内容正文:
8.2.2 离散型随机变量的数字特征
第1课时 离散型随机变量的均值
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【课标要求】
1.通过具体实例,理解离散型随机变量的均值.
2.能计算简单离散型随机变量的均值.
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要点深化·核心知识提炼
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知识点 离散型随机变量的均值
随机变量 的概率分布如表所示,
…
概率 …
其中,,2, ,,,将 称为随
机变量的均值或数学期望,记为或 .
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名师点睛
对离散型随机变量的均值的几点说明.
(1)含义:均值是离散型随机变量的一个重要特征数,反映或刻画的是随机变量取
值的平均水平.
(2)来源:均值不是通过一次或多次试验就可以得到的,而是在大量的重复试验中
表现出来的相对稳定的值.
(3)单位:随机变量的均值与随机变量本身具有相同的单位.
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题型分析·能力素养提升
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【题型一】求离散型随机变量的均值
例1 甲、乙两人在罚球线投球命中的概率分别为与 ,投中得1分,投不中得0分.已知乙
投球两次均未命中的概率为 .
(1)甲、乙两人在罚球线各投球两次,求这四次投球中至少有一次命中的概率;
解 记“这四次投球中至少有一次命中”为事件 ,
则“这四次投球均未命中”是事件 的对立事件,
则 .
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(2)甲、乙两人在罚球线各投球一次,求两人得分之和的均值.
解 依题意,,则 ,
记“甲投一次命中”为事件,“乙投一次命中”为事件 ,则
,,, ,
甲、乙两人得分之和 的可能取值为0,1,2,
,
,
,
两人得分之和的均值为
.
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规律方法 求离散型随机变量的均值的步骤
(1)确定离散型随机变量 的取值.
(2)写出分布列,并检查分布列正确与否.
(3)根据公式求出均值.
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跟踪训练1 (多选题)袋内装有大小、形状完全相同的2个黑球和3个白球,从中不放
回地随机取球,每次任取1个,直至取到白球后停止取球,则( )
BCD
A.抽取2次后停止取球的概率为
B.停止取球时,取出的白球个数不少于黑球的概率为
C.取球3次的概率为
D.取球次数 的期望为
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[解析] 对于选项A,抽取2次后停止取球的概率为 ,故选项A错误;
对于选项B,停止取球时,取出的白球个数不少于黑球的概率为 ,故选项B正
确;
对于选项C、选项D,由 为停止取球后取出球的个数,
则,, ,
则期望,故选项C、选项D正确.故选 .
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【题型二】离散型随机变量的均值的性质
例2 已知随机变量 的分布列为
0 1 2
若,则 ___.
[解析] 由分布列的性质,得,解得 ,
故 .
由,得 .
规律方法 若给出的随机变量 与的关系为,, 为实数.一般思路是先求出
,再利用公式求出 .
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跟踪训练2 已知,,,且,记随机变量 为,, 中的最大值,则
____.
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[解析] 由题意可得 的可能取值为4,5,6,7,8,
用隔板法可求得事件总情况为 (种).
若,三个正整数为3,3,4或2,4,4,则有(种),故 ;
若,三个正整数为1,4,5或2,3,5,则有(种),故 ;
若,三个正整数为1,3,6或2,2,6,则有(种),故 ;
若,三个正整数为1,2,7,则有(种),故 ;
若,三个正整数为1,1,8,则有(种),故 .
故 的分布列为
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4 5 6 7 8
故 .
所以 .
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【题型三】均值的简单应用
例3 有9张相同的卡片,分别标有数字1,2,3,4,5,6,7,8,9,从中随机抽取3张.
(1)求抽取的3张卡片上的数字中任意2个均不在下表的同一行,且不在同一列的概率;
解 从9张卡片中抽取3张卡片共有 (种)结果,
3个数字均不在同一行,也不在同一列共有 (种)结果,
故所求概率为 .
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(2)若抽取的3张卡片上的3个数字均为奇数或均为偶数记为情况①;若3个数字位于
下表的同一行或同一列或同一对角线上记为情况②.同时满足①②两种情况得3分;仅满
足情况①得2分;仅满足情况②得1分;其他情况得0分.求得分的分布列及均值.
1 2 3
4 5 6
7 8 9
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解 设得分为,则 的所有可能取值为0,1,2,3,
3个数字均为奇数有种结果,均为偶数有 种结果,故共有14种结果,
3个数字在同一行或同一列或同一对角线上共有8种结果,
以上两种情况同时满足的,共有2种结果,
故 ,
,
,
,
故 的分布列为
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0 1 2 3
故 .
规律方法 解答应用类问题时,首先把问题概率模型化,然后利用有关概率的知识去分析
相应各事件可能性的大小,并列出分布列,最后利用公式求出相应概率.
跟踪训练3 随机抽取某厂的某种产品200件,经质检,其中有一等品126件、二等品50件、
三等品20件、次品4件.已知生产1件一、二、三等品获得的利润分别为6万元、2万元、
1万元,而1件次品亏损2万元,设1件产品的利润(单位:万元)为 .
(1)求 的分布列;
解 的所有可能取值有6,2,1, ,
, ,
, .
故 的分布列为
6 2 1
0.63 0.25 0.1 0.02
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(2)求1件产品的平均利润(即 的均值);
解 (万元).
(3)经技术革新后,仍有四个等级的产品,但次品率降为,一等品率提高为 .若此
时要求1件产品的平均利润不小于4.73万元,则三等品率最多是多少?
解 设技术革新后的三等品率为 ,则此时1件产品的平均利润为
,
依题意知,,即 ,
解得,所以三等品率最多为 .
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