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) | | |
格式 | zip | ||
文件大小 | 1.9MB | ||
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 |
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.
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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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