内容正文:
教 案
教学基本信息
课题
离散型随机变量及其分布列(1)
学科
数学
学段:高中
年级
高二
教材
书名:普通高中课程标准实验教科书数学选修2-3 (B版)
出版社:人民教育出版社出版
教学目标及教学重点、难点
教学目标:
1.理解离散型随机变量的概念,并能列举离散型随机变量的所有可能取值.
2.理解离散型随机变量分布列的意义,会求某些简单的离散型随机变量的分布列.
3.掌握离散型随机变量分布列的两个基本性质,并会用它们解决一些简单问题.
4.结合教学内容强化“用数学”解决实际问题的意识、培养学习数学的兴趣,树立求真务实的勇气和信心,从而激发勇于创新、敢于探索的科学精神.
教学重点、难点:
重点:离散型随机变量的分布列及其性质
难点:求简单的离散型随机变量的分布列.
教学过程(表格描述)
教学环节
主要教学活动
设置意图
课堂
引入
创设情景:通过分析随机试验,总结归纳随机试验的可能结果是一些变化的数量,进而提炼出变量的概念.
问题:
1.掷一颗骰子,观察出现的点数,则可能结果有哪些?
2. 在射击比赛中,选手击中靶上的圆形或环形区域内得分,得分值由靶心往外依次可记为10环,9环,,1环,选手击中靶上最大圆以外区域或脱靶的分值都记为0环,求选手射击一次可能出现的环数.
3.从编号为1-10号的10张卡片中任取一张,求取出卡片的编号的可能取值.
解答
我们发现,在这些试验中,可能出现的结果都是一些数量,我们可以用一个变量来表示,变量随着试验结果的不同而变化.
我们来分析上面三个例子.
1.
设掷一颗骰子出现的点数为,
则.
2.
设选手射击一次出现的环数为,
则.
3.
设取出卡片的编号为,则.
我们把这样的变量叫做一个随机变量.
提出问题,
引发思考.
组织学生回答问题,引导学生从中体会变量的意思,从而归纳出随机变量的概念.
新课
讲授
1. 随机变量
在随机试验中,试验可能出现的结果可以用一个变量来表示,并且随着试验结果的不同而变化,我们把变量叫做一个随机变量.
随机变量通常用大写字母来表示.
有些随机现象的结果虽然不是数量,但可以将它数量化.例如抛一枚硬币,所有可能的结果是:“正面向上”与“反面向上”. 为了在数学上描述这些可能的结果,可以用“1”代表正面向上,“0”代表反面向上,其可能结果为.
2. 离散型随机变量
如果随机变量的所有可能的取值都能一一列举出来,则称为离散型随机变量.
本节课开头所举例子都是离散型随机变量.
与离散型随机变量对应的是连续型随机变量,即随机变量的取值不能一一列举,如灯泡的寿命就是一个连续型随机变量.
例. 写出下列离散型随机变量的可能取值.
(1)一个袋子里装有5个白球和5个黑球,从中任取3个,其中所含白球的个数;
(2)同时抛掷5枚硬币,得到硬币反面向上的个数.
解:(1)设从中任取3个球其中所含白球的个数为,则.
(2)设得到硬币反面向上的个数为,则.
对于一个离散型随机变量来说,我们不仅要知道它可能取哪些值,更重要的是要知道它取各个值的概率分别有多大,这样才能对这个离散型随机变量有较深入的理解.为达到这个目的,我们引入离散型随机变量的分布列.
3. 离散型随机变量的分布列
设随机变量的所有可能取值为,其对应概率分别为,
即.
称这个表为离散型随机变量的概率分布,或称为离散型随机变量的分布列.
通过分布列,我们能够一目了然看出随机变量的取值范围及取这些值的概率.
离散型随机变量分布列具有下面两条性质:
(1),
(2).
因为为概率值,显然有.
设基本事件空间
,
其为一个必然事件概率等于1. 上面右式各项彼此互斥,根据互斥事件的概率加法公式有:
1.给出随机变量和离散型随机变量的定义,在掌握基础概念的基础上,进一步体会数学定义的严谨性与准确性.
2.进一步延拓随机变量的概念,让学生明白可以通过将随机试验结果数量化来研究随机现象.
3.让学生明确离散型随机变量的定义,通过具体事例深刻理解它的本质属性,为下面所学知识应用做好铺垫.
让学生理解离散型随机变量分布列的定义、明确离散型随机变量分布列的意义,深入体会数学符号语言表述数学问题的简洁性.
通过引导学生深刻理解离散型随机变量的两个基本性质,让学生理解离散型随机变量的内在联系,进一步深入理解离散型随机变量的数学本质.
例题
例. 篮球运动员在比赛中每次罚球命中得1分,不中得0分,已知某运动员罚球命中的概率为0.7,求他罚球一次的得分的分布列.
解:设“每次罚球得的分值”为,
则的可能取值为0,1.
所以的分布列为:
如果随机变量的分布列为