高中数学 第二章 随机变量及其分布 2.1 离散型随机变量及其分布列目标导引素材 新人教A版选修2-3
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§2.1.1离散型随机变量一、教学目标1.复习古典概型、几何概型有关知识。
2.理解离散型随机变量的概念,学会区分离散型与非离散型随机变量。
3. 理解随机变量所表示试验结果的含义,并恰当地定义随机变量.重点:离散型随机变量的概念,以及在实际问题中如何恰当地定义随机变量.难点:对引入随机变量目的的认识,了解什么样的随机变量便于研究.二、复习引入:1.试验中不能的随机事件,其他事件可以用它们来,这样的事件称为。
所有基本事件构成的集合称为,常用大写希腊字母表示。
2.一次试验中的两个事件叫做互斥事件(或称互不相容事件)。
互斥事件的概率加法公式。
3. 一次试验中的两个事件叫做互为对立事件,事件A的对立事件记作,对立事件的概率公式4.古典概型的两个特征:(1) .(2) .5.概率的古典定义:P(A)= 。
6.几何概型中的概率定义:P(A)= 。
三、预习自测:1.在随机试验中,试验可能出现的结果,并且X是随着试验的结果的不同而的,这样的变量X叫做一个。
常用表示。
2.如果随机变量X的所有可能的取值,则称X为。
四、典例解析:例1写出下列各随机变量可能取得值:(1)抛掷一枚骰子得到的点数。
(2)袋中装有6个红球,4个白球,从中任取5个球,其中所含白球的个数。
(3)抛掷两枚骰子得到的点数之和。
(4)某项试验的成功率为0.001,在n次试验中成功的次数。
(5)某射手有五发子弹,射击一次命中率为0.9,若命中了就停止射击,若不命中就一直射到子弹耗尽.求这名射手的射击次数X的可能取值例2随机变量X为抛掷两枚硬币时正面向上的硬币数,求X的所有可能取值及相应概率。
变式训练一只口袋装有6个小球,其中有3个白球,3个红球,从中任取2个小球,取得白球的个数为X,求X的所有可能取值及相应概率。
例3△ABC中,D,E分别为AB,AC的中点,向△ABC内部随意投入一个小球,求小球落在△ADE 中的概率。
五、当堂检测1.将一颗均匀骰子掷两次,不能作为随机变量的是:()(A)两次出现的点数之和;(B)两次掷出的最大点数;(C)第一次减去第二次的点数差;(D)抛掷的次数。
1 离散型随机变量及其分布列一、教学目标:1、知识目标:⑴理解随机变量的意义;⑵学会区分离散型与非离散型随机变量,并能举出离散性随机变量的例子;⑶理解随机变量所表示试验结果的含义,并恰当地定义随机变量。
2、能力目标:发展抽象、概括能力,提高实际解决问题的能力。
3、情感目标:学会合作探讨,体验成功,提高学习数学的兴趣.二、教学重点:随机变量、离散型随机变量、连续型随机变量的意义教学难点:随机变量、离散型随机变量、连续型随机变量的意义三、教学方法:讨论交流,探析归纳四、内容分析:本章是在初中“统计初步”和高中必修课“概率”的基础上,学习随机变量和统计的一些知识.学习这些知识后,我们将能解决类似引言中的一些实际问题五、教学过程(一)、复习引入:1.随机事件及其概率:在每次试验的结果中,如果某事件一定发生,则称为必然事件,记为U;相反,如果某事件一定不发生,则称为不可能事件,记为φ.随机试验:为了研究随机现象的统计规律性,我们把各种科学实验和对事物的观测统称为试验.如果试验具有下述特点:(1)试验可以在相同条件下重复进行;(2)每次试验的所有可能结果都是明确可知的,并且不止一个;(3)每次试验之前不能预知将会出现哪一个结果,则称这种试验为随机试验简称试验。
2.样本空间:样本点:在相同的条件下重复地进行试验,虽然每次试验的结果中所有可能发生的事件是可以明确知道的,并且其中必有且仅有一个事件发生,但是在试验之前却无法预知究意哪一个事件将在试验的结果中发生.试验的结果中每一个可能发生的事件叫做试验的样本点,通常用字母ω表示.样本空间: 试验的所有样本点ω1,ω2,ω3,…构成的集合叫做样本空间,通常用字母Ω表示,于是,我们有Ω={ω1,ω2,ω3,… }3.古典概型的特征:古典概型的随机试验具有下面两个特征:(1)有限性.只有有限多个不同的基本事件;(2)等可能性.每个基本事件出现的可能性相等.(二)、探析新课:1、随机变量的概念:随机变量是概率论的重要概念,把随机试验的结果数量化可使我们对随机试验有更清晰的了解,还可借助更多的数学知识对其进行深入研究.有的试验结果本身已具数值意义,如产品抽样检查时的废品数,而有些虽本无数值意义但可用某种方式与数值联系,如抛硬币时规定出现徽花时用1表示,出现字时用0表示.这些数值因试验结果的不确定而带有随机性,因此也就称为随机变量.2、随机变量的定义:如果对于试验的样本空间中的每一个样本点,变量都有一个确定的实数值与之对应,则变量是样本点的实函数,记作.我们称这样的变量为随机变量.3、若随机变量只能取有限个数值或可列无穷多个数值则称为离散随机变量,在高中阶段我们只研究随机变量取有限个数值的情形(三)、例题探析例1、(课本例1)已知在10件产品中有2件不合格品。
2.1.1 离散型随机变量学习目标:1.理解随机变量及离散型随机变量的含义.(重点)2.了解随机变量与函数的区别与联系.(易混点)3.能写出离散型随机变量的可能取值,并能解释其意义.(难点)[自主预习·探新知]1.随机变量(1)定义:在随机试验中,确定一个对应关系,使得每一个试验结果都用一个确定的数字表示.在这个对应关系下,数字随着试验结果变化而变化的变量称为随机变量.(2)表示:随机变量常用字母X,Y,ξ,η,…表示.思考:随机变量与函数有怎样的关系?[提示](1)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.(2)特征:①可用数值表示.②试验之前可以判断其出现的所有值.③在试验之前不能确定取何值.④试验结果能一一列出.思考:离散型随机变量的取值必须是有限个吗?[提示]离散型随机变量的取值可以是有限个,例如取值为1,2,…,n;也可以是无限个,如取值为1,2,…,n,….[基础自测]1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)随机变量的取值可以是有限个,也可以是无限个.( )(2)在抛掷一枚质地均匀的硬币试验中,“出现正面的次数”为随机变量.(3)离散型随机变量的取值是任意的实数.()[解析](1)√因为随机变量的每一个取值,均代表一个试验结果,试验结果有限个,随机变量的取值就有有限个,试验结果有无限个,随机变量的取值就有无限个.(2)√因为掷一枚硬币,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.(3)×由离散型随机变量的定义可知它的取值能够一一列出,因此离散型随机变量的取值是任意的实数的说法错误.[答案](1)√(2)√(3)×2.下列变量中,是离散型随机变量的是( )【导学号:95032116】A.到2019年10月1日止,我国发射的人造地球卫星数B.一只刚出生的大熊猫,一年以后的身高C.某人在车站等出租车的时间D.某人投篮10次,可能投中的次数D[根据离散型随机变量的定义:其可能取到的不相同的值是有限个或可列为有限个,即可以按一定次序一一列出,试验前可以判断其出现的所有值.选项A、B、C的数值均有不确定性,而选项D中,投篮10次,可能投中的次数是离散型随机变量.] 3.袋中有大小相同的红球6个,白球5个,从袋中每次任意取出1个球,直到取出的球是白球为止时,所需要的取球次数为随机变量X,则X的可能取值为( ) A.1,2,3,…,6 B.1,2,3,…,7C.0,1,2,…,5 D.1,2,…,5B[由于取到白球游戏结束,由题意可知X的可能取值为1,2,3,4,5,6,7.]4.下列随机变量不是离散型随机变量的是________.【导学号:95032117】①某景点一天的游客数X;②某手机一天内收到呼叫次数X;③水文站观测到江水的水位数X;④某收费站一天内通过的汽车车辆数X.[解析]①②④中的随机变量X可能取的值,我们都可以按一定的次序一一列出,因此都是离散型随机变量;③中X可以取一区间内的一切值,无法按一定次序一一列出,故③不是离散型随机变量.[答案]③[合作探究·攻重难]随机变量的概念的是( )A.取到产品的件数B.取到正品的件数C.取到正品的概率D.取到次品的概率(2)判断下列各个量,哪些是随机变量,哪些不是随机变量,并说明理由.①北京国际机场候机厅中明天的旅客数量;②2018年5月1日至10月1日期间所查酒驾的人数;③2018年6月1日济南到北京的某次动车到北京站的时间;④体积为1 000 cm3的球的半径长.(1)B[A中取到的产品的件数是一个常量不是变量,C、D也是一个定值,而B中取到正品的件数可能是0,1,2,是随机变量.](2)[解]①旅客人数可能是0,1,2,…,出现哪一个结果是随机的,因此是随机变量.②所查酒驾的人数可能是0,1,2,…,出现哪一个结果是随机的,因此是随机变量.③动车到达的时间可在某一区间内任取一值,是随机的,因此是随机变量.④球的体积为1 000 cm3时,球的半径为定值,不是随机变量.[规律方法]随机变量的辨析方法1.随机试验的结果具有可变性,即每次试验对应的结果不尽相同.2.随机试验的结果具有确定性,即每次试验总是恰好出现这些结果中的一个,但在一次试验之前却不能肯定这次试验会出现哪一个结果.如果一个随机试验的结果对应的变量具有以上两点,则该变量即为随机变量.[跟踪训练]1.判断下列各个量,哪些是随机变量,哪些不是随机变量,并说明理由.(1)某天腾讯公司客服接到咨询电话的个数;(2)标准大气压下,水沸腾的温度;(3)在一次绘画作品评比中,设一、二、三等奖,你的一件作品获得的奖次;(4)体积为64 cm3的正方体的棱长.[解](1)接到咨询电话的个数可能是0,1,2,…出现哪一个结果都是随机的,因此是随机变量.(2)标准大气压下,水沸腾的温度100℃是定值,所以不是随机变量.(3)获得的奖次可能是1,2,3,出现哪一个结果都是随机的,因此是随机变量.(4)体积为64 cm3的正方体的棱长为4 cm为定值,不是随机变量.离散型随机变量的判定(1)某教学资源网站一天内的点击量.(2)你明天上学进入校门的时间.(3)某市明年下雨的次数.(4)抽检一件产品的真实质量与标准质量的误差.【导学号:95032118】[思路探究]根据随机变量的实际背景,判断随机变量的取值是否可以一一列出,从而判断是否为离散型随机变量.[解](1)某教学资源网站一天内的点击量可以一一列出,是离散型随机变量.(2)你明天上学进入校门的时间,可以是某区间内任意实数,不能一一列出,不是离散型随机变量.(3)某市明年下雨的次数可以一一列出,是离散型随机变量.(4)抽检一件产品的真实质量与标准质量的误差可以在某区间内连续取值,不能一一列出,不是离散型随机变量.2.给出下列四种变量(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,击中目标的环数之和记为X.(3)测量一批电阻,在950 Ω和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.其中离散型随机变量的个数是( )A.1个B.2个C.3个D.4个B[(1)某电话亭内的一部电话1小时内使用的次数记为X,X是离散型随机变量;(2)某人射击2次,击中目标的环数之和记为X,X是离散型随机变量;(3)测量一批电阻,阻值在950 Ω~1 200 Ω之间,是连续型随机变量;(4)一个在数轴上运动的质点,它在数轴上的位置记为X,X不是随机变量.故离散型随机变量个数是2个.]3.有下列问题:(1)某单位一天来往的人数X;(2)从已编号的5张卡片中(从1号到5号)任取一张,被取出的卡片号数X;(3)一天内的温度为X;(4)某人一生内的身高为X;(5)全民运动会上,一选手进行射箭比赛,击中目标得10分,未击中目标得零分,用X 表示该选手在比赛中的得分;(6)某林场树木最高达50米,此林场树木的高度X.上述问题中的X是离散型随机变量的是________.[解析](1),(2),(5)都可以一一列出,故都是离散型随机变量,而(3),(4)都是连续型随机变量,不能一一列出,(6)也不能一一列出,树木高度有无限多个,也不是离散型随机变量.[答案](1),(2),(5)随机变量的可能取值及试验结果1.抛掷一枚质地均匀的硬币,可能出现正面向上、反面向上两种结果.这种试验结果能用数字表示吗?[提示]可以.用数字1和0分别表示正面向上和反面向上.2.在一块地里种10棵树苗,设成活的树苗数为X,则X可取哪些数字?[提示]X=0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10.3.抛掷一枚质地均匀的骰子,出现向上的点数为ξ,则“ξ≥4”表示的随机事件是什么?[提示]“ξ≥4”表示出现的点数为4点,5点,6点.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)一个袋中装有8个红球,3个白球,从中任取5个球,其中所含白球的个数为X.(2)一个袋中有5个同样大小的黑球,编号为1,2,3,4,5,从中任取3个球,取出的球的最大号码记为X.【导学号:95032119】[思路探究]分析题意→写出X可能取的值→分别写出取值所表示的结果[解](1)X=0表示取5个球全是红球;X=1表示取1个白球,4个红球;X=2表示取2个白球,3个红球;X=3表示取3个白球,2个红球.(2)X=3表示取出的球编号为1,2,3.X=4表示取出的球编号为1,2,4;1,3,4或2,3,4.X=5表示取出的球编号为1,2,5;1,3,5;1,4,5;2,3,5;2,4,5或3,4,5.4.写出下列各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)在2018年北京大学的自主招生中,参与面试的5名考生中,通过面试的考生人数X;(2)射手对目标进行射击,击中目标得1分,未击中目标得0分,该射手在一次射击中的得分用ξ表示.[解](1)X可能取值0,1,2,3,4,5,X=i表示面试通过的有i人,其中i=0,1,2,3,4,5.(2)ξ可能取值为0,1,当ξ=0时,表明该射手在本次射击中没有击中目标;当ξ=1时,表明该射手在本次射击中击中目标.[当堂达标·固双基]1.袋中有2个黑球、6个红球,从中任取两个,可以作为随机变量的是( )A.取到的球的个数B.取到红球的个数C.至少取到一个红球D.至少取到一个红球的概率B[A的取值不具有随机性,C是一个事件而非随机变量,D中概率值是一个定值而非随机变量,只有B满足要求.]2.下列变量中,不是随机变量的是( )【导学号:95032120】A .2020年奥运会上中国取得的金牌数B .2018年冬奥会上中国取得的奖牌数C .某人投篮2次,投中的次数D .某急救中心每天接到的呼救次数B [2018年我国冬奥会上取得的奖牌数是一个具体的数字,不是随机变量,其他三个均为随机变量.]3.随机变量X 是某城市1天之中发生的火警次数,随机变量Y 是某城市1天之内的温度,随机变量ξ是某火车站1小时内的旅客流动人数.这三个随机变量中不是离散型随机变量的是( )A .X 和ξB .只有YC .Y 和ξD .只有ξB [某城市1天之内的温度不能一一列举,故Y 不是离散型随机变量.]4.甲进行3次射击,甲击中目标的概率为12,记甲击中目标的次数为ξ,则ξ的可能取值为________.【导学号:95032121】[解析] 甲可能在3次射击中,一次也未中,也可能中1次,2次,3次.[答案] 0,1,2,35.甲、乙两队员进行乒乓球单打比赛,规定采用“七局四胜制”.用ξ表示需要比赛的局数,写出“ξ=6”时表示的试验结果.[解] 根据题意可知,ξ=6表示甲在前5局中胜3局且在第6局中胜出或乙在前5局中胜3局且在第6局中胜出.。
【2019最新】高中数学第二章随机变量及其分布2-1离散型随机变量及其分布列第2课时预习导航学案预习导航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 )的概率P (X =x i )=p i ,以表格的形式表示如下:的概率分布列,简称为的分布列.用等式可表示为P (X =x i )=p i ,i =1,2,…,n ,也可以用图象来表示X 的分布列.(2)离散型随机变量的分布列的性质:①pi ≥0,i =1,2,…,n ;② i =1np i =1.思考1 随机变量X 的分布列为则m 为( )A .12B .13C .14D .16提示:由概率分布列的性质知,14+m +13+16=1,得m =14.2.两点分布(1)随机变量X 的分布列为若随机变量X 服从两点分布. (2)上表中的p =P (X =1)为成功概率.思考2 如果随机变量X 的分布列由下表给出,它服从两点分布吗?提示:不服从两点分布,因为 1. 3.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 -kN -MC n N,k =0,1,2,…,m ,即其中m =的形式,则称随机变量X 服从超几何分布.思考3 设袋中有80个红球,20个白球,若从袋中任取10个球,则其中恰有6个红球的概率为( )A .C 480C 610C 10100 B .C 680C 410C 10100C .C 480C 620C 10100 D .C 680C 420C 10100提示:由超几何分布概率公式为:P (X =k )=C k M C n -kN -MC n N,k =0,1,2,…,m .根据题意知N =100,M =80,n =10,k =6,所以P (X =6)=C 680C 420C 10100.。
2.1 离散型随机变量及其分布列(第1课时)一、教学目标【核心素养】对离散型随机变量及其分布列概念的学习,初步形成从实际问题到数学问题的数学建模思想.【学习目标】1.了解随机变量的概念.2.理解离散型随机变量的概率分布列及其特征.3.学会解答一些简单分布列的运算.【学习重点】离散型随机变量分布列制表.【学习难点】1.正确选取离散型随机变量及概率的运算.2.掌握如何将实际问题划归为离散型随机变量的分布列方法.二、教学设计(一)课前设计1.预习任务任务1-阅读教材,了解离散型随机变量的的概念及性质.任务2-离散型随机变量分布列的性质及表格的制作.2.预习自测1.已知:①某机场候机室中一天的旅客数量X;②某寻呼台一天内收到的寻呼次数X ;③某篮球下降过程中离地面的高度X ;④某立交桥经过的车辆数X .其中不是离散型随机变量的是( ) A.①中的X B.②中的X C.③中的X D.④中的X 解:C2.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,现在在有放回抽取的条件下依次取出两个球,设两个球号码之和为随机变量X,则X 所有可能取值的个数是( ) A.5 B.9 C.10 D.25 解:B由于本试验属于有放回抽取,所以所有1,2,3,4,5肯能号码都可被抽取到.然后抽取的数字之和是相同值得时候只能看作1次取值.所以最后可能组合就有9组不重复可能取值.3.某一随机变量X 的概率分布列如下表,且2.12=+n m ,则2nm -的值为( )A.-0.2B.0.2C.0.1D.-0.1 解:B利用概率=∑=ni i p 11.(二)课堂设计问题探究一 、离散型随机变量的定义●活动一 感知随机变量引例:某一时间段内公交站等公交的乘客人数;某固定电话在某时间段内接到的电话数量;一批注入某种毒素的动物在确定时间段内死亡的数量;长途汽车在1000KM 的行驶路程中到达目的地所用的时间等等. 讨论:(1)变量:可变的量;在函数中常见;常用x,y,z 等字母表示一些不确定的数值关系.(2)随机性:偶然性的一种形式;是对某一事件发生的不确定性的描述. (3)离散性:数据的分散性,不具备连续的特征(如:连续型数据-10≤x ≤9;离散型数据:x =-10,-1,0,1,9). 引入(1)在随机试验的实际结果与数学之间,自然地或人为地建立起一种数学数字对应关系,使每一个可能的结果都对应着一个实数,那么随机试验的结果就可以用取值对应的任一个变量来表示,这个变量叫随机变量,随机变量常用X 、Y 、ξ、η等表示(区别于连续型函数)(x f ).(2)离散型随机变量:如果对于随机变量可能取的值有限多个或无限多个,但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(如:掷骰子点6出现的次数X ;抛硬币正面出现的次数N ;流水生产线上发生故障点的个数M ).注意:①并不是所有的随机变量都能一一列出.例如汽车的使用寿命;从发电站到用户家庭的线路故障点;一天中雷雨天气的发生时间等等.②相反的,如果随机变量可以取定区间内的任意一个数值,这样的变量称之为连续型随机变量.●活动二随机变量类型的判别、选取、取值实例感知,如何在实际情景中选取随机变量:例1.重庆至武汉的高铁路段设立有固定的100个安全检测点,请能否将此监测点看作随机变量?属于离散型或是连续型?如何选取随机变量?例2.三峡大坝水位检测站承担对长江沿岸(0,168m)水位任务检测工作.该水位站检测到的水位数据是否属于随机变量?是连续型或是离散型?例3.一个盒子里面装有5个红球4个黄球3个白球.一次实验中取出依次不放回取出3个球.根据题意如何选取随机变量.例4.在一次关于电视娱乐节目的调查中,对100个家庭进行了调查分析.发现有观看关于娱乐节目、生活节目、电视剧节目、电影节目.请对以上调查结果做出合理的分析,给出随机变量的的选取意见.随机变量从本质上讲就是以随机试验的每一个可能结果对应的某个函数的自变量.即随机变量的取值实质上是试验所对应的结果数,但这些数是预先知道的所有可能的值,而不知道具体是哪一个值,也就充分验证了实验结果具有随机性的特征.问题探究二、离散型随机变量的分布列及其性质●活动一列分布列表(1)分布列的定义表示概率在所有试验结果中的分布情况的列表.(2)分布列的表示①设定离散型随机变量X 可能的取值为nx x x ,,,21⋅⋅⋅.②求出X 取定每一个值i x (n i ,,3,2,1⋅⋅⋅=)的概率i i p x X P ==)(. ③列出概率分布表则该表格为离散型随机变量X 的概率分布列,简称X 的分布列. ●活动二 结合实例,认知分布列性质思考:分布列的概率问题是否与之前所学概率知识有相通之处?例1.已知随机变量X 的分布列为33)21()(i C i X P == (i =0,1,2,3)则==)2(X P ;详解:83)21()2(323===i C X P点拔:考察组合在概率中的基本算法. 例2.已知随机变量X 的分布列为则x = .详解:3.0)5.02.0(1)2(=+-==X P . 点拔:概率的性质.通过以上案例的分析,我们不难发现: 离散型随机变量分布列的性质由概率的性质可知,任一离散型随机变量的分布列都具有下面两个性质: ①0(1,2,3,,)i p i n ≥=L , ②11ni i p ==∑点拔:1.理解分布列的两大性质,熟练掌握概率的算法及运用它来解决一些实际问题.2.重点理解性质②,对于求取分布列中的某些参数具有重要指导意义. 三、课堂总结 【知识梳理】1.连续型随机变量、离散型随机变量的概念与区别.2.如何在实际问题中筛选出随机变量并建立变量关系.3.离散型随机变量分布列的概率性质:①0(1,2,3,,)i p i n ≥=L ,;②=∑=ni i p 1 1.4.随机变量分布列的表格制作步骤:①选取随机变量的可能取值;②计算随机变量取值对应的概率;③制作概率分布列表格. 【重难点突破】1.若X 是一个随机变量,λ、μ是常数.则有如下情况:μλ+=X Y ;X X Y μλ+=2; 2)(μλ+=X Y ......中的Y 也是一个随机变量.提示:类比于理解函数中x 与f (x )的对应关系.2.掌握离散型随机变量分布列的两大性质,学会应用其概率特征解决一些参数问题.3.在具体划归分布列的应用中,关键明确变量的取值,正确求取值对应的概率四、随堂检测1.抛掷两颗骰子,如果将所得点数之和记为X,那么X=4表示的随机试验结果是()A.两颗都是4点B.一颗是1点,另一颗是3点C.两颗都是2点D.一颗是1点,另一颗是3点,或者两颗都是2点【知识点:随机变量的概念】解: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.B.C.D.【知识点:概率分布列的性质;互斥事件】 解:C3.随机变量X 的概率分布规律为)4,3,2,1()1()(=+==n n n an X P 其中a 是常数,则)2521(<<X P 的值为 .【知识点:分布列的性质;互斥事件概率】解:654.设X 是离散型随机变量,其分布列如下表所示.则=q ( ). A.1 B.221±C.221+D.221-【知识点:分布列的性质;互斥事件概率】 解:D 五、课后作业 ★基础型 自主突破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 【知识点:真假命题;分布列的性质】解:由分布列性质①可知1≥i p ≥0,(n i ,,3,2,1⋅⋅⋅=),故A 是真命题;分布列性质②=∑=ni i p 1 1 可知B 、C 是真命题.故D 是假命题.2.①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【知识点:离散型随机变量的定义】解:②中的区间取值是随机的,但是数值是连续的,是不能一一列出的,这样的数据属于连续型随机变量.故选D.3.设离散型随机变量ξ的概率分布如下,则a 的值为( )A .12B .16C .13D .14【知识点:分布列性质】解:由概率分布列性质=∑=ni i p 11可知31,1)4()3()2()1(===+=+=+=a X P X P X P X P 故选C .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 .1B .12C .13D .14【知识点:等比数列通项式及前n 项和公式;分布列性质】解:21,113211==-=⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+++=∑∞=λλλλλλλn i i p 故选B .5、已知随机变量X 的分布列为:()12k p X k ==, ,3,2,1=k ,则()24p X <≤=( ) A.163B.41C.161 D.165【知识点:互斥事件概率问题;分布列性质】 解:,1632121)4()3()42(43=+==+==≤<X p X p X p 故选A .6、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【知识点:离散型随机变量;数学思想:分类讨论】解:一枚骰子可取点数范围从1、2、3、4、5、6;X =2+2=4 或X =1+3=4的讨论组合方式,故选D .★★能力型 师生共研7.设随机变量X 的分布列为()()21,2,3,,,k P X k k n λ==⋅=⋯⋯,则 λ= .【知识点:等比数列通项式及前n 项和公式;分布列性质】 解:31,11222223211==-=⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+++=∑∞=λλλλλλλn i i p8.一袋中装有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【知识点:组合;数学思想:分类讨论】解:由于抽取的过程中是不放回取球.可能情况数1035 C ,分类讨论情况如下(不论先后):①1,2,3.②1,3,4③1,3,5 ④2,3,4 ⑤2,3,5 ⑥3,4,5.⑦4,5,1⑧4,5,2⑨5,1,2⑩4,2,1.故X 的可能取值为3,4,5.9.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?【知识点:离散型随机变量;数学思想:转化】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.★★★探究型 多维突破11、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.【知识点:分布列;数学思想:转化、分类讨论】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)77n 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12、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,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 ≤.【知识点:分布列,互斥事件概率;数学思想:转化、分类讨论】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∴(10)(2)(4)(8)P X P X P X P X ≤==+=+==87814121=++. 自助餐1.下列随机变量中,不是离散随机变量的是( )A.从10只编号的球 ( 0号到9号) 中任取一只,被取出的球的号码ξB.抛掷两个骰子,所得的最大点数ξC.[0 , 10]区间内任一实数与它四舍五入取整后的整数的差值ξD.一电信局在未来某日内接到的 电话呼叫次数ξ【知识点:离散型随机变量】2.甲乙两名篮球运动员轮流投篮直至某人投中为止,设每次投篮甲投中的概率为0.4,乙投中的概率为0.6,而且不受其他投篮结果的影响.设甲投篮的次数为ξ,若甲先投,则==)(k P ξ( )A.4.06.01⨯-kB.76.024.01⨯-kC.6.04.01⨯-kD.24.076.01⨯-k【知识点:互斥事件概率;数学思想:转化、分类讨论】解:B 若甲投1次球,则包含两层信息---甲乙两人共投球1次;甲乙两人共投球2次,即概率76.0)4.01)(4.01(4.0)1(=--+==ξP ;若甲投2次球,则包含两层信息---甲乙两人共投球3次;甲乙两人共投球4次,即概率1824.0)4.01)(4.01(4.0)4.01(4.04.0)4.01()2(=--⋅-+⋅-==ξP .同理可得出==)(k P ξ76.024.01⨯-k .3.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)0(=ξP 等于( )A.0B.21 C.31 D.32 【知识点:对立事件概率】4.设随机变量ξ的分布列为)5,4,3,2,1(15)(===k k k P ξ,则)2521(<<ξP 等于( ) A.21B.91C.61D.51【知识点:互斥事件概率;数学思想:分类讨论】解:D5.已知随机变量ξ的分布列为:),3,2,1(21)(⋅⋅⋅===k k P k ξ,则=≤<)42(ξP ()A.163B.41C.161D.165【知识点:互斥事件概率;数学思想:分类讨论】解:A6.已知随机变量ξ的概率分布为:则==)10(ξP ( ) A.932 B.1032 C.931 D.1031 【知识点:分布列;数学思想:观察法】解:D7.位于坐标原点的一个质点P 按下述规则移动:质点每次移动一个单位;移动的方向为向上或向右,并且向上向右的概率都是21,质点P 移动5次后位于点(2,3)的概率是( ) A.3)21( B.525)21(C C.335)21(C D.53525)21(C C 【知识点:计数原理,独立事件概率;数学思想:组合】解:B8.在一批产品中共12件,其中次品3件,每次从中任取一件,在取得合格品之前取出的次品数ξ的所有可能取值是【知识点:离散型随机变量】解:0,1,2,3.9.设随机变量ξ只能取5,6,7,…,16这12个值,且取每个值的概率相同,则=>)8(ξP ,)146(≤<ξP =【知识点:对立事件、互斥事件概率;数学思想:分类讨论、正反面】 解:31121121121121)8(=+++=>ξP ;65)121121(1)6(1)146(=+-=≤-=≤<ξξP P .10.已知随机变量ξ的分布列是:=≤≤)42(ξP【知识点:分布列;数学思想:分类讨论】解:0.711.指出下列变量中,哪些是随机变量,哪些不是随机变量,并说明理由.(1)某人射击一次命中的环数;(2)任意掷一枚均匀硬币5次,出现正面向上的次数;(3)投一颗质地均匀的骰子出现的点数(最上面的数字);(4)某个人的属相随年龄的变化.【知识点:离散型随机变量】解:(1)某人射击一次,可能命中的环数是0环,1环,…,10环结果中的一个而且出现哪一个结果是随机的,因此是随机变量.(2)任意掷一枚硬币1次,可能出现正面向上也可能出现反面向上,因此投掷5次硬币,出现正面向上的次数可能是0,1,2,3,4,5,而且出现哪种结果是随机的,是随机变量.(3)投一颗骰子出现的结果是1点,2点,3点,4点,5点,6点中的一个且出现哪个结果是随机的,因此是随机变量.(4)属相是人出生时便确定的,不随年龄的变化而变化,不是随机变量.12.设b,c 分别是先后抛掷一枚骰子得到的点数.(1)设A =},,02|{2R x c bx x x ∈<+-求φ≠A 的概率;(2)设随机变量|,|c b -=ξ求ξ的分布列. 【知识点:二次方程根的判别,对立事件概率;数学思想:分类讨论】 解:b,c 的所有可能取值从1-6.当b =1,c =1,2,3,4,5,6; 08)2(4)(4222<-=--=-=∆c b c b ac b ;当b =2,c =1,2,3,4,5,6;08)2(4)(4222<-=--=-=∆c b c b ac b ;当b =3,c =2,3,4,5,6;08)2(4)(4222<-=--=-=∆c b c b ac b ; 当b =4,c =3,4,5,6;08)2(4)(4222<-=--=-=∆c b c b ac b ;当b =5,c =4,5,6;08)2(4)(4222<-=--=-=∆c b c b ac b ;当b =6,c =5,6;08)2(4)(4222<-=--=-=∆c b c b ac b .故当φ≠A 时概率18536261=-;5,4,3,2,1,0=ξ其分布列如下:。
教学准备
1. 教学目标
离散型随机变量的分布列
2. 教学重点/难点
离散型随机变量的分布列
3. 教学用具
4. 标签
教学过程
一、基本知识概要:
1. 随机变量:随机试验的结果可以用一个变量来表示,这样的变量的随机变量,记作;
说明:若是随机变量,,其中是常数,则也是随机变量。
2. 离散型随机变量:随机变量可能取的值,可以按一定顺序一一列出
连续型随机变量:随机变量可以取某一区间内的一切值。
说明:①分类依据:按离散取值还是连续取值。
②离散型随机变量的研究内容:随机变量取什么值、取这些值的多与少、所取值的平均值、稳定性等。
说明:放回抽样时,抽到的次品数为独立重复试验事件,即。
例2:一袋中装有5只球,编号为1,2,3,4,5,在袋中同时取3只,以表示取出的三只球中的最小号码,写出随机变量的分布列。
剖析:因为在编号为1,2,3,4,5的球中,同时取3只,所以小号码可能是1或2或3,即可以取1,2,3。
三、课堂小结
1会根据实际问题用随机变量正确表示某些随机试验的结果与随机事件;2熟练应用分布列的两个基本性质;
3能熟练运用二项分布计算有关随机事件的概率。
四、作业布置:教材P193页闯关训练。
2.1.1离散型随机变量知识目标:1.理解随机变量的意义;2.学会区分离散型与非离散型随机变量,并能举出离散性随机变量的例子;3.理解随机变量所表示试验结果的含义,并恰当地定义随机变量.能力目标:发展抽象、概括能力,提高实际解决问题的能力.情感目标:学会合作探讨,体验成功,提高学习数学的兴趣.教学重点:随机变量、离散型随机变量、连续型随机变量的意义教学难点:随机变量、离散型随机变量、连续型随机变量的意义授课类型:新授课课时安排:1课时教具:多媒体、实物投影仪内容分析:本章是在初中“统计初步”和高中必修课“概率”的基础上,学习随机变量和统计的一些知识.学习这些知识后,我们将能解决类似引言中的一些实际问题教学过程:一、复习引入:展示教科书章头提出的两个实际问题(有条件的学校可用计算机制作好课件辅助教学),激发学生的求知欲某人射击一次,可能出现命中0环,命中1环,…,命中10环等结果,即可能出现的结果可能由0,1,……10这11个数表示;某次产品检验,在可能含有次品的100件产品中任意抽取4件,那么其中含有的次品可能是0件,1件,2件,3件,4件,即可能出现的结果可以由0,1,2,3,4这5个数表示在这些随机试验中,可能出现的结果都可以用一个数来表示.这个数在随机试验前是否是预先确定的?在不同的随机试验中,结果是否不变?观察,概括出它们的共同特点二、讲解新课:思考1:掷一枚骰子,出现的点数可以用数字1 , 2 ,3,4,5,6来表示.那么掷一枚硬币的结果是否也可以用数字来表示呢?掷一枚硬币,可能出现正面向上、反面向上两种结果.虽然这个随机试验的结果不具有数量性质,但我们可以用数1和0分别表示正面向上和反面向上(图2.1一1 ) .在掷骰子和掷硬币的随机试验中,我们确定了一个对应关系,使得每一个试验结果都用一个确定的数字表示.在这个对应关系下,数字随着试验结果的变化而变化.定义1:随着试验结果变化而变化的变量称为随机变量(random variable ).随机变量常用字母X , Y,ξ,η,…表示.思考2:随机变量和函数有类似的地方吗?随机变量和函数都是一种映射,随机变量把随机试验的结果映为实数,函数把实数映为实数.在这两种映射之间,试验结果的范围相当于函数的定义域,随机变量的取值范围相当于函数的值域.我们把随机变量的取值范围叫做随机变量的值域.例如,在含有10件次品的100 件产品中,任意抽取4件,可能含有的次品件数X 将随着抽取结果的变化而变化,是一个随机变量,其值域是{0, 1, 2 , 3, 4 } .利用随机变量可以表达一些事件.例如{X=0}表示“抽出0件次品”, {X =4}表示“抽出4件次品”等.你能说出{X< 3 }在这里表示什么事件吗?“抽出 3 件以上次品”又如何用X 表示呢?定义2:所有取值可以一一列出的随机变量,称为离散型随机变量( discrete random variable ) .离散型随机变量的例子很多.例如某人射击一次可能命中的环数X 是一个离散型随机变量,它的所有可能取值为0,1,…,10;某网页在24小时内被浏览的次数Y也是一个离散型随机变量,它的所有可能取值为0, 1,2,….思考3:电灯的寿命X 是离散型随机变量吗?电灯泡的寿命 X 的可能取值是任何一个非负实数,而所有非负实数不能一一列出,所以 X 不是离散型随机变量.在研究随机现象时,需要根据所关心的问题恰当地定义随机变量.例如,如果我们仅关心电灯泡的使用寿命是否超过1000 小时,那么就可以定义如下的随机变量:与电灯泡的寿命 X 相比较,随机变量Y 的构造更简单,它只取两个不同的值0和1,是一个离散型随机变量,研究起来更加容易.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如某林场树木最高达30米,则林场树木的高度ξ是一个随机变量,它可以取(0,30]内的一切值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 注意:(1)有些随机试验的结果虽然不具有数量性质,但可以用数量来表达如投掷一枚硬币,ξ=0,表示正面向上,ξ=1,表示反面向上(2)若ξ是随机变量,b a b a ,,+=ξη是常数,则η也是随机变量三、讲解范例:例1. 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η 解:(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,…例2. 抛掷两枚骰子各一次,记第一枚骰子掷出的点数与第二枚骰子掷出的点数的差为ξ,试问:“ξ> 4”表示的试验结果是什么?答:因为一枚骰子的点数可以是1,2,3,4,5,6六种结果之一,由已知得-5≤ξ≤5,也就是说“ξ>4”就是“ξ=5”所以,“ξ>4”表示第一枚为6点,第二枚为1点例3 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;(Ⅱ)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?解:(1)依题意得η=2(ξ-4)+10,即η=2ξ+2 (Ⅱ)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. 四、课堂练习: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是连续型随机变量的是( ) A .①; B .②; C .③; D .①②③2.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 3.抛掷两次骰子,两个点的和不等于8的概率为( ) A .1112; B .3136; C .536; D .1124.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1;C. 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 答案:1.B 2.C 3.B 4.D五、小结 :随机变量离散型、随机变量连续型随机变量的概念 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 六、课后作业: 七、板书设计(略)八、教学反思:1、怎样防止所谓新课程理念流于形式,如何合理选择值得讨论的问题,实现学生实质意义的参与.2、防止过于追求教学的情境化倾向,怎样把握一个度.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。
2.1 离散型随机变量及其分布列
一览众山小
三维目标
1.了解随机变量、离散型随机变量的意义,会求某些简单的离散型随机变量的分布列.会解有关两点分布和超几何分布的相关问题.
2.通过实例体会写分布列的过程,理解分布列的两个性质.
3.通过本节的学习,进一步加强知识之间的联系,培养用联系的观点看问题和学好数学的信心. 学法指导
学习本节前要复习前面所学习过的排列、组合的知识以及随机事件的概念和求法,做到会熟练应用.在复习时,要特别注意以下三点:随机事件的概念;频率与概率的概念;概率的加法公式.在学习随机变量时,建议亲自动手做一些简单的随机试验,在实践中认识随机性和随机性中表现出来的规律.在对具体问题的分析中,理解取有限值的离散型随机变量及其分布列的概念,认识分布列对于刻画随机现象的重要性.注意“离散”与“连续”的区别. 诱学导入
材料:在现实生活中,我们经常会遇到种类繁多的抽奖现象.有些是为了商家促销,如买足一定价值的商品可参加抽奖;有些是有关社会福利或其他政府用途,如社会福利彩票和足球彩票等;而有些则是不法分子用来骗取财物的.其实这些抽奖里面蕴含着概率的应用.其中有一种免费“摸彩球”的游戏,我们不妨来看一看.
准备一个布袋,内装6个红球与6个白球,除颜色不同外,12个球完全一样,每次从
用花钱,怎么样?动心了吗?
问题:其实大家都清楚,天下没有免费的午餐,那么你能用概率的知识来分析一下,试着摸奖的人为什么输吗?
导入:要弄清这个问题,我们不妨逐一计算顾客中奖的可能性,也就是输赢规则中7种情况各自出现的概率大小.由于球除颜色外完全一样,所以任意摸6个球,不论红或白,共有
6
12C
=924
种可能,由此可以计算出摸得3红3白的概率为2
12
36
36C C C =43.2%.可见输钱的可能性占了近一半.说明上述规则中各种情况出现的概率不相等.其实7种情况下各自对应的概率。