(完整版)2.3.1《离散型随机变量的均值》课件
2014-2015学年高中数学(人教版选修2-3)配套课件第二章 2.3.1 离散型随机变量的均值
栏 目 链 接
自 测 自 评
1.分布列为 ξ P 的期望值为( C ) A.0 B.-1 C.- 2.设 ξ 的分布列为: 1 1 P 6 又设 η=2ξ+5,则 E(η)=( 7 17 17 32 A. B. C. D. 6 6 3 3 ξ 2 1 6 3 1 3 4 1 3 -1 1 2 0 1 3 1 1 6 1 3 D. 1 2
栏 目 链 接
每个单位的节目集中安排在一起,若采用抽签的方式随机 确定各单位的演出顺序(序号为1,2,…,6),求: (1)甲、乙两单位的演出序号至少有一个为奇数的概率;
(2)甲、乙两单位之间的演出单位个数ξ的分布列与数
学期望.
解析:只考虑甲、乙两单位的相对位置,故可用组合计算基本事 件数. (1)设 A 表示“甲、乙的演出序号至少有一个为奇数”,则- A 表示 “甲、乙的演出序号均为偶数”,由等可能性事件的概率计算公式得 C2 1 4 3 - P(A)=1-P( A )=1- 2=1- = . C6 5 5 (2)ξ 的所有可能值为 0,1,2,3,4,且 5 1 4 4 3 1 2 P(ξ=0)= 2= , P(ξ=1)= 2= , P(ξ=2)= 2= , P(ξ=3)= 2 C6 3 C6 15 C6 5 C6 2 1 1 = ,P(ξ=4)= 2= . 15 C6 15
栏 目 链 接
(1)求 m 的值; (2)求 E(X); (3)若 Y=2X-3,求 E(Y).
解析:(1)由随机变量分布列的性质,得 1 1 1 1 1 + + +m+ =1,解得 m= . 4 3 5 20 6
2.3.1离散型随机变量的均值(第一课时)
X P
0
1
… …
m
m n m CM CN M n CN
0 n 0 1 n 1 CM CN C C M M N M n n CN CN
(3)二项分布: 一般地,在n次独立重复试验中,若事件A每次发生 的概率都是p,则称事件A发生的次数X服从二项分布.
X P
0 n
0
1
0 n
…
k
…
n
C pq
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 P x1 p1 x2 p2 … … xi 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. 它反映了离散型随机变量取值的平均水平.
∴ EX=1×P(X=1)+0×P(X=0) =1×0.7+0×0.3 =0.7 一般地,如果随机变量X服从两点分布,那么 EX=1×p+0× (1-p)=p 于是有 若X服从两点分布,则EX=p
3.两点分布的均值:
若X服从两点分布,则EX=p
例2.篮球运动员在比赛中每次罚球命中得1分,罚不中 得0分.已知某运动员罚球命中的概率为0.7,求他罚 2 次球的得分X的期望.
2、随机变量ξ的分布列是
.
ξ P
4 0.3
7 a
0.1 b=
9 b
10 0.2
0.4.
Eξ=7.5,则a=
练习二
1.(1)若 E(ξ)=4.5,则 E(-ξ)= -4.5 (2)E(ξ-Eξ)= 0 . .
2. 篮球运动员在比赛中每次罚球命中得1分,罚不中得0 分.已知某运动员罚球命中的概率为0.7,则他罚球1次 的得分ξ的期望为 . 这是一个两点分布随机变量的期望
原创1:2.3.1 离散型随机变量的均值(习题课)
7
a
7
∵E(Y)= ,∴- +3= ,
3
3
3
∴a=2.
两点分布与二项分布的均值
例4.根据以往统计资料,某地车主购买甲种保险的概率为0.5,购买乙种保
险但不购买甲种保险的概率为0.3,设各车主购买保险相互独立.
(1)求该地1位车主至少购买甲、乙两种保险中的1种的概率;
(2)X表示该地的100位车主中,甲、乙两种保险都不购买的车主数,求X
3
27
32 (21 43 +42 22 ൯
P(ξ=2)=
34
=
14
,
27
P(ξ=3)=
3 42 2
34
4
=
9
8
.
27
典例解析
综上知,ξ的分布列
ξ
1
2
3
P
1
27
14
27
4
9
1
14
4 65
从而有:Eξ=1× +2× +3× = .
27
27
9 27
典例解析
例2.某学校为调查高一年级学生每天晚自习自主支配学习时间(指除了完成
第二章
随机变量及其分布
§2.3.1离散型随机变量的均值(习题课)
高中数学选修2-3·精品课件
自主练习
1.若随机变量X的分布列如下表所示,已知E(X)=1.6,则a-b=(
X
0
1
2
3
P
0.1
a
b
0.1
A. 0.2
B.0.1
C.-0.2
D.-0.4
)
解析:由题意知,a+b=0.8,
且E(X)=0×0.1+1×a+2×b+3×0.1=1.6.
离散型随机变量的均值与方差-期望值 人教课标版精品课件
解:因为商场内的促销活动可获效益2万元 设商场外的促销活动可获效益万元,则的分布列
10 -4 P 0.6 0.4 所以E=10×0.6+(-4) ×0.4=4.4
因为4.4>2, 所以商场应选择在商场外进行促销.
学习小结:
1、本节课学习了离散型随机变量ξ的期望及公式: (1)E(aξ+b)=aEξ+b; (2)若ξ~B(n,p),则Eξ=np 2、会根据离散型随机变量的分布列求出期望。
aE b
即 E(a b) aE b
练习一 (巩固定义)
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
Eξ=7.5,则a= 0.1 b= 0.4.
小心翼翼珍藏着,和母亲在一起的美好时光。母亲身体一直不好,最后的几年光景几乎 长大后,才发现生活不像我们想象的那样的简单,我们时刻面临着不同的选择,学习、工作、家庭……我们总是小心翼翼,在每一条路上,我们总是想追求最好的,努力付出过后,结局如何,只有我们自己慢慢去体会。
离散型随机变量的均值和方差课件-高二下学期数学人教A版(2019)选择性必修第三册
数学期望
一般地,若离散型随机变量X的概率分布为:
X
x1
x2
P
p1
p2
··· x i
··· pi
··· x n
··· pn
则称
E ( X ) x1 p1 x2 p2 … xi pi … xn pn
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。
情景回顾
X
18
24
简称分布列.如下表所示
X
x1
x2
…
xi
…
xn
P
P1
P2
…
Pi
…
Pn
3.两点分布列
X
0
1
P
1-P
P
问题引导 讲授新课
问题一:如果你期末考试各门成绩为:
90、81、79、69、85、91
那你的平均成绩是多少?
90 81 79 69 85 91
82.5
6
… xn
x1 x2
p1 p2
加权平均:计算若干数量的平均数时,考虑
到每个数量在总量中所具有的重要性不同,
分别给予不同的权数。
问题情景1
18元/kg
24元/kg
36元/kg
按3:2:1的比例混合,混合糖果
中每一粒糖果的质量都相等.
定价为混合糖果的平均价格才合理
情景探究
按3:2:1混合以下糖果
X
18 18元/kg
概率
0.1
股票B收益的分布列
0
2
收益Y / 元
0
1
2
0.3
0.6
概率
离散型随机变量的均值课件-高二下学期数学人教A版(2019)选择性必修第三册
pn
则称
为随机变量X的均值或数学期望, 数学期望简称期望.
均值是随机变量可能取值关于取值概率的加权平均数,它综合了随机变量的取值和取值的概率,反映了随机变量取值的平均水平.即:均值E(X)刻画的是X取值的“中心位置”,这是随机变量X的一个重要特征.
权数
加权平均数
观察 掷一枚质地均匀的骰子,掷出的点数X的均值为3.5. 随机模拟这个试验,重复60次和重复300次各做6次,观测出现的点数并计算平均数. 根据观测值的平均数(样本均值)绘制统计图,分别如图 (1)和(2)所示. 观察图形,在两组试验中,随机变量的均值与样本均值有何联系与区别?
分析:各方案的总损失分别为多少?没有洪水的概率又是多少?
例4 根据天气预报,某地区近期有小洪水的概率为0.25,有大洪水的概率为0.01. 该地区某工地上有一台大型设备,遇到大洪水时要损失60000元,遇到小洪水时要损失10000元. 为保护设备,有以下3种方案: 方案1 运走设备,搬运费为3800元; 方案2 建保护围墙,建设费为2000元,但围墙只能防小洪水; 方案3 不采取措施. 工地的领导该如何决策呢?
规则如下: 按照A,B,C的顺序猜,只有猜对当前歌曲的歌名才有资格猜下一首.求嘉宾获得的公益基金总额X的分布列及均值.
歌曲
A
B
C
猜对的概率
0.8
0.6
0.4
获得的公益基金额/元
1000
2000
3000
X的分布列为
X的均值为
变式:如果改变猜歌的顺序,获得公益基金的均值是否相同?若不同,那个大?
解:
则aX+b的数学期望(或均值)为 :
E(aX+b)=(ax1+b)p1+ (ax2+b)p2 +…+ (axn+b)pn
最新-2021高中数学选修23课件:第二章23231离散型随机变量的均值 精品
值,是随机变量 X 的一个固有的数字特征,不具有随机
性.
2.离散型随机变量的性质
如果 X 为(离散型)随机变量,则 Y=aX+b(其中 a,b 为常数)也是(离散型)随机变量,且 P(X=xi)=P(Y=axi+ b),i=1,2,3,…,n.E(Y)=E(aX+b)=aE(X)+b.
解析:(1)错,随机变量 X 的数学期望是一个常量. (2)错,随机变量的均值与样本的平均值是两个不同 的概念. (3)对,E(2X)=2E(X)=2×3=6. 答案:(1)× (2)× (3)√
2.已知 ξ 的分布列为:
ξ -1 0 1 2
P
1 4
311 848
则 ξ 的均值为( )
A.0
B.-1
法二 由于 Y=2X-3,
所以 Y 的分布列如下:
Y -7 -5 -3 -1 1
P
1 4
1 3Leabharlann 1 511 6 20所以
E(Y) =
(
-
7)× 14
+(-
5)×
1 3
+
(
- 3)× 15 + ( -
1)×16+1×210=-6125.
归纳升华 若给出的随机变量 ξ 与 X 的关系为 ξ=aX+b,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(ξ).也可以利用 ξ 的分布列得到 η 的分 布列,关键由 ξ 的取值计算 η 的取值,对应的概率相等, 再由定义法求得 E(η).
防范措施:在求随机变量取各值的概率时,务必理解
各取值的实际意义,以免失误.另外,可以利用分布列的
n
性质:(1)pi≥0(i=1,2,3,…,n),(2) pi=1 来检验.
高中数学选修2-3精品课件:2.3.1 离散型随机变量的均值
所以X的分布列为
X 10 20 100 -200
P
3 8
3 8
1 8
1 8
(2)玩三盘游戏,至少有一盘出现音乐的概率是多少? 解 设“第i盘游戏没有出现音乐”为事件Ai(i=1,2,3),则 P(A1)=P(A2)=P(A3)=P(X=-200)=18. 所以“三盘游戏中至少有一次出现音乐”的概率为 1-P(A1A2A3)=1-(18)3=1-5112=551112. 因此,玩三盘游戏至少有一盘出现音乐的概率是551112.
且事件 E 与 F,E 与 F , E 与 F, E 与 F 都相互独立.
(1)记 H={至少有一种新产品研发成功},则 H = E F , 于是 P( H )=P( E )P( F )=13×25=125, 故所求的概率为 P(H)=1-P( H )=1-125=1135.
(2) 设 企 业 可 获 利 润 为 X 万 元 , 则 X 的 可 能 取 值 为
(1)设每盘游戏获得的分数为X,求X的分布列.
解 X可能的取值为10,20,100,-200.
根据题意,有 P(X=10)=C13×(21)1×(1-21)2=83, P(X=20)=C23×(21)2×(1-21)1=83, P(X=100)=C33×(12)3×(1-12)0=18, P(X=-200)=C03×(21)0×(1-21)3=81.
1234
现按表中对阵方式出场胜队得1分,负队得0分,设A队,B 队最后所得总分分别为X,Y. (1)求X,Y的分布列; 解 X的可能取值分别为3,2,1,0. P(X=3)=23×25×25=785,
P(X=2)=23×25×35+13×25×25+23×35×25=2785, P(X=1)=23×35×35+13×25×35+13×35×25=25, P(X=0)=13×35×35=235; 根据题意X+Y=3,
人教版高中数学选修2-3课件:2.3.1 离散型随机变量的均值
当堂自测
[答案] A
当堂自测
3.设随机变量X~B(3,0.2),则
E(2X+1)= ( )
A.0.6
B.1.2
C.2.2
D.3.2
[答案] C
[解析] ∵随机变量 X~B(3,0.2),∴E(X)=3×0.2=0.6,∴E(2X+1)=2E(X)+1 =2×0.6+1=2.2,故选C.
当堂自测
故选D. (2)设该学生在这次测验中选对的题数 为X,该学生在这次测验中成绩为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.
考点类析
考点三 利用随机变量均值的性质解决问题
[导入] 若X是随机变量,且Y=aX+b,其中a,b为常数,试分析随机变量Y的均值E(Y)和E(X) 的关系.
考点一 随机变量X均值定义的应用
ξ012345 P 2x 3x 7x 2x 3x x
[答案] C
考点类析
例2 袋中有4只红球、3只 黑球,现从袋中随机取出4 只球,设取到1只红球得2分, 取得1只黑球得1分,试求得 分X的均值.
X5678 P
考点类析
考点二 两点分布、二项分布的均值
例3 (1)设X~B(40,p),且E(X)=16,则p=
的均值. (2)随机变量的均值是常数,其值不随X的变化而变化.
预习探究
[探究] 随机地抛掷一枚骰子,怎样求向上的点数X的均值?
X123456 P
预习探究
知识点二 离散型随机变量均值的性质
若Y=aX+b(a,b为常数),则E(Y)=E(aX+b)=
高中数学人教A版选修2-3课件:2.3.1离散型随机变量的均值
当 X=3 时,表示前 2 次中取得一红球,一白球或黑球,第 3 次取红球, ∴ P(X=3)=
1 2 ������1 2 ������3 ������2
������3 5
=
1 ; 5
2.3.1
问题导学
离散型随机变量的均值
当堂检测
课前预习导学
KEQIAN YUXI DAOXUE
课堂合作探究
KETANG HEZUO TANJIU
x
2.3.1
问题导学
离散型随机变量的均值
当堂检测
课前预习导学
KEQIAN YUXI DAOXUE
课堂合作探究
KETANG HEZUO TANJIU
解:由题意知 X 的取值为 2,3,4,5. 当 X=2 时,表示前 2 次取的都是红球, ∴ P(X=2)=
������2 2 ������2 5
=
1 ; 10
预习交流 2
若随机变量 X~B(5,0.3),则 E(X)= 提示:E(X)=5× 0.3=1.5. .
2.3.1
问题导学
离散型随机变量的均值
当堂检测
课前预习导学
KEQIAN YUXI DAOXUE
课堂合作探究
KETANG HEZUO TANJIU
一、求离散型随机变量的均值(数学期望)
活动与探究 问题:某商场要将单价分别为 18 元/kg、24 元/kg、36 元/kg 的 3 种 糖果按 3∶ 2∶ 1 的比例混合销售,如何对混合糖果定价才合理?
当 X=4 时,表示前 3 次中取得一红球,2 个不是红球,第 4 次取红球, ∴ P(X=4)=
2 3 ������1 2 ������3 ������3
离散型随机变量的均值 课件
2.随机变量的均值E(X)是一个数值,是随机变量X本身所固有的一
个数字特征.它不具有随机性,反映的是随机变量取值的平均水平.
3.若Y=aX+b,其中a,b为常数,则E(Y)=E(aX+b)=aE(X)+b.
因为E(aX+b)=aE(X)+b,所以随机变量X的线性函数Y=aX+b的均
1 2
3
=
题进入决赛的概率为C54
64
= 81.
(2)依题意,ξ 的可能取值为 3,4,5,
P(ξ=3)=
2 3
3
P(ξ=4)=C43
+
1 3
3
2 3
3
2 3
3
×
P(ξ=5)=C53 ×
×
×
=
1
;
3
1 3 2
1
3
+ C4 × 3 × 3 =
3
2 2
1 2
3
+ C5 × 3 ×
3
40
;
81
1 3
3
则答题个数的分布列为
对2道题,答错2道题,第5题答对.只有前4次答题事件满足独立重复
试验,不是对全部进行独立重复试验.
(2)甲答4题结束比赛,指答对前3题中的2道题,第4题答对进入决
赛,或前3题中有2道题答错,第4题答错.甲答5题结束比赛,指答对前
4题中的2道题.
2 3
8
正解:(1)选手甲答 3 道题进入决赛的概率为 3 = 27;
这就是说射手甲射击所得环数的数学期望比射手乙射击所得环
数的数学期望高,从而说明甲的平均射击水平比乙的稍高一点.如
2.3.1离散型随机变量的确均值
pi
…
pn
aEX b
3、几个特殊分布的期望
例1、在篮球比赛中,罚球命中1次得1分,不中 得0分.如果某运动员罚球命中的概率为0.7,那 么他罚球1次的得分ξ的均值是多少?
解:ξ的分布列为
ξ P 0 0.3 1-P 1 0.7 P
所以
Eξ=0×P(ξ=0)+1×P(ξ=1) =0×1-P 0.3+1×0.7 P =0.7 P
设学生甲和学生乙在这次英语测验中选择了正确 解:
答案的选择题个数分别是ξ和η,则 ξ~B(20,0.9), η~B(20,0.25),
Eξ=20×0.9=18, Eη=20×0.25=5.
由于答对每题得5分,学生甲和学生乙在这次英语测验 中的成绩分别是5ξ和5η。所以,他们在测验中的成 绩的均值分别是
假如从这种混合糖果中随机选取一颗,记X为这颗 如果你买了1kg这种混合 糖果所属种类的单价(元 ),你能写出X的分布列吗? kg 糖果,你要付多少钱?
而你买的糖果的实际价值 解:随机变量X 可取值为 18 , 24和36 刚好是 23 元吗? 1 1
1 而P( X 18) , P( X 24) , P( 样本平均值 X 36) 2 3 6 所以X分布列为
X 所以Y的分布列为 Y
ax1 b ax2 b …
axi b …
axn b
P
p1
ห้องสมุดไป่ตู้p2
…
EY (ax1 b) p1 (ax2 b) p2 (axn b) pn a( x1 p1 x2 p2 xn pn ) b( p1 p2 pn )
解:(Ⅰ)X的分布列:
X P 0
1 2
2.3.1离散型随机变量的均值
7070% 6030% 67
加
权
平
均
权数
问题: 某人射击10次,所得环数分别是:1,1,1,1,2,2,2, 3,3,4;则所得的平均环数是多少?
1111 2 2 233 4 2
10
1 4 2 3 3 2 4 1 10 10 10 10
权数 加
1 4 2 3 3 2 4 1 10 10 10 10
算术平均数
如果你期中考试各门成绩分别为: 91,85,80,80,75,59 那你的平均成绩是多少?
x 90 85 80 80 75 59 80 5
先介绍两种平均数:
的数权值是.加秤权加锤平权,均权平是数指均是在数起计权算衡若轻干重个作数用
量的平均数时,考虑到每个数量在总量 如果你中期所中具考有试的数重学要成性绩不为同7,0,分平别时给表予现不成同绩为60,学 校规定:在的你权学数分. 记录表中,该学期的数学成绩中考试成绩 占70%,平时成绩占30%,你最终的数学成绩为多少?
一.填空
补充练习
(1)某射手对目标进行射击,直到第一次命中为止,每 次命中率为0.6,现共有子弹4颗,命中后尚剩余子弹数目ξ 的数学期望是_____2_._3_7_6__ .
(2)有两台在两地独立工作的雷达,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ξ,则E(ξ)=_____1_._7_5___ .
(3)设离散性随机变量 可能取的值为1,2,3,4 , P(ξ=k)=ak+b(k=1,2,3,4)又ξ的数学期望E(ξ)=3,则
1
a+b= _____1_0_.
二.选择
(1)口袋中有5只相同的球,编号为1、2、3、4、5, 从中任取3球,用ξ表示取出的球的最大号码,则Eξ= ( )
第2章 2.3 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学习目标核心素养1.理解离散型随机变量的均值的意义和性质,会根据离散型随机变量的分布列求出均值.(重点)2.掌握两点分布、二项分布的均值.(重点)3.会利用离散型随机变量的均值解决一些相关的实际问题.(难点)1.通过离散型随机变量的均值的学习,体会数学抽象的素养.2.应用随机变量的均值解题提升数学运算的素养.1.离散型随机变量的均值(1)定义:若离散型随机变量X的分布列为:X x1x2…x i…x nP p1p2…p i…p n=x1p1+x2p2+…+x i p i+…+x n p n为随机变量(2)意义:它反映了离散型随机变量取值的平均水平.(3)性质:如果X为(离散型)随机变量,则Y=aX+b(其中a,b为常数)也是随机变量,且P(Y=ax i+b)=P(X=x i),i=1,2,3,…,n.E(Y)=E(aX+b)=aE(X)+b.2.两点分布和二项分布的均值(1)若X服从两点分布,则E(X)=p;(2)若X~B(n,p),则E(X)=np.思考:随机变量的均值与样本平均值有什么关系?[提示]随机变量的均值是一个常数,它不依赖于样本的抽取,而样本的平均值是一个随机变量,它随样本抽取的不同而变化.对于简单随机样本,随着样本容量的增加,样本的平均值越来越接近于总体的均值.1.若随机变量X 的分布列为X -1 01 p121613A .0B .-1C .-16D .-12C [E (X )=∑i =13x i p i =(-1)×12+0×16+1×13=-16.]2.设E (X )=10,则E (3X +5)=________. 35 [E (3X +5)=3E (X )+5=3×10+5=35.]3.若随机变量X 服从二项分布B ⎝ ⎛⎭⎪⎫4,13,则E (X )的值为________.43 [E (X )=np =4×13=43.]求离散型随机变量的均值【例1多有4次参加考试的机会,一旦某次考试通过,即可领取驾照,不再参加以后的考试,否则就一直考到第4次为止.如果李明决定参加驾照考试,设他每次参加考试通过的概率依次为0.6,0.7,0.8,0.9,求在一年内李明参加驾照考试次数X 的分布列和X 的均值.[解] X 的取值分别为1,2,3,4.X =1,表明李明第一次参加驾照考试就通过了, 故P (X =1)=0.6.X =2,表明李明在第一次考试未通过,第二次通过了,故P (X =2)=(1-0.6)×0.7=0.28.X =3,表明李明在第一、二次考试未通过,第三次通过了,故P(X=3)=(1-0.6)×(1-0.7)×0.8=0.096.X=4,表明李明第一、二、三次考试都未通过,故P(X=4)=(1-0.6)×(1-0.7)×(1-0.8)=0.024.所以李明一年内参加考试次数X的分布列为X 123 4P 0.60.280.0960.024 所以X的均值为E(X)=1×0.6+2×0.28+3×0.096+4×0.024=1.544.求离散型随机变量X的均值的步骤1.理解X的实际意义,并写出X的全部取值.2.求出X取每个值的概率.3.写出X的分布列(有时也可省略).4.利用定义公式E(X)=x1p1+x2p2+…+x n p n求出均值.其中第(1)、(2)两条是解答此类题目的关键,在求解过程中要注重运用概率的相关知识.1.盒中装有5节同牌号的五号电池,其中混有两节废电池.现在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.[解]X可取的值为1,2,3,则P(X=1)=35,P(X=2)=25×34=310,P(X=3)=25×14×1=110.抽取次数X的分布列为X 12 3P 35310110E(X)=1×35+2×310+3×110=32.离散型随机变量的均值公式及性质X -2 -1 0 1 2 P141315m120(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:(公式法)由公式E (aX +b )=aE (X )+b ,得E (Y )=E (2X -3)=2E (X )-3=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-1730-3=-6215.法二:(直接法)由于Y =2X -3,所以Y 的分布列如下:Y -7 -5 -3 -1 1 P14131516120所以E (Y )=(-7)×14+(-5)×13+(-3)×15+(-1)×16+1×120=-6215.1.该类题目属于已知离散型分布列求均值,求解方法是直接套用公式,E (X )=x 1p 1+x 2p 2+…+x n p n 求解.2.对于aX +b 型的随机变量,可利用均值的性质求解,即E (aX +b )=aE (X )+b ;也可以先列出aX +b 的分布列,再用均值公式求解,比较两种方式显然前者较方便.2.已知随机变量X 的分布列为X 1 2 3 P121316且Y=aX+3,若E(Y)=-2,则a的值为________.-3[E(X)=1×12+2×13+3×16=53.∵Y=aX+3,∴E(Y)=aE(X)+3=53a+3=-2.解得a=-3.]两点分布与二项分布的均值【例(1)求投篮1次时命中次数X的均值;(2)求重复5次投篮时,命中次数Y的均值.[思路点拨](1)利用两点分布求解.(2)利用二项分布的数学期望公式求解.[解](1)投篮1次,命中次数X的分布列如下表:X 0 1P 0.40.6(2)由题意,重复5次投篮,命中的次数Y服从二项分布,即Y~B(5,0.6),则E(Y)=np=5×0.6=3.1.(变换条件)求重复10次投篮时,命中次数ξ的均值.[解]E(ξ)=10×0.6=6.2.(改变问法)重复5次投篮时,命中次数为Y,命中一次得3分,求5次投篮得分的均值.[解]设投篮得分为变量η,则η=3Y.所以E(η)=E(3Y)=3E(Y)=3×3=9.1.常见的两种分布的均值设p为一次试验中成功的概率,则(1)两点分布E(X)=p;(2)二项分布E(X)=np.熟练应用上述公式可大大减少运算量,提高解题速度.2.两点分布与二项分布辨析(1)相同点:一次试验中要么发生要么不发生.(2)不同点:①随机变量的取值不同,两点分布随机变量的取值为0,1,二项分布中随机变量的取值x=0,1,2,…,n.②试验次数不同,两点分布一般只有一次试验;二项分布则进行n次试验.离散型随机变量均值的实际应用[1.某篮球明星罚球命中率为0.7,罚球命中得1分,不中得0分,若该球星在一场比赛中共罚球10次,命中8次,那么他平均每次罚球得分是多少?[提示]每次平均得分为810=0.8.2.在探究1中,你能求出在他参加的各场比赛中,罚球一次得分大约是多少吗?为什么?[提示]在球星的各场比赛中,罚球一次的得分大约为0×0.3+1×0.7=0.7(分).因为在该球星参加各场比赛中平均罚球一次的得分只能用随机变量X的数学期望来描述他总体得分的平均水平.具体到每一场比赛罚球一次的平均得分应该是非常接近X的均值的一个分数.【例4】随机抽取某厂的某种产品200件,经质检,其中一等品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: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?[思路点拨]根据利润的意义写出X的取值→写出X的分布列→求出均值E(X)→利用期望回答问题[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:X 621-2P 0.630.250.10.02(2)(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%.1.实际问题中的均值问题均值在实际生活中有着广泛的应用,如对体育比赛的成绩预测,消费预测,工程方案的预测,产品合格率的预测,投资收益的预测等方面,都可以通过随机变量的均值来进行估计.2.概率模型的三个解答步骤(1)审题,确定实际问题是哪一种概率模型,可能用到的事件类型,所用的公式有哪些.(2)确定随机变量的分布列,计算随机变量的均值.(3)对照实际意义,回答概率,均值等所表示的结论.3.某联欢晚会举行抽奖活动,举办方设置了甲、乙两种抽奖方案,方案甲的中奖率为23,中奖可以获得2分;方案乙的中奖率为25,中奖可以获得3分;未中奖则不得分.每人有且只有一次抽奖机会,每次抽奖中奖与否互不影响,晚会结束后凭分数兑换奖品.(1)若小明选择方案甲抽奖,小红选择方案乙抽奖,记他们的累计得分为X ,求X ≤3的概率;(2)若小明、小红两人都选择方案甲或都选择方案乙进行抽奖,则他们选择何种方案抽奖,累计得分的数学期望较大?[解] (1)由已知得小明中奖的概率为23,小红中奖的概率为25,两人中奖与否互不影响,记“这2人的累计得分X ≤3”为事件A ,则事件A 的对立事件为“X =5”, 因为P (X =5)=23×25=415, 所以P (A )=1-P (X =5)=1115.所以这两人的累计得分X ≤3的概率为1115.(2)设小明、小红都选择方案甲抽奖中奖的次数为X 1,都选择方案乙抽奖中奖的次数为X 2,则这两人选择方案甲抽奖累计得分的数学期望为E (2X 1),选择方案乙抽奖累计得分的数学期望为E (3X 2).由已知得X 1~B ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,23,X 2~B ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,25,所以E (X 1)=2×23=43,E (X 2)=2×25=45. 所以E (2X 1)=2E (X 1)=83, E (3X 2)-3E (X 2)=125. 因为E (2X 1)>E (3X 2),所以他们都选择方案甲进行抽奖时,累计得分的数学期望较大.1.求离散型随机变量均值的步骤: (1)确定离散型随机变量X 的取值;(2)写出分布列,并检查分布列的正确与否; (3)根据公式写出均值.2.若X ,Y 是两个随机变量,且Y =aX +b ,则E (Y )=aE (X )+b ;如果一个随机变量服从两点分布或二项分布,可直接利用公式计算均值.1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)随机变量X 的数学期望E (X )是个变量,其随X 的变化而变化.( ) (2)随机变量的均值反映样本的平均水平.( )(3)若随机变量X 的数学期望E (X )=2,则E (2X )=4.( ) (4)随机变量X 的均值E (X )=x 1+x 2+…+x nn.( )[答案] (1)× (2)× (3)√ (4)× 2.已知随机变量X 的分布列为X 1 2 3 P0.20.5m则X A .2 B .2.1C .2.3D .随m 的变化而变化B [由0.2+0.5+m =1得m =0.3,∴E (X )=1×0.2+2×0.5+3×0.3=2.1,故选B.] 3.已知X ~B ⎝ ⎛⎭⎪⎫100,12,则E (2X +3)=________.103 [E (X )=100×12=50,E (2X +3)=2E (X )+3=103.]4.袋中有4个黑球,3个白球,2个红球,从中任取2个球,每取到1个黑球记0分,每取到1个白球记1分,每取到1个红球记2分,用X 表示取得的分数.求:(1)X 的分布列; (2)X 的均值.[解] (1)由题意知,X 可能取值为0,1,2,3,4.P(X=0)=C24C29=16,P(X=1)=C13C14C29=13,P(X=2)=C14C12+C23C29=1136,P(X=3)=C12C13C29=16,P(X=4)=C22C29=136.故X的分布列为(2)E(X)=0×16+1×13+2×1136+3×16+4×136=149.课时分层作业(十四)离散型随机变量的均值(建议用时:60分钟)[基础达标练]一、选择题1.设随机变量X~B(40,p),且E(X)=16,则p等于()A.0.1 B.0.2C.0.3 D.0.4D[∵E(X)=16,∴40p=16,∴p=0.4.]2.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)为()A.0.765 B.1.75C.1.765 D.0.22B[X的取值为0,1,2,P(X=0)=0.1×0.15=0.015,P (X =1)=0.9×0.15+0.1×0.85=0.22, P (X =2)=0.9×0.85=0.765,E (X )=0×0.015+1×0.22+2×0.765=1.75.] 3.已知Y =5X +1,E (Y )=6,则E (X )的值为( ) A .65 B .5 C .1D .31C [因为E (Y )=E (5X +1)=5E (X )+1=6, 所以E (X )=1.]4.某种种子每粒发芽的概率都为0.9,现播种了1 000粒,对于没有发芽的种子,每粒需再补种2粒,补种的种子数记为X ,则X 的数学期望为( )A .100B .200C .300D .400B [记“不发芽的种子数为ξ”,则ξ~B (1 000,0.1),所以E (ξ)=1 000×0.1=100,而X =2ξ,故E (X )=E (2ξ)=2E (ξ)=200,故选B.]5.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 的期望为( )A.13B.23C.2D.83D [X =2,3.所以P (X =2)=1C 23=13,P (X =3)=C 12C 23=23,所以E (X )=2×13+3×23=83.]二、填空题6.篮球运动员在比赛中每次罚球命中得1分,不命中得0分.已知他命中的概率为0.8,则罚球一次得分X 的期望是________.0.8 [因为P (X =1)=0.8,P (X =0)=0.2,所以E (X )=1×0.8+0×0.2=0.8.] 7.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y 的值为________. 0.4 [由题意得⎩⎨⎧x +0.1+0.3+y =1,7x +0.8+2.7+10y =8.9,即⎩⎨⎧ x +y =0.6,7x +10y =5.4,解得⎩⎨⎧x =0.2,y =0.4.] 8.对某个数学题,甲解出的概率为23,乙解出的概率为34,两人独立解题.记X 为解出该题的人数,则E (X )=________.1712 [由已知得X 的可能取值为0,1,2. P (X =0)=13×14=112, P (X =1)=23×14+13×34=512,P (X =2)=23×34=612,E (X )=0×112+1×512+2×612=1712.] 三、解答题9.厂家在产品出厂前,需对产品做检验,厂家将一批产品发给商家时,商家按合同规定也需随机抽取一定数量的产品做检验,以决定是否接收这批产品.若厂家发给商家20件产品,其中有3件不合格.按合同规定该商家从中任取2件,都进行检验,只有2件都合格时才接收这批产品,否则拒收.求该商家可能检验出不合格产品数X 的分布列及均值E (X ).[解] X 可能的取值为0,1,2.P (X =0)=C 217C 220=136190,P (X =1)=C 13C 117C 220=51190,P (X =2)=C 23C 220=3190.∴X 的分布列为:E(X)=0×136190+1×51190+2×3190=310.10.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的所有可能取值为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.[能力提升练]1.某船队若出海后天气好,可获得5 000元;若出海后天气坏,将损失2 000元;若不出海也要损失1 000元.根据预测知天气好的概率为0.6,则出海的期望效益是()A.2 000元B.2 200元C.2 400元D.2 600元B[出海的期望效益E(ξ)=5 000×0.6+(1-0.6)×(-2 000)=3 000-800=2 200(元).]2.体育课的排球发球项目考试的规则是:每位学生最多可发球3次,一旦发球成功,则停止发球,否则一直发到3次为止.设某学生一次发球成功的概率为p(p≠0),发球次数为X,若X的数学期望E(X)>1.75,则p的取值范围是()A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,712 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫712,1 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1 B [根据题意,X 的所有可能取值为1,2,3,且P (X =1)=p ,P (X =2)=p (1-p ),P (X =3)=(1-p )2,则E (X )=p +2p (1-p )+3(1-p )2=p 2-3p +3,依题意有E (X )>1.75,则p 2-3p +3>1.75,解得p >52或p <12,结合p 的实际意义,可得0<p <12,即p ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12.]3.把两封信投入A ,B ,C 三个空邮箱中,则A 邮箱中的信件数X 的均值E (X )=________.23[每封信投到A 邮箱的概率均为13, X ~B ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,13,∴E (X )=23.]4.某人有10万元,准备用于投资房地产或购买股票,如果根据下面的盈利表进行决策:那么应选择的决策方案是________.投资房地产 [设购买股票的盈利为X ,投资房地产的盈利为Y , 则购买股票的盈利的均值为 E (X )=10×0.3+3×0.5+(-5)×0.2 =3+1.5-1=3.5.投资房地产的盈利的均值为 E (Y )=8×0.3+4×0.5+(-4)×0.2=2.4+2-0.8=3.6.因为E(Y)>E(X),所以投资房地产的平均盈利高,即应选择投资房地产.] 5.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(4,1 2).∴ξ的分布列为ξ0123 4P 116143814116(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.。
2.3.1_离散型随机变量的均值(2课时)
pi
…
pn
pn )
离散型随机变量均值的线性性质
E (aX b) aE ( X ) b
1、随机变量ξ的分布列是
ξ P
(1)则Eξ=
1 0.5
2.4
.
3 0.3
5.8 .
5 0.2
(2)若η=2ξ+1,则Eη= 2、随机变量ξ的分布列是
ξ P
Eξ=7.5,则a=
4 0.3
0.1
b=
7 a
10 -4 P 0.6 0.4 所以E=10×0.6+(-4) ×0.4=4.4
因为4.4>2, 所以商场应选择在商场外进行促销.
能力展现
遇大洪水损失60000元 遇小洪水损失10000元 有大洪水的概率为0.01 有小洪水的概率为0.25
大型设备
方案1:运走设备运费为3800;
方案2:建保护围墙,建设费2000元,但围墙只能 防小洪水; 方案3:不采取措施.
例题1
随机抛掷一个均匀的骰子,求所得骰子的点数 X的期望. 解:随机变量X的取值为1,2,3,4,5,6 其分布列为 X 1 2 3 4 5 6
P 1/6 1/6 1/6 1/6 1/6 1/6
所以随机变量X的均值为E(X)=1× 1/6+2× 1/6 +3×1/6+4× 1/6+5× 1/6+6× 1/6=3.5 变式:将所得点数的2倍加1作为得分数, 即 Y=2X+1,试求Y的期望?
…+ k×Cnkpkqn-k+…+ n×Cnnpnq0
=np(Cn-10p0qn-1+ Cn-11p1qn-2+ … +
Cn-1k-1pk-1q(n-1)-(k-1) +…+ Cn-1n-1pn-1q0) = np(p+q)n-1=np
选修2-3第二章2-3-1离散型随机变量的均值
则E(X)=p=0.6. (2)由题意,重复5次投篮,命中的次数Y服从二项分布, 即Y~B(5,0.6).则E(Y)=np=5×0.6=3. 规律方法 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.
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加,样本平均值越来越接近于总体均值.
2. 两点分布与二项分布的均值 X X服从两点分布 X~B(n,p) np ___
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E(X)
p (p为成功概率) __
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试一试:若某人投篮的命中率为0.8,那么他投篮10次一
定会进8个球吗? 提示 某人投篮的命中率为0.8,是通过大量重复的试验 来推断出来的一个均值.由于每次试验是相互独立的,投 一次可能成功,也可能失败.也就是说投篮10次可能一个
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题型一
利用定义求离散型随机变量的数学期望
【例1】 袋中有4只红球,3只黑球,今从袋中随机取出4只 球,设取到一只红球得2分,取得一只黑球得1分,试求得 分X的数学期望. [思路探索] 先分析得分的所有取值情况,再求分布列,代 入公式即可.
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X P
5
4 35
6 18 35
7 12 35
8 1 35
4 18 12 1 44 ∴E(X)=5× +6× +7× +8× = (分). 35 35 35 35 7
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规律方法
求数学期望的步骤是:(1)明确随机变量的取
值,以及取每个值的试验结果;(2)求出随机变量取各个 值的概率;(3)列出分布列;(4)利用数学期望公式进行计 算.
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10
加 权
平
X 1 4 2 3 3 2 4 1 2 均
10 10 10 10
2、某商场要将单价分别为18元/kg,24元/kg, 36元/kg的3种糖果按3:2:1的比例混合销售, 如何对混合糖果定价才合理?
把3种糖果的价格看成随机变量的概率分布列:
X 18 24 36
32 1
P
66 6
X
P
x1
p1
x2
p2
··· ···
xi
pi
··· ···
xn
pn
X x1
x2 ··· xi ··· xn
Y ax1 b ax2 b ··· axi b ···axn b
P p1
p2 ··· pi ··· pn
E(Y ) (ax1 b) p1 (ax2 b) p2 (axn b) pn
(2) E(X ) 2.1 3 0.7
归结:
一般地,如果随机变量X服从两点分布,
X
1
0
P
p
1-p
则 E(X ) 1 p 0 (1 p) p
一般地,如果随机变量X服从二项分布,即
X~B(n,p),则 E( X ) np
X 18 1 24 1 36 1 23(元 / kg)
2
3
6
一、离散型随机变量取值的平均值(数学期望) 一般地,若离散型随机变量X的概率分布为:
X x1 x2 ··· xi ··· xn P p1 p2 ··· pi ··· pn
则称:
E( X ) x1 p1 x2 p2 xi pi xn pn
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。
X x1 x2 ··· xi ··· xn P p1 p2 ··· pi ··· pn
E( X ) x1 p1 x2 p2 xi pi xn pn
思考:
设Y=aX+b,其中a,b为常数,则Y也是随 机变量. (1) Y的分布列是什么? (2) E(Y)=?
例1.篮球运动员在比赛中每次罚球命中得1分, 罚不中得0分.已知某运动员罚球命中的概率为 0.7,他连续罚球3次; (1)求他得到的分数X的分布列; (2)求X的期望。
解:(1) X~B(3,0.7)
X0
1
2
3
P
0.33 C310.7 0.32
C
2 3
0.7
2
0.3
0.73
E(X ) 0 0.33 1C310.7 0.32 2C320.72 0.3 3 0.73
2.3.1离散型随机变量的均值
一、复习回顾
1、离散型随机变量的分布列
X
x1
x2
··· xi
···
P
p1
p2
··· pi
···
2、离散型随机变量分布列的性质:
(1)pi≥0,i=1,2,…; (2)p1+p2+…+pi+…=1.
复习引入
对于离散型随机变量,可以由它的概率分布列确 定与该随机变量相关事件的概率。但在实际问题中, 有时我们更感兴趣的是随机变量的某些数字特征。例 如,要了解某班同学在一次数学测验中的总体水平, 很重要的是看平均分;要了解某班同学数学成绩是否 “两极分化”则需要考察这个班数学成绩的方差。
我们还常常希望直接通过数字来反映随机变量的某 个方面的特征,最常用的有期望与方差.
二、互动探索
某人射击10次,所得环数分别是:1,1,1,1,2, 2,2,3,3,4;则所得的平均环数是多少?
X 1111222334 2 10
把环数看成随机变量的概率分布列:
X1
2
3
4 权数
4
3
2
1
P
10
10
10
二、数学期望的性质
E(aX b) aEX b
三、基础训练 1、随机变量ξ的分布列是
ξ
1
3
5
P
0.5 0.3 0.2
(1)则E(ξ)= 2.4 . (2)若η=2ξ+1,则E(η)=
2、随机变量ξ的分布列是
5.8 .
ξ 4 7 9 10
P 0.3 a
b 0.2
E(ξ)=7.5,则a= 0.1 b= 0.4 .
a( x1 p1 x2 p2 xn pn 量取值的平均值(数学期望)
X x1 x2 ··· xi ··· xn P p1 p2 ··· pi ··· pn
E( X ) x1 p1 x2 p2 xi pi xn pn