内容正文:
8.2 离散型随机变量及其分布列
课程标准
学习目标
(1)通过具体实例,理解离散型随机变量的概率分布.
(2)会利用离散型随机变量的均值,反映离散型随机变量的取值水平,解决一些相关的实际问题.
(3)能利用n重伯努利试验及二项分布解决一些简单的实际问题.
(4)掌握二项分布的概率表达形式.
(5)理解超几何分布的概念及特征.
(1)能列出随机变量的取值所表示的事件.
(2)掌握离散型随机变量概率分布的表示方法和性质
(3)理解两点分布
(4)理解取有限个值的离散型随机变量的方差及标准差的概念.
(5)掌握超几何分布的均值的计算.2.了解二项分布同超几何分布的区别与联系.
知识点01 离散型随机变量的均值或数学期望
正确地求出离散型随机变量的分布列是求解期望的关键一般地,若离散型随机变量的分布列为
…
…
…
…
则称为随机变量的均值或数学期望,数学期望简称为期望.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.
【即学即练1】(2024·全国·模拟预测)从1-20中随机抽取3个数,记随机变量为这3个数中相邻数组的个数.如当这三个数为11,12,14时,;当这三个数为7,8,9时,.则的值为( )
A.0.2 B.0.3 C.0.4 D.0.5
知识点02 两点分布的期望
一般地,如果随机变量X服从两点分布,那么;
【即学即练2】(2024·高二·陕西汉中·期末)某校举行围棋友谊赛,甲、乙两名同学进行冠亚军决赛,每局比赛甲获胜的概率是,乙获胜的概率是,规定:每一局比赛中胜方记1分,负方记0分,先得3分者获胜,比赛结束.
(1)求进行3局比赛决出冠亚军的概率;
(2)若甲以领先乙时,记表示比赛结束时还需要进行的局数,求的分布列及数学期望.
知识点03 离散型随机变量的均值的性质
设X的分布列为.
一般地,下面的结论成立:.
【即学即练3】(2024·高二·江苏·课时练习)随机变量的概率分布为
1
2
4
0.4
0.3
0.3
则等于( )
A.11 B.15 C.35 D.39
知识点04 离散型随机变量的方差、标准差
正确求解随机变量的方差的关键是正确求解分布列及其期望值
设离散型随机变量X的分布列为
…
…
…
…
考虑所有可能取值与的偏差的平方,因为X取每个值的概率不尽相同,所以我们用偏差平方关于取值概率的加权平均,来度量随机变量X取值与其均值的偏离程度,我们称
为随机变量的方差,有时也记为,并称为随机变量的标准差,记为.
【即学即练4】(2024·高二·全国·课时练习)若p为非负实数,随机变量的分布列如下表,则的最大值为 ,Dξ的最大值为 .
0
1
2
知识点05 n次独立重复试验
1、定义
一般地,在相同条件下重复做的次试验称为次独立重复试验.
注意:独立重复试验的条件:①每次试验在同样条件下进行;②各次试验是相互独立的;③每次试验都只有两种结果,即事件要么发生,要么不发生.
2、特点
(1)每次试验中,事件发生的概率是相同的;
(2)每次试验中的事件是相互独立的,其实质是相互独立事件的特例.
【即学即练5】爱,在民间经常开展各种乒乓球比赛.现有甲乙二人争夺某次乒乓球比赛的冠军,根据以往比赛记录统计的数据,可以认为在每局比赛中甲胜乙的概率为,若比赛为“五局三胜”制,各局比赛结果相互独立且没有平局,则在甲获得冠军的情况下,比赛进行了四局的概率为( )
A. B. C. D.
知识点06 二项分布
1、定义
一般地,在次独立重复试验中,用表示事件发生的次数,设每次试验中事件发生的概率为,不发生的概率,那么事件恰好发生次的概率是(,,,…,)
于是得到的分布列
…
…
…
…
由于表中第二行恰好是二项式展开式
各对应项的值,称这样的离散型随机变量服从参数为,的二项分布,记作,并称为成功概率.
注意:由二项分布的定义可以发现,两点分布是一种特殊的二项分布,即时的二项分布,所以二项分布可以看成是两点分布的一般形式.
2、二项分布的适用范围及本质
(1)适用范围:
①各次试验中的事件是相互独立的;
②每次试验只有两种结果:事件要么发生,要么不发生;
③随机变量是这次独立重复试验中事件发生的次数.
(2)本质:二项分布是放回抽样问题,在每次试验中某一事件发生的概率是相同的.
3、二项分布的期望、方差
若,则,.
【即学即练6】(2024·全国·模拟预测)中医药学是中国古代科学的瑰宝,也是打开中华文明宝库的钥匙.为了调