内容正文:
第四章 概率与统计
4.2随机变量
4.2.2离散型随机变量的分布列
知识梳理
1.离散型随机变量的分布列
(1)一般地,当离散型随机变量X的取值范围是{x1,x2,…,xn}时,如果对任意k∈{1,2,…,n},概率P(X=xk)=pk都是已知的,则称X的概率分布是已知的.
离散型随机变量X的概率分布可以用如下形式的表格表示,这个表格称为X的概率分布或分布列.
X
x1
x2
…
xk
…
xn
P
p1
p2
…
pk
…
pn
(2)离散型随机变量X的概率分布还可以用图(1)或图(2)来直观表示,其中,图(1)中,xk上的矩形宽为1、高为pk,因此每个矩形的面积也恰为pk;图(2)中,xk上的线段长为pk.
(3)离散型随机变量的分布列必须满足:
①pk≥0,k=1,2,…,n;②pk=p1+p2+…+pn=1.;
2.随机变量与事件的联系
一般地,如果X是一个随机变量,a,b都是任意实数,那么X=a,X≤b,X>b等都表示事件,而且:(1)当a≠b时,事件X=a与X=b互斥;
(2)事件X≤a与X>a相互对立,因此P(X≤a)+P(X>a)=1.
3.离散型随机变量
取值
特点
一一列出
对于随机变量所有可能取的值都能一一列举出来
有限性
离散型随机变量只取有限个值
4.当X与Y都是离散型随机变量而且Y=aX+b(a≠0)时,X与Y的分布列分别如下表所示,它们的第二行的概率值是一样的.
X
x1
x2
…
xk
…
xn
P
p1
p2
…
pk
…
pn
Y=aX+b
ax1+b
ax2+b
…
axk+b
…
axn+b
P
p1
p2
…
pk
…
pn
5.两点分布
(1)一般地,如果随机变量X分布列能写成如下表格的形式:
X
1
0
P
p
1-p
则称随机变量X服从参数为p的两点分布.
(2)一个所有可能结果只有两种的随机试验,通常称为伯努利试验.不难看出,如果将伯努利试验的结果分别看成“成功”与“不成功”,并设“成功”出现的概率为p,一次伯努利试验中“成功”出现的次数为X,则X服从参数为p的两点分布,因此两点分布也常称为伯努利分布,两点分布中的p也常被称为成功概率.
常见考点
考点一 简单离散型随机变量分布列
典例1.现有10张奖券,其中8张1元,2张5元,从中同时任取3张,求所得金额的分布列.
【答案】答案见解析
【分析】
根据题意可知所得金额的可能取值为3,7,11,结合古典概型计算公式进行求解即可.
【详解】
设所得金额为X,X的可能取值为3,7,11.
P(X=3)==,P(X=7)==,
P(X=11)==.
故X的分布列为
X
3
7
11
P
变式1-1.一袋中装有4只同样大小的球,编号分别为1,2,3,4,现从中随机取出2个球,以X表示取出球的最大号码,则求X的分布列.
【答案】
X
2
3
4
P
【分析】
由题意随机变量X所有可能取值为2,3,4,然后求出各自对应的概率,即可求出X的分布列
【详解】
由题意随机变量X所有可能取值为2,3,4.
且P(X=2)==,P(X=3)==,P(X=4)==.
因此X的分布列为:
X
2
3
4
P
变式1-2.在10件产品中,有8件合格品,2件次品,从这10件产品中任意抽取2件,试求:
(1)取到的次品数的分布列;
(2)至少取到1件次品的概率.
【答案】(1)分布列见解析;(2)
【分析】
(1)记取到的次品数为,则的可能值为0,1,2,分别计算概率,可得的分布列;
(2)由(1)根据互斥事件的概率公式可得;
【详解】
解:(1)从这10件产品中任意抽取2件,共种情况;记取到的次品数为,
取到的次品数值可能为0,1,2,
其中;;;
取到的次品数的分布列为:
0
1
2
(2)由(1)得:至少取到1件次品的概率.
变式1-3.2019年某市举办“好心杯”少年美术书法作品比赛,某赛区收到200件参赛作品,为了解作品质量,现从这些作品中随机抽取12件作品进行试评.成绩如下:67,82,78,86,96,81,73,84,76,59,85,93,其中成绩不低于85分(含85分)的作品认为为优秀作品,现从这12件作品中任意抽取3件.
(1)恰好抽到2件优秀作品的概率;
(2)若抽到优秀作品的件数为,求的分布列.
【答案】(1);(2)分布列见解析.
【分析】
(1)先由题意,得到12件作品中,优秀作品有件,非优秀作品有件,结合古典概型的概率计算公式,即可得出结果;
(2)由题中条件,得出的可能值,分别求出对应的概率,即可得出