到正品,而第k 次检测到次品D .前k 次检测到正品,而第k +1次检测到次品解析:选D ξ就是检测到次品前正品的个数,ξ=k 表明前k 次检测到的都是正品,第k +1次检测到的是次品.6.甲进行3次射击,甲击中目标的概率为12,记甲击中目标的次数为X ,则X 的可能取值为________.解析:甲可能在3次射击中,一次未中,也可能中1次,2次,3次.答案:0,1,2,37.在8件产品中,有3件次品,5件正品,从中任取3件,记次品的件数为ξ,则{ξ<2}表示的试验结果是________.解析:应分ξ=0和ξ=1两类.ξ=0表示取到3件正品;ξ=1表示取到1件次品、2件正品.故{ξ<2}表示的试验结果为取到1件次品、2件正品或取到3件正品.答案:取到1件次品、2件正品或取到3件正品8.一袋中装有6个同样大小的黑球,编号为1,2,3,4,5,6.现从中随机取出3个球,以ξ表示取出的球的最大号码,用(x ,y ,z )表示取出的三个球编号为x ,y ,z (x <y <z ),则ξ=5表示的试验结果构成的集合是____________________________________________________.解析:从6个球中选出3个球,其中有一个是5号球,其余的2个球是1,2,3,4号球中的任意2个.∴试验结果构成的集合是{(1,2,5),(1,3,5),(1,4,5),(2,3,5),(2,4,5),(3,4,5)}.答案:{(1,2,5),(1,3,5),(1,4,5),(2,3,5),(2,4,5),(3,4,5)}9.某车间三天内每天生产10件某产品,其中第一天,第二天分别生产了1件次品、2件次品,而质检部门每天要在生产的10件产品中随机抽取4件进行检查,若发现有次品,则当天的产品不能通过.若厂内对车间生产的产品采用记分制,两天全不通过检查得0分,通过一天、两天分别得1分、2分,设该车间在这两天内得分为ξ,写出ξ的可能取值.解:ξ的可能取值为0,1,2.ξ=0表示在两天检查中均发现了次品.ξ=1表示在两天检查中有1天没有检查到次品,1天检查到了次品.ξ=2表示在两天检查中没有发现次品.10.已知在10件产品中有2件不合格品,现从这10件产品中任取3件,这是一个随机现象.(1)写出该随机现象所有可能出现的结果.(2)试用随机变量来描述上述结果.解:(1)从10件产品中任取3件,所有可能出现的结果是:“不含不合格品”“恰有1件不合格品”“恰有2件不合格品”.(2)令X表示取出的3件产品中的不合格品数.则X所有可能的取值为0,1,2,对应着任取3件产品所有可能出现的结果.即“X=0”表示“不含不合格品”;“X=1”表示“恰有1件不合格品”;“X=2”表示“恰有2件不合格品”.层级二应试能力达标1.①某电话亭内的一部电话1小时内使用的次数记为X;②某人射击2次,击中目标的环数之和记为X;③测量一批电阻,阻值在950 Ω~1 200 Ω之间;④一个在数轴上随机运动的质点,它在数轴上的位置记为X.其中是离散型随机变量的是()A.①②B.①③C.①④D.①②④解析:选A①②中变量X所有可能取值是可以一一列举出来的,是离散型随机变量,而③④中的结果不能一一列出,故不是离散型随机变量.2.抛掷两枚骰子,记第一枚骰子掷出的点数与第二枚骰子掷出的点数之差为ξ,则“ξ>4”表示的试验结果是()A.第一枚6点,第二枚2点B.第一枚5点,第二枚1点C.第一枚2点,第二枚6点D.第一枚6点,第二枚1点解析:选D只有D中的点数差为6-1=5>4,其余均不是,应选D.3.袋中装有10个红球,5个黑球,每次随机抽取一个球,若取得黑球,则另换一个红球放回袋中,直到取到红球为止,若抽取的次数为X,则表示“放回5个球”的事件为() A.X=4 B.X=5C.X=6 D.X≤4解析:选C第一次取到黑球,则放回1个球,第二次取到黑球,则共放回2个球…,共放了五回,第六次取到了红球,试验终止,故X=6.4.袋中有大小相同的5个球,分别标有1,2,3,4,5五个号码,任意抽取2个球,设2个球号码之和为y,则y所有可能值的个数是()A.25 B.10C.7 D.6解析:选C∵y表示取出的2个球的号码之和,又1+2=3,1+3=4,1+4=5,1+5=6,2+3=5,2+4=6,2+5=7,3+4=7,3+5=8,4+5=9,故y的所有可能取值为3,4,5,6,7,8,9,共7个.5.一串钥匙有5把,只有一把能打开锁,依次试验,打不开的扔掉,直到找到能开锁的钥匙为止,则试验次数X的最大值可能为________.解析:由题意可知X取最大值时只剩下一把钥匙,但锁此时未打开,故试验次数为4.答案:46.一用户在打电话时忘了号码的最后四位数字,只记得最后四位数字两两不同,且都大于5,于是他随机拨最后四位数字(两两不同),设他拨到所要号码时总共拨的次数为ξ,则随机变量ξ的所有可能取值的种数为________.解析:由于后四位数字两两不同,且都大于5,因此只能是6,7,8,9四位数字的不同排列,故有A44=24种.答案:247.写出下列随机变量可能取的值,并说明随机变量所取的值表示的随机试验的结果.(1)一个袋中装有2个白球和5个黑球,从中任取3个,其中所含白球的个数ξ;(2)抛掷甲、乙两枚骰子,所得点数之和Y.解:(1)ξ可取0,1,2.ξ=i,表示取出的3个球中有i个白球,3-i个黑球,其中i=0,1,2.(2)Y的可能取值为2,3,4,…,12.若以(i,j)表示抛掷甲、乙两枚骰子后骰子甲得i点且骰子乙得j点,则{Y=2}表示(1,1);{Y=3}表示(1,2),(2,1);{Y=4}表示(1,3),(2,2),(3,1);…;{Y=12}表示(6,6).8.写出下列随机变量可能的取值,并说明随机变量所表示的随机试验的结果.在一个盒子中,放有标号分别为1,2,3的三张卡片,现从这个盒子中,有放回地先后抽得两张卡片的标号分别为x,y,记ξ=|x-2|+|y-x|.解:因为x,y可能取的值为1,2,3,所以0≤|x-2|≤1,0≤|x-y|≤2,所以0≤ξ≤3,所以ξ可能的取值为0,1,2,3,用(x,y)表示第一次抽到卡片号码为x,第二次抽到卡片号码为y,则随机变量ξ取各值的意义为:ξ=0表示两次抽到卡片编号都是2,即(2,2).ξ=1表示(1,1),(2,1),(2,3),(3,3).ξ=2表示(1,2),(3,2).ξ=3表示(1,3),(3,1).。
2.1.1 离散型随机变量(一)
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思考1:
(1)电灯泡的寿命X是离散型随机变量吗?
(2)如果规定寿命在1500小时以上的灯泡为一等品, 寿命在1000到1500小时之间的为二等品,寿命在1000 小时以下的为不合格品。如果我们关心灯泡是否为合 格品,应如何定义随机变量?如果我们关心灯泡是否 为一等品或二等品,又如何定义随机变量?
的关系式;
(2)已知某旅客实付车费38元,问出租车在途中因故停车累 计最多几分钟?
15
思考2:
随机变量与函数有类似的地方吗?
随机变量和函数都是一种映射,随机变量把随 机试验的结果映为实数,函数把实数映为实数。在 这两种映射之间,试验结果的范围相当于函数的定 义域,随机变量的取值范围相当于函数的值域。我 们把随机变量的取值范围叫做随机变量的值域。 例如,在含有10件次品的100件产品中,任意抽取 4件,可能含有的次品件数X将随着抽取结果的变化而 变化,是一个随机变量。其值域是{0,1,2,3,4}.
问题:
1、对于上述试验,可以定义不同的随机变量来表示 这个试验结果吗? 2、在掷骰子试验中,如果我们仅关心掷出的点数是 否为偶数,应如何定义随机变量?
Y=
0,掷出奇数点 1,掷出偶数点
3、任何随机试验的所有结果都可以用数字表示吗?
本质是建立了一个从试验结果到实数的对应关系。
6Hale Waihona Puke 2、离散型随机变量(2)一个袋中装有10个红球,5个白球,从中任取个4球, 其中所含红球的个数为X;
(3)投掷两枚骰子,所得点数之和为X,所得点数之和是偶 数为Y。
13
3、抛掷两枚骰子各一次,记第一枚骰子掷出的点数与第二枚 骰子掷出的点数的差为 ,问:“ 4 ”表示的试验结果 是什么?
高中数学人教版选修2-3同步练习:2.1.1《离散型随机变量及其分布列》
高中数学人教版选修2-3同步练习:2.1.1《离散型随机变量及其分布列》第二章随机变量及其分布2.1离散型随机变量及其分布列2.1.1离散型随机变量课时训练6 离散型随机变量一、选择题1.抛掷一枚质地均匀的硬币一次,随机变量为().A.掷硬币的次数B.出现正面向上的次数C.出现正面向上或反面向上的次数D.出现正面向上与反面向上的次数之和答案:B解析:出现正面向上的次数为0或1,是随机变量.2.下列随机变量是离散型随机变量的是().①抛5颗骰子得到的点数和;②某人一天内接收到的电话次数;③某地一年内下雨的天数;④某机器生产零件的误差数.A.①②③B.④C.①④D.②③答案:A解析:由离散型随机变量的定义知①②③均是离散型随机变量,而④不是,由于这个误差数几乎都是在0附近的实数,无法一一列出.3.已知下列随机变量:①10件产品中有2件次品,从中任选3件,取到次品的件数X;②一位射击手对目标进行射击,击中目标得1分,未击中目标得0分,用X表示该射击手在一次射击中的得分;③刘翔在一次110米跨栏比赛中的成绩X;④在体育彩票的抽奖中,一次摇号产生的号码数X.其中X是离散型随机变量的是().A.①②③B.②③④C.①②④D.③④答案:C解析:③中X的值可在某一区间内取值,不能一一列出,故不是离散型随机变量.4.袋中装有10个红球,5个黑球,每次随机抽取一个球,若取得黑球,则另换一个红球放回袋中,直到取到红球为止,若抽取的次数为X,则表示“放回5个球”的事件为().A.X=4B.X=5C.X=6D.X≤4答案:C解析:第一次取到黑球,则放回1个球,第二次取到黑球,则放回2个球……共放了五回,第六次取到了红球,试验终止,故X=6.5.对一批产品逐个进行检测,第一次检测到次品前已检测的产品个数为ξ,则ξ=k表示的试验结果为().A.第k-1次检测到正品,而第k次检测到次品B.第k次检测到正品,而第k+1次检测到次品C.前k-1次检测到正品,而第k次检测到次品D.前k次检测到正品,而第k+1次检测到次品答案:D6.一用户在打电话时忘了号码的最后四位数字,只记得最后四位数字两两不同,且都大于5,于是他随机拨最后四位数字(两两不同),设他拨到所要号码时已拨的次数为ξ,则随机变量ξ的所有可能取值的种数为().A.20B.24C.4D.18答案:B解析:由于后四位数字两两不同,且都大于5,因此只能是6,7,8,9四位数字的不同排列,故有=24(种).二、填空题7.在考试中,需回答三个问题,考试规则规定:每题回答正确得100分,回答不正确得-100分,则这名同学回答这三个问题的总得分ξ的所有可能取值是.答案:-300,-100,100,300解析:若答对0个问题得分-300;若答对1个问题得分-100;若答对2个问题得分100;若问题全答对得分300.8.一袋中装有5个同样的球,编号依次为1,2,3,4,5,从该袋中随机取出3个球.记三个球中最小编号为ξ,则“ξ=3”表示的试验结果是.答案:取出编号为3,4,5的三个球9.在8件产品中,有3件次品,5件正品,从中任取一件,取到次品就停止,取后不放回,抽取次数为X,则“X=3”表示的试验结果是.答案:前两次均取到正品,第三次取到次品三、解答题10.写出下列各随机变量可能取的值,并说明随机变量所取的值表示的随机试验的结果:(1)盒中装有6支白粉笔和8支红粉笔,从中任意取出3支,其中所含白粉笔的支数ξ;(2)从4张已编号(1~4号)的卡片中任意取出2张,被取出的卡片号数之和ξ.解:(1)ξ可取0,1,2,3.ξ=i表示取出i支白粉笔,3-i支红粉笔,其中i=0,1,2,3.(2)ξ可取3,4,5,6,7.其中ξ=3表示取出编号为1,2的两张卡片.ξ=4表示取出编号为1,3的两张卡片.ξ=5表示取出编号为2,3或1,4的两张卡片.ξ=6表示取出编号为2,4的两张卡片.ξ=7表示取出编号为3,4的两张卡片.11.一个袋中装有5个白球和5个黑球,从中任取3个,其中所含白球的个数为ξ.(1)列表说明可能出现的结果与对应的ξ的值;(2)若规定抽取3个球中,每抽到一个白球加5分,抽到黑球不加分,且最后不管结果都加上6分,求最终得分η的可能取值,并判定η的随机变量类型.解:(1)ξ0 1 2 3结果取得3个黑球取得1个白球2个黑球取得2个白球1个黑球取得3个白球(2)由题意可得η=5ξ+6,而ξ可能的取值范围为{0,1,2,3},则η对应的各值是5×0+6,5×1+6,5×2+6,5×3+6,故η的可能取值为{6,11,16,21},显然η为离散型随机变量.12.下列随机试验的结果能否用离散型随机变量表示?若能,请写出各随机变量可能的取值并说明这些值所表示的随机试验的结果.(1)离开天安门的距离η;(2)袋中有大小完全相同的红球5个,白球4个,从袋中任意取出一球,若取出的球是白球,则过程结束;若取出的球是红球,则将此红球放回袋中,然后重新从袋中任意取出一球,直至取出的球是白球,此规定下的取球次数ξ.解:(1)η可取[0,+∞)中的数.η=k表示离开天安门的距离为k(km).不是离散型随机变量.(2)ξ可取所有的正整数.{ξ=i}表示前i-1次取出红球,而第i次取出白球,这里i∈N*.。
高中数学选修2-3课时作业12:2.3.1 离散型随机变量的均值
§2.3 离散型随机变量的均值与方差 2.3.1 离散型随机变量的均值一、选择题1.已知X 的分布列为则X 的均值为( ) A .0B .-1C.18D.142.已知ξ~B (n ,12),η~B (n ,13),且E (ξ)=15,则E (η)等于( )A .5B .10C .15D .203.已知某一随机变量X 的分布列如下,且E (X )=6.3,则a 的值为( )A.5B .6C .7D .84.口袋中有编号分别为1、2、3的三个大小和形状相同的小球,从中任取2个,取出的球的最大编号X 的均值为( ) A.13B.23C .2D.835.在某校篮球队的首轮选拔测试中,参加测试的5名同学的投篮命中率分别为35,12,23,34,13,每人均有10次投篮机会,至少投中6次才能晋级下一轮测试.假设每人每次投篮相互独立,则晋级下一轮的大约有( ) A .2人B .3人C .4人D .5人6.如图,将一个各面都涂了油漆的正方体,切割成125个同样大小的小正方体.经过搅拌后,从中随机取出一个小正方体,记它的涂油漆面数为X ,则X 的均值E (X )等于( )A.126125B.65C.168125D.757.甲、乙两人进行乒乓球比赛,约定每局胜者得1分,负者得0分,比赛进行到有一人比对方多2分或打满6局时停止.设甲在每局中获胜的概率为23,乙在每局中获胜的概率为13,且各局胜负相互独立,则比赛停止时已打局数X 的均值E (X )为( ) A.24181 B.26681 C.27481 D.670243二、填空题8.今有两台独立工作在两地的雷达,每台雷达发现飞行目标的概率分别为0.9和0.85,设发现目标的雷达台数为X ,则E (X )=________.9.设随机变量X 的分布列为P (X =k )=C k 300·(13)k ·(23)300-k(k =0,1,2,…,300),则E (X )=________. 10.某射手射击所得环数X 的分布列如下:已知X 的均值E (X )=8.9,则11.某电视台智力闯关游戏节目中,准备从甲、乙、丙三名幸运观众中确定一人免费参加“台湾十日游”活动,方案是:甲、乙两人轮流抛掷一对骰子,甲先掷,乙后掷,然后甲再掷,…,规定先得到两颗骰子点数之和等于7的一方获得免费参加“台湾十日游”活动,一旦决出胜负游戏便结束,且限定每人最多掷两次,若甲、乙均未获得,则由丙获得,则游戏结束时抛掷次数ξ的均值为________. 三、解答题12.若n 是一个三位正整数,且n 的个位数字大于十位数字,十位数字大于百位数字,则称n 为“三位递增数”(如137,359,567等).在某次数学趣味活动中,每位参加者需从所有的“三位递增数”中随机抽取一个数,且只能抽取一次.得分规则如下:若抽取的“三位递增数”的三个数字之积不能被5整除,参加者得0分,若能被5整除,但不能被10整除,得-1分,若能被10整除,得1分. (1)写出所有个位数字是5的“三位递增数”; (2)若甲参加活动,求甲得分X 的分布列和均值E (X ).13.乒乓球台面被球网分隔成甲、乙两部分,如图,甲上有两个不相交的区域A ,B ,乙被划分为两个不相交的区域C ,D .某次测试要求队员接到落点在甲上的来球后向乙回球.规定:回球一次,落点在C 上记3分,在D 上记1分,其他情况记0分.对落点在A 上的来球,队员小明回球的落点在C 上的概率为12,在D 上的概率为13;对落点在B 上的来球,小明回球的落点在C 上的概率为15,在D 上的概率为35.假设共有两次来球且落在A ,B 上各一次,小明的两次回球互不影响.求:(1)小明两次回球的落点中恰有一次的落点在乙上的概率; (2)两次回球结束后,小明得分之和ξ的分布列与均值.[答案]精析1.D 2.B 3.C 4.D 5.B 6.B7.B [依题意,知X 的所有可能取值为2,4,6.设每两局比赛为一轮,则该轮结束时比赛停止的概率为⎝⎛⎭⎫232+⎝⎛⎭⎫132=59.若该轮结束时比赛还将继续,则甲、乙在该轮中必是各得一分,此时,该轮比赛结果对下轮比赛是否停止没有影响.从而有P (X =2)=59,P (X =4)=49×59=2081,P (X=6)=⎝⎛⎭⎫492=1681.故E (X )=2×59+4×2081+6×1681=26681.] 8.1.75 9.100 10.0.4 11.671216[解析] 抛掷一次出现的点数共有6×6=36种不同结果,其中“点数之和为7”包含了(1,6),(2,5),(3,4),(4,3),(5,2),(6,1)共6个结果, ∴抛掷一次出现的点数之和为7的概率为636=16.∵ξ可取1,2,3,4, P (ξ=1)=16,P (ξ=2)=56×16=536,P (ξ=3)=⎝⎛⎭⎫562×16=25216, P (ξ=4)=⎝⎛⎭⎫563×1=125216, ∴ξ的概率分布列为:∴E (ξ)=1×16+2×536+3×25216+4×125216=671216.12.解 (1)个位数字是5的“三位递增数”有125,135,145,235,245,345.(2)根据题意,知全部“三位递增数”的个数为C 39=84,随机变量X 的可能取值为0,-1,1,因此P (X =0)=C 38C 39=23,P (X =-1)=C 24C 39=114,P (X =1)=1-114-23=1142.所以X 的分布列为则E (X )=0×23+(-1)×114+1×1142=421.13.解 (1)记A i 为事件“小明对落点在A 上的来球回球的得分为i 分”(i =0,1,3), 则P (A 3)=12,P (A 1)=13,P (A 0)=1-12-13=16.记B j 为事件“小明对落点在B 上的来球回球的得分为j 分”(j =0,1,3), 则P (B 3)=15,P (B 1)=35,P (B 0)=1-15-35=15.记D 为事件“小明两次回球的落点中恰有1次的落点在乙上”. 由题意,D =A 3B 0+A 1B 0+A 0B 1+A 0B 3, 由事件的独立性和互斥性,得 P (D )=P (A 3B 0+A 1B 0+A 0B 1+A 0B 3) =P (A 3B 0)+P (A 1B 0)+P (A 0B 1)+P (A 0B 3)=P (A 3)P (B 0)+P (A 1)P (B 0)+P (A 0)P (B 1)+P (A 0)P (B 3) =12×15+13×15+16×35+16×15=310, 所以小明两次回球的落点中恰有1次的落点在乙上的概率为310.(2)由题意,随机变量ξ可能的取值为0,1,2,3,4,6, 由事件的独立性和互斥性,得 P (ξ=0)=P (A 0B 0)=16×15=130,P (ξ=1)=P (A 1B 0+A 0B 1)=P (A 1B 0)+P (A 0B 1)=13×15+16×35=16, P (ξ=2)=P (A 1B 1)=13×35=15,P (ξ=3)=P (A 3B 0+A 0B 3)=P (A 3B 0)+P (A 0B 3)=12×15+16×15=215,P (ξ=4)=P (A 3B 1+A 1B 3)=P (A 3B 1)+P (A 1B 3)=12×35+13×15=1130,P (ξ=6)=P (A 3B 3)=12×15=110.可得随机变量ξ的分布列为所以均值E (ξ)=0×130+1×16+2×15+3×215+4×1130+6×110=9130.。
2.3.1离散型随机变量均值和方差(3课时)(选修2-3)习题全
方案 1:运走设备,需花费 3800 元; 方案 2:建一座保护围墙,需花费 2000 元;但围墙不能 防御大洪水,如遇大洪水,损失费为 60000 元; 方案 3:不采取任何措施,希望不发生洪水.如遇大洪水, 损失费为 60000 元; 如遇小洪水,损失费为 10000 元;
分析:⑴如下月没有洪水,那么方案 3 最好
(2)两点分布的均值 若X~B(1,p), 则E(X)= p (3)二项分布的均值 若X~B(n,p), 则E(X)= np
练习一
1、随机变量ξ的分布列是
ξ
1
3
5
P 0.5 0.3 0.2
(1)则Eξ= 2.4
.
(2)若η=2ξ+1,则Eη=
5.8 .
2、随机变量ξ的分布列是
ξ 4 7 9 10 P 0.3 a b 0.2
新疆 王新敞
奎屯
23
解:设X1表示甲选对的题数、X2表示乙选对的题数 它们都满足二项分布:
X1~B(20,0.9)
X2~B(20,0.25)
所以:EX1= n p =20×0.9=18
EX2= n p =20×0.25=5
甲所得分数的均值为:18×5=90
乙所得分数的均值为: 5×5=25
X
x1
(第一课时)
1
一.随机变量的分布列.
设离散型随机变量 可能取的值为 x1 , x2 ,L , xi ,L ,
取每一个值 xi (i 1, 2,L ) 的概率 P( xi ) pi则称表
L L L L P
px11
x2
p2
xi
pi
为随机变量 的概率分布列,简称为 的分布列.
对于离散型随机变量,确定了它的分布列, 就掌握了随机变量取值的统计规律.
高中人教A数学选修2-3学案:2.1.1 离散型随机变量 含答案
第二章随机变量及其分布2019年射箭世锦赛在荷兰赫托根博什举行,一次射箭成功击中十环的可能性究竟有多大?你买过福利彩票吗,七乐彩30个号码选7个,7个全中的机会有多大?在我们的周围现实世界中存在着大量的随机现象,随机现象的不确定性和大量重复试验中的统计规律性就是本章我们重点学习的内容.学习本章要注意体会随机现象的统计规律性和随机模拟思想,体会概率模型的作用和概率思想的基本特征.2.1离散型随机变量及其分布列2.1.1离散型随机变量自主预习·探新知情景引入在2020年射击世界杯北京站射击比赛中,统计某运动员的射击结果知,该运动员射击所中环数均在7环(含7环)以上,已知该运动员射击一次命中7环的概率为0.1,射击一次命中7环,8环,9环,10环的概率依次成等差数列.你知道该运动员射击命中环数的概率分布情况吗?新知导学1.一个试验如果满足下列条件:(1)试验可以在相同的情形下__重复__进行;(2)试验的所有可能结果是__明确可知__的,并且不只一个;(3)每次试验总是恰好出现这些可能结果中的__一个__,但在一次试验之前却不能肯定这次试验会出现哪一个结果.这种试验就是一个随机试验,为了方便起见,也简称试验.2.随着__试验结果__变化而变化的变量称为随机变量,随机变量常用字母X、Y、ξ、η等表示.3.__所有取值可以一一列出__的随机变量,称为离散型随机变量.预习自测1.袋中有大小相同的红球6个,白球5个,从袋中每次任意取出一个球,直到取出的球是白色为止,所需要的取球次数为随机变量X,则X的可能取值为(B)A.1,2,…,6B.1,2,…,7C.1,2,…,11D.1,2,3…[解析]依题意知最多取7次一定能取到白球,故选B.2.下列随机变量中,不是离散型随机变量的是(B)A.某无线寻呼台1分钟内接到的寻呼次数XB.某水位监测站所测水位在(0,18]这一范围内变化,该水位监测站所测水位HC.从装有1红、3黄共4个球的口袋中,取出2个球,其中黄球的个数ξD.将一个骰子掷3次,3次出现的点数和X[解析]水位在(0,18]内变化,不能一一列出,故不是离散型随机变量,故选B.3.在一次比赛中,需回答三个问题,比赛规则规定:每题回答正确得2分,回答不正确倒扣1分,记选手甲回答这三个问题的总得分为ξ,则ξ的所有可能取值构成的集合是__{6,3,0,-3}__.[解析]三个问题回答完,其回答可能结果有:三个全对,两对一错,两错一对,三个全错,故得分可能情况是6分,3分,0分,-3分,∴ξ的所有可能取值构成的集合为{6,3,0,-3}.4.某次产品的检验,在含有5件次品的100件产品中任意抽取5件,设其中含有次品的件数为X,求X的可能取值及其意义.[解析]含有次品件数是0件、1件、2件、3件、4件、5件.所以X的取值范围为{0,1,2,3,4,5}.X=0表示抽取的5件产品中含有0件次品,X=1表示抽取的5件产品中含有1件次品,X=2表示抽取的5件产品中含有2件次品,X=3表示抽取的5件产品中含有3件次品,X=4表示抽取的5件产品中含有4件次品,X=5表示抽取的5件产品中含有5件次品.互动探究·攻重难互动探究解疑命题方向❶随机变量的概念典例1下列变量中,哪些是随机变量,哪些不是随机变量?并说明理由.(1)某机场一年中每天运送乘客的数量.(2)某单位办公室一天中接到电话的次数.(3)明年5月1日到10月1日期间所查酒驾的人数.(4)明年某天济南—青岛的某次列车到达青岛站的时间.[解析](1)某机场一年中每天运送乘客的数量可能为0,1,2,3,…,是随机变化的,因此是随机变量.(2)某单位办公室一天中接到电话的次数可能为0,1,2,3,…,是随机变化的,因此是随机变量.(3)明年5月1日到10月1日期间,所查酒驾的人数可能为0,1,2,3,…,是随机变化的,因此是随机变量.(4)济南—青岛的某次列车到达青岛站的时间每次都是随机的,可能提前,可能准时,亦可能晚点,故是随机变量.『规律总结』(1)随机试验的结果是否具有可变性,即每次试验对应的结果不尽相同.(2)随机试验的结果的确定性,即每次试验总是恰好出现这些结果中的一个,但在一次试验之前却不能肯定这次试验会出现哪一个结果.如果一个随机试验的结果对应的变量具有以上两点,则该变量即为随机变量.┃┃跟踪练习1__■指出哪些是随机变量,哪些不是随机变量,并说明理由.(1)某人射击一次命中的环数;(2)任意掷一枚均匀硬币5次,出现正面向上的次数;(3)掷一枚质地均匀的骰子,出现的点数;(4)某个人的属相随年龄的变化.[解析](1)某人射击一次,可能命中的所有环数是0,1,…,10,而且出现哪一个结果是随机的,因此命中的环数是随机变量.(2)任意掷一枚硬币1次,可能出现正面向上也可能出现反面向上,因此掷5次硬币,出现正面向上的次数可能是0,1,2,3,4,5,而且出现哪种结果是随机的,因此出现正面向上的次数是随机变量.(3)掷一枚骰子,出现的结果是1点,2点,3点,4点,5点,6点中的一个且出现哪一个结果是随机的,因此出现的点数是随机变量.(4)一个人的属相在他出生时就确定了,不随年龄的变化而变化,因此属相不是随机变量.命题方向❷随机变量的判定典例2(2020·山东泰安第一中学检测)有以下随机试验:①某路口一天内经过的机动车的辆数为X;②一天内的温度为X;③某单位的某部电话在单位时间内被呼叫的次数为X;④某篮球运动员在一次训练中,投中球的个数为X.上述问题中的X是离散型随机变量的是(C)A.①②③④B.②③④C.①③④D.①②④[思路分析]判断一个变量是否为离散型随机变量,关键是看它的取值能否一一列出,若能,则是离散型随机变量,否则就不是离散型随机变量.[解析]随机试验的结果可以一一列出的,就是离散型随机变量.一天内的温度的取值不能一一列出,是连续型随机变量.故选C.『规律总结』判断一个变量是否为离散型随机变量的步骤(1)根据题意分析变量是否为随机变量.(2)求随机变量的值域.(3)判断变量的取值能否按一定顺序列举出来,若能,则是离散型随机变量.┃┃跟踪练习2__■指出下列随机变量是否是离散型随机变量,并说明理由.(1)小明回答20道选择题,答对的题数;(2)某超市5月份每天的销售额;(3)某加工厂加工的一批某种钢管的外径与规定的外径尺寸之差X;(4)武汉市长江水位监测站所测水位在(0,29]这一范围内变化,该水位站所测水位X.[解析](1)小明回答的题数X的取值可以一一列出,故X为离散型随机变量.(2)某超市5月份每天销售额可以一一列出,故为离散型随机变量.(3)实际测量值与规定值之间的差值无法一一列出,不是离散型随机变量.(4)不是离散型随机变量,水位在(0,29]这一范围内变化,不能按次序一一列举.学科核心素养离散型随机变量的取值典例3写出下列各随机变量可能取的值,并说明随机变量所取的值表示的随机试验的结果:(1)在2019年北京大学的自主招生中,参加面试的5名考生中,通过面试的考生人数X;(2)一个袋中装有5个同样的球,编号分别为1,2,3,4,5.现从该袋内随机取出3个球,被取出的球的最大号码数X.[思路分析]明确随机变量X的意义,写出X的所有可能取值及每个值对应的试验结果.[解析](1)X可能取0,1,2,3,4,5.X=i表示“面试通过的有i人”,其中i=0,1,2,3,4,5.(2)X可取3,4,5.X=3表示“取出的3个球的编号为1,2,3”;X=4表示“取出的3个球的编号为1,2,4或1,3,4或2,3,4”;X=5表示“取出的3个球的编号为1,2,5或1,3,5或1,4,5或2,3,5或2,4,5或3,4,5”.『规律总结』因为随机变量的取值描述了随机试验的结果,因此要准确写出随机变量的所有取值,就必须弄清楚所有试验的结果.还要注意一个随机变量的取值可能对应一个和多个随机试验的结果,因此在解决这类问题时不能漏掉某些试验结果.┃┃跟踪练习3__■写出下列随机变量ξ的所有可能取值,并说明随机变量ξ=4所表示的随机试验的结果.(1)从10张已编号的卡片(编号从1号到10号)中任取2张(一次性取出),被取出的卡片的较大编号为ξ;(2)某足球队在点球大战中5次点球射进的球数为ξ.[解析](1)ξ的所有可能取值为2,3,4,…,10.其中“ξ=4”表示的试验结果为“取出的两张卡片中的较大号码为4”.基本事件有如下三种:取出的两张卡片编号分别为1和4,2和4或3和4.(2)ξ的所有可能取值为0,1,2,3,4,5.其中“ξ=4”表示的试验结果为“5次点球射进4个球”.易混易错警示离散型随机变量的可能取值搞错致误典例4小王参加一次比赛,比赛共设三关,第一、二关各有两个必答题,如果每关两个问题都答对,可进入下一关,第三关有三个问题,只要答对其中两个问题,则闯关成功.每过一关可一次性获得价值分别为1 000元,3 000元,6 000元的奖品(不重复得奖)用X表示小王所获奖品的价值,写出X的所有可能取值.[错解]X的可能取值为0,1 000,3 000,6 000.X=0表示一关没过;X=1 000表示只过第一关;X=3 000表示只过第二关;X=6 000表示只过第三关.[辨析]①对题目背景理解不准确:比赛设三关,前一关不过是不允许进入下一关比赛的;②忽略题目中的条件:忽略不重复得奖,最高奖不会超过6 000元.[正解]X的可能取值为0,1 000,3 000,6 000.X=0表示“第一关就没有通过”;X=1 000表示“第一关通过,而第二关没有通过”;X=3 000表示“第一关通过、第二关通过而第三关没有通过”;X=6 000表示“三关都通过”.[误区警示]理解题目背景,弄清各条件的含义,挖掘出隐含条件,准确写出随机变量的所有可能取值是本章学习的重要基本功.课堂达标·固基础1.下列变量中,不是随机变量的是(B)A.一射击手射击一次命中的环数B.标准状态下,水沸腾时的温度C.抛掷两枚骰子,所得点数之和D.某电话总机在时间区间(0,T)内收到的呼叫次数[解析]标准状态下,水沸腾时的温度是一个确定值,而不是随机变量.故选B.2.若用随机变量X表示从一个装有1个白球、3个黑球、2个黄球的袋中取出的4个球中不是黑球的个数,则X的取值不可能为(A)A.0B.1C.2D.3[解析]由于白球和黄球的个数和为3,所以4个球不是黑球的个数分别可能是1,2,3,X 不可能取0.故选A.3.在考试中,需回答三个问题,考试规则规定:每题回答正确得100分,回答不正确得-100分,则这名同学回答这三个问题的总得分X的所有可能取值是__300,100,-100,-300__.[解析]可能回答全对,两对一错,两错一对,全错四种结果,相应得分为300分,100分,-100分,-300分.4.连续不断地射击某一目标,首次击中目标需要的射击次数X是一个随机变量,则X=4表示的试验结果是__前3次未击中目标,第4次击中目标__.[解析]由于随机变量X表示首次击中目标需要的射击次数,所以当X=k时,表示前k -1次均未击中目标,第k次击中目标,故X=4表示的试验结果为前3次未击中目标,第4次击中目标.5.同时掷两枚质地均匀的硬币.(1)用X表示掷出正面的个数,要表示试验的全部可能结果,X应取哪些值?(2)X<2和X>0各表示什么?[解析](1)掷两枚硬币时,掷出正面的个数可能是0,1,2中的一个,但事先不能确定,结果是随机产生的.用X表示掷出正面的个数,X的值应随机地取0,1,2中的某个.(2)X<2表示事件“正面个数小于2”,即事件“正面个数为0或1”;X>0表示事件“正面个数大于0”,即事件“正面个数为1或2”.。
人教新课标版数学高二-A版选修2-3课时作业 2-1-1离散型随机变量
课时作业(十三)1.10件产品中有3件次品,从中任取2件,可作为随机变量的是()A.取到产品的件数B.取到正品的概率C.取到次品的件数D.取到次品的概率答案 C解析对于A中取到产品的件数是一个常量不是变量,B、D也是一个定值,而C中取到次品的件数可能是0,1,2,是随机变量.2.下列随机变量中不是离散型随机变量的是()A.盒子里有除颜色不同,其他完全相同的红球和白球各5个,从中摸出3个球,白球的个数XB.小明回答20道选择题,答对的题数XC.某人早晨在车站等出租车的时间XD.某人投篮10次投中的次数X答案 C3.一串钥匙有5枚,只有一把能打开锁,依次试验,打不开的扔掉,直到找到能开锁的钥匙为止,则试验次数ξ的最大值可能为()A.5 B.2C.3 D.4答案 D4.随机变量ξ1是某城市1天之中发生的火警次数,随机变量ξ2是某城市1天之内的温度,随机变量ξ3是某火车站1小时内的游客流动人数.这三个随机变量中为离散型随机变量的是________.答案 ξ1,ξ3解析 火警次数与游客流动人数均为离散型的,而一天之内的温度是一个连续不断变化的数,不是离散型的.5.100粒玉米种子中有4粒被虫蛀,从中任取3粒当种子,设可能含有的被虫蛀的种子X 粒,则X 的可能取值为________.答案 0,1,2,36.在8件产品中,有3件次品,5件正品,从中任取一件,取到次品就停止,抽取次数为X ,则X =3表示的试验结果是________.答案 共抽取3次,前2次均是正品,第3次是次品解析 X =3表示前2次均是正品,第3次是次品.7.在考试中,需回答三个问题,考试规则规定:每题回答正确得100分,回答不正确得-100分,则这名同学回答这三个问题的总得分ξ的所有可能取值是________________.答案 300,100,-100,-300解析 可能回答全对,两对一错,两错一对,全错四种结果,相应得分为300分,100分,-100分,-300分.8.甲进行3次射击,甲击中目标的概率为12,记甲击中目标的次数为X ,则X 的可能取值为________.答案 0,1,2,3解析 甲可能在3次射击中,一次未中,也可能中1次,2次,3次.9.甲、乙两队员进行乒乓球单打比赛,规定采用“七局四胜制”,用X 表示需要比赛的局数,写出X 所有可能的取值,并写出表示的试验结果.解析 根据题意可知X 的可能取值为4,5,6,7.X =4表示共打了4局,甲、乙两人有1人连胜4局.X =5表示在前4局中有1人输了一局,最后一局此人胜出.X =6表示在前5局中有1人输了2局,最后一局此人胜出.X =7表示在前6局中,两人打平,后一局有1人胜出.►重点班选做题10.某校为学生定做校服,规定凡身高不超过160 cm 的学生交校服费80元.凡身高超过160 cm 的学生,身高每超出1 cm 多交5元钱(不足1 cm 时按1 cm 计),若学生应交的校服费为η,学生身高用ξ表示,则η和ξ是否为离散型随机变量?解析 由于该校的每一个学生对应着唯一的身高,并且ξ取整数值(不足1 cm 按1 cm 计),因此ξ是一个离散型随机变量.而η=⎩⎨⎧ 80(ξ≤60),(ξ-160)×5+80(ξ>160),所以η也是一个离散型随机变量.11.某车间三天内每天生产10件某产品,其中第一天,第二天分别生产了1件、2件次品,而质检部门每天要在生产的10件产品中随机抽取4件进行检查,若发现有次品,则当天的产品不能通过.若厂内对车间生产的产品采用记分制,两天全不通过检查得0分,通过一天、两天分别得1分、2分,设该车间在这两天内得分为ξ,写出ξ的可能取值.解析 ξ的可能取值为0,1,2.ξ=0表示在两天检查中均发现了次品.ξ=1表示在两天检查中有1天没有检查到次品,1天检查到了.ξ=2表示在两天检查中没有发现次品.12.写出下列随机变量可能取的值,并说明随机变量所取的值所表示的随机试验的结果:(1)袋中有大小相同的红球10个,白球5个,从袋中每次任取一个球(取出的球不再放入袋中),直到取出的球是白球为止所需要的取球次数;(2)袋中有大小相同的红球10个,白球5个,从袋中每次任取一个球,若取出一个白球则结束,若取出一个红球则放回袋中继续从袋中任意取出一个球,直到取出的球是白球为止所需要的取球次数.思路分析先分析判断是否为随机变量,是何种类型的随机变量,这个随机变量用什么字母表示,它可以取哪些值?解析(1)设所需的取球次数为ξ,则ξ可取1,2,...,11.ξ=i表示前i-1次取出的是红球,第i次取出的是白球,这里i=1,2,3, (11)(2)设所需的取球次数为ξ,则ξ可取所有的正整数.ξ=i表示前i-1次取出的是红球,第i次取出的是白球,这里i=1,2,3,….1.抛掷两枚骰子,记第一枚骰子掷出的点数与第二枚骰子掷出的点数之差为X,则“X>4”表示的试验结果是()A.第一枚6点,第二枚2点B.第一枚5点,第二枚1点C.第一枚1点,第二枚6点D.第一枚6点,第二枚1点答案 D2.某人在打电话时忘记了号码的最后三个数字,只记得最后三个数字两两不同,且都大于5,于是他随机拨最后三个数字(两两不同),设他拨到所要号码的次数为X,则随机变量X的可能取值有() A.22种B.23种C.24种D.25种答案 C。
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2.1.1 离散型随机变量
[A级基础巩固]
一、选择题
1.下面给出四个随机变量:
①某高速公路上某收费站在未来1小时内经过的车辆数X;
②一个沿直线y=x进行随机运动的质点,它在该直线上的位置Y;
③某站未来1小时内的点击量;
④一天内的温度η.
其中是离散型随机变量的为()
A.①②B.③④C.①③D.②④
2.一个袋子中有质量相等的红、黄、绿、白四种小球各若干个,一次倒出三个小球,下列变量是离散型随机变量的是()
A.小球滚出的最大距离
B.倒出小球所需的时间
C.倒出的三个小球的质量之和
D.倒出的三个小球的颜色的种数
3.一串钥匙有6把,只有一把能打开锁,依次试验,打不开的扔掉,直到找到能开锁的钥匙为止,则试验次数X的最大可能取值为()
A.6B.5C.4D.2
4.某人进行射击,共有5发子弹,击中目标或子弹打完就停止射击,射击次数为ξ,则“ξ=5”表示的试验结果是()
A.第5次击中目标B.第5次未击中目标
C.前4次未击中目标D.第4次击中目标
5.袋中装有大小和颜色均相同的5个乒乓球,分别标有数字1,2,3,4,5,现从中任意抽取2个,设两个球上的数字之积为X,则X所有可能值的个数是()
A.6 B.7 C.10 D.25
二、填空题
6.抛掷两枚骰子,将两枚骰子的点数记为(x,y),且设所得点数之和为X,那么X=4表示
的随机试验的结果是________.
7.同时抛掷5枚硬币,得到硬币反面向上的个数为ξ,则ξ的所有可能取值的集合为______________.
8.在8件产品中,有3件次品,5件正品,从中任取3件,记次品的件数为ξ,则{ξ<2}表示的试验结果是______________.
三、解答题
9.某车间三天内每天生产10件某产品,其中第一天、第二天分别生产了1件、2件次品,而质检部门每天要在生产的10件产品中随机抽取4件进行检查,若发现有次品,则当天的产品不能通过.若厂内对车间生产的产品采用记分制,两天全不通过检查得0分,通过一天、两天分别得1分、2分,设该车间在这两天内总得分为ξ,写出ξ的可能取值及其所表示的结果.
10.某篮球运动员在罚球时,命中1球得2分,不命中得0分,且该运动员在5次罚球中命中的次数ξ是一个随机变量.
(1)写出ξ的所有取值及每一个取值所表示的结果;
(2)若记该运动员在5次罚球后的得分为η,写出所有η的取值及每一个取值所表示的结果.
[B级能力提升]
1.抛掷两枚骰子一次,X为第一枚骰子掷出的点数与第二枚掷出的点数之差,则X的所有可能的取值为()
A.0≤X≤5,X∈N B.-5≤X≤0,X∈N
C.1≤X≤6,X∈N D.-5≤X≤5,X∈N
2.甲、乙两队员进行乒乓球单打比赛,规定采用“七局四胜制”.用ξ表示需要比赛的局数,则{ξ=6}表示的试验结果有________种.
3.写出下列随机变量可能的取值,并说明随机变量所表示的随机试验的结果.
在一个盒子中,放有标号分别为1,2,3的三张卡片,现从这个盒子中,有放回地先后抽得两张卡片的标号分别为x,y,记ξ=x-2 +y-x .
——★参考答案★——
[A级基础巩固]
一、选择题
1.C
[[解析]]①是,因为1小时内经过该收费站的车辆可一一列出.
②不是,质点在直线y=x上运动时的位置无法一一列出.
③是,1小时内站的访问次数可一一列出;
④不是,1天内的温度η是该天最低温度和最高温度这一范围内的任意实数,无法一一列出.2.D
[[解析]]A.小球滚出的最大距离不是一个离散型随机变量,因为不能明确滚动的范围;B.倒出小球所需的时间不是一个离散型随机变量,因为不能明确所需时间的范围;C.三个小球的质量之和是一个定值,不是随机变量,就更不是离散型随机变量了;D.颜色的种数是一个离散型随机变量.
3.B
[[解析]]由于是逐次试验,可能前5次都打不开锁,那么剩余钥匙一定能打开锁,故选B. 4.C
[[解析]]击中目标或子弹打完就停止射击,射击次数为ξ=5,则说明前4次均未击中目标.5.C
[[解析]]X的所有可能值为1×2,1×3,1×4,1×5,2×3,2×4,2×5,3×4,3×5,4×5,共计10个.
二、填空题
6.(1,3),(3,1),(2,2)
[[解析]]抛掷一枚骰子,可能出现的点数是1,2,3,4,5,6,
而X表示抛掷两枚骰子所得到的点数之和,X=4=1+3=3+1=2+2,
所以X=4表示的随机试验的结果是一枚是1点,另一枚是3点或者两枚都是2点,
即(1,3),(3,1),(2,2).
7.{0,1,2,3,4,5}
[[解析]]ξ的可能取值为0,1,2,3,4,5.
8.取到1件次品、2件正品或取到3件正品
[[解析]]应分ξ=0和ξ=1两类.
ξ=0表示取到3件正品;ξ=1表示取到1件次品、2件正品.
故{ξ<2}表示的试验结果为取到1件次品,2件正品或取到3件正品.
三、解答题
9.解:ξ的可能取值为0,1,2.
ξ=0表示在两天检查中均发现了次品;
ξ=1表示在两天检查中有1天没有检查到次品,1天检查到了次品.
ξ=2表示在两天检查中都没有发现次品.
10.解:(1)ξ可取0,1,2,3,4,5.表示5次罚球中分别命中0次,1次,2次,3次,4次,5次.
(2)η可取0,2,4,6,8,10.表示5次罚球后分别得0分,2分,4分,6分,8分,10分.
[B级能力提升]
1.D
[[解析]]两次掷出点数均可取16所有整数,
所以X∈[-5,5],X∈N .
2.20
[[解析]]{ξ=6}表示前5局中胜3局的球队,第6局一定获胜,共有C12·C35=20(种).3.解:因为x,y可能取的值为1,2,3,
所以0≤x-2 ≤1,0≤x-y≤2,所以0≤ξ≤3,
所以ξ可能的取值为0,1,2,3,
用(x,y)表示第一次抽到卡片号码为x,第二次抽到卡片号码为y,
则随机变量ξ取各值的意义为:ξ=0表示两次抽到卡片编号都是2,即(2,2).
ξ=1表示(1,1),(2,1),(2,3),(3,3).
ξ=2表示(1,2),(3,2).
ξ=3表示(1,3),(3,1).。