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第七章 随机变量及其分布
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
[学习任务]
1.理解离散型随机变量的含义,会用离散型随机变量描述随机现象.(重点)
2.掌握离散型随机变量分布列的表示方法及性质,了解两点分布.(难点)
第1课时 离散型随机变量
[对应学生用书第42页]
知识点一 随机变量
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.
知识点二 离散型随机变量
可能取值为有限个或可以一一列举的随机变量,我们称为离散型随机变量,通常用大写英文字母表示随机变量,用小写英文字母表示随机变量的取值.
第1课时 离散型随机变量
知识点三 随机变量和函数的关系
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.
第1课时 离散型随机变量
1.判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”).
(1)随机变量的取值可以是有限个,也可以是无限个.( )
(2)离散型随机变量的取值是任意的实数.( )
提示 取值是有限个或可以一一列举的随机变量才是离散型随机变量.
(3)离散型随机变量是指某一区间内的任意值.( )
提示 离散型随机变量一定是某个区间内有限个或可以一一列举的值.
×
×
×
第1课时 离散型随机变量
2.袋中有大小相同的红球6个,白球5个,从袋中无放回地每次任意取出一个球,直到取出的球是白色为止,所需要的取球次数为随机变量X,则X的可能取值为 ( )
A.1,2,…,6 B.1,2,…,7
C.1,2,…,11 D.1,2,3,…
解析 可能第一次就取到白球,也可能把6个红球都取完后,才取得白球,故X的可能取值为1,2,3,4,5,6,7.
答案 B
第1课时 离散型随机变量
第1课时 离散型随机变量
第1课时 离散型随机变量
[对应学生用书第42页]
探究一 随机变量的概念
[例1] 判断下列各个量是否为随机变量,并说明理由.
(1)从10张已编好号码的卡片(从1号到10号)中任取一张,被抽出卡片的号数;
[解] (1)被抽取卡片的号数可能是1,2,…,10,出现哪种结果是随机的,是随机变量.
第1课时 离散型随机变量
(2)抛两枚骰子,出现的点数之和;
[解] (2)抛两枚骰子,出现的点数之和可能为2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,共11种情况,出现哪种情况都是随机的,因此是随机变量.
(3)体积为8 cm3的正方体的棱长.
[解] (3)正方体的棱长为定值,不是随机变量.
第1课时 离散型随机变量
解答此类题目的关键在于分析变量是否满足随机试验的结果,即随机变量的取值实质上是试验结果对应的数,但这些数是预先知道所有可能取的值,而不知道在一次试验中哪一个结果发生,随机变量取哪一个值.
第1课时 离散型随机变量
1.指出下列哪些是随机变量,哪些不是随机变量,并说明理由.
(1)某人射击一次命中的环数;
解 (1)某人射击一次,可能命中的所有环数是0,1,…,10,而且出现哪一个结果是随机的,因此命中的环数是随机变量.
(2)掷一枚质地均匀的骰子,出现的点数;
解 (2)掷一枚骰子,出现的结果是1点,2点,3点,4点,5点,6点中的一个,且出现哪一个结果是随机的,因此出现的点数是随机变量.
第1课时 离散型随机变量
(3)某个人的属相随年龄的变化.
解 (3)一个人的属相在他出生时就确定了,不随年龄的变化而变化,因此属相不是随机变量.
第1课时 离散型随机变量
探究二 离散型随机变量的判断
第1课时 离散型随机变量
第1课时 离散型随机变量
判断离散型随机变量的方法
(1)明确随机试验的所有可能结果;
(2)将随机试验的结果数量化;
(3)确定试验结果所对应的实数是否可以一一列出,如能一一列出,则该随机变量是离散型随机变量,否则不是.
第1课时 离散型随机变量
2.下列随机变量是离散型随机变量的个数是 ( )
①某足球队在5次点球中进球的次数;
②投篮一次的结果;
③某同学在12:00至12:30到校的时间;
④从含有50件合格品、10件次品的产品中任取3件,其中合格品的件数.
A.1 B.2
C.3 D.4
第1课时 离散型随机变量
解析 ①中进球的次数可能为0,1,2,3,4,5,可以一一列举出来;②中投篮一次有两种情况,若用1表示投中,0表示不中,则也可以一一列举出来;④中所取3件产品的合格品数可能为0,1,2,3,共4种情况,可以一一列举出来;③中学生到校时间可以是12:00到12:30中的任意时刻,不能一一列举出来,因此③不是离散型随机变量,故只有①②④满足.
答案 C
第1课时 离散型随机变量
探究三 用随机变量表示事件的结果
[例3] 写出下列随机变量可能取的值,并说明这些值所表示的随机试验的结果.
(1)袋中有大小相同的红球10个,白球5个,从袋中每次任取1个球,取后不放回,直到取出的球是白球为止,所需要的取球次数;
[解] (1)设所需的取球次数为X,则X=1,2,3,4,…,10,11.X=1表示第1次就取到白球,X=i表示前(i-1)次取到的均是红球,第i次取到白球,这里i=2,3,4,…,11.
第1课时 离散型随机变量
[解] (2)设所取卡片上的数字之和为X,则X=3,4,5,…,11.
X=3表示“取出标有1,2的两张卡片”;
X=4表示“取出标有1,3的两张卡片”;
X=5表示“取出标有2,3或1,4的两张卡片”;
X=6表示“取出标有2,4或1,5的两张卡片”;
X=7表示“取出标有3,4或2,5或1,6的两张卡片”;
X=8表示“取出标有2,6或3,5的两张卡片”;
X=9表示“取出标有3,6或4,5的两张卡片”;
X=10表示“取出标有4,6的两张卡片”;
X=11表示“取出标有5,6的两张卡片”.
(2)从分别标有数字1,2,3,4,5,6的6张卡片中任取2张,所取卡片上的数字之和.
第1课时 离散型随机变量
(变条件)若本例(2)中条件不变,所取卡片上的数字之差的绝对值为随机变量Y,请问Y有哪些取值?其中Y=4表示什么含义?
解 Y的所有可能取值有:1,2,3,4,5.
Y=4表示“取出标有1,5或2,6的两张卡片”.
第1课时 离散型随机变量
解答用随机变量表示随机试验的结果问题的关键点和注意点:
(1)关键点:解决此类问题的关键是明确随机变量的所有可能取值,以及取每一个值对应的意义,即一个随机变量的取值对应一个或多个随机试验的结果.
(2)注意点:解答过程中不要漏掉某些试验结果.
第1课时 离散型随机变量
3.一个木箱中装有6个大小相同的篮球,编号分别为1,2,3,4,5,6,现随机抽取3个篮球,以X表示取出的篮球的最大号码,则X所有可能的取值为 ,其中X=4表示的试验结果有 种.
解析 根据题意可知X的可能取值为3,4,5,6,其中当X=4时,表示取得的一球编号为4,另两个球从1,2,3中选取,有=3(种).
答案 3,4,5,6 3
第1课时 离散型随机变量
随机变量取值错误
[典例] 小王参加一次比赛,比赛共设三关,第一、二关各有两个必答题.如果每关两个问题都答对,可进入下一关,第三关有三个问题,只要答对其中两个问题,则闯关成功.每过一关可一次性获得价值分别为1 000元、3 000元、6 000元的奖品(不重复得奖),小王对三关中每个问题回答正确的概率依次为,,,且每个问题回答正确与否相互独立,用ξ表示小王所获奖品的价值,写出ξ的可能取值.
第1课时 离散型随机变量
[解] ξ的可能取值为0,1 000,3 000,6 000.
ξ=0表示第一关就没有通过;
ξ=1 000表示第一关通过而第二关没有通过;
ξ=3 000表示第一关通过、第二关通过而第三关没有通过;
ξ=6 000表示三关都通过.
第1课时 离散型随机变量
(1)对题目背景理解不准确,比赛设三关,前一关不过是不允许进入下一关比赛的,易错误理解为可以进入下一关.
(2)忽略题目中的条件,不重复得奖,最高奖不超过6 000元.
第1课时 离散型随机变量
[对应学生用书第44页]
第1课时 离散型随机变量
2.在一次比赛中,需回答三个问题,比赛规定:每题回答正确得100分,回答不正确得-100分,则选手甲回答这三个问题的总得分ξ的所有可能取值的个数为 ( )
A.2 B.4
C.6 D.8
解析 可能回答全对,两对一错,两错一对,全错四种结果,相应得分为300分,100分,-100分,-300分,因此甲回答这三个问题的总得分ξ的所有可能取值有4个.
答案 B
第1课时 离散型随机变量
②某森林树木的高度在(0,50](单位:m)这一范围内变化,测得某一树木的高度X;
③某人射击2次,击中目标的环数之和X.
其中离散型随机变量有 ( )
A.0个 B.1个
C.2个 D.3个
3.下面给出三个随机变量:
①某地110报警台1分钟内接到的求救电话的次数X;
第1课时 离散型随机变量
解析 由离散型随机变量的定义可知①③中的随机变量都是可以一一列举出来的,故均匀离散型随机变量,而②中的随机变量可以取(0,50]内的任意值,无法一一列举,故它不是离散型随机变量.
答案 C
第1课时 离散型随机变量
4.由于电脑故障,使得随机变量X的分布列中部分数据丢失,以□代替,其表如下:
X 1 2 3 4 5 6
P 0.20 0.10 0.□5 0.10 0.1□ 0.20
根据该表可知X取奇数值时的概率是 .
解析 由离散型随机变量的分布列的性质,可求得P(X=3)=0.25,P(X=5)=0.15,故X取奇数值时的概率为P(X=1)+P(X=3)+P(X=5)=0.20+0.25+0.15=0.6.
答案 0.6
第1课时 离散型随机变量
知识点三 随机变量和函数的关系
3.(多选)(福建三明高二期中)下面是离散型随机变量的是( )
A.某电话亭内的一部电话1小时内使用的次数记为X
B.某人射击2次,击中目标的环数之和记为X
C.测量一批电阻,在950 Ω~1 200 Ω范围内的阻值记为X
D.一个在数轴上随机运动的质点,它在数轴上的位置记为X
解析 A,B中的随机变量的取值是整数值,是可以列举的,是离散型随机变量,C,D中的随机变量的取值是连续的实数值,是不能一一列举的,不是离散型随机变量,故选AB.
答案 AB
探究二 离散型随机变量的判断
[例2](多选)下列随机变量中,不是离散型随机变量的是( )
A.从10张已编好号码的卡片(1号到10号)中任取一张,被取出的卡片的号码
B.一个袋子中装有5个白球和5个黑球,从中任取3个球,其中所含白球的个数
C.某林场的树木最高可达30 m,从此林场中任选一棵树,所选树木的高度
D.从某加工厂加工的某种铜管中任选一根,所选铜管的外径尺寸与规定的外径尺寸之差
[解析] 对于A,被取出的卡片的号码可能是1,2,3,…,10,共有10个值,是随机变化的,符合离散型随机变量的定义;对于B,从10个球中任取3个球,所含白球的个数有0,1,2,3,共有4个值,是随机变化的,符合离散型随机变量的定义;对于C,所选树木的高度是随机变化的,它可以取(0,30]内的任意一个值,无法一一列出,不是离散型随机变量;对于D,实际测量值与规定值之间的差值是随机变化的,它的可能取值布满了某个区间,无法一一列出,不是离散型随机变量,故选CD.
[答案] CD
1.(陕西渭南高二期中)袋中有3个白球、5个黑球,从中任取2个球,下列选项中可以用随机变量表示的是( )
A.至少取到1个白球
B.至多取到1个白球
C.取到白球的个数
D.取到球的个数
解析 选项A,B是随机事件.选项D取到球的个数是定值2.选项C可能的取值为0,1,2,可以用随机变量表示.故选C.
答案 C
$$