2.3 常用的离散型分布
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2.3 离散型随机变量的分布列及其期望基础梳理1.离散型随机变量的分布列(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,随机变量常用字母X,Y,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)分布列设离散型随机变量X可能取得值为x1,x2,…,x i,…x n,X取每一个值x i(i=1,2,…,n)的概率为P(X=x i)=p i,则称表X x1x2…x i…x nP p1p2…p i…p n为随机变量X的概率分布列,简称X的分布列.(4)分布列的两个性质①p i≥0,i=1,2,…,n;②p1+p2+…+p n=_1_.2.两点分布如果随机变量X的分布列为X 10P p q其中0<p<1,q=1-p,则称离散型随机变量X服从参数为p的两点分布.3.超几何分布列在含有M件次品数的N件产品中,任取n件,其中含有X件次品数,则事件{X=k}发生的概率为:P(X=k)=C k M C n-kN-MC n N(k=0,1,2,…,m),其中m=min{M,n},且n≤N,M≤N,n、M、N∈N*,则称分布列X 01…mP C0M·C n-0N-MC n NC1M C n-1N-MC n N…C m M C n-mN-MC n N为超几何分布列.4.二项分布在n 次独立重复试验中,设事件A 发生的次数为k ,在每次试验中事件A 发生的概率为p ,那么在n 次独立重复试验中,事件A 恰好发生k 次的概率为P (X =k )=C k n p k (1-p )n -k(k =0,1,2,…,n ),此时称随机变量X 服从二项分布,记作X ~B (n ,p ),并称p 为成功概率. 5.离散型随机变量的均值与方差 若离散型随机变量X 的分布列为X x 1 x 2 … x i … x n Pp 1p 2…p i…p n基础训练1.抛掷均匀硬币一次,随机变量为( ).A .出现正面的次数B .出现正面或反面的次数C .掷硬币的次数D .出现正、反面次数之和2.如果X 是一个离散型随机变量,那么下列命题中假命题是( ). A .X 取每个可能值的概率是非负实数 B .X 取所有可能值的概率之和为1C .X 取某2个可能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(1)均值称E (X )=x 1p 1+x 2p 2+…+x i p i +…+x n p n 为随机变量X 的均值 或 ,它反映了离散型随机变量取值的 .(2)方差称D (X )=∑i =1n[x i -E (X )]2p i 为随机变量X 的方差,它刻画了随机变量X 与其均值E (X )的平均 ,其算术平方根D (X )为随机变量X 的标准差.数学期望 平均水平 偏离程度3.已知随机变量X 的分布列为:P (X =k )=12k ,k =1,2,…,则P (2<X ≤4)等于( ). A.316 B.14 C.116 D.5164.袋中有大小相同的5只钢球,分别标有1,2,3,4,5五个号码,任意抽取2个球,设2个球号码之和为X ,则X 的所有可能取值个数为( ). A .25 B .10 C .7 D .65.设某运动员投篮投中的概率为P =0.3,则一次投篮时投中次数的分布列是________. 6.小王通过英语听力测试的概率是13,他连续测试3次,那么其中恰有1次获得通过的概率是( ).A.49B.29C.427D.227由统计数据求离散型随机变量的分布列【例1】某公司有5万元资金用于投资开发项目,如果成功,一年后可获利12%;一旦失败,一年后将丧失全部资金的50%.下表是过去200例类似项目开发的实施结果:投资成功 投资失败 192次8次则该公司一年后估计可获收益的期望是________.(1)可设出随机变量Y ,并确定随机变量的所有可能取值作为第一行数据;(2)由统计数据利用事件发生的频率近似地表示该事件的概率作为第二行数据.由统计数据得到分布列可帮助我们更好理解分布列的作用和意义.【训练1】某射手进行射击训练,假设每次射击击中目标的概率为35,且各次射击的结果互不影响.(1)求射手在3次射击中,至少有两次连续击中目标的概率(用数字作答);(2)求射手第3次击中目标时,恰好射击了4次的概率(用数字作答);(3)设随机变量ξ表示射手第3次击中目标时已射击的次数,求ξ的分布列【例2】►某饮料公司招聘了一名员工,现对其进行一项测试,以便确定工资级别.公司准备了两种不同的饮料共8杯,其颜色完全相同,并且其中4杯为A饮料,另外4杯为B饮料,公司要求此员工一一品尝后,从8杯饮料中选出4杯A饮料.若4杯都选对,则月工资定为3 500元;若4杯选对3杯,则月工资定为2 800元;否则月工资定为2 100元.令X表示此人选对A 饮料的杯数.假设此人对A和B两种饮料没有鉴别能力.(1)求X的分布列;(2)求此员工月工资的期望.求离散型随机变量的分布列,首先要根据具体情况确定X的取值情况,然后利用排列、组合与概率知识求出X取各个值的概率.而超几何分布就是此类问题中的一种.【训练2】着健康、低碳的生活理念,租自行车骑游的人越来越多,某自行车租车点的收费标准是每车每次租车时间不超过两小时免费,超过两小时的部分每小时收费2元(不足1小时的部分按1小时计算).有甲、乙两人相互独立来该租车点租车骑游(各租一车一次).设甲、乙不超过两小时还车的概率分别为14,12;两小时以上且不超过三小时还车的概率分别为12,14;两人租车时间都不会超过四小时.(1)求甲、乙两人所付的租车费用相同的概率;(2)设甲、乙两人所付的租车费用之和为随机变量ξ,求ξ的分布列及数学期望E(ξ).【例3】►(某毕业生参加人才招聘会,分别向甲、乙、丙三个公司投递了个人简历.假定该毕业生得到甲公司面试的概率为23,得到乙、丙两公司面试的概率均为p,且三个公司是否让其面试是相互独立的.记X为该毕业生得到面试的公司个数.若P(X=0)=112,则随机变量X的数学期望E(X)=________.本题考查了相互独立事件同时发生的概率求法以及分布列,期望的相关知识,公式应用,计算准确是解题的关键.【训练3】某地有A、B、C、D四人先后感染了甲型H1N1流感,其中只有A到过疫区.B肯定是受A感染的.对于C,因为难以断定他是受A还是受B感染的,于是假定他受A和受B感染的概率都是12.同样也假定D受A、B和C感染的概率都是13.在这种假定之下,B、C、D中直接受A感染的人数X就是一个随机变量.写出X的分布列(不要求写出计算过程),并求X的均值(即数学期望).【例4】►一名学生每天骑车上学,从他家到学校的途中有6个交通岗,假设他在各个交通岗遇到红灯的事件是相互独立的,并且概率都是1 3.(1)设X为这名学生在途中遇到红灯的次数,求X的分布列;(2)设Y为这名学生在首次停车前经过的路口数,求Y的分布列;(3)求这名学生在途中至少遇到一次红灯的概率.独立重复试验是相互独立事件的特例(概率公式也是如此),就像对立事件是互斥事件的特例一样,只要有“恰好”字样的用独立重复试验的概率公式计算更简单,就像有“至少”或“至多”字样的题用对立事件的概率公式计算更简单一样.【训练4】某地区为下岗人员免费提供财会和计算机培训,以提高下岗人员的再就业能力,每名下岗人员可以选择参加一项培训、参加两项培训或不参加培训,已知参加过财会培训的有60%,参加过计算机培训的有75%,假设每个人对培训项目的选择是相互独立的,且各人的选择相互之间没有影响.(1)任选1名下岗人员,求该人参加过培训的概率;(2)任选3名下岗人员,记X为3人中参加过培训的人数,求X的分布列.巩固提升1、设每个工作日甲、乙、丙、丁4人需使用某种设备的概率分别为0.6,0.5,0.5,0.4,各人是否需使用设备相互独立.,则同一工作日至少3人需使用设备的概率为______________;2、甲、乙、丙三个同学一起参加某高校组织的自主招生考试,考试分笔试和面试两部分,笔试和面试均合格者将成为该高校的预录取生(可在高考中加分录取),两次考试过程相互独立.根据甲、乙、丙三个同学的平时成绩分析,甲、乙、丙三个同学能通过笔试的概率分别是0.6、0.5、0.4,能通过面试的概率分别是0.6、0.6、0.75.(1)求甲、乙、丙三个同学中恰有一人通过笔试的概率;(2)求经过两次考试后,至少有一人被该高校预录取的概率.3.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).(Ⅰ)求选出的3名同学是来自互不相同学院的概率;(Ⅱ)设X为选出的3名同学中女同学的人数,求随机变量X的分布列和数学期望.4.某商场举行有奖促销活动,顾客购买一定金额的商品后即可抽奖,每次抽奖都是从装有4个红球、6个白球的甲箱和装有5个红球、5个白球的乙箱中,各随机摸出1个球,在摸出的2个球中,若都是红球,则获一等奖;若只有1个红球,则获二等奖;若没有红球,则不获奖.(1)求顾客抽奖1次能获奖的概率;(2)若某顾客有3次抽奖机会,记该顾客在3次抽奖中获一等奖的次数为X,求X的分布列、数学期望和方差.。