2.1.2 离散型随机变量的分布列(二)
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选修2-32.1.2.第二课时离散型随机变量的分布列2一、选择题1.下列表中可以作为离散型随机变量的分布列是( )A.B.C.D.[答案] D[解析] 本题考查分布列的概念与性质.即ξ的取值应互不相同且P (ξi )≥0,i =1,2,…,n ,∑i =1nP (ξi )=1.A 中ξ的取值出现了重复性;B 中P (ξ=0)=-14<0,C 中∑i =13P (ξi )=15+25+35=65>1.2.若在甲袋内装有8个白球,4个红球,在乙袋内装有6个白球,6个红球,今从两袋里任意取出1个球,设取出的白球个数为ξ,则下列概率中等于C 18C 16+C 14C 16C 112C 112的是( )A .P (ξ=0)B .P (ξ≤2)C .P (ξ=1)D .P (ξ=2)[答案] C[解析] 即取出白球个数为1的概率.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)=( )A.316B.14C.116D.516 [答案] A[解析] P (2<X ≤4)=P (X =3)+P (X =4) =123+124=316. 4.随机变量ξ的概率分布列为P (ξ=k )=ck (k +1),k =1,2,3,4,其中c 是常数,则P ⎝ ⎛⎭⎪⎫12<ξ<52则值为( )A.23 B.34C.45 D.56[答案] D [解析]c 1×2+c 2×3+c 3×4+c4×5=c ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13+⎝ ⎛⎭⎪⎫13-14+⎝ ⎛⎭⎪⎫14-15 =45c =1.∴c =54. ∴P ⎝ ⎛⎭⎪⎫12<ξ<52=P (ξ=1)+P (ξ=2)=54⎝ ⎛⎭⎪⎫11×2+12×3=56. 5.一个袋中有6个同样大小的黑球,编号为1,2,3,4,5,6,还有4个同样大小的白球,编号为7,8,9,10.现从中任取4个球,有如下几种变量:①X 表示取出的最大号码;②Y 表示取出的最小号码;③取出一个黑球记2分,取出一个白球记1分,ξ表示取出的4个球的总得分;④η表示取出的黑球个数.这四种变量中服从超几何分布的是( ) A .①②B .③④C .①②④D .①②③④[答案] B[解析] 依据超几何分布的数学模型及计算公式,或用排除法.6.(2010·东营)已知随机变量ξ的分布列为P (ξ=i )=i2a (i =1,2,3),则P (ξ=2)=( )A.19B.16C.13D.14[答案] C[解析] 由离散型随机变量分布列的性质知12a +22a +32a =1,∴62a =1,即a =3,∴P (ξ=2)=1a =13.7.袋中有10个球,其中7个是红球,3个是白球,任意取出3个,这3个都是红球的概率是( )A.1120 B.724C.710D.37[答案] B[解析] P =C 37·C 03C 310=724.8.用1、2、3、4、5组成无重复数字的五位数,这些数能被2整除的概率是( ) A.15 B.14 C.25D.35[答案] C[解析] P =2A 44A 55=25.二、填空题9.从装有3个红球、3个白球的袋中随机取出2个球,设其中有ξ个红球,则随机变量ξ的概率分布为:[答案] 15 35 1510.随机变量ξ的分布列为:则ξ[答案]81511.(2010·常州)从6名男同学和4名女同学中随机选出3名同学参加一项竞技测试,则在选出的3名同学中,至少有一名女同学的概率是______.[答案] 5612.一批产品分为四级,其中一级产品是二级产品的两倍,三级产品是二级产品的一半,四级产品与三级产品相等,从这批产品中随机抽取一个检验质量,其级别为随机变量ξ,则P (ξ>1)=________.[答案] 12[解析] 依题意,P (ξ=1)=2P (ξ=2),P (ξ=3)=12P (ξ=2),P (ξ=3)=P (ξ=4),由分布列性质得1=P (ξ=1)+P (ξ=2)+P (ξ=3)+P (ξ=4) 4P (ξ=2)=1,∴P (ξ=2)=14.P (ξ=3)=18.∴P (ξ>1)=P (ξ=2)+P (ξ=3)+P (ξ=4)=12.三、解答题13.箱中装有50个苹果,其中有40个合格品,10个是次品,从箱子中任意抽取10个苹果,其中的次品数为随机变量ξ,求ξ的分布列.[解析] ξ可能取的值为0、1、2、…、10.由题意知P (ξ=m ) =C m10C 10-m40C 1050(m =0、1、2、…、10),∴ξ的分布列为14.设随机变量X 的分布列P ⎝ ⎛⎭⎪⎫X =5=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.[分析] 分布列有两条重要的性质:P i ≥0,i =1、2、…;P 1+P 2+…+P n =1利用这两条性质可求a 的值.(2)(3)由于X 的可能取值为15、25、35、45、1.所以满足X ≥35或110<X <710的X 值,只能是在15、25、35、45、1中选取,且它们之间在一次试验中相互独立,只要求得满足条件的各概率之和即可.[解析] (1)由a ·1+a ·2+a ·3+a ·4+a ·5=1,得a =115.(2)因为分布列为P ⎝ ⎛⎭⎪⎫X =k 5=115k (k =1、2、3、4、5)解法一:P ⎝ ⎛⎭⎪⎫X ≥35=P ⎝ ⎛⎭⎪⎫X =35+P ⎝ ⎛⎭⎪⎫X =45+P (X =1)=315+415+515=45; 解法二:P ⎝ ⎛⎭⎪⎫X ≥35=1-⎣⎢⎡⎦⎥⎤P ⎝ ⎛⎭⎪⎫X =15+P ⎝ ⎛⎭⎪⎫X =25=1-⎣⎢⎡⎦⎥⎤115+215=45.(3)因为110<X <710,只有X =15、25、35时满足,故P ⎝ ⎛⎭⎪⎫110<X <710=P ⎝ ⎛⎭⎪⎫X =15+P ⎝ ⎛⎭⎪⎫X =25+P ⎝ ⎛⎭⎪⎫X =35=115+215+315=25. 15.(2009·福建)盒子中装着标有数字1,2,3,4,5的卡片各2张,从盒子中任取3张卡片,每张卡片被取出的可能性都相等,用ξ表示取出的3张卡片上的最大数字,求:(1)取出的3张卡片上的数字互不相同的概率; (2)随机变量ξ的概率分布.[解析] (1)记“一次取出的3张卡片上的数字互不相同的事件”为A ,则P (A )=C 35C 12C 12C 12C 310=23. (2)由题意ξ可能的取值为2,3,4,5, P (ξ=2)=C 22C 12+C 12C 22C 310=130, P (ξ=3)=C 24C 12+C 14C 22C 310=215, P (ξ=4)=C 26C 12+C 16C 22C 310=310, P (ξ=5)=C 28C 12+C 18C 22C 310=815. 所以随机变量ξ的概率分布为:16.(2010·福建理,m ,n ∈S .(1)记“使得m +n =0成立的有序数组(m ,n )”为事件A ,试列举A 包含的基本事件;(2)设ξ=m 2,求ξ的分布列.[解析] 本小题主要考查概率与统计、不等式等基础知识,考查运算求解能力、应用意识,考查分类与整合思想、必然与或然思想、化归与转化思想.解题思路是先解一元二次不等式,再在此条件下求出所有的整数解.解的组数即为基本事件个数,按照古典概型求概率分布列,注意随机变量的转换.(1)由x 2-x -6≤0得-2≤x ≤3, 即S ={x |-2≤x ≤3}.由于m ,n ∈Z ,m ,n ∈S 且m +n =0,所以A 包含的基本事件为: (-2,2),(2,-2),(-1,1),(1,-1),(0,0). (2)由于m 的所有不同取值为-2,-1,0,1,2,3, 所以ξ=m 2的所有不同取值为0,1,4,9.且有P (ξ=0)=16,P (ξ=1)=26=13,P (ξ=4)=26=13,P (ξ=9)=16.故ξ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:4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(),0,1,2,3k kC C P X k k C -===。
2.1.2 离散型随机变量的分布列知识一 离散型随机变量的分布列 【问题导思】掷一枚骰子,所得点数为x ,则x 可取哪些数字?x 取不同的值时,其概率分别是多少? 离散型随机变量分布列(1)定义: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 ,简称为的 .为了简单起见,也用等式 ,i =1,2,…,n 表示X 的分布列. (2)性质:①p i ,i =1,2,…,n ; ②∑i =1np i = .知识二 两个特殊分布 【问题导思】(1)在同时抛掷两枚骰子的随机试验中,令Y =⎩⎪⎨⎪⎧0 向上点数之和为奇数;1 向上点数之和为偶数.试写出随机变量Y 的分布列;(2)某人从含2个不合格骰子的4个骰子中任取2个同时抛掷,经过大量试验,发现“向上点数之和X ”的各频率值与概率值相差很大,这意味着什么,试分析此现象发生的可能性大小?两个特殊分布 (1)两点分布若随机变量X = 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 )= ,k =0,1,2,…,m , 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. 类型一 分布列的性质及应用例1.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).规律方法1.本题利用方程的思想求出常数a 的值.2.利用离散型随机变量分布列的性质可以求随机变量在某个范围内取值的概率,此时只需根据随机变量的取值范围确定随机变量可取哪几个值,再利用分布列即可得到它的概率,注意分布列中随机变量取不同值时所表示的随机事件彼此互斥,因此利用概率的加法公式即可求出其概率. 变式训练已知随机变量X 的分布列如下表:则x 的值为________,P (23<X <92)=________.类型二 两点分布例2.袋内有10个白球,5个红球,从中摸出2个球,记X =⎩⎪⎨⎪⎧0,两球全红;1,两球非全红.求X 的分布列.规律方法1.在两点分布中,无论求出P (X =0)或者P (X =1)都能写出分布列,因为P (X =0)+P (X =1)=1.2.两点分布又称为0-1分布或伯努利分布,它是一种比较特殊的分布列,反映了随机试验的结果只有两种可能且其概率之和为1. 变式训练袋中装有3个红球,2个绿球,从中摸出1个球,记X =⎩⎪⎨⎪⎧0 (摸出绿球)1 (摸出红球),求X 的分布列.类型三 超几何分布例3.袋中有8个球,其中5个黑球,3个红球,从袋中任取3个球,求取出的红球数X 的分布列,并求至少有一个红球的概率.规律方法求超几何分布的分布列,关键是明确随机变量是否服从超几何分布,分清M 、N 、n 、k 的值,然后求出相应的概率,最后列表即可.变式训练若本例条件不变,问题改为“求取出的黑球数X 的分布列”该如何解?离散型随机变量分布列的应用典例.(12分)袋中装有标有数字1,2,3,4,5的小球各2个,从袋中任取3个小球,按3个小球上最大数字的9倍计分,每个小球被取出的可能性都相等,用X 表示取出的3个小球上的最大数字,求:(1)取出的3个小球上的数字互不相同的概率;(2)随机变量X的概率分布列;(3)计算介于20分到40分之间的概率.当堂达标1.(2013·合肥检测)下列四个表格中,可以作为离散型随机变量分布列的是() A.B.C.D.2则a的值为()A.0.6B.0.7C.0.8D.0.33.设随机变量ξ等可能取值1,2,3,…,n,若P(ξ<4)=0.3,则n的值为________.4.一个袋中有形状、大小完全相同的3个白球和4个红球.(1)从中任意摸出一球,用0表示摸出白球,用1表示摸出红球,即X =⎩⎪⎨⎪⎧0,摸出白球,1,摸出红球.求X的分布列;(2)从中任意摸出两个球,用“X =0”表示两个球全是白球,用“X =1”表示两个球不全是白球,求X 的分布列.5.某商店试销某种商品20天,获得如下数据:试销结束后(3件,当天营业结束后检查存货,若发现存量少于2件,则当天进货补充至3件,否则不进货,将频率视为概率.(1)求当天商店不进货的概率;(2)记X 为第二天开始营业时该商品的件数,求X 的分布列.6.一袋中装有6个同样大小的小球,编号为1,2,3,4,5,6.现从中随机取出3个球,用ξ表示取出的球最大号码,ξ可以取得哪些值?写出ξ的分布列.当堂检测(一)一、基础过关1.若随机变量X( )A.1B.12C.13D.162.设随机变量X 的分布列为P (X =k )=m ⎝⎛⎭⎫23k,k =1,2,3,则m 的值为( )A.1718B.2738C.1719D.27193.抛掷2颗骰子,所得点数之和ξ是一个随机变量,则P (ξ≤4)等于( )A.16B.13C.12D.234.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,所需要的取球次数为随机变量ξ,则ξ的可能取值为( )A .1,2,3,…,6B .1,2,3,…,7C .0,1,2,…,5D .1,2,…,5 5.随机变量ξ的所有可能取值为1,2,…,n ,若P (ξ<4)=0.3,则 ( ) A .n =3B .n =4C .n =10D .不能确定6.抛掷两次骰子,两次点数的和不等于8的概率为 ( ) A.1112 B.3136 C.536 D.1127.设随机变量X 的分布列为P (X =k )=Ck (k +1),k =1,2,3,C 为常数,则P (0.5<X <2.5)=________.二、能力提升8.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.⎣⎡⎦⎤-13,13C .[-3,3]D .[0,1]9.一盒中有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,此时盒中旧球个数X 是一个随机变量,其分布列为P (X ),则P (X =4)的值为( )A.1220B.2755C.27220D.212510.盒中装有大小相等的10个球,编号分别是0,1,2,…,9,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.11.已知随机变量ξ(1)求η1=12ξ的分布列;(2)求η2=ξ2的分布列.12.从4张已编号(1~4号)的卡片中任意取出2张,取出的卡片号码数之和为X .求随机变量X 的分布列.三、探究与拓展13.安排四名大学生到A ,B ,C 三所学校支教,设每名大学生去任何一所学校是等可能的.(1)求四名大学生中恰有两人去A 校支教的概率; (2)设有大学生去支教的学校的个数为ξ,求ξ的分布列.当堂检测(二)一、基础过关1.在100张奖券中,有4张能中奖,从中任取2张,则2张都能中奖的概率是 ( )A.150B.125C.1825D.14 950 2.从一副不含大、小王的52张扑克牌中任意抽出5张,则至少有3张是A 的概率为( )A.C 34C 248C 552B.C 348C 24C 552 C .1-C 148C 44C 552 D.C 34C 248+C 44C 148C 552 3.一个盒子里装有相同大小的10个黑球,12个红球,4个白球,从中任取2个,其中白球的个数记为X ,则下列概率等于C 122C 14+C 222C 226的是 ( )A .P (0<X ≤2)B .P (X ≤1)C .P (X =1)D .P (X =2)4.在3双皮鞋中任意抽取两只,恰为一双鞋的概率为( )A.15B.16C.115D.135.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6.若离散型随机变量X则c =________. 二、能力提升7.从只有3张中奖的10张彩票中不放回随机逐张抽取,设X 表示直至抽到中奖彩票时的次数,则P (X =3)等于( )A.310B.710C.2140D.740 8.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)=____.9.有同一型号的电视机100台,其中一级品97台,二级品3台,从中任取4台,则二级品不多于1台的概率为________.(用式子表示)10.老师要从10篇课文中随机抽3篇让学生背诵,规定至少要背出其中2篇才能及格.某同学只能背诵其中的6篇,试求:(1)抽到他能背诵的课文的数量的分布列; (2)他能及格的概率.11.已知箱中装有4个白球和5个黑球,且规定:取出一个白球得2分,取出一个黑球得1分.现从该箱中任取(无放回,且每球取到的机会均等)3个球,记随机变量X 为取出此3球所得分数之和.求X 的分布列.三、探究与拓展12.袋中装着标有数字1,2,3,4,5的小球各2个,从袋中任取3个小球,按3个小球上最大数字的9倍计分,每个小球被取出的可能性都相等,用X 表示取出的3个小球上的最大数字,求: (1)取出的3个小球上的数字互不相同的概率;(2)随机变量X 的分布列; (3)计算介于20分到40分之间的概率.。