高中数学人教A版选修2-3 2.1 离散型随机变量及其分布列(课件:58张PPT+练习)

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名称 高中数学人教A版选修2-3 2.1 离散型随机变量及其分布列(课件:58张PPT+练习)
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资源类型 教案
版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2020-03-16 14:01:48

文档简介

2-1
[综合训练·能力提升]
一、选择题(每小题5分,共30分)
1.下列不是离散型随机变量的是
①某机场候车室中一天的游客量为X;
②某寻呼台一天内收到的寻呼次数为X;
③某水文站观察到一天中长江的水位为X;
④某立交桥一天经过的车辆数为X.
A.①中的X   B.②中的X C.③中的X D.④中的X
解析 ①②④中随机变量X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,无法按一定次序一一列出,故其不是离散型随机变量.
答案 C
2.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1次试验的成功次数,则P(X=0)=
A.0     B.     C.     D.
解析 设失败率为p,则成功率为2p,应有:p+2p=1,所以p=,即P(X=0)=.
答案 C
3.随机变量X的分布列如下,则m等于
X
1
2
3
4
P

m


A. B. C. D.
解析 由分布列性质得+m++=1,所以m=.
答案 D
4.某车间甲组有10名工人,其中有4名女工人;乙组有5名工人,其中有3名女工人.现采用分层抽样方法(层内采用不放回简单随机抽样)从甲、乙两组中共抽取3名工人进行技术考核.设ξ表示抽取的3名工人中男工人数,则ξ的所有取值分别为
A.1,2,3 B.0,1,2
C.0,1,2,3 D.0,1,2,3,4
解析 确定ξ的所有可能,理解ξ取各个值的意义,ξ的可能取值为0,1,2,3.
答案 C
5.把10个正方体玩具全部投出,设出现6点的正方体玩具个数为ξ,则P(ξ≤2)等于
A.C×
B.C×+
C.C++C×
D.以上都不对
解析 P(ξ≤2)=P(ξ=2)+P(ξ=1)+P(ξ=0)=C×+C×+.
答案 D
6.一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,则下列概率等于的是
A.P(0C.P(X=1) D.P(X=2)
解析 本题相当于求最多取出1个白球的概率,也就是取到1个白球或没有取到白球的概率.
答案 B
二、填空题(每小题5分,共15分)
7.抛掷两颗骰子,设所得点数之和为X,那么X=4表示的随机试验结果是________.
解析 抛掷一颗骰子,可能出现的点数是1,2,3,4,5,6,而X表示抛掷两颗骰子所得到的点数之和,所以X=4=1+3=3+1=2+2表示的随机试验结果是一颗是1点、另一颗是3点,或者两颗都是2点.
答案 一颗是1点、另一颗是3点,或者两颗都是2点
8.从4名男生和2名女生中任选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)=+=.
答案 
9.已知随机变量ξ的分布列为
ξ
-2
-1
0
1
2
3
P






若P(ξ2解析 由P(ξ29时,由ξ为整数ξ取值可为3,与已知矛盾,故4答案 4三、解答题(本大题共3小题,共35分)
10.(10分)某商店试销某种商品20天,获得如下数据:
日销售量(件)
0
1
2
3
频数
1
5
9
5
试销结束后(假设该商品的日销售量的分布规律不变),设某天开始营业时有该商品3件,当天营业结束后检查存货,若发现存量少于2件,则当天进货补充至3件,否则不进货,将频率视为概率.
(1)求当天商店不进货的概率;
(2)记X为第二天开始营业时该商品的件数,求X的分布列.
解析 (1)P(“当天商店不进货”)=P(“当天商品销售量为0件”)+P(“当天商品销售量为1件”)=+=.
(2)由题意知,X的可能取值为2,3.
P(X=2)=P(“当天商品销售量为1件”)==;
P(X=3)=P(“当天商品销售量为0件”)+P(“当天商品销售量为2件”)+P(“当天商品销售量为3件”)=++=.
故X的分布列为
X
2
3
P


答案 (1)
(2)
X
2
3
P


11. (12分)甲、乙两人参加一次英语口语考试,已知在备选的10道试题中,甲能答对其中的6道试题,乙能答对其中的8道试题.规定每次考试都从备选题中随机抽出3题进行测试,答对一题得5分,答错一题得0分.求:
(1)甲答对试题数X的分布列;
(2)乙所得分数Y的分布列.
解析 (1)X的可能取值为0,1,2,3.
P(X=0)===,
P(X=1)===,
P(X=2)===,
P(X=3)===.
所以甲答对试题数X的分布列为
X
0
1
2
3
P




(2)乙答对试题数可能为1,2,3,所以乙所得分数Y=5,10,15.
P(Y=5)===,
P(Y=10)===,
P(Y=15)===.
所以乙所得分数Y的分布列为
Y
5
10
15
P



答案 (1)
X
0
1
2
3
P




(2)
Y
5
10
15
P



12. (13分)为了参加2019年贵州省高中篮球比赛,某中学决定从四个篮球较强的班级中选出12人组成男子篮球队代表所在地区参赛,队员来源及人数如下表:
班级
高三(7)班
高三(17)班
高二(31)班
高二(32)班
人数
4
2
3
3
(1)从这12名队员中随机选出两名,求两人来自同一班级的概率;
(2)该中学篮球队经过奋力拼搏获得冠军.若要求选出两位队员代表冠军队发言,设其中来自高三(7)班的人数为ξ,求随机变量ξ的分布列.
解析 (1)“从这12名队员中随机选出两名,两人来自于同一班级”记作事件A,则P(A)==.
(2)ξ的所有可能取值为0,1,2,
则P(ξ=0)==,P(ξ=1)==,P(ξ=2)==.
所以ξ的分布列为:
ξ
0
1
2
P



答案 (1)
(2)
ξ
0
1
2
P



课件58张PPT。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
[课标解读]
1.了解随机变量的意义,理解离散型随机变量的概念,并能举出离散型随机变量的例子.
2.会求某些简单的离散型随机变量的概率分布列.(重点)
3.掌握离散型随机变量的分布列的两条性质.
4.理解两点分布、超几何分布、并能进行简单应用.(难点)1.随机变量
(1)定义:在一个对应关系下,随着___________变化而变化的量称为随机变量.
(2)表示:随机变量常用字母__________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可以_________
______,则称X为离散型随机变量.
基础知识整合试验结果X,Y,Z一一列举出来3.离散型随机变量的分布列
(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,x3,…,xi,…,xn,X取每一个值xi(i=1,2,…,n)的概率P(X=xi)=pi,以表格的形式表示如下:
则称上表为离散型随机变量X的____________,简称为X的分布列.
概率分布列(2)表示:离散型随机变量可以用_____、______、解析式表示.
(3)性质:①_______________________________;
② .
表格图象pi≥0,i=1,2,3,…,n4.两个特殊分布
(1)两点分布:随机变量X的分布列是:
其中0两点分布成功概率(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,则事件{X=k}发生的概率P(X=k)=__________,k=0,1,2,…,m,其中m=min{M,n},且n≤N,M≤N,n,M,N∈N*,称分布列
知识点一 离散型随机变量
“嫦娥三号”已于2013年12月2日1时30分由长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心发射.它携带中国的第一艘月球车,并实现了中国首次月面软着陆.
探究:阅读离散型随机变量的概念,结合上面材料回答下面几个问题,并明确离散型随机变量的特点.
(1)“嫦娥三号”卫星的使用寿命是否为离散型随机变量?核心要点探究提示 “嫦娥三号”卫星的使用寿命是一个非负实数,而所有非负实数是不能一一列出的,故“嫦娥三号”卫星的使用寿命不是离散型随机变量.
(2)若我们从“嫦娥三号”卫星的使用寿命能否大于某一个数值入手恰当地定义随机变量,能否使之成为离散型随机变量?
知识点二 离散型随机变量的分布列
探究1:观察上述表格,回答下面几个问题,明确离散型随机变量分布列的特点.
(1)表格中的x1,x2,…,xn及p1,p2,…,pn分别表示什么含义?X取值为x1,x2,…,xn时所对应的事件是否互斥?
提示 表格中x1,x2,…,xn表示离散型随机变量X可能取的不同值,p1,p2,…,pn表示X取每一个值xi(i=1,2,…,n)的概率P(X=xi)=pi.由随机变量的概念知随机变量X取值x1,x2,…,xn是不能同时发生的,故随机变量X取值为x1,x2,…,xn时所对应事件是互斥的.(2)若一个离散型随机变量X的取值共有(n+1)个,那么上述表格能否表示为这一随机变量的分布列?
提示 因为随机变量的分布列应能反映出随机变量的所有取值,及每一个取值所对应的概率值.若随机变量X的取值共有n+1个,则表格中的第一行应反映出X的(n+1)个取值而上述表格只体现n个取值,故不能表示这一随机变量的分布列.(3)如何用表格的形式表示离散型随机变量的分布列?
提示 若要用表格的形式表示离散型随机变量的分布列,首先需确定X的取值,注意不要遗漏,再计算X取每一个值xi(i=1,2,…,n)的概率P(X=xi)=pi,最后用表格的方法表示随机变量的分布列.
探究2:观察表格中第二行各概率值的特点,完成下面几个问题,理解分布列的性质.
(1)表格中p1,p2,…,pn的取值范围分别是多少?
提示 由概率的意义知p1,p2,…,pn的取值范围为[0,1],即0≤pi≤1,i=1,2,…,n.
(2)表格中p1+p2+…+pn的值为多少?
提示 因为随机变量X取值为x1,x2,…,xn在选取时必有一个发生,且每个事件间都是相互互斥的,所以有p1+p2+…+pn=1.
知识点三 特殊分布
探究1:观察下面分布列,通过下面几个问题,理解两点分布的特点.
(1)表中随机变量X的取值有几个,分别是什么?
提示 随机变量X的取值有2个,分别是0,1.
(2)若用解析式表示表格所对应分布列,如何表示?
提示 式子可以表示为P(X=i)=pi(其中i=0,1,p1+p2=1).探究2:观察下面的分布列,思考下面的问题.
提示 表格中的m,n,M,N的限制条件为m=min{M,n},且n≤N,M≤N,n,M,N∈N*.
提示 该公式可描述为在含有M件次品的N件产品中,任取n件,其中恰有k件次品.
不难看出,此类抽取是无放回抽取,其中抽取的对象中要有两类物品.
写出下列随机变量可能的取值,并说明随机变量所取的值表示的随机试验的结果.
(1)在含有10件次品的100件产品中,任意抽取4件,可能含有的次品的件数X是随机变量;
(2)一袋中装有5个白球和5个黑球,从中任取3个,其中所含黑球的个数ξ是一个随机变量.
题型一 离散型随机变量例1【自主解答】 (1)随机变量X可能的取值为:0,1,2,3,4.
{X=0},表示抽出0件次品;
{X=1},表示抽出1件次品;
{X=2},表示抽出2件次品;
{X=3},表示抽出3件次品;
{X=4},表示抽出的全是次品.
(2)随机变量ξ可能的取值为:0,1,2,3.
{ξ=0},表示取出0个黑球,3个白球;
{ξ=1},表示取出1个黑球,2个白球;
{ξ=2},表示取出2个黑球,1个白球;
{ξ=3},表示取出3个黑球,0个白球.●规律总结
这类问题主要考查随机变量的概念,解答过程中要明确随机变量满足的三个特征:(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.
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)若规定抽取的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?◎变式训练解析 (1)列表如下:
(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.
答案 略
(1)将3个小球任意地放入4个大玻璃杯中,一个杯子中球的最多个数记为X,则X的分布列是__________________________________.
(2)从装有6个白球、4个黑球和2个黄球的箱中随机地取出两个球,规定每取出一个黑球赢2元,而每取出1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.
题型二 离散型随机变量的分布列例2●规律总结
1.求离散型随机变量的分布列的步骤
(1)找出随机变量ξ的所有可能的取值xi(i=1,2,…).
(2)求出取每一个值的概率P(ξ=xi)=pi.
(3)列出表格.
2.求离散型随机变量分布列时应注意的问题
(1)确定离散型随机变量ξ的分布列的关键是要搞清ξ取每一个值对应的随机事件,进一步利用排列、组合知识求出ξ取每一个值的概率;(2)在求离散型随机变量ξ的分布列时,要充分利用分布列的性质,这样不但可以减少运算量,还可验证分布列是否正确.
2.放有大小相同的红色、绿色、黄色三种小球的盒子中,已知红球个数是绿球个数的2倍,黄球个数是绿球个数的一半.现从中随机取出一个小球,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X的分布列.◎变式训练题型三 离散型随机变量分布列的性质例3◎变式训练题型四 超几何分布的应用例4【答案】 (1)C (2)见自主解答(3)如果随机变量X服从超几何分布,只要代入公式即可求得相应概率,关键是明确随机变量X的所有取值.
(4)当超几何分布用表格表示较繁杂时,可用解析法表示.
?
4.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.
◎变式训练答案 见解析 (12分)口袋中装有6个同样大小的黑球,编号为1,2,3,4,5,6,现从中随机抽取3个球,用X表示取出的最大号码,求X的分布列.
◎典题示例规范解答(四) 求离散型随机变量的分布列典例设ξ为随机变量,从棱长为1的正方体的12条棱中任取两条,当两条棱相交时,ξ=0;当两条棱平行时,ξ的值为两条棱之间的距离;当两条棱异面时,ξ=1.
(1)求概率P(ξ=0);
(2)求ξ的分布列.
◎典题试解本讲结束
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