内容正文:
第七章 随机变量及其分布
7.2 离散型随机变量及其分布(一)
延时符
授课人: 日期:2024年5月19日
1
学习目标
理解随机变量的意义.
掌握离散型随机变量的概念
数学抽象、数学运算、数学建模
2
新知导入
3
对于任何一个随机试验,总可以把它的每个样本点与一个实数对应.
即通过引入取值依赖于样本点的变量,来刻画样本点和实数的对应关系,实现样本点的数量化.
因为在随机试验中样本点的出现具有随机性,所以变量的取值也具有随机性.
例如,随机抽取一件产品,有“抽到次品”和“抽到正品”两种可能结果,如何建立样本点与实数建立对应关系.
【问题1】若随机试验的样本点与数值没有关系,如何将样本点与实数建立联系?
抽到次品,
抽到正品,
以后只有两种情况的,一般都用0和1表示.
3
新课知识
4
试验1:从100个电子元件(至少含3个以上次品)中随机抽取三个进行检验,变量表示三个元件中的次品数;
【问题2】考察下列随机试验及其引入的变量:
试验2:抛掷一枚硬币直到出现正面为止,变量表示需要的抛掷次数.
0⇒“元件为合格品”,
1⇒“元件为次品”,
长度3
000
001
010
011
100
101
110
111
0
1
1
2
1
2
2
3
Ω1
⇒“正面向上”,
⇒“反面向上”:
因为抛掷次数不确定,不能确定长度.
z
fz
ffz
fffz
...
Ω1
1
2
3
4
...
4
新课知识
5
问题2:考察下列随机试验及其引入的变量:
0⇒“元件为合格品”,
1⇒“元件为次品”, 长度3
000
001
010
011
100
101
110
111
0
1
1
2
1
2
2
3
Ω1
X
⇒“正面向上”,
⇒“反面向上”:
...
Ω2
Y
1
2
3
4
...
在上面两个随机试验中,每个样本点都有唯一的一个实数与之对应.这个对应与函数相似.
提出新概念:随机变量
变量有如下共同点:
(1)取值依赖于样本点;
(2)所有可能取值是明确的.
5
新课知识
6
一般地,对于随机试验样本空间中的每个样本点,都有唯一的实数与之对应,我们称为随机变量.
特点:①取值依赖于样本点;
②所有可能取值是明确的.
表示:通常用大写英文字母表示随机变量,例如 ; 用小写英文字母表示随机变量的取值,例如
意义:为一些随机事件及其样本空间的表示带来方便,且能更好地利用数学工具研究随机试验的概率问题.
随机变量
6
例题精讲
7
【例1】 下列变量中,哪些是随机变量,哪些不是?
不确定
是
是
不是
是
是
不确定
不确定
确定
不确定
广州白云机场候机厅中明天的旅客数量
1
2
下一周所查酒驾人数
3
明天广州到北京的某次动车的到达时间
4
体积为1000立方厘米的球的半径
5
一个灯泡的寿命
7
例题精讲
8
【例2】下列变量中,哪些是随机变量,写出变量可能的取值.
是
是
是
是
={1 , 2 , 3 ,…, 10 }
={0,1 , 2 , 3}
=(0,
=(0,
(3),(4)变量的可能取值为 ,(1),(2)变量可能取值为 ,或 ,画函数图,则是离散的点,提出一个新概念— 随机变量 .
无限个
有限个
可一一列出
离散型
从10张已经有编号的卡片(从1号到10号)中任取一张,被取出的卡片号数为
01
02
一个袋子中装有5个白球和5个黑球,从中任取3个,所含白球数为
03
某一自动装置无故障运转时间
04
某林场树木最高达到30米,此林场树木的高度N
8
新课知识
9
可能取值为有限个或可以一一列举的随机变量,称之为离散型随机变量.
离散型随机变量
函数
两者都是映射
试验结果的范围相当于函数的定义域;
随机变量的取值范围相当于函数的值域.
随机试验结果
Ω
随机变量
实数
实数
实数
随机变量和函数的联系
9
例题精讲
10
【例3】下列变量中,哪些是离散型随机变量,哪些不是?
是
是
是
不是
不是
={0,1 ,2, 3 ,4,5 }
={0,1 , 2 }
事先不确定,且为有限数
=[498,
=(0,
某足球队5次点球射进的次数
1
从3个黑球2个白球中抽取2个球,其中黑球的个数
2
明年6月2日到10月1日期间所查酒驾人数
3
一瓶果汁的容量为500±2ml
4
一个灯泡的寿命