4.2.1 随机变量及其与事件的联系 学案(原卷版+解析版) 2023-2024学年高二数学人教B版(2019)选择性必修2

文档属性

名称 4.2.1 随机变量及其与事件的联系 学案(原卷版+解析版) 2023-2024学年高二数学人教B版(2019)选择性必修2
格式 zip
文件大小 118.4KB
资源类型 教案
版本资源 人教B版(2019)
科目 数学
更新时间 2024-04-09 07:35:17

文档简介

随机变量及其与事件的联系
学习目标 1.通过具体实例,了解离散型随机变量的概念. 2.理解随机变量与随机事件的关系以及随机变量之间的关系.
学习活动
目标一:通过具体实例,了解随机变量和离散型随机变量的概念. 任务1:结合具体实例,了解随机变量的概念. 为了督促各地做好环境保护工作,环保部门决定在34个省级行政区中,随机抽取6个进行突击检查,抽取到的省级行政区只要有一个不同就认为是不同的试验结果,记样本空间为Ω. (1)Ω中包含的样本点数目是多少? (2)我国只有北京市、上海市、天津市、重庆市这4个直辖市,若设抽得的省级行政区中直辖市个数为X,则X可取哪些值? 【概念讲解】 随机变量: 表示: 取值范围: 练一练 先后抛两枚均匀的硬币,设正面朝上的硬币数为X,样本空间为Ω. (1)若用FZ表示第1枚硬币反面朝上,第二枚硬币正面朝上,试用列举法写出样本空间Ω; (2)求出随机变量X的取值范围. 任务2:写出下列随机变量的取值范围,了解离散型随机变量的两种类型. (1)抛一枚均匀硬币,如果正面朝上,取Z=1:如果反面朝上,取Z=0; (2)掷一个均匀的骰子,朝上的点数为Y; (3)某网页在一天内(即24h内)被浏览的次数ξ; (4)某品牌节能灯的寿命η(单位:h). 思考:上述第4个随机变量的取值范围与前3个有何不同? 【概念讲解】 离散型随机变量: 离散型随机变量的特征: 连续型随机变量: 练一练 指出下列随机变量是不是离散型随机变量,并说明理由. (1)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; (2)某林场的树木最高达30 m,则此林场中树木的高度;
目标二:理解随机变量与随机事件的关系. 任务:能写出离散型随机变量的可能取值,并能解释其表示的事件. 先后抛两枚均匀的硬币,设正面朝上的硬币数为X,样本空间为Ω.用FZ表示第一枚硬币反面朝上,第二枚硬币正面朝上. (1)X=1与样本空间Ω中样本点之间有什么关系?记事件A为“恰有一枚硬币正面朝上”,写出A所包含的样本点,X=1与事件A有什么关系? (2)X=2表示什么事件?X=1与X=2能同时成立吗? (3)0目标三:理解随机变量之间的关系. 任务:通过实例,理解随机变量之间的关系,会求简单的离散型随机变量的概率. 为了调动员工的积极性,某厂某月实行超额奖励制度,具体措施是:每超额完成1件产品,奖励100元.假设这个月中,该厂的每名员工都完成了定额,而且超额完成的产品数都不超过50.从该厂员工中随机抽出一名,记抽出的员工该月超额完成的产品数为X,获得的超额奖励为Y元,则X与Y均为随机变量. 问题: (1)当X=3时,Y的值是多少?X与Y之间有怎样的等量关系? (2)X,Y的取值范围分别为多少? 【归纳总结】 随机变量之间的关系 练一练 某快餐店的小时工是按照下述方式获取税前月工资的:底薪1000元,每工作一小时获取30元.从该快餐店中任意抽取一名小时工,设其月工作时间为X小时,获取的税前月工资为Y元. (1)当X=110时,求Y的值; (2)写出X与Y之间的关系式; (3)若P(X≤120)=0.6,求P(Y>4600)的值.
学习总结
任务:根据下列关键词,构建知识导图. “随机变量”“随机事件”
2随机变量及其与事件的联系
学习目标 1.通过具体实例,了解离散型随机变量的概念. 2.理解随机变量与随机事件的关系以及随机变量之间的关系.
学习活动
目标一:通过具体实例,了解随机变量和离散型随机变量的概念. 任务1:结合具体实例,了解随机变量的概念. 为了督促各地做好环境保护工作,环保部门决定在34个省级行政区中,随机抽取6个进行突击检查,抽取到的省级行政区只要有一个不同就认为是不同的试验结果,记样本空间为Ω. (1)Ω中包含的样本点数目是多少? (2)我国只有北京市、上海市、天津市、重庆市这4个直辖市,若设抽得的省级行政区中直辖市个数为X,则X可取哪些值? 参考答案: (1)由组合知识可知,Ω所包含的样本点数目为. (2)X的取值可以是0,1,2,3,4中的任意一个. 【概念讲解】 随机变量的概念 一般地,如果随机试验的样本空间为Ω,而且对于Ω中的每一个样本点,变量X都对应有唯一确定的实数值,就称X为一个随机变量. 表示:①大写英文字母X,Y,Z,… ②小写希腊字母ξ,η,ζ,… 取值范围:随机变量所有可能的取值组成的集合. 练一练 先后抛两枚均匀的硬币,设正面朝上的硬币数为X,样本空间为Ω. (1)若用FZ表示第1枚硬币反面朝上,第二枚硬币正面朝上,试用列举法写出样本空间Ω; (2)求出随机变量X的取值范围. 参考答案: (1)样本空间Ω={FF,FZ,ZF,ZZ}. (2)因为正面朝上的硬币数可能为0,1或2,因此X的取值范围是{0,1,2}. 任务2:写出下列随机变量的取值范围,了解离散型随机变量的两种类型. (1)抛一枚均匀硬币,如果正面朝上,取Z=1:如果反面朝上,取Z=0; (2)掷一个均匀的骰子,朝上的点数为Y; (3)某网页在一天内(即24h内)被浏览的次数ξ; (4)某品牌节能灯的寿命η(单位:h). 参考答案: (1)Z的取值范围是{1,0}; (2)Y的取值范围是{1,2,3,4,5,6}; (3)ξ的取值范围是{0,1,2,3,…}=N; (4)η的取值范围是[0,+∞). 思考:上述第4个随机变量的取值范围与前3个有何不同? 【概念讲解】 离散型随机变量:其所有可能的取值,都可以一一列举出来. 离散型随机变量的特征: (1)可以用数值表示; (2)实验之前可以确定可能出现的所有值; (3)实验之前不能确定该次试验出现何值; (4)试验的结果能一一列出. 连续型随机变量:其可取某一区间内的任意值,无法对其中的值进行一一列举. 练一练 指出下列随机变量是不是离散型随机变量,并说明理由. (1)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; (2)某林场的树木最高达30 m,则此林场中树木的高度; 参考答案: (1)从10个球中取3个球,所得的结果有以下几种:3个白球;2个白球和1个黑球;1个白球和2个黑球;3个黑球,即其结果可以一一列出,符合离散型随机变量的定义; (2)林场树木的高度是一个随机变量,它可以取(0,30]内的一切值,无法一一列举,不是离散型随机变量.
目标二:理解随机变量与随机事件的关系. 任务:能写出离散型随机变量的可能取值,并能解释其表示的事件. 先后抛两枚均匀的硬币,设正面朝上的硬币数为X,样本空间为Ω.用FZ表示第一枚硬币反面朝上,第二枚硬币正面朝上. (1)X=1与样本空间Ω中样本点之间有什么关系?记事件A为“恰有一枚硬币正面朝上”,写出A所包含的样本点,X=1与事件A有什么关系? (2)X=2表示什么事件?X=1与X=2能同时成立吗? (3)0b等都表示事件,而且: (1)当a≠b时,事件X=a与X=b互斥; (2)事件X≤a与X>a相互对立,因此 P(X≤a)+P(X>a)=1. 练一练 盒中有9个正品和3个次品零件,每次从中取一个零件,如果取出的是次品,则不再放回,直到取出正品为止,设取得正品前已取出的次品数为X. (1)写出X的所有可能取值; (2)写出X=1所表示的事件; (3)求X=1的概率. 参考答案: (1)X可能取的值为0,1,2,3. (2)X=1表示的事件为第一次取得次品,第二次取得正品. (3)
目标三:理解随机变量之间的关系. 任务:通过实例,理解随机变量之间的关系,会求简单的离散型随机变量的概率. 为了调动员工的积极性,某厂某月实行超额奖励制度,具体措施是:每超额完成1件产品,奖励100元.假设这个月中,该厂的每名员工都完成了定额,而且超额完成的产品数都不超过50.从该厂员工中随机抽出一名,记抽出的员工该月超额完成的产品数为X,获得的超额奖励为Y元,则X与Y均为随机变量. 问题: (1)当X=3时,Y的值是多少?X与Y之间有怎样的等量关系? (2)X,Y的取值范围分别为多少? 参考答案: (1)因为X=3表示超额完成了3件产品,所以按照奖励制度可知Y=100×3=300;依照题意可知Y=100X. (2)由于X的取值范围是{0,1,2,3,…,50},因此Y的取值范围是{0,100,200,300,…,5000}. 【归纳总结】 随机变量之间的关系 一般地,如果X是一个随机变量,a,b都是实数且a≠0,则 Y=aX+b 也是一个随机变量.由于X=t的充要条件是Y=at+b,因此 P(X=t)=P(Y=at+b). 练一练 某快餐店的小时工是按照下述方式获取税前月工资的:底薪1000元,每工作一小时获取30元.从该快餐店中任意抽取一名小时工,设其月工作时间为X小时,获取的税前月工资为Y元. (1)当X=110时,求Y的值; (2)写出X与Y之间的关系式; (3)若P(X≤120)=0.6,求P(Y>4600)的值. 参考答案: 解:(1)当X=110时,表示工作了110个小时, 所以Y=110×3+1000=4300. (2)根据题意有Y=30X+1000. (3)∵X≤120 30X≤3600 30X+1000≤4600 Y≤4600, ∴P(Y≤4600)=P(X≤120)=0.6, 从而P(Y>4600)=0.4.
学习总结
任务:根据下列关键词,构建知识导图. “随机变量”“随机事件”
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