内容正文:
离散型随机变量的均值
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长沙市长郡中学 田茂清
2022年上学期 制作 19
X x1 x2 … xi … xn
P P1 P2 … Pi … Pn
2.两点分布列
X 0 1
P 1-P P
1.离散型随机变量的分布列
回顾旧知
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对于离散型随机变量,确定了它的分布列,就掌握了随机变量取值的统计规律.但在实际应用中,我们还常常希望直接通过数字来反映随机变量的某个方面的特征,最常用的有均值与方差.
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问题1
甲、乙两名射箭运动员射中目标箭靶的环数的分布列如表7.3-1所示.
环数X 7 8 9 10
甲射中的概率 0.1 0.2 0.3 0.4
乙射中的概率 0.15 0.25 0.4 0.2
如何比较他们射箭水平的高低呢?
首先比较击中的平均环数,
如果平均环数相等,再看稳定性.
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问题1
甲、乙两名射箭运动员射中目标箭靶的环数的分布列如表7.3-1所示.
环数X 7 8 9 10
甲射中的概率 0.1 0.2 0.3 0.4
乙射中的概率 0.15 0.25 0.4 0.2
甲射箭水平的高
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一般地,若离散型随机变量X的分布列如表所示,
X x1 x2 ... xn
P p1 p2 ... pn
则称
为随机变量X的均值(mean)或数学期望(mathematical expectation),数学期望简称期望.
均值的定义
均值是随机变量可能取值关于取值概率的加权平均数,它综合了随机变量的取值和取值的概率,反映了随机变量取值的平均水平.
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例1
在篮球比赛中,罚球命中1次得1分,不中得0分.如果某运动员罚球命中的概率为0.8,那么他罚球1次的得分X的均值是多少?
例题讲解
因为 P(X=1)=0.8, P(X=0)=0.2
所以 E(X)=1×0.8+0×0.2=0.8
即该运动员罚球1次的得分X 的均值是0.8.
解:
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若随机变量X服从两点分布,则X的分布列为
知识小结
X 0 1
P 1-p p
E(X)=0×(1-p)+1×p = p
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抛掷一枚质地均匀的骰子,设出现的点数为X,求X的均值.
例2
例题讲解
解: 随机变量X的分布列为
求离散型随机变量均值的步骤:
①写出分布列; ②求出均值.
方法归纳
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观 察
掷一枚质地均匀的散子,掷出的点数X的均值为3.5.随机模拟这个试验,重复60次和重复300次各做6次,观测出现的点数并计算平均数.根据观测值的平均数(样本均值)绘制统计图,分别如图(1)和(2)所示.观察图形,在两组试验中,随机变量的均值与样本均值有何联系与区别?
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事实上,随机变量的均值是一个确定的数,而样本均值具有随机性,它围绕随机变量的均值波动.随着重复试验次数的增加,样本均值的波动幅度一般会越来越小.因此,我们常用随机变量的观测值的均值去估计随机变量的均值.
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探 究
如果X是一个离散型随机变量,X加一个常数或乘一个常数后,其均值会怎样变化?即E(X+b)和 E(aX) (其中a, b为常数)分别与E(X)有怎样的关系?
设X的分布列为
根据随机变量均值的定义,
类似地,可以证明
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随机变量均值的性质:
知识小结
E(X+b)= E(X)+b
若X是一个离散型随机变量,则
E(aX)= aE(X)
E(aX+b)=
aE(X)+b
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(2) ①若 E(X)=4.5,则 E(-X)=