高三数学离散型随机变量的分布列2
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§2.1.2离散型随机变量的分布列预习案一、教学目标1、理解离散型随机变量的分布列的意义,会求某些简单的离散型随机变量的分布列;2、掌握离散型随机变量的分布列的两个基本性质,并会用它来解决一些简单的问题.3. 理解二点分布的意义.二、预习自测:问题一:(1)抛掷一枚骰子,可能出现的点数有几种情况?(2)姚明罚球2次有可能得到的分数有几种情况?(3)抛掷一枚硬币,可能出现的结果有几种情况?思考:在上述试验开始之前,你能确定结果是哪一种情况吗?随机变量是如何定义的?问题二:按照我们的定义,所谓的随机变量,就是随机试验的试验结果与实数之间的一个对应关系。
那么,随机变量与函数有类似的地方吗?问题三:下列试验的结果能否用离散型随机变量表示?为什么?(1)已知在从汕头到广州的铁道线上,每隔50米有一个电线铁站,这些电线铁站的编号;(2)任意抽取一瓶某种标有2500ml的饮料,其实际量与规定量之差;(3)某城市1天之内的温度;(4)某车站1小时内旅客流动的人数;(5)连续不断地投篮,第一次投中需要的投篮次数.(6)在优、良、中、及格、不及格5个等级的测试中,某同学可能取得的等级。
导学案重点:离散型随机变量的分布列的意义及基本性质. 难点:分布列的求法和性质的应用.1.离散型随机变量 随着试验结果的变化而变化的变量称为随机变量,通常用字母X 、Y 表示。
如果对于随机变量可能取到的值,可以按 一一列出,这样的变量就叫离散型随机变量。
2.离散型随机变量的分布列(1)设离散型随机变量X 可能取的值为12,,,,i x x x ,X 取每一个值(1,2,)i x i = 的概率()i i P X x p ==,则表称为随机变量X 的概率分布,简称X 的分布列。
离散型随机变量的概率分布还可以用条形图表示, 如图所示。
离散型随机变量的分布列具有以下两个性质:① ;②一般地,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 。
第七章随机变量及其分布7.2 离散型随机变量及其分布列第2课时 课后篇巩固提升基础达标练1.设离散型随机变量X 的分布列为若随机变量Y=X-2,则P (Y=2)等于( )A.0.3B.0.4C.0.6D.0.70.2+0.1+0.1+0.3+m=1,得m=0.3,故P (Y=2)=P (X=4)=0.3.2.(2020浙江高三专题练习)已知离散型随机变量X 的分布列如下表,则实数c 为( )X 0 1 P9c 2-c 3-8cA.13 B.23 C.1或23D.14,9c 2-c ≥0,3-8c ≥0,9c 2-c+3-8c=1,解得c=13.故选A.3.若随机变量X 的分布列为则当P (X<a )=0.8时,实数a 的取值范围是( ) A.(-∞,2] B.[1,2] C.(1,2] D.(1,2)X 的分布列知P (X<1)=0.5,P (X<2)=0.8,故当P (X<a )=0.8时,实数a 的取值范围是(1,2].4.(2020潍坊高三月考)若随机变量X 的分布列如下表所示,则a 2+b 2的最小值为( )X 0 1 2 3P 14a14bA.124B.116C.18D.14a+b=12,故a2+b2≥(a+b)22=18,当且仅当a=b=14时,等号成立.故选C.5.已知离散型随机变量X的概率分布规律为P(X=n)=an (n+1)(n=1,2,3,4),其中a 是常数,则P12<X<52的值为()A.23B.34C.45D.56P(X=n)=an(n+1)(n=1,2,3,4),∴a2+a6+a12+a20=1,∴a=54,∴P12<X<52=P(X=1)+P(X=2)=54×12+54×16=56.6.已知随机变量X的分布列如下表.则X为奇数的概率为.7.有一种密码,明文由三个字母组成,密码由明文的这三个字母对应的五个数字组成.编码规则如下表.明文由表中每一排取一个字母组成,且第一排取的字母放在第一位,第二排取的字母放在第二位,第三排取的字母放在第三位,对应的密码由明文所取的这三个字母对应的数字按相同的次序排成一组组成.如明文取的三个字母为AFP,则与它对应的五个数字(密码)就为11223.(1)假设明文是BGN,求这个明文对应的密码;(2)设随机变量ξ表示密码中所含不同数字的个数.①求P (ξ=2);②求随机变量ξ的分布列.这个明文对应的密码是12232.(2)①∵表格的第一、二列均由数字1,2组成,∴当ξ=2时,明文只能取表格第一、第二列中的字母. ∴P (ξ=2)=2333=827.②由题意可知,ξ的取值为2,3. ∴P (ξ=3)=1-P (ξ=2)=1-827=1927. ∴ξ的分布列为8.某市举行“中学生诗词大赛”,分初赛和复赛两个阶段进行,规定:初赛成绩大于90分的具有复赛资格.某校有800名学生参加了初赛,所有学生的成绩均在区间(30,150]内,其频率分布直方图如图.(1)求获得复赛资格的人数.(2)从初赛得分在区间(110,150]的参赛者中,利用分层随机抽样的方法随机抽取7人参加学校座谈交流,那么从得分在区间(110,130]与(130,150]中各抽取多少人?(3)从(2)抽取的7人中,选出3人参加全市座谈交流,设X 表示得分在区间(130,150]中参加全市座谈交流的人数,求X 的分布列.由题意知在区间(90,110]的频率为1-20×(0.0025+0.005+0.0075×2+0.0125)=0.3,0.3+(0.0125+0.005)×20=0.65,故获得复赛资格的人数为800×0.65=520. (2)0.0125∶0.005=5∶2,在区间(110,150]的参赛者中,利用分层随机抽样的方法随机抽取7人, 则在区间(110,130]与(130,150]中各抽取5人,2人. (3)X 的可能取值为0,1,2,则 P (X=0)=C 53C 20C 73=27, P (X=1)=C 52C 21C 73=47,P (X=2)=C 51C 22C 73=17.故X 的分布列为能力提升练1.(多选)下列随机变量服从两点分布的是( ) A.抛掷一枚质地均匀的骰子,所得点数为随机变量X B.某射手射击一次,击中目标的次数为随机变量XC.从装有5个红球,3个白球的袋中取1个球,令随机变量X={1,取出白球,0,取出红球D.某医生做一次手术,手术成功的次数为随机变量X2.已知抛掷2枚骰子,所得点数之和X 是一个随机变量,则P (X ≤4)等于( ) A.1B.13C.12D.23,P (X=2)=136,P (X=3)=236=118,P (X=4)=336=112,故P (X ≤4)=136+118+112=16.3.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,则该等差数列的公差的取值范围是( ) A.0,13B.-13,13C.-3,3D.0,1ξ取x 1,x 2,x 3的概率分别为a-d ,a ,a+d (0≤a-d ≤1,0≤a+d ≤1),则由分布列的性质,得(a-d )+a+(a+d )=1,故a=13.由{13-d ≥0,13+d ≥0,解得-13≤d ≤13.4.由于电脑故障,使得随机变量X 的分布列中部分数据丢失(以“x ,y ”代替),其分布列如下.则x ,y 的值依次为 .0.20+0.10+(0.1x+0.05)+0.10+(0.1+0.01y )+0.20=1,得10x+y=25.又因为x ,y ∈{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9},故x=2,y=5. 5.袋中有4个红球、3个黑球,从袋中任取4个球,取到1个红球得1分,取到1个黑球得3分,记得分为随机变量ξ,则P (ξ≤6)= .4个球中红球的个数可能为4,3,2,1,相应的黑球的个数为0,1,2,3,其得分ξ=4,6,8,10,则P(ξ≤6)=P (ξ=4)+P (ξ=6)=C 44×C 3C 74+C 43×C 31C 74=1335.6.已知2件次品和3件正品混放在一起,现需要通过检测将其区分,每次随机检测一件产品,检测后不放回,直到检测出2件次品或者检测出3件正品时检测结束. (1)求第一次检测出的是次品且第二次检测出的是正品的概率;(2)已知每检测一件产品需要费用100元,设X 表示直到检测出2件次品或者检测出3件正品时所需要的检测费用(单位:元),求X 的分布列.记“第一次检测出的是次品且第二次检测出的是正品”为事件A ,则P (A )=A 21A 31A 52=310.(2)X 的可能取值为200,300,400, 则P (X=200)=A 22A 52=110,P (X=300)=A 33+C 21C 31A 22A 53=310,P (X=400)=1-P (X=200)-P (X=300) =1-110−310=35.故X 的分布列为素养培优练受轿车在保修期内维修费等因素的影响,企业生产每辆轿车的利润与该轿车首次出现故障的时间有关.某轿车制造厂生产甲、乙两种品牌轿车,保修期均为2年,现从该厂已售出的两种品牌轿车中随机抽取50辆,统计数据如下:将频率视为概率,解答下列问题:(1)从该厂生产的甲品牌轿车中随机抽取一辆,求其首次出现故障发生在保修期内的概率;(2)若该厂生产的轿车均能售出,记生产一辆甲品牌轿车的利润为X1,生产一辆乙品牌轿车的利润为X2,分别求X1,X2的分布列.设“甲品牌轿车首次出现故障发生在保修期内”为事件A,则P(A)=2+350=110.(2)依题意得,X1的分布列为X2的分布列为。
§2 离散型随机变量X 的分布列(3课时) 一、目的要求1、理解离散型的随机变量的分布列的意义,会用某些简单的离散型随机变量的分布列。
2、掌握离散型随机变量的分布的两个基本性质,并会用它来解决一些简单的问题。
教学重点:(1)利用概率知识与分布列(2)利用随机变量的分布列性质求参数。
二、教学过程1、复习提问:离散型随机变量概念。
2、分布列定义:设离散型随机变量X 的取值。
12,,,(1,2,)i i a a X a P i = 随机变量取的概率为记作()i i P x a P i === (1)为随机变量X 的分布列如果随机变量X 的分布列为表(2)或(1)式,则使随机变量X 服从这一分布(列),记为1212,,,,a a X P P ⎛⎫ ⎪⎝⎭总结:任一离散型随机变量的分布列的两个简单性质: (1)0,1,2,i P i >= (2)121P P ++=试求常数C 。
(3) 3、已知随机变量X 的分布列为1(),(24)2k P X k P X ==<≤则=( )A A .316 B .14 C .116 D .5164、设离散型随机变量X 的分布列为()(1,2,,)2aP X k k N N=== ,则a= 。
2 5、设随机变量X 的分布列为1()(),1,2,3,3k P X k a k a ===则= ,若*k N ∈,则a= 。
(27213)6、设随机变量的分布列()(1,2,3,4,5)5kP X ak k ===。
(1)求常数a 的值。
(115)(2)求17132()()()1010555P X P X P X <<==+==7、有一个公用电话亭,在观察使用这个电话的人的流量时,设在某一时刻有n 个人正在使用电话或等待使用的概率为P(n),且P(n)与时间t 无关,统计得到1()(0)15()206nP n P n n ⎧⋅≤≤⎪=⎨⎪≥⎩,那么在某一时刻,这个公用电话亭里一个人也没有的概率(0)P 的值为 。
2018届高考数学大题狂练第三篇 概率与统计专题02离散型随机变量的分布列及期望(超几何分布类)1.北方某市一次全市高中女生身高统计调查数据显示:全市200000名高中女生的身高(单位: cm )服从正态分布()2168,4N .现从某高中女生中随机抽取50名测量身高,测量发现被测学生身高全部在160cm 和184cm 之间,现将测量结果按如下方式分成6组:第1组[)160,164,第2组[)164,168,…,第6组[)180,184,下图是按上述分组方法得到的频率分布直方图.(1)求这50名女生身高不低于172cm 的人数;(2)在这50名女生身高不低于172cm 的人中任意抽取2人,将该2人中身高排名(从高到低)在全市前260名的人数记为X ,求X 的数学期望.参考数据: ()2X N μσ~,, ()0.6826,P X μσμσ<≤-+= (22)0.9544P X μσμσ<≤-+=,(33)0.9974.P X μσμσ<≤-+=【答案】(1) 10人; (2) 见解析.试题解析:(1)由直方图知,后3组频率为()0.020.020.0140.2⨯++=,人数为0.25010⨯=,即这50名女生身高不低于172cm 的人数为10人;(2)∵(1683416834)0.9974P X ⨯<≤⨯-+=, ∴10.9974(180)0.00132P X ->==∴. 0.00131200000260⨯=,则全市高中女生的身高在180cm 以上的有260人,这50人中180cm 以上的有2人.随机变量X 可取0,1,2,于是()2821028045C p X C ===, ()118221016145C C p X C ===, ()222101245C p X C ===∴()2816120124545455E X =⨯+⨯+⨯= 2.随着支付宝、微信等支付方式的上线,越来越多的商业场景可以实现手机支付.为了解各年龄层的人使用手机支付的情况,随机调查50次商业行为,并把调查结果制成下表:(1)若从年龄在 [55,65)的被调查者中随机选取2人进行调查,记选中的2人中使用手机支付的人数为X ,求X 的分布列及数学期望;(2)把年龄在[15,45)称为中青年,年龄在[45,75)称为中老年,请根据上表完2×2列联表,是否有95%以上的把握判断使用手机支付与年龄(中青年、中老年)有关联?可能用到的公式: ()()()()()22,n ad bc k n a b c d a b c d a c b d -==+++++++独立性检验临界值表:【答案】(1)见解析;(2)见解析()23253010C P X C ===; ()113225631105C C P X C ====; ()22251210C P X C ===所以X 的分布列为()3314012105105E X =⨯+⨯+⨯= (2)2×2列联表如图所示()()2225020128105010024850168003.463 3.841203028222030472113711231k ⨯⨯-⨯⨯⨯-⨯====≈<⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯没有95%以上的把握判断使用手机支付与年龄(中青年、中老年)有关联.3.某蛋糕店制作并销售一款蛋糕,当天每售出1个获得利润5元,未售出的每个亏损3元.根据以往100天的资料统计,得到如下需求量表.元日这天,此蛋糕店制作了这款蛋糕X 个.以x (单位:个, 100150x ≤≤)表示这天的市场需求量. T (单位:元)表示这天出售这款蛋糕获得的利润.(1)当135x =时,若130X =时获得的利润为1T , 140X =时获得的利润为2T ,试比较1T 和2T 的大小; (2)当130X =时,根据上表,从利润T 不少于570元的天数中,按需求量分层抽样抽取6天, (ⅰ)求这6天中利润为650元的天数;(ⅱ)再从这6天中抽取3天做进一步分析,设这3天中利润为650元的天数为ξ,求随机变量ξ的分布列及数学期望.【答案】(1)21T T >;(2)见解析【解析】试题分析:(1)当130X =, 8390,100130,{650,130150.x x T x -≤<=≤≤,当140X =,8420,100140,{700,140150.x x T x -≤<=≤≤,分别代入135x =计算1T 和2T ,即可比较大小;试题解析:(1)当130X =, [)100,130x ∈时, ()531308390T x x x =--=-,[]130,150x ∈时, 5130650T =⨯=.所以8390,100130,{650,130150.x x T x -≤<=≤≤当135x =时, 1650T =(元).当140X =, [)100,140x ∈时, ()531408420T x x x =--=-, []140,150x ∈时, 5140700T =⨯=.所以8420,100140,{700,140150.x x T x -≤<=≤≤当135x =时, 2660T =(元).故21T T >.()33361020C P C ξ===, ()2133369120C C P C ξ===, ()1233369220C C P C ξ===, ()33361320C P C ξ===. ∴ξ的分布列为所以()199130123202020202E ξ=⨯+⨯+⨯+⨯=. 4.第一届“一带一路”国际合作高峰论坛于2017年5月14日至15日在北京举行,这是2017年我国重要的主场外交活动,对推动国际和地区合作具有重要意义.某高中政数处为了调查学生对“一带一络"的关注情况,在全校组织了“一带一路知多少”的知识问卷测试,并从中随机抽取了12份问卷,得到其测试成绩(百分制),如茎叶图所示.(1)写出该样本的众数、中位数,若该校共有3000名学生,试估计该校测试成绩在70分以上的人数; (2)从所轴取的70分以上的学生中再随机选取4人. ①记X 表示选取4人的成绩的平均数,求()87P X ≥;②记ξ表示测试成绩在80分以上的人数,求ξ的分布列和数学期望.【答案】(1)答案见解析;(2)①.235;②.答案见解析. 【解析】试题分析:(1)众数为76,中位数为76,抽取的12人中, 70分以下的有4人,不低于70分的有8人,从而求出从该校学生中任选1人,这个人测试成绩在70分以上的概率,由此能求出该校这次测试成绩在70分以上的人数;(2)①由题意知70分以上的有72, 76, 76, 76, 82, 88, 93, 94,当所选取的四个人的成绩的平均分大于87分时,有两类:一类是: 82, 88, 93, 94,共1种;另一类是: 76, 88, 93, 94,共3种.由此能求出()87P X ≥;②由题意得ξ的可能取值为0,1,2,3,4,分别求出相应的概率,由此能求出ξ的分布列和E ξ().(2)①由题意知70分以上的有72,76,76,76,82,88,93,94. 当所选取的四个人的成绩的平均分大于87分时,有两类. 一类是82,88,93,94,共1种;另一类是76,88,93,94,共3种.所以 4842(87035p X C ≥==. ②由题意可得, ξ的可能取值为0,1,2,3,4()0444481070C C P C ξ===, ()13444816817035C C P C ξ====,()224448361827035C C P C ξ====, ()31444816837035C C P C ξ====, ()4044481470C C P C ξ===. ξ的分别列为()1818810123427035353570E ξ∴=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=. 5.随着科学技术的飞速发展,手机的功能逐渐强大,很大程度上代替了电脑、电视.为了了解某高校学生平均每天使用手机的时间是否与性别有关,某调查小组随机抽取了30名男生、20名女生进行为期一周的跟踪调查,调查结果如下表所示:(1)能否在犯错误的概率不超过0.01的前提下认为学生使用手机的时间长短与性别有关?(2)在这20名女生中,调查小组发现共有15人使用国产手机,在这15人中,平均每天使用手机不超过3小时的共有9人.从平均每天使用手机超过3小时的女生中任意选取3人,求这3人中使用非国产手机的人数X 的分布列和数学期望. 参考公式: ()()()()()()22n ad bc K n a b c d a c b d a b c d -==+++++++【答案】(1)见解析;(2)()1E X =所以能在犯错误的概率不超过0.01的前提下认为学生使用手机的时间长短与性别有关. (2)X 可取0,1,2,3.P(X =0)==,P(X =1)==,P(X =2)==,P(X =3)==,所以X 的分布列为E (X)=0×+1×+2×+3×=1.6.某小区为了提高小区内人员的读书兴趣,特举办读书活动,准备进一定量的书籍丰富小区图书站,由于不同年龄段需要看不同类型的书籍,为了合理配备资源,现对小区看书人员进行年龄调查,随机抽取了一天40名读书者进行调查,将他们的年龄分成6段: [)20,30, [)30,40, [)40,50, [)50,60, [)60,70,[)70,80后得到如图所示的频率分布直方图,问:(1)在40名读书者中年龄分布在[)40,70的人数; (2)估计40名读书者年龄的平均数和中位数;(3)若从年龄在[)20,40的读书者中任取2名,求这两名读书者年龄在[)30,40的人数X 的分布列和数学期望.【答案】(1)30;(2)平均数为54,中位数为55;(3)答案见解析.【解析】试题分析:(1)由频率分布直方图知年龄在[40,70)的频率为0.75,由此能求出40名读书者中年龄分布在[)40,70的人数.(2)利用频率分布直方图能求出40名读书者年龄的平均数和中位数.(3)年龄在[)20,30的读书者有2人,年龄在[)30,40的读书者有4人,设年龄在[)30,40的读书者人数为X ,由此能求出恰有1名读书者年龄在[30,40)的概率.250.05350.1450.2550.3650.25750.154⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=,设中位数为x ,则()0.005100.010100.020100.030500.5x ⨯+⨯+⨯+⨯-=,解得55x =. 即40名读书者年龄的中位数为55.(3)年龄在[)20,30的读书者有0.00510402⨯⨯=人,年龄在[)30,40的读书者有0.01010404⨯⨯=人,所以X 的所有可能取值有0,1,2.()2024261015C C P X C ===, ()1124268115C C P X C ===, ()0224266215C C P X C ===, X 的分布列如下:数学期望()18640121515153E X =⨯+⨯+⨯=.。
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。
2. 1.2离散型随机变量的分布列教学目标: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 具:多媒体、实物投影仪教学过程: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)请同学们阅读课本P 5-6的内容,说明什么是随机变量的分布列? 二、讲解新课:1. 分布列:设离散型随机变量ξ可能取得值为 x 1,x 2,…,x 3,…,ξ取每一个值x i (i =1,2,…)的概率为()i i P x p ξ==,则称表为随机变量ξ的概率分布,简称ξ的分布列 2. 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.由此你可以得出离散型随机变量的分布列都具有下面两个性质:⑴P i ≥0,i =1,2,...; ⑵P 1+P 2+ (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 ⋅⋅⋅+=+==≥+)()()(1k k k x P x P x P ξξξ3.两点分布列: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 的分布列是像上面这样的分布列称为两点分布列.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 ( two 一point distribution),而称p =P (X = 1)为成功概率.两点分布又称0一1分布.由于只有两个可能结果的随机试验叫伯努利( Bernoulli ) 试验,所以还称这种分布为伯努利分布.()q P ==0ξ,()p P ==1ξ,10<<p ,1=+q p .4. 超几何分布列: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3595kkC 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(),0,1,2,3kkC C P X k k C-===。