第2章 2.1 2.1.1 离散型随机变量

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第2章概率

第2章概率
第二章
随机变量及其分布
§2.1 随机变量 离散型随机变量 §2.2 随机变量的分布函数 §2.3 连续型随机变量及其分布 §2.4 随机变量的函数的分布
1
§2.1 随机变量 量
2.1.1 随机变量的概念
离散型随机变
(1) 掷一颗骰子, 出现的点数 X 1, 2, , 6 (2)电话总机在单位时间内接到的呼唤次数 Y 0,1,2,…… (3)某电子元件的使用寿命 T [0, ) (4) 将一枚硬币抛掷两次,观察正面出现的次数 Z
X ~ ( ),

e e
3e 2
2
P{ X 3} 1 P{ X 0} P{ X 1} P{ X 2}
21 2 2 2 2 1 e 2 e e 1 5e 2 0.323 1! 2!
27
四、 超几何分布
定义4 称 X 服从参数为N, M, n (M≤N, n≤N)的 超几何分布 ( X ~ h(N, M, n)), 若 X 的分布律为
n k N M n N
C C P{ X k } C
k M
( k 0, 1, , r , r min{ M , n})
注 背景: 若N个元素分为A、B两类,A类中含有 M(M≤N)个元素.任取n个,则这n 个元素中 含有A类元素的个数 X ~ h( N, M, n).
28
§2.2 随机变量的分布函数
击, 每人射击一次,各人击中目标的概率依次为
0.7,0.6,0.5, 求目标被击中次数 X 的分布律.
解:设A, B, C分别表示甲、乙、丙击中目标,
X所有可能的取值为0, 1, 2, 3.
P{ X 0} P ( ABC ) 0.3 0.4 0.5 0.06

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

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.

概率统计 第二章 离散型随机变量.

概率统计 第二章 离散型随机变量.

以随机变量X表示n次试验中A发生的次数,X可能取值 为0,1,2,3,…,n。设每次试验中A发生的概率为p, 发生的概率为1-p=q。 (X=k)表示事件“n重贝努里试验中A出现k次”,即
A
AA A A A A A A A A A A AA A A A A
因此X的分布律为
P ( X k ) C 0 .6 0 .4
k 7 k
7k
, k 0 ,1, 2 ,..., 7
所求概率为 P ( X 4 ) P7( X 4 ) P ( X 5 ) P ( x 6 ) P ( X 7 )

C
k 4
k 7
( 0 .6 ) ( 0 .4 )
k
( p q) 1
n
k 0
正好是二项式(p+q)n展开式的一般项,故称二 项分布。特别地,当n=1时P(X=k)=pkq1-k(k=0,1)即为 0-1分布。
例2.6 某厂长有7个顾问,假定每个顾问贡献正确意见 的概率为0.6,且设顾问与顾问之间是否贡献正确意见 相互独立。现对某事可行与否个别征求各顾问的意见, 并按多数顾问的意见作出决策,试求作出正确决策的概 率。 解 设X=k表示事件“7个顾问中贡献正确意见的人 数”, 则X可能取值为0,1,2,…,7。 (视作7重贝努里实验中恰有k次发生,k个顾问贡献出 正确意见),X~B(7,0.6)。
1 X 0 当 e1 发生时 当 e 2 发生时
即它们都可用0-1分布来描述,只不过对不同 的问题参数p的值不同而已。
3、超几何分布(参见第一章)
4、二项分布
(1)贝努里(Bernoulli)试验模型。 设随机试验满足: 1°在相同条件下进行n次重复试验; 2°每次试验只有两种可能结果,A发生或A不发生; 3°在每次试验中,A发生的概率均一样,即P(A)=p; 4°各次试验是相互独立的, 则称这种试验为贝努里概型或n重贝努里试验。 在n重贝努里试验中,人们感兴趣的是事件A发 生的次数。

2.1.1离散型随机变量

2.1.1离散型随机变量

(2)ε,η为希腊字母,读音分别为 [ksai],[i:te].
思考
随机变量和函数有类 似的地方吗?
知识要点
2.随机变量和函数的相同点
(1)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,函数把实数映射 为实数; (2)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.
1 6 k C2 C6 (7 k )! 7 k P( Ak ) . 2 k 28 A8
所以, 的分布列为
(2)数学期望为E = (3)所求的概率
P( E ) P( 2) 5 4 3 2 1 15 . 28 28
2 (1 6 2 5 3 4) 2. 28
为2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12.
(2)能用离散型随机变量表示. 可能的取值为
0,1,2,3,4,5.
(3)不能用离散型随机变量表示.
2.可以取的例子很多,这里给出几个例子:
例1 某公共汽车站一分钟内等车的人数; 例2 某城市一年内下雨的天数; 例3 一位跳水运动员在比赛时所得的分数; 例4 某人的手机在一天内接收到电话的次数.
例题1
任意掷一枚硬币,可能出现正面向上、反面向 上这两种结果,虽然这个随机试验的结果不具有数 量性质,但仍可以用数量来表示它.通常我们用ε来 表示这个随机试验的结果: ε=0,表示正面向上; ε=1,表示反面向上.
知识要点
3.离散型随机变量
如果随机变量X的所有可能值只有有限多 个或可列多个(所有值可以一一列出)则称之 为离散型随机变量.
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思考
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?

高中数学必修2-3第二章2.1 2.1.1离散型随机变量

高中数学必修2-3第二章2.1 2.1.1离散型随机变量

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离散型随机变量问题导航(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)随机变量与函数有什么区别与联系?1.随机变量(1)定义:在随机试验中,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.像这种随着________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,…表示.2.离散型随机变量所有取值可以________一一列出的随机变量,称为离散型随机变量.1.判断(对的打“√”,错的打“×”)(1)离散型随机变量的取值是任意的实数.()(2)随机变量的取值可以是有限个,也可以是无限个.()(3)离散型随机变量是指某一区间内的任意值.()答案:(1)×(2)√(3)×2.下列变量中,不是随机变量的是()A.掷一枚骰子,所得的点数B.一射手射击一次的环数C.某日上证收盘指数D.标准状态下,水在100 ℃时会沸腾答案:D3.抛掷两枚骰子一次,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≥5”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:D4.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表示的试验是________.答案:共抽取3次,前两次均是正品,第3次是次品1.对随机变量的再认识(1)随机变量是用来表示不同试验结果的量.(2)试验结果和实数之间的对应关系产生了随机变量,随机变量每取一个确定的值对应着试验的不同结果,试验的结果对应着随机变量的值,即随机变量的取值实质上是试验结果所对应的数.2.离散型随机变量的特征(1)可用数值表示.(2)试验之前可以判断其出现的所有值.(3)在试验之前不能确定取何值.(4)试验结果能一一列出.随机变量的概念判断下列各个量,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2016年5月1日的旅客数量;(2)2016年1月1日到6月1日期间所查酒驾的人数;(3)2016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的球半径长.[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.解答此类题目的关键在于分析变量是否满足随机试验的结果,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一个映射,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取的值,而不知道在一次试验中哪一个结果发生,随机变量取哪一个值.1.(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.取到次品的概率解析:选C.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)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任意掷一枚质地均匀的硬币5次,出现正面向上的次数;②掷一枚质地均匀的正方体骰子出现的点数(最上面的数字);③某个人的属相随年龄的变化关系.解:①任意掷一枚质地均匀的硬币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,而且出现哪一个结果是随机的,因此是随机变量.②掷一枚质地均匀的骰子出现的结果是1点,2点,3点,4点,5点,6点中的一个,而且出现哪一个结果是随机的,因此是随机变量.③属相是人出生时便确定的,不随年龄的变化而变化,不是随机变量.离散型随机变量的判定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 m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奖等次X;(3)一天内气温的变化值X.[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)一天内的气温变化值X,可以在某区间内连续取值,不能一一列出,不是离散型随机变量.判断一个变量是否为离散型随机变量,首先看它是不是随机变量,其次看可能取值是否能一一列出,也就是说变量的取值若是有限的,或者是可以列举出来的,就可以视为离散型随机变量,否则就不是离散型随机变量.2.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是一个随机变量;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是一个随机变量;③某网站未来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解析:选C.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小时内网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.用随机变量描述随机现象写出下列随机变量的可能取值,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)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.[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)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 =11,表示取出标有5,6的两张卡片.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.3.(1)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点解析:选D.抛掷2枚骰子,其中1枚是x 点,另1枚是y 点,其中x ,y =1,2, (6)而ξ=x +y ,ξ=4⇔⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =3或⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =2. (2)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2016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:①X 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. ②ξ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.(2015·南充高二检测)一个木箱中装有6个大小相同的篮球,编号为1,2,3,4,5,6,现随机抽取3个篮球,以ξ表示取出的篮球的最大号码,则ξ的试验结果有________种.[解析] 从6个球中选出3个球,当ξ=3时,另两个球从1,2中选取,有一种抽法; 当ξ=4时,另两个球从1,2,3中任取两个球,有C 23=3种; 当ξ=5时,另两个球从1,2,3,4中任取两个球,有C 24=6种; 当ξ=6时,另两个球从1,2,3,4,5中任取两个球,有C 25=10种. 所以,ξ的试验结果共有1+3+6+10=20种. [答案] 20[错因与防范] 本题易遗漏ξ=3,4,5的情况;对题目中给出的条件作出正确判断是解决数学问题的关键,如本例中“以ξ表示取出的篮球的最大号码”指的是“随机抽取3个篮球”中的最大号码,而不是ξ=6.4.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,求随机变量的取值.解:设所需要的取球次数为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)1.一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解析:选 D.A.小球滚出的最大距离不是一个随机变量,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.2.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,取后不放回直到取出的球是白球为止,所需要的取球次数为随机变量X,则X的可能取值为() A.1,2,3,…,6 B.1,2,3,…,7C.0,1,2,…,5 D.1,2,…,5解析:选B.因红球共有6个,在取到白球前可取6次,第7次取球只能取白球停止,所以X可能取值有1,2,3, (7)3.下列随机变量中是离散型随机变量的是________.①某鱼塘所养的鲤鱼中,重量在2.5千克以上的条数X;②任意取直线y=x上的整点的个数X;③放学后,小明同学离开学校大门的距离X;④网站中,歌曲《爱我中华》一天内被点击的次数X.解析:③中距离X可取某区间内的任意值,∴③中X不是离散型随机变量.①②④的X 可以一一列举,且②中的X是无限的.答案:①②④4.某篮球运动员在罚球时,罚中1球得2分,罚不中得0分,该队员在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)若记该队员在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.解:(1)ξ可取0,1,2,3,4,5.表示在5次罚球中分别罚中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.[A.基础达标]1.给出下列四个命题:①某次数学期中考试中,其中一个考场30名考生中做对选择题第12题的人数是随机变量;②黄河每年的最大流量是随机变量;③某体育馆共有6个出口,散场后从某一出口退场的人数是随机变量;④方程x 2-2x -3=0根的个数是随机变量.其中正确的个数是( )A .1B .2C .3D .4解析:选C.①②③是正确的,④中方程x 2-2x -3=0的根有2个是确定的,不是随机变量.2.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 ∈NB .-5≤X ≤0,X ∈ZC .1≤X ≤6,X ∈ND .-5≤X ≤5,X ∈Z解析:选D.两次掷出点数均可取1~6所有整数, ∴X ∈[-5,5],X ∈Z .3.袋中有2个黑球和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解析:选B.袋中有2个黑球和6个红球,从中任取两个,取到球的个数是一个固定的数字,不是随机变量,故不选A ,取到红球的个数是一个随机变量,它的可能取值是0,1,2,故B 正确;至少取到一个红球表示取到一个红球,或取到两个红球,表示一个事件,故C 不正确;至少取到一个红球的概率是一个古典概型的概率问题,不是随机变量,故D 不正确,故选B.4.袋中装有10个红球,5个黑球,每次随机抽取一个球,若取到黑球,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.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 .6B .7C .10D .25解析:选C.X 的所有可能值有1×2,1×3,1×4,1×5,2×3,2×4,2×5,3×4,3×5,4×5,共计10个.6.(2015·济南高二检测)已知Y =2X 为离散型随机变量,Y 的取值为1,2,3,4,…,10,则X 的取值为______________________.解析:由题意可知X =12Y .又Y ∈{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}, 故X ∈⎩⎨⎧⎭⎬⎫12,1,32,2,52,3,72,4,92,5.答案:12,1,32,2,52,3,72,4,92,57.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________.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.答案:-300,-100,100,300 8.某射手射击一次所击中的环数为ξ(取整数),则“ξ>7”表示的试验结果是________. 解析:射击一次所中环数ξ的所有可能取值为0,1,2,…,10,故“ξ>7”表示的试验结果为“该射手射击一次所中环数为8环、9环或10环”.答案:射击一次所中环数为8环或9环或10环 9.(2015·南京高二检测)小王钱夹中只剩有20元、10元、5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.解:X 的可能取值为6,11,15,21,25,30. 其中,X =6,表示抽到的是1元和5元; X =11,表示抽到的是1元和10元; X =15,表示抽到的是5元和10元; X =21,表示抽到的是1元和20元; X =25,表示抽到的是5元和20元; X =30,表示抽到的是10元和20元.10.一个袋中装有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)(2)由题意可得η=5ξ+6,而ξ可能的取值范围为{0,1,2,3},∴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.[B.能力提升]1.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:选C.ξ=5表示射击5次,即前4次均未击中,否则不可能射击第5次,但第5次是否击中目标,就不一定,因为他只有5发子弹.2.一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.20 B.24C.4 D.18解析:选B.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.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ξ,试问:“ξ>4”表示的试验结果是________.解析: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”表示两枚骰子中第一枚为6点,第二枚为1点.答案:第一枚为6点,第二枚为1点4.一木箱中装有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.解析:ξ=8表示3个篮球中一个编号是8,另外两个从剩余7个号中选2个,有C27种方法,即21种.答案:215.手机上网安全、方便,某地移动公司推出一款上网卡,月租费10元,上网时每分钟0.04元(不足一分钟的按一分钟计算).小张在一个月内上网的时间(分)为随机变量ξ,求小张在一个月内上网的费用η,则ξ和η是否为离散型随机变量.解:由于上网时间不足1分钟按1分钟计算,因此变量ξ的取值为1,2,3,….∴ξ是一个离散型随机变量.又η=0.04ξ+10,ξ∈N*,故η也是离散型随机变量.6.写出下面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,第二次抽得号码为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).。

高中数学必修2-3第二章2.1 2.1.2离散型随机变量的分布列

高中数学必修2-3第二章2.1 2.1.2离散型随机变量的分布列

2.1.2 离散型随机变量的分布列1.问题导航(1)离散型随机变量的分布列的定义是什么?两点分布和超几何分布的定义是什么? (2)离散型随机变量分布列的性质有什么作用?两点分布与超几何分布的联系和区别是什么?2.例题导读(1)例1是求两点分布列,请试做教材P 49练习1题.(2)例2、例3是求超几何分布,请试做教材P 49练习3、4题.1.离散型随机变量的分布列(1)一般地,若离散型随机变量X 可能取的不同值为x 1,x 2,…,x i ,…,x n ,X 取每一个值x i (i =1,2,…,n ,以表格的形式表示如下:这个表格称为离散型随机变量X 的________概率分布列,简称为X 的________分布列. (2)离散型随机变量的分布列的性质: ①________p i ≥0,i =1,2,…,n ; ② i =1np i =1.2.两个特殊分布 (1)两点分布若随机变量X p =P (X =1)为成功概率.(2)超几何分布一般地,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 -M C n N,k =0,1,2,…,m ,即其中m =min{M ,n },且n ≤N ,M ≤N ,n ,M ,N ∈N .如果随机变量X 的分布列具有上表的形式,则称随机变量X 服从超几何分布.1.判断(对的打“√”,错的打“×”)(1)在离散型随机变量分布列中每一个可能值对应的概率可以为任意的实数.()(2)在离散型随机变量分布列中,在某一范围内取值的概率等于它取这个范围内各值的概率之积.()(3)在离散型随机变量分布列中,所有概率之和为1.()答案:(1)×(2)×(3)√2.下列表中能成为随机变量ξ的分布列的是()A.B.C.D.答案:C3A.0.28 B.0.88C.0.79 D.0.51答案:C4.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)=________.答案:0.8离散型随机变量分布列的三点说明(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,而且也能看出取每一个值的概率的大小,从而反映出随机变量在随机试验中取值的分布情况,是进一步研究随机试验数量特征的基础.(2)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值的概率之和.(3)离散型随机变量可以用分布列、解析式、图象表示.离散型随机变量的分布列 [学生用书P 32]从装有6个白球、4个黑球和2个黄球的箱中随机取出两个球,规定每取出一个黑球赢2元,而每取出一个白球输1元,取出黄球无输赢,以X 表示赢得的钱数,随机变量X 可以取哪些值呢?求X 的分布列.[解] 从箱中取两个球的情形有以下6种:{2白球},{1白球1黄球},{1白球1黑球},{2黄球},{1黑球1黄球},{2黑球}. 当取到2白球时,随机变量X =-2;当取到1白球1黄球时,随机变量X =-1; 当取到1白球1黑球时,随机变量X =1; 当取到2黄球时,随机变量X =0;当取到1黑球1黄球时,随机变量X =2; 当取到2黑球时,随机变量X =4.所以随机变量X 的可能取值为-2,-1,0,1,2,4.P (X =-2)=C 26C 212=522,P (X =-1)=C 16C 12C 212=211,P (X =0)=C 22C 212=166,P (X =1)=C 16C 14C 212=411,P (X =2)=C 14C 12C 212=433,P (X =4)=C 24C 212=111.所以X 的分布列如下:[解:P (X >0)=P (X =1)+P (X =2)+P (X =4)=411+433+111=1933.∴赢钱的概率为1933.求分布列的一般步骤为:(1)找出随机变量X 的所有可能取值x i (i =1,2,3,…,n );(2)P (X =x i )的确定;(3)列出X 的分布列或概率分布表;(4)检验X 的分布列或概率分布表(用随机变量的分布列的两条性质验算).1求随机变量η=12ξ的分布列.解:由η=12ξ,对于ξ取不同的值-2,-1,0,1,2,3时,η的值分别为-1,-12,0,12,1,32.所以η的分布列为:离散型随机变量的分布列的性质 [学生用书P 32]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).[解] (1)由P (X =k5)=ak ,k =1,2,3,4,5可知,∑k =15P (X =k5)=∑k =15ak =a +2a +3a +4a +5a =1, 解得a =115.(2)由(1)可知P (X =k 5)=k15(k =1,2,3,4,5),∴P (X ≥35)=P (X =35)+P (X =45)+P (X =1)=315+415+515=45.(3)P (110<X <710)=P (X =15)+P (X =25)+P (X =35)=115+215+315=25.离散型随机变量的分布列的两个性质主要解决以下两类问题:①通过性质建立关系,求得参数的取值或范围,进一步求出概率,得出分布列.②求对立事件的概率或判断某概率是否成立.2.已知离散型随机变量则q 的值为________. 解析:∵14+1-q +q 2=1,∴q 2-q +14=0.∴q =12.答案:12两点分布与超几何分布在一次购物抽奖活动中,假设10张奖券中有一等奖奖券1张,可获价值50元的奖品,有二等奖奖券3张,每张可获价值10元的奖品,其余6张没有奖品.(1)顾客甲从10张奖券中任意抽取1张,求中奖次数X 的分布列; (2)顾客乙从10张奖券中任意抽取2张, ①求顾客乙中奖的概率;②设顾客乙获得的奖品总价值为Y 元,求Y 的分布列.[解] (1)抽奖一次,只有中奖和不中奖两种情况,故X 的取值只有0和1两种情况.P (X =1)=C 14C 110=410=25,则P (X =0)=1-P (X =1)=1-25=35.因此X 的分布列为(2)①顾客乙中奖可分为互斥的两类事件:所抽取的2张奖券中有1张中奖或2张都中奖.故所求概率P =C 14C 16+C 24C 06C 210=3045=23. ②Y 的所有可能取值为0,10,20,50,60,且P (Y =0)=C 04C 26C 210=1545=13,P (Y =10)=C 13C 16C 210=1845=25,P (Y =20)=C 23C 06C 210=345=115,P (Y =50)=C 11C 16C 210=645=215,P (Y =60)=C 11C 13C 210=345=115.因此随机变量Y 的分布列为1.两点分布的几个特点:(1)两点分布中只有两个对应结果,且两个结果是对立的.(2)由对立事件的概率求法可知,已知P (X =0)(或P (X =1)),便可求出P (X =1)(或P (X =0)).2.解决超几何分布问题的两个关键点:(1)超几何分布是概率分布的一种形式,一定要注意公式中字母的范围及其意义,解决问题时可以直接利用公式求解,但不能机械地记忆.(2)超几何分布中,只要知道M ,N ,n ,就可以利用公式求出X 取不同k 的概率P (X =k ),从而求出X 的分布列.3.(1)篮球运动员在比赛中每次罚球命中得1分,不中得0分.已知某运动员罚球命中的概率为0.7,则他罚球一次得分的分布列为________.解析:用随机变量X 表示“每次罚球所得分值”,根据题意,X 可能的取值为0,1,且取这两个值的概率分别为0.3,0.7,因此所求的分布列为答案:(2)某高二数学兴趣小组有7位同学,其中有4位同学参加过高一数学“南方杯”竞赛.若从该小组中任选3位同学参加高二数学“南方杯”竞赛,求这3位同学中参加过高一数学“南方杯”竞赛的同学数ξ的分布列及P (ξ<2).解:由题意可知,ξ的可能取值为0,1,2,3.则P (ξ=0)=C 04C 33C 37=135,P (ξ=1)=C 14C 23C 37=1235,P (ξ=2)=C 24C 13C 37=1835,P (ξ=3)=C 34C 03C 37=435.所以随机变量ξ的分布列为P (ξ<2)=P (ξ=0)+P (ξ=1)=135+1235=1335.(本题满分12分)(2014·高考天津卷节选)某大学志愿者协会有6名男同学,4名女同学. 在这10名同学中,3名同学来自数学学院,其余7名同学来自物理、化学等其他互不相同的七个学院. 现从这10名同学中随机选取3名同学,到希望小学进行支教活动(每位同学被选到的可能性相同).(1)求选出的3名同学是来自互不相同学院的概率;(2)设X 为选出的3名同学中女同学的人数,求随机变量X 的分布列.[解] (1)设“选出的3名同学是来自互不相同的学院”为事件A ,则P (A )=C 13·C 27+C 03·C 37C 310=4960. 所以,选出的3名同学是来自互不相同学院的概率为4960.6分 (2)随机变量X 的所有可能值为0,1,2,3.P (X =k )=C k 4·C 3-k6C 310(k =0,1,2,3).9分 所以,随机变量X12分[规范与警示] (1)解答本例的3个关键步骤:①首先确定随机变量X 的取值,是正确作答的关键.②要明确X 取不同值的意义,才能正确求X 所对应值的概率.③解答本题时易文字叙述严重缺失,如第(1)问只写出P (A )=C 13C 27+C 03C 37C 310=4960. (2)解答本类问题一是要正确理解题意,将实际问题转化为数学问题,二是在明确随机变量取每一个值所对应的随机事件外,还必须准确求出每个随机事件的概率.1.设某项试验的成功率是失败率的2倍,用随机变量ξ描述一次试验的成功次数,则P (ξ=0)等于( )A .0 B.13 C.12D.23解析:选B.设P (ξ=1)=p ,则P (ξ=0)=1-p . 依题意知,p =2(1-p ),解得p =23.故P (ξ=0)=1-p =13.2.设随机变量XA.P (X =1.5)=0 B .P (X >-1)=1 C .P (X <3)=0.5 D .P (X <0)=0解析:选A.由分布列知X =1.5不能取到,故P (X =1.5)=0,正确;而P (X >-1)=0.9,P (X <3)=0.6,P (X <0)=0.1.故A 正确.3.随机变量η则x =________,P (η≤3)=________. 解析:由分布列的性质得0.2+x +0.35+0.1+0.15+0.2=1,解得x =0.故P (η≤3)=P (η=1)+P (η=2)+P (η=3)=0.2+0.35=0.55. 答案:0 0.554.一个口袋里有5个同样大小的球,编号为1,2,3,4,5,从中同时取出3个球,以X 表示取出的球的最小编号,求随机变量X 的概率分布.解:X 所有可能的取值为1,2,3.当X =1时,其余两球可在余下的4个球中任意选取.∴P (X =1)=C 24C 35=35.当X =2时,其余两球在编号为3,4,5的球中任意选取, ∴P (X =1)=C 23C 35=310.当X =3时,取出的球只能是编号为3,4,5的球. ∴P (X =3)=1C 35=110.∴随机变量X 的概率分布为:[A.基础达标]1.(2015·东营高二检测)已知随机变量ξ的分布列为P (ξ=k )=12k ,k =1,2,…,则P (2<ξ≤4)等于( )A.316B.14C.116D.15解析:选A.2<ξ≤4时,ξ=3,4, ∴P (2<ξ≤4)=P (ξ=3)+P (ξ=4)=123+124=316.2.一盒中有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,此时盒中旧球的个数X 是一个随机变量,则P (X =4)的值为( )A.27220B.27110C.111D.211解析:选A.由题意取出的3个球必为2个旧球,1个新球.故P (X =4)=C 23C 19C 312=27220.3.抛掷2颗骰子,所得点数之和X 是一个随机变量,则P (X ≤4)等于( ) A.16 B.13 C.12D.23解析:选A.根据题意,有P (X ≤4)=P (X =2)+P (X =3)+P (X =4).抛掷两颗骰子,按所得的点数共36个基本事件,而X =2对应(1,1),X =3对应(1,2),(2,1),X =4对应(1,3),(3,1),(2,2),故P (X =2)=136,P (X =3)=236=118,P (X =4)=336=112,所以P (X ≤4)=136+118+112=16.4.某一随机变量X则mn 的最大值为( A .0.8 B .0.2 C .0.08 D .0.6解析:选C.由分布列的性质知m ∈(0,1),2n ∈(0,1),且0.1+m +2n +0.1=1, 即m +2n =0.8.mn =(0.8-2n )×n =0.8n -2n 2=-2(n -0.2)2+0.08, ∴当n =0.2时,mn 有最大值为0.08.5.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 .至多有一件一等品解析:选D.P (都不是一等品)=C 22C 25=110,P (恰有一件一等品)=C 13·C 12C 25=610, P (至少有一件一等品)=1-110=910, P (至多有一件一等品)=1-C 23C 25=710.6.则ξ为奇数的概率为________.解析:P (ξ=1)+P (ξ=3)+P (ξ=5)=215+845+29=815.答案:8157则(1)x =(3)P (1<Y ≤4)=________.解析:(1)由∑6i =1p i =1,得x =0.1. (2)P (Y >3)=P (Y =4)+P (Y =5)+P (Y =6)=0.1+0.15+0.2=0.45. (3)P (1<Y ≤4)=P (Y =2)+P (Y =3)+P (Y =4)=0.1+0.35+0.1=0.55. 答案:(1)0.1 (2)0.45 (3)0.558.某学校从4名男生和2名女生中任选3人作为参加两会的志愿者,设随机变量ξ表示所选3人中男生的人数,则P (ξ≤2)=________.解析:由题意可知ξ的可能取值为1,2,3,且ξ服从超几何分布,即P (ξ=k )=C 3-k 2C k 4C 36,k =1,2,3,故P (ξ≤2)=P (ξ=1)+P (ξ=2)=C 14C 22C 36+C 24C 12C 36=15+35=45. 答案:459试求:(1)2X +1的分布列; (2)|X -1|的分布列.解:由分布列的性质知0.2+0.1+0.1+0.3+m =1, ∴m =0.3.列表为:(1)2X +1(2)|X -1|10.,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.解:分别用x 1,x 2,x 3表示“小于5”的情况,“等于5”的情况,“大于5”的情况. 设ξ是随机变量,其可能取值分别为x 1、x 2、x 3,则P (ξ=x 1)=510=12,P (ξ=x 2)=110,P (ξ=x 3)=410=25.故ξ的分布列为1.一个盒子里装有相同大小的黑球10个,红球12个,白球4个,从中任取两个,其中白球的个数记为ξ,则下列概率中等于C 122C 14+C 222C 226的是( )A .P (0<ξ≤2)B .P (ξ≤1)C .P (ξ=2)D .P (ξ=1)解析:选B.由已知得ξ的可能取值为0,1,2.P (ξ=0)=C 222C 226,P (ξ=1)=C 122C 14C 226,P (ξ=2)=C 24C 226,故P (ξ≤1)=P (ξ=0)+P (ξ=1)=C 122C 14+C 222C 226.2.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.⎣⎡⎤-13,13 C .[-3,3] D .[0,1]解析:选B.设随机变量ξ取x 1,x 2,x 3的概率分别为a -d ,a ,a +d ,则由分布列的性质得(a -d )+a +(a +d )=1,故a =13,由⎩⎨⎧13-d ≥013+d ≥0,解得-13≤d ≤13.3.设随机变量ξ的分布列为P (ξ=k )=c k (k +1),k =1,2,3,c 为常数,则P (0.5<ξ<2.5)=________.解析:由概率和为1,得1=c (11×2+12×3+13×4)=34c ,∴c =43,∴P (ξ=1)=23,P (ξ=2)=29,∴P (0.5<ξ<2.5)=P (ξ=1)+P (ξ=2)=89.答案:894.一批产品分为一、二、三级,其中一级品是二级品的两倍,三级品为二级品的一半,从这批产品中随机取一个检验,其级别为随机变量ξ,则P (13≤ξ≤53)=________.解析:设二级品有k 个,∴一级品有2k 个,三级品有k 2个,总数为7k2个.∴分布列为P (13≤ξ≤53)=P (ξ=1)=47. 答案:475.从4名男生和2名女生中任选3人参加演讲比赛,设随机变量ξ表示所选3人中女生的人数.(1)求ξ的分布列;(2)求“所选3人中女生人数ξ≤1”的概率. 解:(1)ξ可能取的值为0,1,2.P (ξ=k )=C k 2·C 3-k4C 36,k =0,1,2. 所以,ξ的分布列为(2)由(1)知“所选3P (ξ≤1)=P (ξ=0)+P (ξ=1)=45.6.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实根的个数(重根按一个计).(1)求方程x 2+bx +c =0有实根的概率;(2)求X 的分布列.解:(1)由题意知,设基本事件空间为Ω,记“方程x 2+bx +c =0没有实根”为事件A ,“方程x 2+bx +c =0有且仅有一个实根”为事件B ,“方程x 2+bx +c =0有两个相异实根”为事件C ,则Ω={(b ,c )|b ,c =1,2,…,6},A ={(b ,c )|b 2-4c <0,b ,c =1,2,…,6},B ={(b ,c )|b 2-4c =0,b ,c =1,2,…,6},C ={(b ,c )|b 2-4c >0,b ,c =1,2,…,6},∴Ω中的基本事件总数为36,A 中的基本事件总数为17,B 中的基本事件总数为2,C 中的基本事件总数为17.又∵B ,C 是互斥事件,故所求概率P =P (B )+P (C )=236+1736=1936.(2)由题意,X 可能的取值为0,1,2,则 P (X =0)=1736,P (X =1)=118,P (X =2)=1736,故X 的分布列为。

第二章 2.1 2.1.1 离散型随机变量(优秀经典课时作业练习及答案详解)

第二章  2.1  2.1.1  离散型随机变量(优秀经典课时作业练习及答案详解)

[A组学业达标]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解答高考数学卷Ⅰ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:由随机变量的概念可以直接判断①②③④都是正确的.答案:D2.将一个骰子掷两次,不能作为随机变量的是()A.两次掷出的点数之和B.两次掷出的最大点数C.第一次与第二次掷出的点数之差D.两次掷出的点数解析:将一个骰子掷两次,两次掷出的点数之和是一个变量,且随试验结果的变化而变化,是一个随机变量.同理,两次掷出的最大点数、第一次与第二次掷出的点数之差也都是随机变量,而两次掷出的点数不是一个变量.答案:D3.下列叙述中,是离散型随机变量的为()A.将一枚均匀硬币掷五次,出现正面和反面向上的次数之和B.某人早晨在车站等出租车的时间C.连续不断地射击,首次命中目标所需要的次数D.袋中有2个黑球6个红球,任取2个,取得一个红球的可能性解析:选项A,掷硬币不是正面向上就是反面向上,次数之和为5,是常量.选项B,是随机变量,但不能一一列出,不是离散型随机变量.选项D,事件发生的可能性不是随机变量.故选C.答案:C4.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X ,则X 所有可能取值是( )A .1,2,…,5B .1,2,…,10C .2,3,…,10D .1,2,…,6解析: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.答案:C5.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X ,则X =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:X 就是检测到次品前正品的个数,X =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.答案:D6.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________(填序号).①2枚都是4点;②1枚是1点,另1枚是3点;③2枚都是2点;④1枚是1点,另1枚是3点,或者2枚都是2点.解析:抛掷2枚骰子,其中1枚是x 点,另1枚是y 点,其中x ,y =1,2,…,6. 而ξ=x +y ,ξ=4⇔⎩⎪⎨⎪⎧ x =1,y =3或⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =2.答案:④7.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.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中的随机变量X可以取某一区间内的一切值,但无法按一定的次序一一列出,故不是离散型随机变量,故填②.答案:②8.一批产品共有12件,其中次品3件,每次从中任取一件,在取得合格品之前取出的次品数X的所有可能取值是________.解析:可能第一次就取得合格品,也可能取完次品后才取得合格品.X的结果有0,1,2,3.答案:0,1,2,39.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X,写出X的可能取值.解析:X的可能取值为0,1,2.X=0表示在两天检查中均发现了次品.X=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.X=2表示在两天检查中没有发现次品.10.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;(2)在西安至成都的高铁线上,每隔500 m有一电线铁塔,将电线铁塔进行编号,则某一电线铁塔的编号X;(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X.解析:(1)不是离散型随机变量.因为实际测量值与规定值之间的差值无法一一列出.(2)是离散型随机变量.因为电线铁塔为有限个,其编号从1开始,可以一一列出.(3)不是离散型随机变量.因为水位在(0,29]范围内变化,对水位值我们不能按一定次序一一列出.[B组能力提升]11.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: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.答案:C12.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:∵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.答案:C13.一串钥匙有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:414.一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X,则随机变量X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:2415.甲、乙两队在一次对抗赛的某一轮中有3个抢答题,比赛规定:对于每一个题,没有抢到题的队伍得0分,抢到题并回答正确的得1分,抢到题但回答错误的扣1分(即得-1分),若X是甲队在该轮比赛获胜时的得分(分数高者胜),写出X的所有可能取值,并说明X 的值表示的随机试验的结果.解析:X的所有可能取值是-1,0,1,2,3.(1)X=-1表示:甲抢到1题但答错了,而乙抢到2题都答错了.(2)X=0表示:甲没抢到题,乙抢到的题答错至少2个题或甲抢到2题,但回答1对1错,而乙答错1题.(3)X=1表示:甲抢1题且答对,乙抢到2题且1对1错或全错或甲抢到3题,且2对1错.(4)X=2表示:甲抢到2题均答对.(5)X=3表示:甲抢到3题均答对.16.一个袋中装有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X.(1)列表说明可能出现的结果与对应的X的值;(2)若规定取3个球,每取到一个白球加5分,取到黑球不加分,且最后不管结果如何都加上6分,求最终得分Y的可能取值,并判定Y的随机变量类型.解析:(1)(2)由题意可得Y=5X+6,而X可能的取值范围为{0,1,2,3},所以Y对应的各值是6,11,16,21.故Y的可能取值为6,11,16,21,显然Y为离散型随机变量.。

2.1.1离散型随机变量

2.1.1离散型随机变量
标得0分,该射手在一次射击中的得分; (Y=0、1) (3)某城市1天之中发生的火警次数;(X=0、1、2、3、···)
想一想:以上3题的随机变量能不能一一列举出来?
离散型随机变量定义:
所有取值可以一一列出的随机变量,称为离散型随机变量.
问题2:下列两个问题中的X是离散型随机变量吗?
(1)某品牌的电灯泡的寿命Y; [0,+∞)
连 (2)某林场树木最高达30米,最低是0.5米,则此林场


任意一棵树木的高度X. [0.5,30]
(3)任意抽取一瓶某种标有2500ml的饮料,其实际量与
规定量之差X. [0,2500] 若随机变量可以取某个区间内的一切值,那么这样的随机变量叫
做连续型随机变量。
注意:
(1)随机变量不止两种,高中阶它段只我取们两只个研值究0离和散1,型是随一机个变量; (2)变量离散与否与变量的选取有关;离比散如型:随如机果变我量们只关心电 灯泡的使用寿命是否不少于1000小时,那么我们可以这样来定义 随机变量? Y=10,,寿 寿命 命 <11000000小 小时 时小心结的:问我题们恰可当以的根定据义关随
袋中有大小相同的5个小球分别标有12345五个号码现在在有放回的条件下取出两个小球设两个小球号码之和为第一次抽1号第二次抽3号或者第一次抽3号第二次抽1号或者第一次第二次都抽2号
2.1.1 离散型随机变量
复习回顾:
1、随机事件与基本事件:在一定条件下可能发生也可能不
发生的事件,叫做随机事件。试验的每一个可能的结果称为基本 事件。
问 题 探 究:
问题1:某人在射击训练中,射击一次,命中的环数.
试验的结果
用数字表示 试验结果
命中பைடு நூலகம்环

2.1随机变量的概念及离散型随机变量

2.1随机变量的概念及离散型随机变量

当 k 从 0 增加时,概率 P( X k ) 经历了一个从小到大, 又从大变小的过程,事件“ X 5 ”发生的概率最大, 我们称之为最可能事件,“5 次”为最可能次数.
一般地,若 X~ b(n, p) ,则当 (n 1) p 是整数时,X 有两个最 可能次数 (n 1) p 及 (n 1) p -1; 当 (n 1) p 不是整数时 , 最可 能次数为 (n 1) p (即 (n 1) p 的整数部分).
1 p
例1:在初三的一个班中,有1/4的学生成绩优秀. 如果从班中随机地找出5名学生.设X:这5名学 生中成绩优秀的人数” ,求X的分布律.
解 : X的所有可能取值为0,1,…,5,且X~b(5,1/4).
k P( X k ) C5 0.25k (1 0.25)5k , k 0,1,2,...,5.
该分布律也可以简单地用表格表示为:
X P
0 0.01
1 0.18
2 0.81
例 3: 设随机变量 X 具有分布律
.
P( X k ) ak, k 1,2,3,4,5
(1)确定常数 a ,
(2)计算
P(
1 5 X ), P(1 X 2) 6).
由上面的例子可知,有了随机变量,至少使随机 事件的表示在形式上简洁得多了 . 这只是一个方 面,我们在以后的讨论中,会看到引入“随机变 量”这一概念还有更为深远的意义.
二、随机变量的概念
在例 1 中,对每一个试验结果,“自然地”对应 着一个实数,而在例 2 中,这种对应关系是人为 地建立起来的。由此可见,无论是哪一种情形, 所谓随机变量,不过是试验结果(即样本点)和 实数之间的一个对应关系,这与我们熟知的“函 数”概念在本质上一回事. 定义:设随机试验的样本空间为 S ,称定义在样 本空间S上的实值单值函数X=X(w)为随机变量.

离散型随机变量的均值与方差_教案

离散型随机变量的均值与方差_教案

离散型随机变量的均值与方差_教案第一章:离散型随机变量的概念1.1 离散型随机变量的定义介绍离散型随机变量的概念举例说明离散型随机变量1.2 离散型随机变量的概率分布概率分布的定义概率分布的性质概率分布的图形表示1.3 离散型随机变量的期望值期望值的定义期望值的计算方法期望值的意义第二章:离散型随机变量的均值2.1 离散型随机变量的均值的概念均值的定义均值的意义2.2 离散型随机变量的均值的计算方法均值的计算公式均值的计算步骤2.3 离散型随机变量的均值的性质均值的性质1:线性性质均值的性质3:单调性第三章:离散型随机变量的方差3.1 离散型随机变量的方差的概念方差的定义方差的意义3.2 离散型随机变量的方差的计算方法方差的计算公式方差的计算步骤3.3 离散型随机变量的方差的性质方差的性质1:非负性方差的性质2:对称性方差的性质3:单调性第四章:离散型随机变量的协方差4.1 离散型随机变量的协方差的概念协方差的定义协方差的意义4.2 离散型随机变量的协方差的计算方法协方差的计算公式协方差的计算步骤4.3 离散型随机变量的协方差的性质协方差的性质1:线性性质协方差的性质3:对称性第五章:离散型随机变量的相关系数5.1 离散型随机变量的相关系数的定义相关系数的定义相关系数的意义5.2 离散型随机变量的相关系数的计算方法相关系数的计算公式相关系数的计算步骤5.3 离散型随机变量的相关系数的性质相关系数的性质1:取值范围相关系数的性质2:单调性相关系数的性质3:对称性第六章:离散型随机变量的标准化6.1 离散型随机变量标准化的概念标准化的定义标准化的意义6.2 离散型随机变量的标准化方法标准化的计算公式标准化的计算步骤6.3 离散型随机变量标准化后的性质标准化后的分布标准化后的期望值和方差第七章:离散型随机变量的均值的估计7.1 离散型随机变量均值估计的概念均值估计的定义均值估计的意义7.2 离散型随机变量均值的点估计点估计的定义点估计的计算方法7.3 离散型随机变量均值的区间估计区间估计的定义区间估计的计算方法第八章:离散型随机变量的方差的估计8.1 离散型随机变量方差估计的概念方差估计的定义方差估计的意义8.2 离散型随机变量方差的点估计点估计的定义点估计的计算方法8.3 离散型随机变量方差的区间估计区间估计的定义区间估计的计算方法第九章:离散型随机变量的协方差的估计9.1 离散型随机变量协方差估计的概念协方差估计的定义协方差估计的意义9.2 离散型随机变量协方差的点估计点估计的定义点估计的计算方法9.3 离散型随机变量协方差的区间估计区间估计的定义区间估计的计算方法第十章:离散型随机变量的相关系数的估计10.1 离散型随机变量相关系数估计的概念相关系数估计的定义相关系数估计的意义10.2 离散型随机变量相关系数的点估计点估计的定义点估计的计算方法10.3 离散型随机变量相关系数的区间估计区间估计的定义区间估计的计算方法重点和难点解析重点环节1:离散型随机变量的期望值和方差的计算方法。

高中数学选修2-3第二章2[1].1教案

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 -===。

离散型随机变量

离散型随机变量

例4. 某人射击的命中率为0.02,他独立射击400 某人射击的命中率为0.02,他独立射击400 0.02 试求其命中次数不少于2的概率。 次,试求其命中次数不少于2的概率。
普哇松定理(p65): 设随机变量X 普哇松定理(p65): 设随机变量Xn~B(n, p), (n= 2,…), 很大, 很小, np, (n=0, 1, 2, ), 且n很大,p很小,记λ=np,则
二维离散型随机变量的分布律也可列表表示如下 二维离散型随机变量的分布律也可列表表示如下: 也可列表表示如下
X Y y1 p11 p21 pi1 ...
ij
y2 p12 p22 ... ... pi2 ...
… ... ... ... ... ... ...
yj P1j P2j Pij
… ... ... ...
3、几个常用的离散型分布
(0-1)分布 (1) (0-1)分布(p63) 若以X表示进行一次试验事件A发生的次数, 若以X表示进行一次试验事件A发生的次数,则 称X服从(0-1)分布(两点分布) 服从(0-1)分布(两点分布) (0 分布 X~P{X=k}=pk(1-p)1-k, (0<p<1) k=0,1 = , ~ = = - - 或 0 X 1
1 3
求:Y=X2的分布律 0
1 3
1
1 3
Y Pk
1
2 3
0
1 3
一般地
X Pk Y=g(X)
x1 p1
x2 xk p2 pk
g(x1) g(x2 ) g(xk )
或 Y=g(X)~P{Y=g(xk)}=pk , k=1, 2, … = ~ = = = 有相同的, (其中g(xk)有相同的,其对应概率合并。) 其中 有相同的 其对应概率合并。)

随机变量的概念与离散型随机变量

随机变量的概念与离散型随机变量
若Ω只有两个样本点,即Ω={ω1,ω2},则可以定义具 有0-1分布的随机变量: 1, 1 X = X(ω) = 0,

2
第2章
§2.1 随机变量的概念与离散型随机变量
第11页
例2 假设某篮球运动员投篮命中率为0.8,X表示他 投篮一次命中的次数,求X的概率分布. 解 用{X=1}表示“投篮一次命中”,{X=0}表示“投 篮一次没命中”,则 P{X=1}=0.8, P{X=0}=1-P{X=1}=1-0.8=0.2.
(3) 汽车司机刹车时,轮胎接触地面的点的位置是在[0, 2r]上取值的随机变量,其中r 是轮胎的半径.
第2章
§2.1 随机变量的概念与离散型随机变量
第6页
随机变量按其可能取的值,区分为两大类: 一类叫离散型随机变量, 其特征是只能取有限或可列 个值.在例1的 (1) 和(2)中,随机变量为离散型随机变量. 另一类是非离散型随机变量。在非离散型随机变量中, 通常只关心连续型随机变量,它的全部可能取值不仅是 无穷多的、不可列的,而是充满某个区间.在例1的 (3),随机变量则为连续型随机变量.
为更好地揭示随机现象的规律性并利用数学工具 描述其规律, 有必要引入随机变量来描述随机试验的 不同结果.
2.1.1 随机变量的概念 例1 掷一枚硬币,观察正面、反面出现的情况。 记ω1= “正面朝上”, ω2=“反面朝上”。
1, X X ( ) 0,
1 2
X是定义在Ω={ω1,ω2}上的函数,是随机变量。Xpk源自x1p1x2
p2


xn
pn


第2章
§2.1 随机变量的概念与离散型随机变量
第8页
分布列具有如下性质: (1)非负性: pi ≥ 0 (2)规范性: (i=1,2,…)

高中数学 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 2.1.2 第2课时 两点分

高中数学 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 2.1.2 第2课时 两点分

所以P(X=0)=CC06C13034=310,P(X=1)=CC16C13024=330, P(X=2)=CC26C13014=12,P(X=3)=CC36C13004=130. 所以X的概率分布为:
X
0
1
2
3
P
1 30
3 10
1
1
2
6
(2)由(1)知他能及格的概率为P(X=2)+P(X=3)=
4.从4名男生和2名女生中选3人参加演讲比赛,则 所选3人中女生人数不超过1人的概率是________.
解析:设所选女生人数为X,则X服从超几何分布, 其中N=6,M=2,n=3,
则P(X≤1)=P(X=0)+P(X=1)=CC02C36 34+CC12C36 24=45. 答案:45
5.在掷一枚图钉的随机试验中,令X=
复习课件
高中数学 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 2.1.2 第2课时 两点分布与超几何分布同步课件 新人教A版选修2-3
1
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 2.1.2 离散型随机变量的分布列 第 2 课时 两点分布与超几何分布
[学习目标] 1.理解两点分布,并能进行简单的应用 (重点). 2.理解超几何分布及其推导过程,并能进行简 单的应用(重点、难点).
X0
1 …M
P
C0MCnN--0M CnN
C1MCnN--1M CnN

CmMCnN--mM CnN
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 服从超几何分布.
温馨提示 两点分布的随机变量 X 只能取 0 和 1,否 则,只取两个值的分布不是两点分布.

高二数学选修2_3第二章随机变量和分布

高二数学选修2_3第二章随机变量和分布

§2.1.1离散型随机变量一、教学目标1.复习古典概型、几何概型有关知识。

2.理解离散型随机变量的概念,学会区分离散型与非离散型随机变量。

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.重点:离散型随机变量的概念,以及在实际问题中如何恰当地定义随机变量.难点:对引入随机变量目的的认识,了解什么样的随机变量便于研究.二、复习引入:1.试验中不能的随机事件,其他事件可以用它们来,这样的事件称为。

所有基本事件构成的集合称为,常用大写希腊字母表示。

2.一次试验中的两个事件叫做互斥事件(或称互不相容事件)。

互斥事件的概率加法公式。

3. 一次试验中的两个事件叫做互为对立事件,事件A的对立事件记作,对立事件的概率公式4.古典概型的两个特征:(1) .(2) .5.概率的古典定义:P(A)= 。

6.几何概型中的概率定义:P(A)= 。

三、预习自测:1.在随机试验中,试验可能出现的结果,并且X是随着试验的结果的不同而的,这样的变量X叫做一个。

常用表示。

2.如果随机变量X的所有可能的取值,则称X为。

四、典例解析:例1写出下列各随机变量可能取得值:(1)抛掷一枚骰子得到的点数。

(2)袋中装有6个红球,4个白球,从中任取5个球,其中所含白球的个数。

(3)抛掷两枚骰子得到的点数之和。

(4)某项试验的成功率为0.001,在n次试验中成功的次数。

(5)某射手有五发子弹,射击一次命中率为0.9,若命中了就停止射击,若不命中就一直射到子弹耗尽.求这名射手的射击次数X的可能取值例2随机变量X为抛掷两枚硬币时正面向上的硬币数,求X的所有可能取值及相应概率。

变式训练一只口袋装有6个小球,其中有3个白球,3个红球,从中任取2个小球,取得白球的个数为X,求X的所有可能取值及相应概率。

例3△ABC中,D,E分别为AB,AC的中点,向△ABC部随意投入一个小球,求小球落在△ADE 中的概率。

五、当堂检测1.将一颗均匀骰子掷两次,不能作为随机变量的是:()(A)两次出现的点数之和;(B)两次掷出的最大点数;(C)第一次减去第二次的点数差;(D)抛掷的次数。

第二章第一节

第二章第一节

X
0
1
5 p ⋅ q4 1
2
5 2 3 p ⋅q 2
3
5 3 2 p ⋅q 3
pk
q
5
5 4 p ⋅q 4
4
5
p
5
例2 按规定, 某种型号电子元件的使 用寿命超过
1500 小时的为一级品 . 已知某一大批产品的一 级 品率为0.2, 现在从中随机地抽查 20只. 问20只元件 中恰有 k 只( k = 0,1,⋯ ,20) 一级品的概率是多少 ?
P { X = 4} = 0.218 P { X = 5} = 0.175 P { X = 6} = 0.109 P { X = 8} = 0.022 P { X = 9} = 0.007
P{ X = 10} = 0.002
P { X = 2} = 0.137
P { X = 3} = 0.205
P { X = 7} = 0.055

p k ≥ 0,
k =0
k = 1, 2, ⋯ ;
(2) 规 范 性 : pk = ∑

k =0
n k p q k
n−k
= ( p + q )n = 1.
二项分布的图形
二项分布随机数演示 二项分布随机数演示
次射击,每 例如 在相同条件下相互独立地进行 5 次射击 每 次射击时击中目标的概率为 p ,则击中目标的次 则击中目标的次 的二项分布. 数 X 服从 b(5,p) 的二项分布
实例2 实例
连续射击, 若随机变量 X 记为 “连续射击 直至命
中时的射击次数” 的可能值是: 中时的射击次数”, 则 X 的可能值是
1, 2, 3, ⋯. (2)连续型 随机变量所取的可能值可以连续地 连续型 充 满某个区间,叫做连续型随机变量 叫做连续型随机变量. 满某个区间 叫做连续型随机变量.则 X 实例1 灯泡的寿命” 实例 随机变量 X 为“灯泡的寿命” 则
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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核心素养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.能写出离散型随机变量的可能取值,并能解释其意义.(难点)通过学习随机变量及离散型随机变量,培养数学抽象的素养.1.随机变量(1)定义:在随机试验中,确定一个对应关系,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的变量称为随机变量.(2)表示:随机变量常用字母X,Y,ξ,η,…表示.2.离散型随机变量(1)定义:所有取值可以一一列出的随机变量,称为离散型随机变量.(2)特征:①可用数值表示.②试验之前可以判断其出现的所有值.③在试验之前不能确定取何值.④试验结果能一一列出.思考:离散型随机变量的取值必须是有限个吗?[提示]离散型随机变量的取值可以是有限个,例如取值为1,2,…,n;也可以是无限个,如取值为1,2,…,n,….1.下列变量中,是离散型随机变量的是()A.到2019年10月1日止,我国发射的人造地球卫星数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D[根据离散型随机变量的定义:其可能取到的不相同的值是有限个或可列为有限个,即可以按一定次序一一列出,试验前可以判断其出现的所有值.选项A,B,C的数值均有不确定性,而选项D中,投篮10次,可能投中的次数是离散型随机变量.]2.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的可能取值为()A.1,2,3,…,6B.1,2,3,…,7C.0,1,2,…,5 D.1,2,…,5B[由于取到白球游戏结束,由题意可知X的可能取值为1,2,3,4,5,6,7.]3.下列随机变量不是离散型随机变量的是________.①某景点一天的游客数X;②某手机一天内收到呼叫次数X;③水文站观测到江水的水位数X;④某收费站一天内通过的汽车车辆数X.③[①②④中的随机变量X可能取的值,我们都可以按一定的次序一一列出,因此都是离散型随机变量;③中X可以取一区间内的一切值,无法按一定次序一一列出,故③不是离散型随机变量.]随机变量的概念【例1】件,则下列可作为随机变量的是()A.取到产品的件数B.取到正品的件数C.取到正品的概率D.取到次品的概率(2)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明天的旅客数量;②2019年5月1日至10月1日期间所查酒驾的人数;③2019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.(1)B[A中取到的产品的件数是一个常量不是变量,C,D也是一个定值,而B中取到正品的件数可能是0,1,2,是随机变量.](2)[解]①旅客人数可能是0,1,2,…,出现哪一个结果都是随机的,因此是随机变量.②所查酒驾的人数可能是0,1,2,…,出现哪一个结果都是随机的,因此是随机变量.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.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)某天腾讯公司客服接到咨询电话的个数;(2)标准大气压下,水沸腾的温度;(3)在一次绘画作品评比中,设一、二、三等奖,你的一件作品获得的奖次;(4)体积为64 cm3的正方体的棱长.[解](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)标准大气压下,水沸腾的温度100 ℃是定值,所以不是随机变量.(3)获得的奖次可能是一等奖、二等奖、三等奖,出现哪一个结果都是随机的,因此是随机变量.(4)体积为64 cm3的正方体的棱长为4 cm为定值,不是随机变量.离散型随机变量的判定【例2(1)某教学资源网站一天内的点击量;(2)你明天上学进入校门的时间;(3)某市明年下雨的次数;(4)抽检一件产品的真实质量与标准质量的误差.[思路点拨]根据随机变量的实际背景,判断随机变量的取值是否可以一一列出,从而判断是否为离散型随机变量.[解](1)某教学资源网站一天内的点击量可以一一列出,是离散型随机变量.(2)你明天上学进入校门的时间,可以是某区间内任意实数,不能一一列出,不是离散型随机变量.(3)某市明年下雨的次数可以一一列出,是离散型随机变量.(4)抽检一件产品的真实质量与标准质量的误差可以在某区间内连续取值,不能一一列出,不是离散型随机变量.离散型随机变量判定的关键及方法1.关键:判断随机变量X的所有取值是否可以一一列出.2.具体方法:(1)明确随机试验的所有可能结果;(2)将随机试验的试验结果数量化;(3)确定试验结果所对应的实数是否可按一定次序一一列出,如果能一一列出,则该随机变量是离散型随机变量,否则不是.2.(1)给出下列四种变量: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和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.其中离散型随机变量的个数是()A.1个B.2个C.3个D.4个(2)有下列问题:①某单位一天来往的人数X;②从已编号的5张卡片中(从1号到5号)任取一张,被取出的卡片号数X;③一天内的温度为X;④某人一生内的身高为X;⑤全民运动会上,一选手进行射箭比赛,击中目标得10分,未击中目标得零分,用X表示该选手在比赛中的得分;⑥某林场树木最高达50米,此林场树木的高度X.上述问题中的X是离散型随机变量的是________.(1)B(2)①②⑤[(1)①某电话亭内的一部电话1小时内使用的次数记为X,X是离散型随机变量;②某人射击2次,击中目标的环数之和记为X,X是离散型随机变量;③测量一批电阻,阻值在950 Ω~1 200 Ω之间,是连续型随机变量;④一个在数轴上运动的质点,它在数轴上的位置记为X,X不是随机变量.故离散型随机变量个数是2个.(2)①②⑤都可以一一列出,故都是离散型随机变量,而③④都是连续型随机变量,不能一一列出,⑥也不能一一列出,树木高度有无限多个,也不是离散型随机变量.]随机变量的可能取值及试验结果[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表示的随机试验的结果.(1)一个袋中装有8个红球,3个白球,从中任取5个球,其中所含白球的个数为X.(2)一个袋中有5个同样大小的黑球,编号为1,2,3,4,5,从中任取3个球,取出的球的最大号码记为X.[思路点拨]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)X=0表示取5个球全是红球;X=1表示取1个白球,4个红球;X=2表示取2个白球,3个红球;X=3表示取3个白球,2个红球.(2)X=3表示取出的球编号为1,2,3.X=4表示取出的球编号为1,2,4;1,3,4或2,3,4.X=5表示取出的球编号为1,2,5;1,3,5;1,4,5;2,3,5;2,4,5或3,4,5.1.(变换条件、改变问法)在本例(1)条件下,规定取出一个红球赢2元,而每取出一个白球输1元,以ξ表示赢得的钱数,结果如何?[解]ξ=10表示取5个球全是红球;ξ=7表示取1个白球,4个红球;ξ=4表示取2个白球,3个红球;ξ=1表示取3个白球,2个红球.2.(改变问法)本例(2)中,“最大”改为“最小”,其他条件不变,应如何解答?[解]X可取1,2,3.X=3表示取出的3个球的编号为3,4,5;X=2表示取出的3个球的编号为2,3,4或2,3,5或2,4,5;X=1表示取出的3个球的编号为1,2,5或1,3,5或1,4,5或1,2,4或1,3,4或1,2,3.用随机变量表示随机试验的结果的关键点和注意点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.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.随机变量与函数的关系相同点随机变量和函数都是一种映射区别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联系随机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(1)可用数值表示.(2)试验之前可以判断其出现的所有值.(3)在试验之前不能确定取何值.(4)试验结果能一一列出.1.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)离散型随机变量的取值是任意的实数.()[答案](1)√(2)√(3)×2.袋中有2个黑球、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个红球的概率B[A的取值不具有随机性,C是一个事件而非随机变量,D中概率值是一个定值而非随机变量,只有B满足要求.]3.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________.0,1,2,3[甲可能在3次射击中,一次也未中,也可能中1次,2次,3次.] 4.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,写出“ξ=6”时表示的试验结果.[解]根据题意可知,ξ=6表示甲在前5局中胜3局且在第6局中胜出或乙在前5局中胜3局且在第6局中胜出.课时分层作业(九)离散型随机变量(建议用时:60分钟)[基础达标练]一、选择题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.4D[由随机变量定义可以直接判断①②③④都是正确的.故选D.]2.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;②6张奖券中只有2张有奖,从这6张奖券中随机的抽取3张,用X表示抽到有奖的奖券张数;③某运动员在一次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.③④C[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.]3.将一枚均匀骰子掷两次,随机变量为()A.第一次出现的点数B.第二次出现的点数C.两次出现的点数之和D.两次出现相同点的种数C[选项A,B,D中出现的点数虽然是随机的,但是其取值所反映的结果,都不能整体反映本试验,C整体反映两次投掷的结果,可以预见两次出现的点数的和是2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12这十一种结果,但每掷一次之前都无法确定是哪一个,因此是随机变量.]4.抛掷两枚骰子,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 .一枚是3点,一枚是1点B .两枚都是2点C .两枚都是4点D .一枚是3点,一枚是1点或两枚都是2点D [ξ=4可能出现的结果是一枚是3点,一枚是1点或两枚都是2点.]5.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 ∈NB .-5≤X ≤0,X ∈ZC .1≤X ≤6,X ∈ND .-5≤X ≤5,X ∈ZD [两次掷出的点数均可能为1~6的整数,所以X ∈[-5,5](X ∈Z ).]二、填空题6.在一批产品中共12件,其中次品3件,每次从中任取一件,在取得合格品之前取出的次品数ξ的所有可能取值是________.0,1,2,3 [可能第一次就取得合格品,也可能取完次品后才取得合格品.]7.下列变量中,不是随机变量的是________.(填序号)①下一个交易日上证收盘指数;②标准大气压下冰水混合物的温度;③明日上课某班(共50人)请假同学的人数;④小马登录QQ 找小胡聊天,设X =⎩⎨⎧ 1,小胡在线,0,小胡不在线.② [标准大气压下冰水混合物的温度是0 ℃,是一个确定的值,不是随机变量,①③④都是随机变量.]8.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100分,回答不正确得-100分,则选手甲回答这三个问题的总得分ξ的所有可能取值是____________.300,100,-100,-300 [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.]三、解答题9.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)某地“行风热线”某天接到电话的个数.(2)新赛季,梅西在某场比赛中(90分钟),上场比赛的时间.(3)对角线互相垂直且长度分别为6和8的四边形的面积.[解](1)接到电话的个数可能是0,1,2,…出现哪一个结果都是随机的,所以是随机变量.(2)梅西在某场比赛中上场比赛的时间在[0,90]内,是随机的,所以是随机变量.(3)对角线互相垂直且长度分别为6和8的四边形的面积是定值,所以不是随机变量.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.[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.[能力提升练]1.一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.20 B.24C.4 D.18B[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.]2.袋中装有10个红球、5个黑球.每次随机摸取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.若摸球的次数为ξ,则表示事件“放回5个红球”的是()A.ξ=4 B.ξ=5C.ξ=6 D.ξ≤5C[“放回5个红球”表示前五次摸到黑球,第六次摸到红球,故ξ=6.故选C.]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X,则“X>4”表示的试验结果是________.第一枚为6点,第二枚为1点[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≤X≤5,也就是说“X>4”就是“X=5”.所以“X>4”表示两枚骰子中第一枚为6点,第二枚为1点.]4.一个木箱中装有8个同样大小的篮球,编号分别为1,2,3,4,5,6,7,8,现从中随机取出3个篮球,以X表示取出的篮球的最大号码,则{X=8}表示的试验结果有________种.21[{X=8}表示“3个篮球中一个编号是8,另外两个从剩余7个编号中选2个”,有C27种选法,即{X=8}表示的试验结果有21种.]5.一个袋中装有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1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的随机变量类型.[解](1)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.。

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