第六章(二) 常用离散型随机变量的理论分布
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大学文科数学()第5章 概率论初步第5讲离散型随机变量主讲教师 |引 言生活有很多随机变量地例子,例如:•对某产品进行抽样时不合格品地个数;•某城市3月1日至6月1日期间所查地酒驾数;•首都机场候机室某一天地旅客数量;•对N件产品进行检验时不合格品地个数等.它们有一个同点,即随机变量地取值为有限个或可列个,这样地随机变量称为离散型随机变量.本节主要讨论如何描述这类随机变量,并给出常见地类型。
本节内容01 离散型随机变量及其分布02 常用地离散型随机变量Ὅ 定义5.12若随机变量所有可能地取值为有限个或者可列个,则称这样地随机变量为离散型随机变量.下列随机变量哪些是离散型,哪些不是离散型思 考地?(1)某电视闯关节目地过关数;(2)某工厂加工一批钢管地外径与规定地外径尺寸之差;发 现对于(1)与(3),随机变量地取值均为有限个值,它们是离散型随机变量;对于(2)与(4),随机变量地取值不是有限个值或者可列个值,而是某个范围,故它们不是离散型随机变量。
(这种类型地随机变量将在下一节介绍)问 题:如何描述离散型随机变量地统计规律呢?(4)长江某水位监测站所测水位在(0,29]地范围内变化,该监测站在一年内所测地水位数据.一般来说,如果知道了离散型随机变量地取值及相应地概率,也就把握了随机变量地统计规律.Ὅ 定义5.13设为离散型随机变量,所有可能地取值为,称为随机变量地概率分布,也称为分布律或分布列.概率分布也可以用以下形式表示:…………或者记为以下形式:所有可能取值取得相应值地概率分布律:离散型随机变量分布地性质由概率地性质可知,任意一个离散型随机变量地概率分布都具有以下两个基本性质.(1)非负性:.(2)正则性:前面已学,可以用分布函数来表示随机变量地统计规律,这里又用分布律来描述离散型随机变量地统计规律,它们即:分布函数是分布律在一定范围内地累积.离散型随机变量落在任何一个范围内地概率,均可以用累积概率地形式表示,即若离散型随机变量地分布律为,则地分布函数为Ὅ 例1解已知盒有10件产品,其8件正品,2件次品.现不放回地从抽取产品检验,每次取1件,直到取出2件正品为止.设为抽取地次数,求:(1)地分布律;(2)地分布函数;(3)概率.(1)容易知道,地可能取值为2,3,4.234因此,地分布律为P(2)当时,当时,当时,当时,综上所述,地分布函数为(3)注解由本例可知,对于离散型随机变量,虽然也可以运用分布函数描述其统计规律,但是分布律使用起来更为简便。
专项-离散型随机变量及其分布列知识点1.随机变量的有关概念(1)随机变量:随着试验结果变化而变化的变量,常用字母X ,Y ,ξ,η,…表示. (2)离散型随机变量:所有取值可以一一列出的随机变量. 2.离散型随机变量分布列的概念及性质(1)概念: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:此表称为离散型随机变量P (X =x i )=p i ,i =1,2,…,n 表示X 的分布列.(2)分布列的性质:① p i ≥0,i =1,2,3,…,n ;① 11=∑=ni ip3.常见的离散型随机变量的分布列 (1)两点分布若随机变量X 的分布列具有上表的形式,则称X 服从两点分布,并称p =P (X =1)为成功概率. (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 ①N *.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.题型一离散型随机变量的理解【例1】下列随机变量中,不是离散型随机变量的是( ) A .某个路口一天中经过的车辆数XB .把一杯开水置于空气中,让它自然冷却,每一时刻它的温度XC .某超市一天中来购物的顾客数XD .小马登录QQ 找小胡聊天,设X =⎩⎪⎨⎪⎧1,小胡在线0,小胡不在线【例2】写出下列各随机变量的可能取值,并说明随机变量所取的值表示的随机试验的结果. (1)抛掷甲、乙两枚骰子,所得点数之和X ;(2)某汽车在开往目的地的道路上需经过5盏信号灯,Y 表示汽车首次停下时已通过的信号灯的盏数.【例3】袋中装有10个红球、5个黑球.每次随机抽取1个球,若取得黑球则另换1个红球放回袋中,直到取到红球为止.若抽取的次数为ξ,则表示事件“放回5个红球”的是( ) A .ξ=4 B .ξ=5 C .ξ=6D .ξ≤5【例4】袋中装有大小相同的5个球,分别标有1,2,3,4,5五个号码,在有放回取出的条件下依次取出两个球,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 ( ) A .5 B .9 C .10 D .25【过关练习】1.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掷一枚质地均匀的硬币5次,出现正面向上的次数; ②掷一枚质地均匀的骰子,向上一面出现的点数; ③某个人的属相随年龄的变化; ④在标准状态下,水结冰的温度.2.某人射击的命中率为p (0<p <1),他向一目标射击,若第一次射中目标,则停止射击,射击次数的取值是( ) A .1,2,3,…,n B .1,2,3,…,n ,… C .0,1,2,…,nD .0,1,2,…,n ,…3.同时抛掷5枚硬币,得到硬币反面向上的个数为ξ,则ξ的所有可能取值的集合为________.4.一木箱中装有8个同样大小的篮球,编号为1,2,3,4,5,6,7,8,现从中随机取出3个篮球,以ξ表示取出的篮球的最大号码,则ξ=8表示的试验结果有________种.5.一个袋中装有5个白球和5个黑球,从中任取3个,其中所含白球的个数为ξ, (1)列表说明可能出现的结果与对应的ξ的值;(2)若规定抽取3个球中,每抽到一个白球加5分,抽到黑球不加分,且最后不管结果都加上6分,求最终得分η的可能取值,并判定η的随机变量类型.题型二 离散型随机变量分布列的求法及性质【例1】某一随机变量ξ的概率分布列如表,且m +2n =1.2,则m -n2的值为( )A.-0.2 C .0.1D .-0.1【例2】已知离散型随机变量X 的分布列如下:则P (X =10)A.239 B.2310 C.139 D.1109 【例3】已知随机变量X 只能取三个值x 1,x 2,x 3,其概率依次成等差数列,则公差d 的取值范围为________.【过关练习】1.随机变量ξ的分布列如下:则ξ为奇数的概率为2.若离散型随机变量X 的分布列为:则常数c 的值为( ) A.23或13 B.23 C.13D .13.由于电脑故障,随机变量X 的分布列中部分数据丢失,以代替,其表如下: 0.50.1根据该表可知题型三 两种特殊分布的应用【例1】某10人组成兴趣小组,其中有5名团员,从这10人中任选4人参加某种活动,用X 表示4人中的团员人数,则P (X =3)=( ) A.421 B.921 C.621 D.521【例2】一个袋中有形状、大小完全相同的3个白球和4个红球.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.【过关练习】1.从装有除颜色外其余均相同的3个红球,2个白球的袋中随机取出2个球,设其中有ξ个红球,随机变量ξ的概率分布列如下:则x 1,x 2,x 3的值分别为________.2.在一次购物抽奖活动中,假设某10张奖券中有一等奖券1张,可获价值50元的奖品;有二等奖券3张,每张可获价值10元的奖品;其余6张没有奖.某顾客从这10张奖券中任抽2张,求: (1)该顾客中奖的概率;(2)该顾客获得的奖品总价值X (元)的分布列.课后练习【补救练习】1.袋中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,现从中任意抽取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( ) A .6 B .7 C .10D .252.甲、乙两队在一次对抗赛的某一轮中有3个抢答题,比赛规定:对于每一个题,没有抢到题的队伍得0分,抢到题并回答正确的得1分,抢到题但回答错误的扣1分(即得-1分).若X 是甲队在该轮比赛获胜时的得分(分数高者胜),则X 的所有可能取值是________.3.在8个大小相同的球中,有2个黑球,6个白球,现从中取3个,求取出的球中白球个数X 的分布列.【巩固练习】1.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( )A .1B .0C .-1D .1或02.若P (ξ≤n )=1-a ,P (ξ≥m )=1-b ,其中m <n ,则P (m ≤ξ≤n )等于( ) A .(1-a )(1-b ) B .1-a (1-b ) C .1-(a +b )D .1-b (1-a )3.在15个村庄中有7个村庄交通不方便,现从中任意选10个村庄,用X 表示这10个村庄中交通不方便的村庄数,下列概率中等于C 47C 68C 1015的是( )A .P (X =2)B .P (X ≤2)C .P (X =4)D .P (X ≤4)4.某篮球运动员在一次投篮训练中的得分ξ的分布列如下表,其中a ,b ,c 成等差数列,且c =ab ,则这名运动员投中3分的概率是________5.在学校组织的足球比赛中,某班要与其他4个班级各赛一场,在这4场比赛的任意一场中,此班级每次胜、负、平的概率相等.已知当这4场比赛结束后,该班胜场多于负场. (1)求该班级胜场多于负场的所有可能的个数和; (2)若胜场次数为X ,求X 的分布列.【拔高练习】1.随机变量ξ的概率分布列为P (ξ=n )=an (n +1),n =1,2,3,4,其中a 是常数,则P ⎝⎛⎭⎫12<ξ<52的值为( ) A.23 B.34 C.45D.562.小王参加一次比赛,比赛共设三关,第一、二关各有两个必答题,如果每关两个问题都答对,可进入下一关,第三关有三个问题,只要答对其中两个问题,则闯关成功.每过一关可一次性获得价值分别为1 000元,3 000元,6 000元的奖品(不重复设奖),每个问题回答正确与否相互之间没有影响,用X 表示小王所获奖品的价值,写出X 的所有可能取值及每个值所表示的随机试验的结果.。