内容正文:
7.2 离散型随机变量及其分布列
第1课时 离散型随机变量
[课程目标] 1.会分析随机变量的意义,知道随机变量与函数的区别与联系.2.能区分离散型与非离散型随机变量,能举出离散型随机变量的例子.3.能理解随机变量所表示的试验结果的含义,并恰当地定义随机变量.
(见学生用书P35)
知识点 随机变量与离散型随机变量
1.随机变量
(1)定义:一般地,对于随机试验样本空间Ω中的每个样本点ω,都有唯一的实数X(ω)与之对应,我们称X为__随机变量__.
(2)表示:常用大写英文字母表示随机变量,例如X,Y,Z;用小写英文字母表示随机变量的取值,例如x,y,z.
2.离散型随机变量
随机变量的可能取值为有限个,或随机变量的取值为无限个,但可以一一列举出来.像这样的随机变量称为__离散型随机变量__.
[研读]随机变量的定义与函数的定义类似,这里的样本点ω相当于函数定义中的自变量,而样本空间Ω相当于函数的定义域,不同之处在于Ω不一定是数集.随机变量的取值X(ω)随着试验结果ω的变化而变化.
判断正误(请在括号中打“√”或“×”).
(1)随机变量是基本事件空间与实数的一个对应关系.( √ )
(2)抛掷质地均匀的骰子一次,出现1点的次数可以称为随机变量.( √ )
(3)如果Y是一个离散型随机变量,那么Y取每一个可能值的概率都是非负数.( √ )
(4)同时抛掷3枚质地均匀的硬币,得到硬币反面向上的个数为Y,则Y的所有可能取值的集合为{1,2,3}.( × )
(见学生用书P36)
类型一 随机变量的概念
例1 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)某机场一年中每天运送乘客的数量;
(2)某单位办公室一天中接到电话的次数;
(3)明年5月1日到10月1日期间所查酒驾的人数;
(4)明年某天济南—青岛的某次列车到达青岛站的时间.
解: (1)某机场一年中每天运送乘客的数量可能为0,1,2,3,…,是随机变化的,因此是随机变量.
(2)某单位办公室一天中接到电话的次数可能为0,1,2,3,…,是随机变化的,因此是随机变量.
(3)明年5月1日到10月1日期间,所查酒驾的人数可能为0,1,2,3,…,是随机变化的,因此是随机变量.
(4)济南—青岛的某次列车到达青岛站的时间每次都是随机的,可能提前,可能准时,也可能晚点,故是随机变量.
[规律方法]
随机变量的辨析方法
(1)随机试验的结果具有可变性,即每次试验对应的结果不尽相同.
(2)随机试验结果的不确定性,即每次试验总是恰好出现这些结果中的一个,但在一次试验之前却不能肯定这次试验会出现哪一个结果.
如果一个随机试验的结果对应的变量具有以上两点,则该变量即为随机变量.
活学活用
下面给出三个变量:
①2021年地球上发生地震的次数X.
②在一段时间间隔内某种放射性物质发生的α粒子数Y.
③在一段时间间隔内某路口通过的宝马车的辆数X.
其中是随机变量的是__②③__.(填序号)
类型二 离散型随机变量的判定
例2 下面给出四个随机变量:
①某高速公路上某收费站在未来1小时内经过的车辆数X;
②一个沿直线y=x进行随机运动的质点,它在该直线上的位置Y;
③某网站未来1小时内的点击量;
④一天内的温度Z.
其中是离散型随机变量的为( C )
A.①② B.③④
C.①③ D.②④
【解析】 ①是,因为1小时内经过该收费站的车辆可一一列出;②不是,质点在直线y=x上运动时的位置无法一一列出;③是,1小时内网站的访问次数可一一列出;④不是,1天内的温度Z是该天最低温度和最高温度这一范围内的任意实数,无法一一列出.故选C.
[规律方法]
“三步法”判定离散型随机变量
(1)依据具体情境分析变量是否为随机变量.
(2)由条件求解随机变量的值域.
(3)判断变量的取值能否一一列举出来,若能,则是离散型随机变量;否则,不是离散型随机变量.
活学活用
指出下列随机变量是不是离散型随机变量,并说明理由.
(1)从10张已编好号码的卡片(1号到10号)中任取一张,被取出的卡片的号数;
(2)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;
(3)某林场的树木最高达30 m,则此林场中树木的高度;
(4)某加工厂加工的某种铜管的外径与规定的外径尺寸之差.
解: (1)只要取出一张,便有一个号码,因此被取出的卡片号数可以一一列出,符合离散型随机变量的定义.
(2)从10个球中取3个球,所得的结果有以下几种:3个白球;2个白球和1个黑球;1个白球和2个黑球;3个黑球,即其结果可以一一列出,符合离散型随机变量的定义.
(3)林场树木的高度是一个随机变量,它可以取(0,30]内的一切值,无法一一列举,不是离散型随机变量.