内容正文:
§3 离散型随机变量的均值与方差
3.1 离散型随机变量的均值
学习目标
1.通过实例了解均值概念的建构过程,理解离散型随机变量均值的概念,能计算简单离散型随机变量的均值,提升逻辑推理、数学运算素养.
2.会利用离散型随机变量的均值,反映离散型随机变量的平均水平,解决一些相关的实际问题,通过实际应用,提升数学建模、数学抽象素养.
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1
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问题:某商场为满足市场需求要将单价分别为18元/kg,
24元/kg,36元/kg的3种糖果按3∶2∶1的比例混合销售,其中混合糖果中每一颗糖果的质量都相等,如何对混合糖果定价才合理?假如从这种混合糖果中随机选取一颗,记ξ为这颗糖果的单价(元/kg),你能写出ξ的分布列吗?
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设离散型随机变量X的分布列为
X x1 x2 … xi … xn
P p1 p2 … pi … pn
则称EX= 为随机变量X的均值或数学期望(简称 ).
均值EX刻画的是X取值的“ ”.
2.设随机变量X服从参数为p的两点分布,则EX=
.
1.离散型随机变量的均值
x1p1+x2p2+…+xipi+…+xnpn
期望
中心位置
0·(1-p)+1·p=p
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思考:若X,Y都是离散型随机变量,且Y=aX+b(其中a,b是常数),那么EY与EX有怎样的关系?
提示:X,Y的分布列为
X x1 x2 … xi … xn
Y ax1+b ax2+b … axi+b … axn+b
P p1 p2 … pi … pn
于是EY=(ax1+b)p1+(ax2+b)p2+…+(axi+b)pi+…+(axn+b)pn
=a(x1p1+x2p2+…+xipi+…+xnpn)+b(p1+p2+…+pi+…+pn)=aEX+b.
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做一做:设ξ的分布列为
√
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2
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离散型随机变量的均值
[例1] 在某工厂年度技术工人团体技能大赛中,有甲、乙两个团体进行比赛,比赛分两轮,每轮比赛必有胜负,没有平局.第一轮比赛甲团体获胜的概率为0.7,第二轮比赛乙团体获胜的概率为0.6,第一轮获胜团体有奖金
5 000元,第二轮获胜团体有奖金8 000元,未获胜团体每轮有1 000元鼓励奖金.
(1)求甲团体至少胜一轮的概率;
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解:(1)甲团体没有胜的概率为(1-0.7)×0.6=0.18,所以甲团体至少胜一轮的概率为1-0.18=0.82.
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(2)记乙团体两轮比赛获得的奖金总额为X元,求X的分布列及其数学期望.
解:(2)由题意得,X的可能取值为2 000,6 000,9 000,
13 000,
P(X=2 000)=0.7×0.4=0.28,
P(X=6 000)=0.3×0.4=0.12,
P(X=9 000)=0.7×0.6=0.42,
P(X=13 000)=0.3×0.6=0.18.
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所以X的分布列为
X 2 000 6 000 9 000 13 000
P 0.28 0.12 0.42 0.18
所以EX=2 000×0.28+6 000×0.12+9 000×0.42+
13 000×0.18=7 400.
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求离散型随机变量的均值的步骤
(1)理解随机变量X的意义,写出X可能取得的全部值.
(2)求X取每个值的概率.
(3)写出X的分布列.
(4)由均值定义求出EX.
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[针对训练] 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,民间有吃粽子的习俗,粽子也就成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个,这三种粽子的外观完全相同.某人从中任取2个吃,吃完这2个,若是吃到了肉粽就不再吃了;若是还没吃到肉粽,就再从剩下的4个中任取1个吃,吃完这个不管是否吃到肉粽都不再吃了.
(1)求此人吃到肉粽的概率;
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(2)设X表示取到的肉粽个数,求X的分布列与数学期望.
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离散型随机变量均值的简单应用
[例2] 已知随机变量X的分布列如表,
√
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师