苏教版高中数学选修(2-3)-2.1同步检测:随机变量及其概率分布1
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随机变量及其概率分布一.教学目标(1)在对具体问题的分析中,了解随机变量、离散型随机变量的意义,理解取有限值的离散型随机变量及其概率分布的概念;(2)会求出某些简单的离散型随机变量的概率分布,认识概率分布对于刻画随机现象的重要性;二.教学重点,难点(1)理解取有限值的随机变量及其分布列的概念;(2)初步掌握求解简单随机变量的概率分布.三.教学过程一.问题情境伴随着科技的发展,人类社会进入“数字化时代”,我们生活的各类信息都可转化为数字。
就数学本身而言,将研究对象数字化的做法更是比比皆是。
下面看现象:1在一块地里种下10棵树苗,成活的树苗棵数X是 0,1,…,10中的某个数;2抛掷一颗骰子,向上的点数Y是1,2,3,4,5,6中的某一个数;3新生婴儿的性别,抽查的结果可能是男,也可能是女.如果将男婴用0表示,女婴用1表示,那么抽查的结果Z是0和1中的某个数;……二.学生活动问题1:X=0表示? X=3表示?X=5表示?Y=6表示?Z=1表示?问题2:观察上述结论的左右两边,从数字化的角度思考上述现象有哪些共同特点?X ,表示成活1棵;……1上面的植树问题中成活的树苗棵数X:12上述现象中的,Y,Z,实际上是把每个随机试验的基本事件都对应一个确定的实数,即在试验结果(样本点)与实数之间建立了一个映射.三.建构数学1.随机变量:(1)定义: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.(2)表示:通常用大写拉丁字母X ,Y ,Z (或小写希腊字母ξ,η,ζ)等表示,用小写拉丁字母x ,y ,z (加上适当下标)等表示随机变量取的可能值.2.随机变量的概率分布:1概率分布列:一般地,假定随机变量X 有n 个不同的取值,它们分别是1x ,2x ,…,n x ,且()i i P X x p ==,1,2,,i n =⋅⋅⋅,① 则称①为随机变量X 的概率分布列,简称为X 的分布列.(2)概率分布表:也可以将①用表的形式来表示.我们将表称为随机变量X 的概率分布表.它和①都叫做随机变量X 的概率分布.3.随机变量分布列的性质:(1)0i p ≥; (2)121n p p p ++⋅⋅⋅+=.四.数学运用例1.(1)掷一枚质地均匀的硬币一次,用X 表示掷得正面的次数,则随机变量X 的可能取值有哪些?(2)一实验箱中装有标号为1,2,3,3,4的五只白鼠,从中任取一只,记取到的白鼠的标号为Y ,则随机变量Y 的可能取值有哪些?e:写出下列各随机变量可能的取值1盒中装有6支白粉笔和2支红粉笔,从中任意 取出3支,其中所含白笔的支数X ;2从4张已编有1~4的卡片中任意取出2张,被取出的卡片号数之和Y ;3一袋中装有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为Z 。
课后导练基础达标1. 抛掷2颗骰子,所得点数之和记为X ,那么X =4表示的随机试验结果是( ) A .2颗都是4点 B .1颗1点,另1颗3点 C.2颗都是2点 D.1颗是1点,另1颗是3点,或者2颗都是2点解析:由于抛掷1颗骰子,可能出现的点数是1,2,3,4,5,6这6种情况之一,而X 表示抛掷2颗骰子所得到的点数之和,所以X =4=1+3=2+2表示的随机试验结果是:1颗是1点,另1颗是3点,或者2颗都是2点.故选D. 答案:D2.下列4个表格中,可以作为离散型随机变量分布列的一个是( ) A .X 0 1 2 P0.30.40.5B .X 0 1 2 P0.3-0.10.8C.X 1 2 3 4 P0.20.50.3D.X 012P71 72 73 解析:利用离散型随机变量的分布列的性质检验即可. 答案:C3.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)等于( ) A .0B .21C.31D.32 解析:设X 的分布列为X1P p 2p即“X =0”表示试验失败,“X =1”表示试验成功,设失败率为p ,则成功率为2p . ∴由p +2p =1,得p =31.故应选C. 答案:C4.设ξ的概率分布如下,则正确的是( )ξ X 1 X 2 … X n P iP 1P 2…P nA .P i ≥0B .P 1+P 2+…+P n =1 C.P i ≥0且P 1+P 2+…+P n =1 D.0≤P i ≤1 解析:由离散型随机变量的分布列性质可知选C. 答案:C5.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________.解析:此分布列为两点分布列. 答案:X1P 0.7 0.36.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)=54C C C 362412363402=+C C C . 答案:547.在掷一枚图钉的随机试验中,令X =⎩⎨⎧针尖向下针尖向上,,0,1,如果针尖向上的概率为0.8,试写出随机变量X 的分布列为__________. 答案:X1P 0.2 0.88.某人进行一项试验,若试验成功则停止试验,若试验失败,则再重新试验一次;若试验3次均失败,则放弃试验.若此人每次试验成功的概率为32,求此人试验次数ξ的分布列. 解析:试验次数ξ的可能值为ξ=1,2,3,且P (ξ=1)=32,P (ξ=2)=31×32=92, P (ξ=3)= 31×31×(31+32)=91,所以ξ的分布列为ξ 123P32 92 91 9.将3个不同小球任意地放入4个大小有别的玻璃杯中去,杯子中球的最大个数记为X ,求X 的分布列.解:依题意,可知杯子中球的最大个数X 的所有可能值为1,2,3.当X =1时,对应于4个杯子中恰有三个杯子各放一球的情形;当X =2时,对应于4个杯子中恰有一个杯子放两球的情形;当X =3时,对应于4个杯子恰有一个杯子放三个球的情形.当X =1时,P (X )=;834334=A当X =2时,P (X )=16943131423=••C C C ;当X =3时,P (X )=1614314=C .依上可得X 的分布列为X 123P83169 161 10.设离散型随机变量ξ所有可能值为1,2,3,4,且P (ξ=k )=ak (k =1,2,3,4). (1)求常数a 的值;(2)求随机变量ξ的分布列; (3)求P (2≤ξ<4).解:(1)由随机变量的分布列的性质,得 P (ξ=1)+P (ξ=2)+P (ξ=3)+P (ξ=4)=1, 故a +2a +3a +4a =1,因此a =101. (2)由(1)知P (ξ=1)= 101,P (ξ=2)=51, P (ξ=3)= 101,P (ξ=4)=52.故ξ的分布列为ξ 1234P10151 103 52 (3)P (2≤ξ<4)=P (ξ=2)+P (ξ=3) =2110351=+. 综合运用11.设ξ的概率分布如下,则P 等于( )ξ -11P21 31 p -31 A .0 B .61 C. 31D.51 解析:∵313121++-p =1,∴p =61.答案:Bξ -1 0 1Pa31 61 则a 等于( ) A .0B .1C. 31D.21解析:由a +6131+ =1,得a =21.故选D. 答案:D拓展探究13. 一盒中有9个正品和3个次品零件,每次取一个零件,如果取出的是次品将不再放回,求在取得正品前已取出的次品数X 的概率分布,并求)2521(≤≤x p .解:易知,X 的可能取值为0,1,2,3这四个数,而X =k 表示共取了k+1次零件,前k 次取得的都是次品,第k+1次才取得正品,其中k=0,1,2,3. 当X =0时,即第一次取到正品,试验终止,此时,P (X =0)=4311219=C C ;当X =1时,即第一次取次品,第二次取正品,P (X =1)=4491111911213=•C C C C ;仿上,可得P (X =2)=2209109112123110191111211213=⨯⨯=••C C C C C C ; P (X =3)=2201101112123110111111211213=⨯⨯=••C C C C C C . X 0123P43 449 2209 2201 P (2≤X ≤2)=P (X =1)+P (X =2)=11022022044==+ .。
第2章概率2.1 随机变量及其概率分布5分钟训练(预习类训练,可用于课前)1。
抛掷2颗骰子,所得点数之和记为X,那么X=4表示的随机试验结果是()A。
2颗都是4点B。
1颗1点,另1颗3点C。
2颗都是2点D.1颗是1点,另1颗是3点,或者2颗都是2点答案:D解析:由于抛掷1颗骰子,可能出现的点数是1,2,3,4,5,6这6种情况之一,而X表示抛掷2颗骰子所得到的点数之和,所以X=4=1+3=2+2表示的随机试验结果是:1颗是1点,另1颗是3点,或者2颗都是2点。
故选D.A.p i≥0 B。
p1+p2+…+p n=1C.p i≥0且p1+p2+…+p n=1D.0≤p i≤1答案:C解析:由离散型随机变量的分布列性质可知选C.3。
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_____________.10分钟训练(强化类训练,可用于课中)1.投掷均匀硬币一次,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、反面次数之和答案:A解析:掷一枚硬币,可能出现的结果是正面向上或反面向上,以一个标准如正面向上的次数来描述这一随机试验,那么正面向上的次数就是随机变量ξ,ξ的取值是0,1,故A正确;而B中标准模糊不清,C中掷硬币次数是1,不是随机变量;D中对应的事件是必然事件。
2。
给出下列A、B、C、D四个表,其中能成为随机变量ξ的分布列的是()答案:B解析:对于表A :由于0.6+0.3=0。
9<1,故不能成为随机变量ξ的分布列;仿上,可知对于表C,有21+41+81+…+n 21=1-n 21<1;对于表D,知31+31×32+31×(32)2+…+31×(32)n =31[1+32+(32)2+…+(32)n =1-(32)n+1<1,故表C 、D 均不能成为随机变量ξ的分布列;对于B,由于0.902 5+0.095+0.002 5=1,故表B 可以成为随机变量ξ的分布列.3。
2.1 随机变量及其概率分布基础训练1.①某寻呼台一小时内收到的寻呼次数ξ;②长江上某水文站观察到一天中的水位ξ;③某超市一天中的顾客量ξ 其中的ξ是离散型随机变量的是【 】A .①B .②C .②③D .①③2.下列叙述中,是离散型随机变量的为【 】A .某人早晨在车站等出租车的时间B .将一颗均匀硬币掷十次,出现正面或反面的次数C .连续不断的射击,首次命中目标所需要的次数D .袋中有2个黑球6个红球,任取2个,取得一个红球的可能性3.随机变量ξ的所有等可能取值为1,2,,n …,若()40.3P ξ<=,则【 】A .3n =B .4n =C .10n =D .不能确定4.抛掷两次骰子,两个点的和不等于8的概率为【 】A .1112B .3136C .536D .112 5.如果ξ是一个离散型随机变量,则假命题是【 】A . ξ取每一个可能值的概率都是非负数;B . ξ取所有可能值的概率之和为1C . ξ取某几个值的概率等于分别取其中每个值的概率之和D . ξ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6.抛掷两枚骰子一次,设η为第一枚骰子与第二枚骰子的点数之差,则它的所有可能取值为【 】A .N ∈≤≤ηη,50B . N ∈≤≤ηη,61C . Z ∈≤≤-ηη,05D . Z ∈≤≤-ηη,557. 写出下列随机变量可能取的值,并说明随机变量所取的值表示的随机试验的结果(1)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ξ;(2)某单位的某部电话在单位时间内收到的呼叫次数η8.袋中有大小相同的5个小球,分别标有1、2、3、4、5五个号码,现在在有放回的条件下取球两次,设两次小球号码之和为Y,则Y所有可能值的个数?{Y=4}的概率是多少?拓展训练1.下列叙述中,是随机变量的有【】①某工厂加工的零件,实际尺寸与规定尺寸之差;②标准状态下,水沸腾的温度;③某大桥一天经过的车辆数;④向平面上投掷一点,此点坐标.A.②③B.①②C.①③④D.①③2.抛掷两枚骰子一次,记第一枚骰子掷出的点数与第二枚骰子掷出的点数之差为X,则“X>4”表示的实验结果是【】A.第一枚6点,第二枚2点B.第一枚5点,第二枚1点C.第一枚1点,第二枚6点D.第一枚6点,第二枚1点3.从标有1~10的10支竹签中任取2支,设所得2支竹签上的数字之和为X,那么随机变量X可能的取值有【】A.17个B.18个C.19个D.20个4.袋中有大小相同的红球6个,白球5个,从袋中每次任取一球(不放回),直到取出球是白球为止,取球次数是一个随机变量,这个随机变量的可能取值为.5.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,(1)他收旅客的租车费η是否也是一个随机变量?如果是,找出租车费η与行车路程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?这种情况下,停车累计时间是否也是一个随机变量?参考答案基础训练1.B2.C3.C4.B5.D6.D7. (1) ξ可取3,4,5ξ=3,表示取出的3个球的编号为1,2,3;ξ=4,表示取出的3个球的编号为1,2,4或1,3,4或2,3,4;ξ=5,表示取出的3个球的编号为1,2,5或1,3,5或1,4,5或2,3或3,4,5(2)η可取0,1,…,n ,η=i ,表示被呼叫i 次,其中i=0,1,2,…8.可取2~10之间的所有整数,共有9个;{Y =4}表示“第一次抽1号、第二次抽3号,或者第一次抽3号、第二次抽1号,或者第一次、第二次都抽2号”.所以253553)4(=⨯==Y P拓展训练1.C2. D3.A4.1,2,3,4,5,65. (1)依题意得η=2(ξ-4)+10,即η=2ξ+2.随机变量ξ是关于试验结果的函数,即每一个试验结果对应着一个实数;随机变量ξ的线性组合η=a ξ+b (其中a 、b 是常数)也是随机变量.(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.停车累计时间不足五分钟,按五分钟计.所以,停车累计时间也是随机变量,可能取10~15之间的任一值.。
2.1 随机变量及其概率分布 同步练测1.已知随机变量ξ的概率分布为P (ξ=k )=k21,k =1,2,…,n,则P (2<ξ≤4)等于______2.一个袋中装有大小相同的5个球,分别标有号码1,2,3,4,5.在有放回的条件下先后取两次,用ξ表示两次取得球的号码之和,则ξ所有可能取值的个数是______ 设离散型随机变量的概率分布如下: 已知随机变量的概率分布如下: 5.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概率分布是______. 6.离散型随机变量X 的概率分布规律为P (X =n )=(n =1,2,3,4),其中a 是常数,则P (<X <)的值为_____. (1)x = ;(2)P (η¿3)= .其中a ,b ,c 成等差数列,则P (|X |=1)=______.二、解答题(本题共3小题,共52分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤) 9.(16分)袋中有1个白球和4个黑球,每次从中任取一个球,每次若取出黑球不再放回,直到取出白球为止,求取球次数X 的概率分布.10.(16分)一袋中装有5只球,编号为1,2,3,4,5,在袋中同时取3只,以ξ表示取出的3只球中的最大号,写出随机变量ξ的概率分布11.(20分)以下茎叶图记录了甲、乙两组各四名同学的植树棵数分别从甲、乙两组中各随机选取一名同学,求这两名同学的植树总棵数Y的概率分布.2.1 随机变量及其概率分布同步练测答题纸得分:一、填空题1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.二、解答题9.10.11.2.1 随机变量及其概率分布同步练测参考答案一、填空题1.163解析:P(2<ξ≤4)=P(ξ=3)+P(ξ=4)=321+421=1632.9 解析:ξ可取2,3,4,5,6,7,8,9,10,共9个值.3.13解析:由离散型随机变量概率分布的性质,知P(X=1)+P(X=2)+P(X=3)+P(X=4)=1,所以p= P(X=4)=1- 16- 13- 16=13.4.1 解析:由概率分布的性质知kn·n=1,∴k=1.5.6. 解析:由(+++)×a=1,知a=1,∴ a=.故P(<X<)=P(1)+P(2)=×+×=.7.(1)0 (2)0.45解析:(1)由概率分布的性质,得0.2+x+0.35+0.1+0.15+0.2=1,解得x=0.(2)P(η>3)=P(η=4)+P(η=5)+P(η=6)=0.1+0.15+0.2=0.45.8.解析:∵ a,b,c成等差数列,∴ 2b=a+c.又a+b+c=1,∴ b=,∴ P(|X|=1)=a+c=.二、解答题9.解:X的可能取值为1,2,3,4,5,则第一次取到白球的概率为P (X=1)=15,第二次取到白球的概率为P(X=2)=45×14= 15,第三次取到白球的概率为P(X=3)= 45×34×13= 15,第四次取到白球的概率为P(X=4)=45×34×23×12= 15,第五次取到白球的概率为P(X=5)=45×34×23×12×11=15.所以X的概率分布为10.解:根据题意可知随机变量ξ的取值为3,4,5当ξ=3时,即取出的三只球中最大号码为3,则其他两球的编号只能是1,2,故P(ξ=3)=3522CC=101当ξ=4时,即取出的三只球中最大号码为4,则其他两球只能在编号为1,2,3的3个球中取2个,故P(ξ=4)=3523CC=103同理P(ξ=5)=3524CC=10611.解:分别从甲、乙两组中各随机选取一名同学的方法种数是4×4=16,这两名同学植树总棵数Y的取值分别为17,18,19,20,21,P(Y=17)==,P(Y=18)==,P(Y=19)==,P(Y=20)==,P(Y=21)==,则这两名同学的植树总棵数Y的概率分布是。
第2章概率2.1随机变量及其概率分布(一)一、基础达标1.袋有2个黑球和6个红球,从任取两个,可以作为随机变量的是________.(填序号)①取到的球的个数;②取到红球的个数;③至少取到一个红球;④至少取到一个红球的概率.2.下列随机变量:①某电话亭内的一部电话1小时内使用的次数记为X;②某人射击2次,击目标的环数之和记为X;③测量一批电阻,在950 Ω 1 200 Ω之间的阻值记为X;④一个在数轴上随机运动的质点,它在数轴上的位置记为X.其是离散型随机变量的是________.3.袋装有大小相同的5个球,分别标有1,2,3,4,5五个号码,现在在有放回取的条件下依次取两个球,设两个球号码之和为随机变量ξ,则ξ所有可能取值的个数是________.4.某人射击的命率为(0<<1),他向一目标射击,当第一次射目标则停止射击,射击次数的取值是__________________.5.在一次比赛,需回答三个问题,比赛规则规定:每题回答正确得100分,回答不正确得-100分,则选手甲回答这三个问题的总得分ξ的所有可能取值是______________.6.一木箱装有8个同样大小的篮球,编号为1,2,3,4,5,6,7,8,现从随机取3个篮球,以ξ表示取的篮球的最大号码,则ξ=8表示的试验结果有______种.7.一个袋装有5个白球和5个黑球,从任取3个,其所含白球的个数为ξ.(1)列表说明可能现的结果与对应的ξ的值.(2)若规定抽取的3个球,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.二、能力提升8.设实数x ∈R ,记随机变量ξ=⎩⎪⎨⎪⎧ 1,x ∈(0,+∞),0,x =0,-1,x ∈(-∞,0).则不等式1x≥1的解集所对应的ξ的值为________. 9.袋 装有大小和颜色均相同的5个乒乓球,分别标有数字1,2,3,4,5,现从 任意抽取2个,设两个球上的数字之积为X ,则X 所有可能值的个数是________.10.一用户在打电话时忘记了最后3个号码,只记得最后3个数两两不同,且都大于5.于是他随机拨最后3个数(两两不同),设他拨到正确号码的次数为X ,随机变量X 的可能值有________个.11.设一汽车在开往目的地的道路上需经过5盏信号灯,ξ表示汽车首次停下时已通过的信号灯的盏数,写 ξ所有可能取值并说明这些值所表示的试验结果.12.小王钱夹 只剩有20元、10元、5元和1元的人民币各一张.他决定随机抽 两张,用 买晚餐,用X 表示这两张金额之和.写 X 的可能取值,并说明所取值表示的随机试验结果.三、探究与创新13.写 下列随机变量可能的取值,并说明随机变量所表示的随机试验的结果.在一个盒子 ,放有标号分别为1,2,3的三张卡片,现从这个盒子 ,有放回地先后抽得两张卡片的标号分别为x ,y ,记ξ= x -2 + y -x .答案精析1.②解析 袋 有2个黑球和6个红球,从 任取两个,取到球的个数是一个固定的数字,不是随机变量,故①不是;取到红球的个数是一个随机变量,它的可能取值是0,1,2,故②是;至少取到一个红球表示取到一个红球,或取到两个红球,表示一个事件,故③不是;至少取到一个红球的概率是一个古典概型的概率问题,不是随机变量,故④不是,故填②.2.①②3.9解析 两个球号码之和可能为2,3,4,5,6,7,8,9,10,共9个.4.1,2,3,…,n ,…解析 射击次数至少1次,由于命 率 <1,所以,这个人可能永远不会击 目标.5.300分,100分,-100分,-300分解析 有全对,两对一错,两错一对,全错四种结果,相应得分为300分,100分,-100分,-300分.6.21解析 ξ=8表示3个篮球 一个编号是8,另外两个从剩余7个号 选2个,有 27种方法,即21种.7.解 (1)列表如下: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.8.1解析 解1x≥1得其解集为{x 0<x ≤1},∴ξ=1. 9.10解析 X 的所有可能值有1×2,1×3,1×4,1×5,2×3,2×4,2×5,3×4,3×5,4×5,共计10个. 10.24解析 后3个数是从6,7,8,9四个数 取3个组成的,共有A 34=24(个).11.解 ξ=0,1,2,3,4,5.ξ= ( =0,1,2,3,4)表示在遇到第 +1盏信号灯时首次停下.ξ=5表示在途 没有停下,直达目的地.12.解 X 的可能取值为6,11,15,21,25,30.其 ,X =6,表示抽到的是1元和5元;X=11,表示抽到的是1元和10元;X=15,表示抽到的是5元和10元;X=21,表示抽到的是1元和20元;X=25,表示抽到的是5元和20元;X=30,表示抽到的是10元和20元.13.解因为x,y可能取的值为1,2,3,所以0≤x-2 ≤1,0≤x-y≤2,所以0≤ξ≤3,所以ξ可能的取值为0,1,2,3.用(x,y)表示第一次抽到卡片号码为x,第二次抽得号码为y,则随机变量ξ取各值的意义为:ξ=0表示两次抽到卡片编号都是2,即(2,2).ξ=1表示(1,1),(2,1),(2,3),(3,3)ξ=2表示(1,2),(3,2)ξ=3表示(1,3),(3,1).。
第2章 概 率2.1 随机变量及其概率分布一、填空题1.10件产品 有2件次品,从 任取两件, ①取到的两件都是次品; ②取到次品的概率; ③取到次品的件数; ④取到正品的件数.其 是随机变量的为________.2.某项试验的成功率是失败率的2倍,用随机变量ξ描述1次试验的成功次数,则 (ξ=1)=________.3.设随机变量X 的可能取值为1,2,3,…,n ,且取每个值的概率均相同,若 (X <3)=0.2,则整数n 的值为________.4.设随机变量ξ的可能取值为5,6,7,…,16这12个值,且取每个值的概率均相同,则 (ξ>8)=________, (6<ξ≤14)=________.5.一木箱 装有8个同样大小的篮球,分别编号为1,2,3,4,5,6,7,8,现从 随机取 3个篮球,以ξ表示取 的篮球的最大号码,则ξ=8表示的试验结果有________种.6.一用户在打电话时忘记了最后3个号码,只记得最后3个数两两不同,且都大于5.于是他随机拨最后3个数(两两不同),设他拨到的号码为X ,随机变量X 的可能取值有________个.7.在一次比赛 ,需回答三个问题,比赛规则规定:每题回答正确得100分,回答不正确得-100分,则选手甲回答这三个问题的总得分ξ的所有可能取值是____________. 8.抛掷2颗骰子,所得点数之和X 是一个随机变量,则 (X ≤4)=________.9.一批产品分为一、二、三级,其 一级品是二级品的两倍,三级品是二级品的一半,从这批产品 随机抽取一个检验,其级别为随机变量ξ,则 ⎝⎛⎭⎫13≤ξ≤53=________. 10.由于电脑故障,使得随机变量X 的概率分布 部分数据丢失,以□代替,其表如下:根据该表可知X 取奇数值时的概率是________.11.把3个骰子全部掷 ,设 现6点的骰子个数是X ,则有 (X <2)=________. 二、解答题12.一个盒子 装有5个白色玻璃球和6个红色玻璃球,从 摸 两球,记X =⎩⎪⎨⎪⎧0(两球全红),1(两球非全红),求X 的概率分布.13.将一颗骰子掷两次,求两次掷 的最大点数ξ的概率分布.三、探究与拓展14.若随机变量X 的概率分布列为 (X =n )=an (n +1)(n =1,2,3,4),其 a 是常数,则 ⎝⎛⎭⎫12<X <52=____________.15.在一次购物抽奖活动,假设某10张奖券有一等奖奖券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.某顾客从此10张奖券任抽2张,求:(1)该顾客奖的概率;(2)该顾客获得的奖品总价值X的概率分布,并求(5≤X≤25)的值.答案精析1.③④ 2.23 3.10 4.23 23 5.216.24 7.-300,-100,100,300 8.16解析 根据题意,有 (X ≤4)= (X =2)+ (X =3)+ (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 (X =2)=136, (X =3)=236=118, (X =4)=336=112,所以 (X ≤4)=136+118+112=16.9.47解析 设二级品有 个,则一级品有2 个,三级品有k 2个,总数为72 个.∴概率分布如下表:∴ ⎝⎛⎭⎫13≤ξ≤53= (ξ=1)=47. 10.0.6解析 由随机变量概率分布的性质,可求得 (X =3)=0.25, (X =5)=0.15,故X 取奇数值时的概率为 (X =1)+ (X =3)+ (X =5)=0.20+0.25+0.15=0.6. 11.252712.解 X 服从两点分布, (X =0)=C 26C 211=311,(X =1)=C 25C 211+C 15C 16C 211=811.∴X 的概率分布如下表:13.解 由题意知ξ=i (i =则 (ξ=1)=1C 16C 16=136;(ξ=2)=3C 16C 16=336=112;(ξ=3)=5C 16C 16=536;(ξ=4)=7C 16C 16=736;(ξ=5)=9C 16C 16=936=14;(ξ=6)=11C 16C 16=1136.所以抛掷两次掷 的最大点数构成的概率分布如下表:14.56解析 ∵ (X =1)+ (X =2)+ (X =3)+ (X =4) =a ⎝⎛⎭⎫1-15=1, ∴a =54.∴ ⎝⎛⎭⎫12<X <52= (X =1)+ (X =2)=a 1×2+a 2×3=a ⎝⎛⎭⎫1-13=54×23=56. 15.解 (1)该顾客 奖的概率 =1-C 26C 210=1-13=23.(2)X 的可能取值为0,10,20,50,60.(X =0)=C 26C 210=13, (X =10)=C 13C 16C 210=25,(X =20)=C 23C 210=115, (X =50)=C 11C 16C 210=215,(X =60)=C 11C 13C 210=115.故随机变量X 的概率分布如下表:所以 (5≤X ≤25)= (X =25+115=715.。
2.1随机变量及其概率分布教案教学目标(1)在对具体问题的分析中,了解随机变量、离散型随机变量的意义,理解取有限值的离散型随机变量及其概率分布的概念;(2)会求出某些简单的离散型随机变量的概率分布,认识概率分布对于刻画随机现象的重要性;(3)感受社会生活中大量随机现象都存在着数量规律,培养辨证唯物主义世界观. 教学重点,难点(1)理解取有限值的随机变量及其分布列的概念; (2)初步掌握求解简单随机变量的概率分布. 教学过程 一.问题情境在一块地里种下10棵树苗,成活的树苗棵数X 是 0,1,…,10中的某个数;抛掷一颗骰子,向上的点数Y 是1,2,3,4,5,6中的某一个数;新生婴儿的性别,抽查的结果可能是男,也可能是女.如果将男婴用0表示,女婴用1表示,那么抽查的结果Z 是0和1中的某个数;……上述现象有哪些共同特点? 二.学生活动上述现象中的X ,Y ,Z ,实际上是把每个随机试验的基本事件都对应一个确定的实数,即在试验结果(样本点)与实数之间建立了一个映射.例如,上面的植树问题中成活的树苗棵数X :0X =,表示成活0棵;1X =,表示成活1棵;…… 三.建构数学 1.随机变量:一般地,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.通常用大写拉丁字母X ,Y ,Z (或小写希腊字母,,ζ)等表示,而用小写拉丁字母,y ,(加上适当下标)等表示随机变量取的可能值.如:上面新生婴儿的性别Z 是一个随机变量,0Z =,表示新生婴儿是男婴;1Z =,表示新生婴儿是女婴.例1.(1)掷一枚质地均匀的硬币一次,用X 表示掷得正面的次数,则随机变量X 的可能取值有哪些?(2)一实验箱中装有标号为1,2,3,3,4的五只白鼠,从中任取一只,记取到的白鼠的标号为Y ,则随机变量Y 的可能取值有哪些?解 (1)抛掷硬币是随机试验,结果有两种可能,一种是正面向上,另一种是反面向上,所以变量X 的取值可能是1(正面向上),也可能是0(反面向上),故随机变量X 的取值构成集合{0,1}.(2)根据条件可知,随机变量Y 的可能值有4种,它的取值集合是{1,2,3,4}. 说明:(1)引入了随机变量后,随机事件就可以用随机变量来表示.(2) 在例1(1)中,随机事件“掷一枚硬币,正面向上”可以用随机变量表示为{1}X =,随机事件“掷一枚硬币,反面向上”可以用随机变量表示为{0}X =.(3) 在例1(2)中,也可用{1}Y =,{2}Y =,{3}Y =,{4}Y =分别表示取到1号、2号、3号和4号白鼠这4个随机事件.另一方面,在例1(2)中,可以用{3}Y ≤这样的记号表示“取到1号、2号或3号白鼠”这件事情,也就是说,复杂的事件也可以用随机变量的取值来表示.这样,我们就可以用随机事件发生的概率来表示随机变量取值的概率了.如例1(1)中{1}X =的概率可以表示为{1}P X ==() {P 抛一枚硬币, 1}2=正面向上,其中{1}P X =()常简记为1P X =().同理,0P X =1()=.这一结果可用表2-1-1来描述.例1(2)中随机变量Y 所表示的随机事件发生的概率也可用表2-1-2来描述.上面的两个表格分别给出了随机变量X ,Y 表示的随机事件的概率,描述了随机变量的分布规律.2.随机变量的概率分布:一般地,假定随机变量X 有个不同的取值,它们分别是1x ,2x ,…,n x ,且()i i P X x p ==,1,2,,i n =⋅⋅⋅,① 则称①为随机变量X 的概率分布列,简称为X 的分布列.也可以将①用表2-1-3的形式来表示.我们将表2-1-3称为随机变量X 的概率分布表.它和①都叫做随机变量X 的概率分布.3.随机变量分布列的性质:(1)0i p ≥; (2)121n p p p ++⋅⋅⋅+=. 四.数学运用 1.例题:例2.从装有6只白球和4只红球的口袋中任取一只球,用X 表示“取到的白球个数”,即1,0,X ⎧=⎨⎩当取到白球时,当取到红球时,求随机变量X 的概率分布.解 由题意知42(0)645P X ===+,63(1)645P X===+,故随机变量X 的概率分布列为2(0)P X ==,3(1)P X ==,概率分布表如下.说明:1.本题中,随机变量X 只取两个可能值0和1.像这样的例子还有很多,如在射击中,只考虑“命中”与“不命中”;对产品进行检验时,只关心“合格”与“不合格”等.我们把这一类概率分布称为0-1分布或两点分布,并记为X ~0-1分布或X ~两点分布.此处“~”表示“服从”.2.求随机变量X 的分布列的步骤:(1)确定X 的可能取值(1,2,)i x i =…;(2)求出相应的概率()i i P X x p ==;(3)列成表格的形式。
2.1 随机变量及其概率分布
一、选择题
1.随机变量与函数类比,则随机变量的取值范围称为随机变量的( )
A .定义域
B .值域
C .函数值
D .最值
2.一个袋中有5个白球和3个红球,从中任取3个,则下列叙述中是离散型随机变量的为( )
A .所取球的个数
B .其中所含白球的个数
C .所取白球和红球的总数
D .袋中球的总数 3.下列各表中可作为随机变量X 的分布列的是( )
A . B
.
C .
D .
4.已知随机变量X 的分布列为( )
则m 的值为( )
A .115
B .215
C .1
5 D .415
5.在含有3件次品的50件产品中,任取2件,则至少取到1件次品的概率为( )
A .11347250C C C
B .20347250
C C C C .1233250C C C +
D .1120347347250
C C C C C + 6.设某项试验的成功概率是失败概率的2倍,用随机变量X 描述一次试验成功的次数(记0X =为试验失败,记1X =为试验成功),则(0)P X =等于( )
A .0
B .1
2 C .1
3 D .2
3
二、填空题
7.下列变量:①某网页在24小时内被浏览的次数;②一日光灯管可使用的时间;③一门大炮射击一目标时炮弹落点与目标的偏差;④掷一枚硬币直到出现正面向上为止时抛掷的次数.其中为离散型随机变量的是 .
8.袋中有15个红球,5个黑球,从中任取3个小球,其中含黑球的个数为X ,则(3)P X == .
9.将一颗骰子掷两次,掷出的点数之和为X ,则(35)P X <=≤ .
10.随机变量X 的分布列为()(1)
c P X k k k ==
+,c 为常数,1234k =,,,,则c = . 11.设随机变量X 的分布列为
则(2)P X <= ,(35)P X <=≤ .
12.某班学生有45人,其中O 型血有10人,A 型血有12人,B 型血有8人,AB 型血有15人,现任抽查一人,如果O 型,A 型,B 型,AB 型分别用0,1,2,3表示,其血型是随机变量X ,则X 的分布列是 .
三、解答题
13.在一个数学建模小组中有2男3女,从中任选2人,用X 表示所选2人中女生的人数,写出X 的取值集合并计算(03)P X <<.
14.某学生计算一离散型随机变量X 的分布列如表:
试说明该学生的计算是否正确;如果不正确,请说明理由.
15.数字1,2,3,4任意排成一列,如果数字k 恰好出现在第k 个位置上,则称有一个巧合,求巧合数X 的分布列.。