第08讲 离散型随机变量的期望方差及其性质3种题型-【同步题型讲义】2022-2023学年高二数学同步教学题型讲义（人教A版2019选择性必修第三册）

第8讲 离散型随机变量的期望方差及其性质3种题型 【考点分析】 考点一：离散型随机变量的期望 ①期望的含义：一般地，若离散型随机变量ξ的概率分布为 … … P … … 则称为ξ的数学期望或平均数、均值.数学期望又简称期望. 数学期望反映了离散型随机变量取值的平均水平. ②随机变量的数学期望： ξ 0 1 P q p ③单点分布：其分布列为：. ④两点分布：，其分布列为：（p + q = 1） ⑤二项分布： 其分布列为～.（P为发生的概率） ⑥几何分布： 其分布列为～.（P为发生的概率） 考点二：离散型随机变量的方差、标准差 ①当已知随机变量ξ的分布列为时，则称为ξ的方差. 显然，故为ξ的根方差或标准差.随机变量ξ的方差与标准差都反映了随机变量ξ取值的稳定与波动，集中与离散的程度.越小，稳定性越高，波动越小. ②方差的性质. ⑴随机变量的方差.（a、b均为常数） ③期望与方差的关系. ⑴如果和都存在，则 ⑵设ξ和是互相独立的两个随机变量，则 ⑶期望与方差的转化： ⑷（因为为一常数）. 【题型目录】 题型一：离散型随机变量的期望 题型二：离散型随机变量的方差 题型三：离散型随机变量的期望方差的性质 【典型例题】 题型一：离散型随机变量的期望 【例1】在采用五局三胜制（先取得三局胜利的一方，获得最终胜利）的篮球总决赛中，当甲队先胜2场时，因疫情暴发不得不中止比赛.已知甲､乙两队水平相当，每场甲､乙胜的概率都为，总决赛的奖金为80万元，总决赛的胜者获得全部奖金.根据我们所学的概率知识，甲队应分得的奖金为（    ）万元. A．80 B．70 C．50 D．40 【例2】一个袋子中装有大小相同的5个小球，其中有3个白球，2个红球，小明从中无放回地取出3个小球，摸到一个白球记1分，摸到一个红球记2分，则小明总得分的数学期望等于（    ） A．3.8分 B．4分 C．4.2分 D．4.4分 【例3】从一批含有6件正品和4件次品的10件产品中随机抽取2件产品进行检测，记随机变量X为抽检结果中含有的次品件数，则随机变量X的期望________． 【例4】某公司有5万元资金用于投资开发项目，如果成功，一年后可获利12%，一旦失败，一年后将丧失全部资金的50%，下表是过去200例类似项目开发的实施结果： 投资成功 投资失败 192次 8次 则该公司一年后估计可获收益的期望是____________（元）． 【例5】电机（或变压器）绕组采用的绝缘材料的耐热等级也叫绝缘等级，电机与变压器中常用的绝缘材料耐热等级分为如下7个级别： 耐热等级 Y A E B F H C 绝缘耐温（℃） 某绝缘材料生产企业为测试甲、乙两种生产工艺对绝缘耐温的影响，分别从两种工艺生产的产品中各随机抽取50件，测量各件产品的绝缘耐温（单位：℃），其频率分布直方图如下： (1)若10月份该企业采用甲工艺生产的产品为65万件，估计其中耐热等级达到C级的产品数； (2)若从甲、乙两种工艺生产的产品中分别随机选择1件，用频率估计概率，求2件产品中耐热等级达到C级的产品数的分布列和数学期望． 【例6】现有甲、乙、丙、丁等6人去参加新冠疫苗的接种排队，有A、B、C、D 4个不同的窗口供排队等候接种，每个窗口至少有一位同学等候． (1)求甲、乙两人在不同窗口等候的概率； (2)设随机变量X表示在窗口A排队等候的人数，求随机变量X的期望． 【题型专练】 1．甲、乙两人进行乒乓球比赛，约定每局胜者得1分，负者得0分，比赛进行到有一人比对方多2分或打满6局时停止，设甲在每局中获胜的概率为，乙在每局中获胜的概率为，且各局胜负相互独立，则比赛停止时已打局数X的期望为（    ） A． B． C． D． 2．某车间打算购买2台设备，该设备有一个易损零件，在购买设备时可以额外购买这种易损零件作为备件，价格为每个120元.在设备使用期间，零件损坏，备件不足再临时购买该零件时，价格为每个280元.在使用期间，每台设备需更换的零件个数X的分布列为： X 6 7 8 P 0.4 0.5 0.1 若购买2台设备的同时购买易损零件13个，则在使用期间，这2台设备另需购买易损零件所需费用的期望为（    ） A．1716.8元 B．206.5元 C．168.6元 D．156.8元 3．袋中装有大小与质地相同的5个红球、m个白球，现从中任取2个球．若取出的两球都是红球的概率为，记取出的红球个数为X，则______． 4．农历五月初五是我国的传统节日——端午节，为纪念伟大的爱国诗人屈原，民间有吃粽子的习惯，粽子也就成为了我们生活中的一种美食.设一盘中装有6个粽子，其中豆粽、肉粽、白粽各2