内容正文:
3.2.3 离散型随机变量的数学期望(2)
1.掌握两点分布、二项分布、超几何分布的数学期望;
2.会利用离散型随机变量的数学期望,解决一些相关的实际问题.(重点)
二、学习目标
1. 离散型随机变量的期望:
一般地,若离散型随机变量X的分布列如下表所示,
X x1 x2 ‧‧‧ xn
P p1 p2 ‧‧‧ pn
则称
为随机变量X的均值或数学期望, 数学期望简称期望.
2. 离散型随机变量的期望的意义:
离散型随机变量的数学期望(均值)反映了随机变量取值的平均水平
一、复习回顾:
2.求离散型随机变量的均值的步骤
(1)确定取值:根据随机变量X的意义,写出X可能取得的全部值;
(2)求概率:求X取每个值的概率;
(3)写分布列:写出X的分布列;
(4)求均值:由均值的定义求出E(X).
3.离散型随机变量的性质:
对于离散型随机变量X,若Y=aX+b,a,b为常数,则E(Y)= aE(X)+b
1
2
3
4
1.已知离散型随机变量X的分布列为
则E(X)等于
√
1
2
3
4
2
1.什么是两点分布?你运用期望公式推导出两点分布的期望吗?两点分布的数学期望有什么特殊性?
二、合作探究:
2.什么是二项分布?你能运用期望公式推导出二项分布的期望吗?二项分布的数学期望有什么特殊性?
2.两点分布的数学期望
若X~B(1,p),则E(X)=_____.
3.二项分布的数学期望
若X~B(n,p),则E(X)=_____.
4.超几何分布的数学期望
若X~H(N,M,n),则E(X)=______.
p
np
三、归纳总结:
1
2
3
4
1.若随机变量X~B(5,0.8),则E(X)的值为
A.0.8 B.4 C.5 D.3
√
∵X~B(5,0.8),∴E(X)=5×0.8=4.
四、小试牛刀:
1
2
3
4
2.若随机变量X~H(8,2,3),则E(X)的值为
√
11
例 1 2021年我国已经开放三孩政策.为了解适龄民众对放开生三胎政策的态度,某市选取80后作为调查对象,随机调查了10人,其中打算生三胎的有4人,不打算生三胎的有6人.
(1)从这10人中随机抽取3人,记打算生三胎的人数为ξ,求随机变量ξ的分布列和数学期望;
五、典例剖析:
(2)若以这10人的样本数据估计该市的总体数据,且以频率作为概率,从该市80后中随机抽取3人,记打算生三胎的人数为η,求随机变量η的分布列和数学期望.
反思感悟
1.求常见的几种分布的数学期望的关注点
(1)关键:根据题意准确判断分布类型.
(2)计算:若题中离散型随机变量符合两点分布、二项分布、超几何分布,可直接代入公式求得数学期望.
2.注意事项
(1)超几何分布的极限是二项分布;
(2)随机变量的期望是一个常数,它不同于样本的均值,依赖于样本的选择。
跟踪训练2
盒中装有5节同牌号的五号电池,其中混有2节废电池.
(1)若无放回地每次取一节电池检验,直到取到好电池为止,求抽取次数X的分布列及数学期望;
(2)若有放回地每次取一节电池检验,求检验4次取到好电池次数Y的数学期望.
例2 在某项目的选拔比赛中,A,B两个代表队进行对抗赛,每队三名队员,A队队员是A1,A2,A3,B队队员是B1,B2,B3,按以往多次比赛的统计,对阵队员之间胜负概率如下表,现按表中对阵方式出场进行三场比赛,每场胜队得1分,负队得0分(不存在平局),设A队,B队最后所得总分分别为ξ,η,且ξ+η=3.
对阵队员 A队队员胜 A队队员负
A1-B1
A2-B2
A3-B3
(1)求A队得分为1分的概率;
(2)求ξ的分布列,并用统计学的知识说明哪个队实力较强.
1.知识清单:
(1)离散型随机变量的数学期望.
(2)二项分布、超几何分布的数学期望.
(3)离散型随机变量的数学期望的性质:E(aX+b)=aE(X)+b.
2.数学素养:数学建模、数据分析、数学运算
3.解答概率模型的三个步骤)
(1)建模:即把实际问题概率模型化.
(2)解模:确定分布列,计算随机变量的数学期望.
(3)回归:利用所得数据,对实际问题作出判断.
六、课堂小结:
例3. 根据天气预报,某地区近期有小洪水的概率为0.25,有大洪水的概率为0.01. 该地区某工地上有一台大型设备,遇到大洪水时要损失60000元,遇到小洪水时要损失10000元. 为保护设备,有以下3种方案:
方案1 运走设备,搬运费为3800元;
方案2 建保护围墙,建设费为2000元,但围墙只能防小洪水;
方案3 不采取措施.
工