高中数学随机变量分布列知识点
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分布列知识点总结一、概念介绍1.1 分布列的定义分布列是离散随机变量的取值和相应概率的列。
对于离散型随机变量X,其所有可能取值x1,x2,……,xn及其上对应的概率P(X=x1),P(X=x2),……,P(X=xn)就构成了X的分布列。
1.2 分布列的性质(1)分布列的概率和为1对于任意一个随机变量X,其分布列中所有可能取值的概率之和为1,即∑P(X=xi)=1。
(2)随机变量的取值是有限个或可列无限个分布列中的随机变量的取值只能是有限个或可列无限个,不可能是连续的。
二、分布列的应用2.1 用分布列计算期望和方差分布列是计算离散随机变量的期望和方差的有力工具。
根据期望和方差的公式,可以直接利用分布列中的取值和概率来计算期望和方差。
2.2 利用分布列进行概率计算通过分布列,可以计算得到随机变量取某个值的概率,或者计算随机变量在某个范围内取值的概率等。
这对于一些概率问题的求解非常有用。
三、分布列的例子3.1 二项分布二项分布是一种常见的离散型概率分布,用于描述在n次独立重复的伯努利试验中成功的次数。
设X为二项分布随机变量,其分布列为:X 0 1 2 …… nP C(n,0) * p^0 * (1-p)^n C(n,1) * p^1 * (1-p)^(n-1) C(n,2) * p^2 * (1-p)^(n-2) …… C(n,n) * p^n * (1-p)^0其中,p为成功的概率,n为试验的次数。
3.2 泊松分布泊松分布描述了单位时间内随机事件发生的次数。
设X为泊松分布随机变量,其分布列为:X 0 1 2 3 4 ……P e^(-λ) * λ^0 / 0! e^(-λ) * λ^1 / 1! e^(-λ) * λ^2 / 2! e^(-λ) * λ^3 / 3! e^(-λ) * λ^4 / 4! ……其中,λ为单位时间内随机事件发生的平均次数。
四、分布列与其他概率分布的关系4.1 分布列与连续型概率分布分布列适用于离散型随机变量,而连续型随机变量则需要用概率密度函数进行描述。
高中数学知识点总结及公式:离散型随机变量的分布列>常用公式1.离敢型随机变量的分布列的性质土(O Pi > Or </=1, 2, 3,…,n);〔2) Pi 5 十…十%二1-2.离散型随机变量朋g从参数为M M, Ti的超几何分布』则P(Z= m) = (0 < m- < 0^ E和M中较小的—个.C N3.条件概率公式:F〔E ⑷二鶴^ P(A)>0.4.如果事件眉一生,…「山就互相独立"那么讴个事件都发生的概率等于每个事件发生的概率的积,即卩(久门彼门…PM』=P(A) P(4Q • P(A n) “N如果在一次试验中事件4发生的概率是戸那么在加吹独立重复试验中事件?1恰好发生花次的概率:P n (fc) = C^p ft (1 - p)n-ft (fc = Q7 1, 2,…,n).6・离散型随机变量X的均值或数学期EQO =扫巧 + x 佃+ …+ x rt p n(p i+ 宀+ …+ % = 1).特别地二Q)若*服从两点分布,贝fjE(X)-p(2)^X-B(n f p),则E(X} = xp(3)E(aX ± b) = aE(X) ± b7.离散型随机变量X的方差!D(X)=站一EC?)]% + [x2一E(Z)hi + …+ 必一E(Z)]%・特别地2(1)若X服从两点分布,则D(JQ = p(l - p)(2)若X~B(m p),则D(X) = np(l-p)(3)D(aX + &) = a2D(X)8.正态变量概率密度曲线的函数表达式,i _d)2fM = V^e 2ff2 , %GR,其中“,CT是参数,且CT > 0, —OO < fl <十8,式中“和CT分别是正态变量的数学期望和标准差.期望为如标准差为(J的正态分布通常记作N(/l,。
2).当“ =0,(7=1时,正态总体称为标准正态分布:记作N(0, 1).标准正态分布的函数表示式是/(x) = -7= e~T, r e R.。
高考数学总复习考点知识专题讲解 专题11离散型随机变量及其分布列知识点一 随机变量的概念、表示及特征1.概念:一般地,对于随机试验样本空间Ω中的每个样本点ω都有唯一的实数X (ω)与之对应,我们称X 为随机变量.2.表示:用大写英文字母表示随机变量,如X ,Y ,Z ;用小写英文字母表示随机变量的取值,如x ,y ,z .3.特征:随机试验中,每个样本点都有唯一的一个实数与之对应,随机变量有如下特征:(1)取值依赖于样本点. (2)所有可能取值是明确的. 知识点二 离散型随机变量可能取值为有限个或可以一一列举的随机变量,我们称之为离散型随机变量. 判断离散型随机变量的方法 (1)明确随机试验的所有可能结果; (2)将随机试验的结果数量化;(3)确定试验结果所对应的实数是否可以一一列出,如能一一列出,则该随机变量是离散型随机变量,否则不是.【例1】((2023•丰台区期末)下面给出的四个随机变量中是离散型随机变量的为() ①高速公路上某收费站在半小时内经过的车辆数1X ;②一个沿直线2y x 进行随机运动的质点离坐标原点的距离X;③某同学射击3次,命中的次数3X;④某电子元件的寿2命X;4A.①②B.③④C.①③D.②④【例2】(2023•从化区期中)袋中有大小相同的5个球,分别标有1,2,3,4,5五个号码,现在在有放回抽取的条件下依次取出两个球,设两个球的号码之和为随机变量X,则X所有可能取值的个数是()A.25B.10C.9D.5知识点三离散型随机变量的分布列及其性质1.定义:一般地,设离散型随机变量X的可能取值为x1,x2,…,x n,我们称X取每一个值x i的概率P(X=x i)=p i,i=1,2,3,…,n为X的概率分布列,简称分布列.2.分布列的性质(1)p i≥0,i=1,2,…,n.(2)p1+p2+…+p n=1.分布列的性质及其应用(1)利用分布列中各概率之和为1可求参数的值,此时要注意检验,以保证每个概率值均为非负数.(2)求随机变量在某个范围内的概率时,根据分布列,将所求范围内各随机变量对应的概率相加即可,其依据是互斥事件的概率加法公式.【例3】(2023•辽宁期末)随机变量X的分布列如下表所示,则(2)(…)P XA .0.1B .0.2C .0.3D .0.4【例4】(2022•朝阳区开学)设随机变量X 的分布列为()(1P X k k k λ===,2,3,4),则λ的值为() A .10B .110C .10-D .110-【例5】(2023•珠海期末)已知某离散型随机变量ξ的分布列为:则(q =)A .13和1-B .13C .12D .1-【例6】(2022•多选•天津模拟)设随机变量ξ的分布列为()(15kP ak k ξ===,2,3,4,5),则()A .115a =B .141()255P ξ<<= C .112()10215P ξ<<=D .23()510P ξ=…【例7】(2023•湖北模拟)设随机变量ξ的分布列如表:则下列正确的是()A .当{}n a 为等差数列时,5615a a += B .数列{}n a 的通项公式可以为109(1)n a n n =+C .当数列{}n a 满足1(1,2,9)2n na n ==时,10912a =D .当数列{}n a 满足2()(1k P k k a k ξ==…,2,10)时,1110(1)n a n n =+知识点四 两点分布如果P (A )=p ,则P (A )=1-p ,那么X 的分布列为我们称X 服从两点分布或0-1【例8】(多选)若离散型随机变量X 的分布列如下表所示,则下列说法错误的是()A .常数c 的值为23或13B .常数c 的值为23C .1(0)3P X ==D .2(0)3P X ==【例9】(2023•阜南县期末)从6名男生和4名女生中随机选出3名同学参加一项竞技测试.(1)求选出的3名同学中至少有1名女生的概率;(2)设ξ表示选出的3名同学中男生的人数,求ξ的分布列.【例10】(2023•崂山区期末)某电视台“挑战主持人”节目的挑战者闯第一关需要回答三个问题,其中前两个问题回答正确各得10分,回答不正确得0分,第三个问题回答正确得20分,回答不正确得10-分.如果一位挑战者回答前两个问题正确的概率都是2 3,回答第三个问题正确的概率为12,且各题回答正确与否相互之间没有影响.若这位挑战者回答这三个问题的总分不低于10分就算闯关成功.(1)求至少回答对一个问题的概率.(2)求这位挑战者回答这三个问题的总得分X的分布列.(3)求这位挑战者闯关成功的概率.同步训练1.(2022•多选•临朐县开学)下列X是离散型随机变量的是()A.某座大桥一天经过的某品牌轿车的辆数XB .一天内的温度为XC .某网页一天内被点击的次数XD .射击运动员对目标进行射击,击中目标得1分,未击中目标得0分,用X 表示该运动员在一次射击中的得分2.(2023•上蔡县校级月考)设随机变量ξ的概率分布列如下表:则(|2|1)(P ξ-==) A .712B .12C .512D .163.(2023•周至县期末)设随机变量X 的分布列为()(1,2,3,4,5,6)2kcP X k k ===,其中c 为常数,则(2)P X …的值为() A .34B .1621C .6364D .64634.(2023•多选•宝安区期中)已知随机变量ξ的分布如下:则实数a 的值为()A .12-B .12C .14D .14-5.(2023•和平区校级期末)设随机变量与的分布列如下:则下列正确的是()A .当{}n a 为等差数列时,5615a a +=B .当数列{}n a 满足1(12n na n ==,2,⋯,9)时,10912a = C .数列{}n a 的通项公式可以为109(1)n a n n =+D .当数列{}n a 满足2()(1k P k k a k ξ==…,2,⋯,10)时,1110(1)n a n n =+6.(2023•郫都区模拟)甲袋中有2个黑球,4个白球,乙袋中有3个黑球,3个白球,从两袋中各取一球.(Ⅰ)求“两球颜色相同”的概率;(Ⅱ)设ξ表示所取白球的个数,求ξ的概率分布列.。
离散型随机变量及其分布列知识点离散型随机变量及其分布列知识点离散型随机变量是指在有限个或无限个取值中,只能取其中一个数值的随机变量。
离散型随机变量可以用分布列来描述其概率分布特征。
离散型随机变量的概率分布列概率分布列是描述离散型随机变量的概率分布的表格,通常用符号P 表示。
其一般形式如下:P(X=x1)=p1P(X=x2)=p2P(X=x3)=p3…P(X=xn)=pn其中,Xi表示随机变量X的取值,pi表示随机变量X取值为Xi的概率。
离散型随机变量的特点1. 离散型随机变量只取有限或无限个取值中的一个,变化不连续。
2. 取值之间具有间隔或间距。
3. 每个取值对应一个概率,概率分布可用概率分布列来体现。
4. 概率之和为1。
离散型随机变量的常见分布1. 0-1分布0-1分布是指当进行一次伯努利试验时,事件发生的概率为p,不发生的概率为1-p的离散型随机变量的分布。
其分布列为:P(X=0)=1-pP(X=1)=p2. 二项分布二项分布是进行n次伯努利试验中,事件发生的概率为p,不发生的概率为1-p时,恰好出现k次事件发生的离散型随机变量的分布。
其分布列为:P(X=k)=C(n,k)p^k(1-p)^(n-k)其中,C(n,k)为从n中选出k个的组合数。
3. 泊松分布泊松分布是指在某个时间段内,某一事件发生的次数符合泊松定理的离散型随机变量的分布。
其分布列为:P(X=k)=λ^ke^(-λ)/k!其中,λ为这段时间内事件的平均发生次数。
总结离散型随机变量及其分布列是概率论中的重要基础概念之一,具有广泛的应用。
掌握离散型随机变量及其分布列的知识点对于深入理解概率论及其实际应用有重要意义。
概率与统计一、概率及随机变量的分布列、期望与方差(一)概率及其计算1.几个互斥事件和事件概率的加法公式①如果事件A 与事件B 互斥,则()P A B =()()P A P B +.推广:如果事件1A ,2A ,…,n A 两两互斥(彼此互斥),那么事件12n A A A +++发生的概率,等于这n 个事件分别发生的概率的和,即()12n P A A A +++=()()()12n P A P A P A ++.②若事件B 与事件A 互为对立事件,则()P A =()1P B -. 2.古典概型的概率公式P (A )=A 包含的基本事件的个数基本事件的总数.(二)随机变量的分布列、期望与方差1. 常用的离散型随机变量的分布列(1)二项分布如果随机变量X 的可能取值为0,1,2,…,n ,且X 取值的概率()P X k ==C k k n kn p q-(其中0,1,2,,,1k n q p ==-),其随机变量分布列为X 0 1 …k…nP0C nnp q111C n np q-…C k k n knp q-…0C n n n p q则称X 服从二项分布,记为(),X B n p ~.(2)超几何分布在含有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 =发生的概率为C C C k n kM N Mn N--()0,10,1,2,,2,,k m =,其中{}min ,m M n =,且n N …,M N …,n ,M ,*N ÎN .此时称随机变量X 的分布列为超几何分布列,称随机变量X 服从超几何分布.2.条件概率及相互独立事件同时发生的概率 I.条件概率条件概率一般地,设A ,B 为两个事件,且()0P A >,称()()()P ABP B A P A=为事件A 发生的条件下,事件B 发生的条件概率.在古典概型中,若用()n A 表示事件A 中基本事件的个数,则()()()()()n AB P AB P B A n A P A ==. II .相互独立事件相互独立事件(1)若,A B 相互独立.则()P AB =()()P A P B .(3)若A 与B 相互独立,则A 与B ,A 与B ,A 与B 也都相互独立. III .独立重复试验与二项分布独立重复试验与二项分布在n 次独立重复试验中,事件A 发生k 次的概率为(每次试验中事件A 发生的概率为p)()C 1n kkknp p --,事件A 发生的次数是一个随机变量X ,其分布列为()01)2()C 1(n kk knP X k k n p p -===-¼,,,,,此时称随机变量X 服从二项分布. 学科*网3.离散型随机变量的数学期望(均值)与方差 (1)若离散型随机变量X 的概率分布列为的概率分布列为X x 1 x 2 … x i … x n P p 1 p 2 … p i … p n则称EX =1122i i n n x p x p x p x p ++++¼+¼为随机变量X 的均值或数学期望. (2)若Y aX b =+,则EY =aEX b +,)(D aX b +=2a DX (3)若()X B n p ~,,则EX np =.()(1)D X np p -=. 4.正态分布(1)正态曲线的性质:正态曲线的性质:①曲线位于x 轴上方,与x 轴不相交;②曲线是单峰的,它关于直线x m =对称;③曲线在x m=处达到峰值12πs;④曲线与x 轴之间的面积为1;⑤当s 一定时,曲线的位置由m 确定,曲线随着m 的变化而沿x 轴平移,⑥当m 一定时,曲线的形状由s 确定,s 越小,曲线越“瘦高”,表示总体的分布越集中;s 越大,曲线越“矮胖”,表示总体的分布越分散,如图乙所示.(3)服从正态分布的变量在三个特殊区间内取值的概率服从正态分布的变量在三个特殊区间内取值的概率 ①0().6826P X m s m s -<+=…;②2209().544P X m s m s -<+=…; ③3309().974P X m s m s -<+=…. 二、统计与统计案例 (一)抽样方法 1.简单随机抽样设一个总体含有N 个个体,从中逐个不放回地抽取n 个个体作为样本()n N …,如果每次抽取时总体内的各个个体被抽到的机会都相等,就把这种抽样方法叫做简单随机抽样,最常用的简单随机抽样的方法:抽签法和随机数表法.最常用的简单随机抽样的方法:抽签法和随机数表法. 2.系统抽样的步骤假设要从容量为N 的总体中抽取容量为n 的样本.的样本.(1)先将总体的N 个个体编号.(2)确定分段间隔k ,对编号进行分段,当Nn是整数时,取N k n =.如果遇到Nn不是整数的情况,可以先从总体中随机地剔除几个个体,使得总体中剩余的个体数能被样本容量整除得总体中剩余的个体数能被样本容量整除(3)在第1段用简单随机抽样确定第一个个体编号()l l k ….(4)按照一定的规则抽取样本,通常是将l 加上间隔k 得到第2个个体编号()l k +,再加k 得到第3个个体编号()2l k +,依次进行下去,直到获取整个样本.直到获取整个样本.3.分层抽样在抽样时,将总体分成互不交叉的层,然后按照一定的比例,从各层独立地抽取一定数量的个体,将各层取出的个体合在一起作为样本,这种抽样方法是一种分层抽样.分层抽样的应用范围:当总体是由差异明显的几个部分组成的,往往选用分层抽样.层抽样.注:注:不论哪种抽样方法不论哪种抽样方法,总体中的每一个个体入样的概率是相同的. (二)统计图表的含义 1.作频率分布直方图的步骤(1)求极差(即一组数据中最大值与最小值的差).(2)决定组距和组数.(3)将数据分组.(4)列频率分布表.列频率分布表. (5)画频率分布直方图.画频率分布直方图. (三)样本的数字特征1.众数:在一组数据中,出现次数最多的数据叫做这组数据的众数.出现次数最多的数据叫做这组数据的众数.2.中位数:将一组数据按大小依次排列,把处在中间位置的一个数据(或中间两个数据的平均数)叫做这组数据的中位数叫做这组数据的中位数3.平均数:样本数据的算术平均数,即x =()121n x x x n+++.4.方差:()()()2222121n s x x x x x x n éù=-+-++-êúëû(n x 是样本数据,n 是样本容量,x 是样本平均数).5.标准差:()()()222121ns x x x x x x n éù=-+-++-êúëû.(四)线性回归直线方程 1.两个变量的线性相关(1)如果散点图中点的分布从整体上看大致在一条直线附近,我们就称这两个变量之间具有线性相关关系,这条直线叫回归直线.(2)从散点图上看,如果点分布在从左下角到右上角的区域内,那么两个变量的这种相关关系称为正相关;如果点分布在从左上角到右下角的区域内,那么两个变量的这种相关关系称为负相关. (3)相关系数相关系数r =ååå===----ni nj jini i i y y x x y y x x 11221)()())((,当0r >时,表示两个变量正相关;当0r <时,表示两个变量负相关.r 的绝对值越接近1,表示两个变量的线性相关性越强;r 的绝对值越接近0,表示两个变量的线性相关性越弱.通常当r 的绝对值大于0.75时,便认为两个变量具有很强的线性相关关系.当1r =时,两个变量在回归直线上两个变量在回归直线上 2.回归直线方程 (1)通过求21()ni i i Qy x a b ==--å的最小值而得出回归直线的方法,即使得样本数据的点到回归直线的距离的平方和最小的方法叫做最小二乘法.该式取最小值时的a ,b 的值即分别为aˆ,b ˆ. (2)两个具有线性相关关系的变量的一组数据:11(,)x y ,22(,)x y ,…,()n n x y ,,其回归方程为a x b y ˆˆˆ+=,则1122211()()ˆ()ˆˆnn i i i i i i n ni ii i x x y y x y nx yb x x x nxa y bx ====ì---×ï==ïí--ïï=-ïîåååå.注:样本点的中心(),x y 一定在回归直线上. (3)相关系数22121ˆ()1()n i ii ni i y yR y y ==-å=--å.2R 越大,说明残差平方和越小,即模型的拟合效果越好;2R 越小,残差平方和越大,即模型的拟合效果越差.在线性回归模型中,2R表示解释变量对于预报变量变化的贡献率,2R 越接近于1,表示回归的效果越好. (六)独立性检验(1)变量的不同“值”表示个体所属的不同类别,像这样的变量称为分类变量.像这样的变量称为分类变量.(2)像下表所示列出两个分类变量的频数表,称为列联表.假设有两个分类变量X和Y ,它们的可能取值分别为12(,)x x 和12(,)y y ,其样本频数列联表(称为22´列联表)为表)为y 1 y 2 总计总计x 1 a b a b + x 2 cdc d +总计a c +b d +a b c d +++构造一个随机变量()()()()()22n ad bc K a b c d a c b d -=++++ ,其中n a b c d =+++为样本容量.确定临界值0k ,如果2K 的观测值0k k …,就认为“两个分类变量之间有关系”;否则就认为“两个分类变量之间没有关系”.。
随机变量及分布知识点(一)条件概率1、条件概率:事件B 在事件A 已经发生的情况下,发生的概率称为B 在A 条件下的条件概率,记为|B A2、条件概率的计算方法:(1)按照条件概率的计算公式:()()()|P AB P B A P A =(2)考虑事件A 发生后,题目产生了如何的变化,并写出事件B 在这种情况下的概率例如:5张奖券中有一张有奖,甲,乙,丙三人先后抽取,且抽完后不放回,已知甲没有中奖,则乙中奖的概率:按照(1)的方法:设事件A 为“甲没中奖”,事件B 为“乙中奖”,则所求事件为|B A ,按照公式,分别计算()(),P AB P A ,利用古典概型可得:()25415P AB A ==,()45P A =,所以()()()1|4P AB P B A P A == 按照(2)的方法:考虑甲已经抽完了,且没有中奖,此时还有4张奖券,1张有奖。
那么轮到乙抽时,乙抽中的概率即为143、含条件概率的乘法公式:设事件,A B ,则,A B 同时发生的概率()()()|P AB P A P B A =⋅ ,此时()|P B A 通常用方案(2)进行计算4、处理此类问题要注意以下几点:(1)要分析好几个事件间的先后顺序,以及先发生的事件对后面事件的概率产生如何的影响(即后面的事件算的是条件概率)(2)根据随机变量的不同取值,事件发生的过程会有所不同,要注意区别(3)若随机变量取到某个值时,情况较为复杂,不利于正面分析,则可以考虑先求出其它取值时的概率,然后用间接法解决。
(二)事件的相互独立性1、互斥事件:不可能同时发生的两个事件.()()()P A B P A P B +=+一般地:如果事件12,,,n A A A 中的任何两个都是互斥的,那么就说事件12,,,n A A A 2、对立事件:必然有一个发生的互斥事件.()1()1()P A A P A P A +=⇒=- 3、互斥事件的概率的求法:如果事件12,,,n A A A 彼此互斥,那么)(21n A A A P ⋅⋅⋅++=)()()(21n A P A P A P ⋅⋅⋅++ 4、相互独立事件的定义:设B A ,为两个事件,如果)()()(B P A P AB P =,则称事件A 与事件B 相互独立(mutually in de p e n de nt ) . 事件A (或B )是否发生对事件B (或A 若A 与B 是相互独立事件,则A 与B ,A 与B ,A 与B 5、相互独立事件同时发生的概率:()()()P A B P A P B ⋅=⋅ 6、对于非独立事件A 与B 及它们的和事件与积事件有下面的关系:)()()()(B A P B P A P B A P ⋅-+=+(三)离散型随机变量分布列1、随机变量:对于一项随机试验,会有多个可能产生的试验结果,则通过确定一个对应关系,使得每一个试验结果与一个确定的数相对应,在这种对应关系下,数字随着每次试验结果的变化而变化,将这种变化用一个变量进行表示,称这个变量为随机变量(1)事件的量化:将试验中的每个事件用一个数来进行表示,从而用“数”即可表示事件。
随机变量及其分布列知识点随机变量是描述随机实验结果的数值,它可以是离散的(只能取一些离散的数值)或连续的(可以取所有的数值)。
随机变量可以用来描述实验结果的各种特征,如数量、位置、时间等。
离散随机变量的分布列是一个表格,列出了随机变量取各个值的概率。
概率可以通过实验或理论分析得出。
在计算机科学和统计学中,分布列通常被表示为一个数组或字典。
离散随机变量的分布列有以下几个重要性质:1. 概率和为1:所有随机变量取值的概率之和等于1,即P(X=x1) + P(X=x2) + ... + P(X=xn) = 12.非负性:概率永远不会为负数,即P(X=x)>=0,对于所有的x。
3.互斥性:不同取值的随机变量概率互不重叠,即P(X=x1)与P(X=x2)不重叠,对于所有的x1和x24.互斥性:如果随机变量取值是离散的,那么分布列是一个离散函数,概率只在取值点有定义。
如果随机变量是连续的,那么分布列是一个连续函数,概率在区间上有定义。
离散随机变量的分布列可以用于计算各种统计量,如期望值、方差、标准差等。
期望值是随机变量取值的加权平均,方差是随机变量取值偏离平均值的程度。
标准差是方差的平方根,用来度量随机变量的离散程度。
在实际应用中,离散随机变量的分布列可以用来描述概率分布、事件的发生概率等。
它可以用来解决各种问题,如生活中的投资决策、经济模型的拟合、产品质量控制等。
例如,一个骰子的随机变量可以描述它可能的取值为1、2、3、4、5或6,对应的分布列是[1/6,1/6,1/6,1/6,1/6,1/6]。
这个分布列可以用来计算骰子摇出特定点数的概率,以及求得骰子取值的期望值和方差。
另一个例子是二项分布,它描述了在一系列独立实验中成功次数的概率分布。
二项分布的随机变量是一个离散随机变量,它的分布列可以用来计算成功次数的概率和期望值。
连续随机变量的分布列被称为概率密度函数。
概率密度函数描述了随机变量取值的概率密度,而不是概率。
高考数学复习考点知识与结论专题讲解 第61讲 随机变量分布列随机变量分布列、、期望与方差【知识通关】通关一、离散型随机变量分布离散型随机变量分布列列1. 离散型随机变量的分布列的表示一般地,若离散型随机变量X 可能取的不同值为12,,,n x x x ,X 取每一个值()12,,,i x n 的概率12,i i P X x p i n === (),,,则下表称为随机变量X 的概率分布列,简称为x 的分布列.X 1x 2x i x n x P1p2pi pn p为了简单起见,也可以用等式12,i i P X x p i n === (),,,表示X 的分布列. 2. 离散型随机变量的分布列的性质根据概率的性质,离散型随机变量的分布列具有如下性质: (1)012,,,i P i n ≥= ,; (2)121i n p p p p +++++= ;(3)1i j i i j Px x x P P P +≤≤=+++ ()(*,i j i j N <∈且). 通关二通关二、、离散型随机变量的均值与方差1. 期望与方差的表示一般地,若离散型随水变量X 的概率分布列为:则称1122i i n n E X x P x P x p x p =+++++ ()为随机变量X 的均值或数学期望,它反映了高散型随机变量取值的平均水平;称()21ni i i D x x E X p = =− ∑()为随机变量X 的方差,它刻画了随机变量X与其均值E (Xx 的标准差. 2. 均值的性质若y aX b =+,其中a b ,是常数,X 是随机变量,则均值的性质:(1)Ek k =()(k 为常效); (2)EaX b aB X b +=+()(); (3)1212E X X E X E X +=+()()(); (4)若12,X X 相互独立,则1212·E X X E X E X ⋅=()()(). 3. 方差的性质(1)0Dk =()(k 为常数); (2)2D aX b a D X +=()();(3)22[]D X E X E X =−()()().X 1x 2x i x n x P1p2pi pn p通关三通关三、、正态分布曲缆及特点我们把画数224()(),(,)k n nn x x ϕ−−−==−∞+∞(其中u 是样本均值,σ是样本标准差)的图像称为正态分布密度曲线,简称正态曲线.(1)曲线位手x 轴上方,与x 轴不相交; (2)曲线是单峰的,它关于直线x µ=对称;(3)曲线在x µ=(4)曲线与x 轴之间的面积为1;(5)当σ一定时,曲线的位置由u 确定,曲线随着u 的变化而沿x 轴平移;(6)当u 一定时,曲线的形状由σ确定;σ越小,曲线越“瘦”,表示总体的分布越集中;σ越大,曲线越“矮胖”,表示总体的分布越分散. 【结论第讲】结论一结论一、、求解离散型随机变量X 的分布到的步的分布到的步骤骤1. 理解X 的意义,写出X 可能取的全部值;2. 求X 取每个值的概率;3. 写出X 的分布列;4. 根据分布列的性质对结果进行检验.【例1】甲、乙两人轮流投篮,每人每次投一球,约定甲先投且先投中者获胜,一直到有人获胜或每人都投球3次时投篮结束. 设甲每次投篮投中的概率为13,乙每次投篮投中的概率为12,且各次投篮互不影响,(1)求甲获胜的概率;(2)求投篮结束时甲的投球次数ξ的分布列.【解析】设,k k A B 分别表示“甲、乙在第k 次投篮投中”,则()()()1112233,,,,k k P A P B k ===.(1)记“甲获胜”为事件C ,由互斥事件与相互独立事件的概率计算公式知1112112231122111()()()()()()()()()()()P C P A P A B A P A B A B A P A P A P B P A P A P B P A =++=++32221211211111133323323392727()()()().P B P A +×+=++==××× (2)ξ的所有可能取值为1,2,3且111121213323()()()P P A P A B ξ×==+=+=;1222221112921121232332()()()(( =)P P A B A P A B A B ξ+==+=×××11223()()P P A B A B ξ==22211329()(×==, 综上ξ的分布列为:【变式】在一个选拔项目中,每个选手都需要进行4轮考核,每轮设有一个问题,能正确回答者进入下一轮考核,否则被淘汰. 已知某选手能正确回答第一、二、三、四轮问题的概率分别为2,4,2,且各轮问题能否正确回答互不影响.(1)求该选手进人第三轮才被淘汰的概率; (2)求该选手至多进人第三轮考核的概率;(3)该选手在选拔过程中回答过的问题的个数记为X ,求随机变量X 的分布列.【解析】设事件i A (1234i =,,,)表示“该选手能正确回答第i 轮问题”,由已知234154316543(),(),(),()P A P A P A P A ==== (1)设事件B 表示“该选手进入第三轮被淘汰”,则123123543116546()()()()()()P B P A A A P A P A P A ===××−= (2)设事件C 表示“该选手至多进入第三轮考核”,则112123112123P ( C ) = P ( ++ )=P ( )+P ()+P ( )A A A A A A A A A A A A 1515431665654()××=++×−12=(3)x 的可能取值为1,2,3,4.1231211541541213665665()();()()();()(P X P A P X P A A P X A P A A =======×−===×12331553114466442(;()()P X P A A A −===×=××=所以,x 的分布列为:结论二结论二、、期望与方差的一般计算步骤1. 理解X 的意义,写出X 的所有可能取的值;2. 求X 取各个值的概率,写出分布列;3. 根据分布列,正确运用期望与方差的定义或公式进行计算.【例2】某超市计划按月订购一种酸奶,每天进货量相同,进货成本每瓶4元,售价每瓶6元,未售出的酸奶降价处理,以每瓶2元的价格当天全部处理完. 根据往年销售经验,每天需求量与当天最高气温(单位:℃)有关. 如果最高气温不低于25,需求量为500瓶;如果最高气温位于区间[20,25),需求量为300瓶;如果最高气温低于20,需求量为200瓶为了确定六月份的订购计划,统计了前三年六月份各天的最高气温数据,得到下面的频数分布表:最高气温 [10,15)[15,20)[20,25)[25,30)[30, 35) [35,40)天数216362574以最高气温位于各区间的频率代替最高气温位于该区间的概率,(1)求六月份这种酸奶一天的需求量X (单位:瓶)的分布列;(2)设六月份一天销售这种酸奶的利润为Y (单位:元),当六月份这种酸奶一天的进货量n (单位:瓶)为多少时,Y 的数学期望达到最大值?【解析】(1)由题意知X 的可能取值为200,300,500,P (X=200)=2160290.+=36257430004500049090().,().P X P X ++====== 所以X 的分布列为:X 200 300 500 P0. 20. 40. 4(2)由题意知这种酸奶一天的需求量至多为500瓶,至少为200瓶,所以只需考虑200≤n ≤500. 当300≤n ≤500时,若最高气温不低于25,则Y=6n -4n =2n ;若最高气温位于区间[20,25),则Y=6×300+2(n -300)-4n =1200-2n ; 若最高气温低于20,则Y=6×200+2(n -200)-4n =800-2n ; 所以F(Y )=2n ×0. 4+(1200-2n )×0. 4+(800-2n )×0. 2=640-0. 4n . 当200≤n ≤300时,若最高气温不低于20,则Y=6n-4n=2n ; 若最高气温低于20,则Y=6×200+2(m -200)-4n =800-2n ;所以E(Y )=2n×(0. 4+0. 4)+(800-2m )×0. 2=160+1. 2n .综上,当n=300时,Y 的数学期望达到最大值,最大值为520元【变式】为加强大学生实践、创新能力和团队精神的培养,促进高等教育教学改革,教育部门主办了全国大学生智能汽车竞赛,竞赛分为预赛和决赛两个阶段,参加决赛的队伍按照抽签的方式决定出场顺序,通过预赛,选拔出甲、乙等五支队伍参加决赛.(1)求决赛中甲乙两支队伍恰好排在前两位的概率;(2)若决赛中甲队和乙队之间间隔的队伍数记为X ,求X 的分布列和数学期望.【解析】(1)设事件A 为“甲乙排在前两位”,则232355110()()A A n A P A n Q A ⋅===(). (2)X 的可能取值为0,1,2,3,则232323235555432301510();(),A A A A P X P X A A ⋅⋅⋅⋅======23332323555211123510();()A A A B P X P X A A ⋅⋅⋅⋅======. 所以x 的分布列为:结论三结论三、、二项分布一般地,在n 次独立重复试验中,设事件A 发生的次数为X ,在每次试验中事件A 发生的概率为p ,则事件A 恰好发生次的概率为1k k n k n P X k C p p −==−()()",k=0,1,2…,n ,则称随机变量X 服从二项分布,记作x ~B (n ,p ).X1nP001nn C p p −() 1111n n C p p −−()1n n n C p p −()要点诠释:1E X np D X np p ==−(),()(). 【例】3为保护水资源,宣传节约用水,某校4. 名志愿者准备去附近的甲、乙、两三个公园进行宣传活动,每名志愿者都可以从三个公园中随机选择一个,且每人的选择相互独立.(1)求4人恰好选择了同一个公园的概率;(2)设选择甲公园的志愿者的人数为X ,试求X 的分布列及期望.【解析】(1)设“4人恰好选择了同一个公园”为事件A. 每名志愿者都有3种选择,4名志愿者的选择共有3’种等可能的情况,事件A 所包含的等可能事件的个数为3,所以431273P A ==(),故4人恰好选择了同一个公园的概率为127(2)设“一名志愿者选择甲公园”为事件C ,则13P C =(). 4人中选择甲公园的人数X 可看作4次独立重复试验中事件C 发生的次数. 因此,随机变量X 服从二项分布X 可取的值为0,1,2,3,4.4141233()()()i i P X i C −==,i=0,1,2,3,4.X 的分布列为:X 的期望为14433()E X np ==×=【变式】一家面包房根据以往某种将日销售量落入各组的频率视为概(1)求在未来连续3天里,有的概率;(2)用X 表示在未来3天里日方差D(X ).【解析】(1)设1A 表示事件“日销件“在未来连续3天里,有连续2天的1000600040002...P A =++()()2000350015..P A P =×==(),((2)X 的可能取值为0,1131061.P X C ==−()()(3333060216..P X C ===()(). 随机变量X 的分布列为:X P往某种面包的销售记录,绘制了日销售量的频率分布直视为概率,并假设每天的销售量相互独立.里,有连续2天的日销售量都不低于100个且另1天的日天里日销售量不低于100个的天数,求随机变量x 的分布日销售量不低于100个”,2A 表示事件“日销售量低于天的日销售量都不低于100个且另1天的日销售量低5006.×=,060601520108....B ×××=).1,2,3,相应的概率为:03010P X C ==−()(222130602882061060432.....P X C ===−=);()()()0 1 2 30064. 0288. 0432. 0216.分布直方图,如图所示. 天的日销售量低于50个的分布列、期望E(X )及量低于50个”,B 表示事售量低于50个”,因此360064..=); ;因为X~B (3,0. 6),所以期望30618..E X np ==×=(),方1306106072...D X p p =−=××−=()()().结论四结论四、、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012,,,,,,k n kN NMM nC P X k k m C C −−==== ()其中min{,},m M n =且*,,,,n N M N n M N N ≤≤∈. 要点诠释:21()()(),()()nM nM N M N n E X D X N N N −−==− 【例】4某小组共10人,利用假期参加义工活动,已知参加义工活动次数为1,2,3的人数分别为3,3,4. 现从这10人中随机选出2人作为该组代表参加座谈会.(1)设A 为事件“选出的2人参加义工活动次数之和为4”,求事件A 发生的概率;(2)设X 为选出的2人参加义工活动次数之差的绝对值,求随机变量X 的分布列和数学期望.【解析】(1)由已知得11234321013C C C P C ⋅+==,所以事件A 发生的概率为13. (2)随机变量X 的所有可能取值为0,1,2.222111111334333434222101010474012151515 ();();()C C C C C C C C C P X P X P X C C C +++========= 所以,随机变量x 的分布列为:随机变量X 的数学期望4740121151515()E X =×+×+×=.【变式】为了提高我市的教育教学水平,市教育局打算从红塔区某学校推荐的10名教师中任选3人去参加支教活动. 这10名教师中,语文教师3人,数学教师4人,英语教师3人.(1)求选出的语文教师人数多于数学教师人数的概率; (2)求选出的3人中,语文教师人数X 的分布列和数学期望.【解析】设事件i A 为“3人中有i 名语文教师”,j B 为“3人中有j 名数学教师”,事件A 为“语文教师人数多于数学教师人数”,所以3213412213333310021333331010101099121120C C C C C C C P A P A B P A B P A B P A C C C C ++++++==+++=()()(₂)()()31120=. (2)语文教师人数X 可取的值为0,1,2,3,依题意可得x~H (10,3,3),所以2217713331301310031211356301212020120,(),(),C C C P C C C C X P X P X C =========()3331031201()C P X C ===. 所以X 的分布列为:所以356321*********12012012010()E X =×+×+×+×=.结论五结论五、、利用期望与方差进行决策若我们希望实际的平均水平较理想时,一般先求随机变量12,ξξ的期望,若12()()E E ξξ=时,则用12(),()D D ξξ来比较这两个随机变量的偏离程度. 若1()E ξ与2()E ξ比较接近,且期望较大者的方差校小,显然该变量更好;若1()E ξ与2()E ξ比较接近且方差相差不大时,应根据不同选择给出不同的结论,是选择较理想的平均水平还是选择较稳定.【例5】改革开放以来,人们的支付方式发生了巨大转变. 近年来,移动支付已成为主要支付方式之一为了解某校学生上个月A ,B 两种移动支付方式的使用情况,从全校学生中随机抽取了100人,发现样本中,A ,B 两种支付方式都不使用的有5人,样本中仅使用A 和仅使用B 的学生的支付金额分布情况如下;支付方式支付金额(元)(0,1000](1000,2000]大于2000 仅使用A |18人 9人 3人 仅使用B10人14人1人(1)从全校学生中随机抽取1人,估计该学生上个月A ,B 两种支付方式都使用的概率; (2)从样本仅使用A 和仅使用B 的学生中各随机抽取1人,以X 表示这2人中上个月支付金额大于1000元的人数,求X 的分布列和数学期望;(3)已知上个月样本学生的支付方式在本月没有变化. 现从样本仅使用A 的学生中,随机抽查3人,发现他们本月的支付金额都大于2000元. 根据抽查结果,能否认为样本仅使用A 的学生中本月支付金额大于2000元的人数有变化?说明理由.【解析】(1)由题意得:从全校所有学生中随机抽取的100人中,A ,B 两种支付方式都不使用的有5人,仅使用A 的有30人,仅使用B 的有25人,所以A ,B 两种支付方式都使用的人数有:100-5-30-25=40. 从全校学生中随机抽取1人,估计该学生上个月A ,B 两种支付方式都使用的概率4004100.p ==.(2)从样本仅使用A 和仅使用B 的学生中各随机抽取1人,以X 表示这2人中上个月支付金额大于1000元的人数,则X 的可能取值为0,1,2. 样本仅使用A 的学生有30人,其中支付金额在(0,1000]的有l8人,超过1000元的有12人,样本仅使用B 的学生有25人,其中支付金额在(0. 1000]的有10人,超过1000元的有15人.所以1810180618151239013013025750253025307525;();P X P X ××+========()121518023025750256()P X ====×. 所以x 的分布列为:数学期望61360121252525()E X =×+×+×=.(3)不能认为样本仅使用A 的学生中本月支付金额大于2000元的人数有变化,理由如下:样本中仅使用A 的学生有30人,其中27人月支付金额不大于2000元,有3人月支付金额大于2000元,随机抽查3人,发现他们本月的支付金额都大于2000元的概率为3333014060C p C ==,虽然概率较小,但发生的可能性为14060,故不能认为样本仅使用A 的学生中本月支付金额大于2000元的人数有变化.。
随机变量及其分布总结1、定义:随着试验结果变化而变化的变量称为随机变量 .随机变量常用字母 X , Y ,ξ,η,… 表示.2、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3、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 4. 分布列的两个性质:(1)P i ≥0,i =1,2,…; (2)P 1+P 2+…=1. 5.求离散型随机变量ξ的概率分布的步骤: (1)确定随机变量的所有可能的值x i (2)求出各取值的概率p(ξ=x i )=p i (3)画出表格6.两点分布列:7超几何分布列: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 件次品数,则事件 {X=k }发生的概率为(),0,1,2,,k n kM NMnNC C P X k k m C --===,其中min{,}m M n =,且,,,,n N M N n M N N *≤≤∈.称分布列为超几何分布列.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8.离散型随机变量的二项分布:在一次随机试验中,某事件可能发生也可能不发生,在n 次独立重复试验中这个事件发生的次数ξ是一个随机变量.如果在一次试验中某事件发生的概率是P ,那么在n 次独立重复试验中这个事件恰好发生k 次的概率是k n k kn n q p C k P -==)(ξ,(k =0,1,2,…,n ,p q -=1).于是得到随机变量ξ的概率分布如下:ξ 01 … k … nPnn q p C 00111-n n q p C … kn k k n q p C - …q p C n n n称这样的随机变量ξ服从二项分布,记作ξ~B (n ,p ),其中n ,p 为参数。
第二章随机变量及其分布内容提要:一、随机变量的定义设是一个随机试验,其样本空间为,若对每一个样本点,都有唯一确定的实数与之对应,则称上的实值函数是一个随机变量(简记为)。
二、分布函数的概念和性质1.分布函数的定义设是随机变量,称定义在上的实值函数为随机变量的分布函数。
2.分布函数的性质(1) ,(2)单调不减性:,(3)(4)右连续性:。
注:上述4个性质是函数是某一随机变量的分布函数的充要条件。
在不同的教科书上,分布函数的定义可能有所不同,例如,其性质也会有所不同。
(5)注:该性质是分布函数对随机变量的统计规律的描述。
三、离散型随机变量1.离散型随机变量的定义若随机变量的全部可能的取值至多有可列个,则称随机变量是离散型随机变量。
2.离散型随机变量的分布律(1)定义:离散型随机变量的全部可能的取值以及取每个值时的概率值,称为离散型随机变量的分布律,表示为或用表格表示:或记为~(2)性质:,注:该性质是是某一离散型随机变量的分布律的充要条件。
其中。
注:常用分布律描述离散型随机变量的统计规律。
3.离散型随机变量的分布函数=,它是右连续的阶梯状函数。
4.常见的离散型分布(1)两点分布(0—1分布):其分布律为即(2)二项分布(ⅰ)二项分布的来源—重伯努利试验:设是一个随机试验,只有两个可能的结果及,,将独立重复地进行次,则称这一串重复的独立试验为重伯努利试验。
(ⅱ)二项分布的定义设表示在重伯努利试验中事件发生的次数,则随机变量的分布律为,,称随机变量服从参数为的二项分布,记作。
注:即为两点分布。
(3)泊松分布:若随机变量的分布律为,,则称随机变量服从参数为的泊松分布,记作(或。
离散型随机变量及其分布列知识集结知识元离散型随机变量及其分布列知识讲解1.离散型随机变量及其分布列【考点归纳】1、相关概念;(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.若ξ是随机变量,η=aξ+b,其中a、b是常数,则η也是随机变量.(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.2、离散型随机变量(1)随机变量:在随机试验中,试验可能出现的结果可以用一个变量X来表示,并且X是随着试验结果的不同而变化的,这样的变量X叫做一个随机变量.随机变量常用大写字母X,Y,…表示,也可以用希腊字母ξ,η,…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能一一列举出来,则称X为离散型随机变量.3、离散型随机变量的分布列.(1)定义:一般地,设离散型随机变量X的所有可能值为x1,x2,…,x n;X取每一个对应值的概率分别为p1,p2,…,p n,则得下表:X x1x2…x i…x nP p1p2…p i…p n该表为随机变量X的概率分布,或称为离散型随机变量X的分布列.(2)性质:①p i≥0,i=1,2,3,…,n;②p1+p2+…+p n=1.例题精讲离散型随机变量及其分布列例1.'袋中有2个白球,3个红球,5个黄球,这10个小球除颜色外完全相同.(1)从袋中任取3个球,求恰好取到2个黄球的概率;(2)从袋中任取2个球,记取到红球的个数为ξ,求ξ的分布列、期望E(ξ)和方差D(ξ).'例2.'甲、乙两人做定点投篮游戏,已知甲每次投篮命中的概率均为p,甲投篮3次均未命中的概率为,乙每次投篮命中的概率均为q,乙投篮2次恰好命中1次的概率为,甲、乙每次投篮是否命中相互之间没有影响.(1)若乙投篮3次,求至少命中2次的概率;(2)若甲、乙各投篮2次,设两人命中的总次数为X,求X的分布列和数学期望.'例3.'抛掷甲,乙两枚质地均匀且四面上分别标有1,2,3,4的正四面体,其底面落于桌面,记底面上所得的数字分别为x,y.记[]表示的整数部分,如:[]=1,设ξ为随机变量,ξ=[].(Ⅰ)求概率P(ξ=1);(Ⅱ)求ξ的分布列,并求其数学期望E(ξ).'当堂练习解答题练习1.'玉山一中篮球体育测试要求学生完成“立定投篮”和“三步上篮”两项测试,“立定投篮”和“三步上篮”各有2次投篮机会,先进行“立定投篮”测试,如果合格才能参加“三步上篮”测试.为了节约时间,每项测试只需且必须投中一次即为合格.小华同学“立定投篮”的命中率为,“三步上篮”的命中率为.假设小华不放弃任何一次投篮机会且每次投篮是否命中相互独立.(1)求小华同学两项测试均合格的概率;(2)设测试过程中小华投篮次数为X,求随机变量X的分布列和数学期望.'练习2.'某支教队有8名老师,现欲从中随机选出2名老师参加志愿活动,(1)若规定选出的至少有一名女老师,则共有18种不同的需安排方案,试求该支教队男、女老师的人数;(2)在(1)的条件下,记X为选出的2位老师中女老师的人数,写出X的分布列.'练习3.'装有除颜色外完全相同的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1个黑球赢2元,而每取出1个白球输1元,取出黄球无输赢.(1)以X表示赢得的钱数,随机变量X可以取哪些值?求X的分布列;(2)求出赢钱(即X>0时)的概率.'练习4.'将10个白小球中的3个染成红色,3个染成黄色,试解决下列问题:(1)求取出3个小球中红球个数ξ的分布列;(2)求取出3个小球中红球个数多于白球个数的概率.'练习5.'新高考改革后,假设某命题省份只统一考试数学和语文,英语学科改为参加等级考试,每年考两次,分别放在每个学年的上下学期,其余六科政治,历史,地理,物理,化学,生物则以该省的省会考成绩为准.考生从中选择三科成绩,参加大学相关院校的录取.(Ⅰ)若英语等级考试有一次为优,即可达到某“双一流”院校的录取要求.假设某考生参加每次英语等级考试事件是相互独立的,且该生英语等级考试成绩为优的概率为,求该考生直到高二下期英语等级考试才为优的概率(Ⅱ)据预测,要想报考某“双一流”院校,省会考的六科成绩都在95分以上,才有可能被该校录取假设某考生在省会考六科的成绩都考到95分以上的概率都是,设该考生在省会考时考到95以上的科目数为X求X的分布列及数学期望.'练习6.'某高中志愿者男志愿者5人,女志愿者3人,这些人要参加社区服务工作.从这些人中随机抽取4人负责文明宣传工作,另外4人负责卫生服务工作.(Ⅰ)设M为事件;“负责文明宣传工作的志愿者中包含女志愿者甲但不包含男志愿者乙”,求事件M发生的概率;(Ⅱ)设X表示参加文明宣传工作的女志愿者人数,求随机变量X的分布列与数学期望.'练习7.'今年学雷锋日,乌鲁木齐市某中学计划从高中三个年级选派4名教师和若干名学生去当学雷锋文明交通宣传志愿者,用分层抽样法从高中三个年级的相关人员中抽取若干人组成文明交通宣传小组,学生的选派情况如下:(Ⅰ)求x,y的值;(Ⅱ)若从选派的高一、高二、高三年级学生中抽取3人参加文明交通宣传,求他们中恰好有1人是高三年级学生的概率;(Ⅲ)若4名教师可去A、B、C三个学雷锋文明交通宣传点进行文明交通宣传,其中每名教师去A、B、C三个文明交通宣传点是等可能的,且各位教师的选择相互独立.记到文明交通宣传点A的人数为X,求随机变量X的分布列和数学期望。
第二章随机变量及其分布
内容提要:
一、随机变量的定义
设是一个随机试验,其样本空间为,若对每一个样本点,都有唯一确定的实数与之对应,则称上的实值函数是一个随机变量(简记为)。
二、分布函数的概念和性质
1.分布函数的定义
设是随机变量,称定义在上的实值函数
为随机变量的分布函数。
2.分布函数的性质
(1),
(2)单调不减性:,
(3)
(4)右连续性:。
注:上述4个性质是函数是某一随机变量的分布函数的充要条件。
在不同的教科书上,分布函数的定义可能有所不同,例如,其性质也会有所不同。
(5)
注:该性质是分布函数对随机变量的统计规律的描述。
三、离散型随机变量
1.离散型随机变量的定义
若随机变量的全部可能的取值至多有可列个,则称随机变量是离散型随机变量。
2.离散型随机变量的分布律
(1)定义:离散型随机变量的全部可能的取值以及取每个值时的概率值,称为离散型随机变量的分布律,表示为
或用表格表示:
x1x2…x n…
p k P1p2…p n…
或记为
~
(2)性质:,
注:该性质是是某一离散型随机变量的分布律的充要条件。
其中。
注:常用分布律描述离散型随机变量的统计规律。
3.离散型随机变量的分布函数
=,它是右连续的阶梯状函数。
4.常见的离散型分布
(1)两点分布(0—1分布):其分布律为
即
0 1
p 1–p p
(2)二项分布
(ⅰ)二项分布的来源—重伯努利试验:设是一个随机试验,只有两个可能的结果及,,将独立重复地进行次,则称这一串重复的独立试验为重伯努利试验。
(ⅱ)二项分布的定义
设表示在重伯努利试验中事件发生的次数,则随机变量的分布律为
,,
称随机变量服从参数为的二项分布,记作。
注:即为两点分布。
(3)泊松分布:若随机变量的分布律为
,,
则称随机变量服从参数为的泊松分布,记作(或。
高中数学系列2—3练习题(2.1)
一、选择题:
1、如果X是一个离散型随机变量,则假命题是( )
A. X取每一个可能值的概率都是非负数;
B. X取所有可能值的概率之和为1;
C. X取某几个值的概率等于分别取其中每个值的概率之和;
D. X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
2①某寻呼台一小时内收到的寻呼次数X;②在(0,1)区间内随机的取一个数X;③某超市
一天中的顾客量X 其中的X 是离散型随机变量的是( )
A .①;
B .②;
C .③;
D .①③
3、设离散型随机变量ξ的概率分布如下,则a 的值为( )
X
1 2 3 4
P
1
6 13
16
a
A .12
B .16
C .13
D .14
4、设随机变量X 的分布列为()()1,2,3,,,k P X k k n λ===⋯⋯,则λ的值为( )
A .1;
B .
12; C .13; D .14
5、已知随机变量X 的分布列为:()1
2
k p X k ==, ,3,2,1=k ,
则()24p X <≤=( ) A.163 B. 41 C. 161 D. 16
5 6、设随机变量X 等可能取1、2、3...n 值,如果(4)0.4p X ≤=,则n 值为( )
A. 4
B. 6
C. 10
D. 无法确定 7、投掷两枚骰子,所得点数之和记为X ,那么4X
=表示的随机实验结果是( )
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 8、设随机变量X 的分布列为()()21,2,3,,,k
P X k k n λ
==⋅=⋯⋯,则λ的值为( )
A .1;
B .12;
C .13;
D .1
4
二、填空题:
9 、下列表中能成为随机变量X 的分布列的是 (把全部正确的答案序号填上)
X -1 0 1 p
0.3
0.4
0.4
X
1 2 3
p
0.4
0.7 -0.1
X
5 0 -5 p
0.3
0.6
0.1
()1
2,1,2,3,
,21
k n P X k k n -===-
10、已知2Y X =为离散型随机变量,Y 的取值为1,2,3,,10,则X 的取值为
11、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X 可能取值为
三、解答题:
12、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;
(2)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?
13、一盒中放有大小相同的红色、绿色、黄色三种小球,已知红球个数是绿球个数的两倍,黄球个数是绿球个数的一半.现从该盒中随机取出一个球,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. 分析:欲写出ξ的分布列,要先求出ξ的所有取值,以及ξ取每一值时的概率.
14、一个类似于细胞分裂的物体,一次分裂为二,两次分裂为四,如此继续分裂有限多次,
()1
,2,3,4,5,P X k k k
===
④
⑤
而随机终止.设分裂n 次终止的概率是n
21
(n =1,2,3,…).记X 为原物体在分裂终止后所生成的子块数目,求(10)P X .
高中数学系列2—3练习题(2.1)参考答案
一、选择题:
1、D
2、D
3、C
4、B
5、A
6、C
7、D
8、C
二、填空题: 9、 ③④ 10、
13579,1,,2,,3,,4,,522222
11、 3,4,5 三、解答题:
12、解:(1)依题意得η=2(ξ-4)+10,即η=2ξ+2
(2)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.
13、解:设黄球的个数为n ,由题意知
绿球个数为2n ,红球个数为4n ,盒中的总数为7n . ∴ 44(1)77n P X n ==
=,1(0)77n P X n ===,22(1)77
n P X n =-==. 所以从该盒中随机取出一球所得分数X 的分布列为
X 1 0 -1
P
74
71 7
2
14、解:依题意,原物体在分裂终止后所生成的数目X 的分布列为
X 2 4 8 16 ... n 2
...
P
21 41 81 16
1 ...
n 2
1
... ∴ (10)(2)(4)(8)P X P X P X P X ≤==+=+==8
842=++.。