内容正文:
人教B版(2019)选择性必修第二册
4.2.2 离散性随机变量的分布列
第四章 概率与统计
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学习目标
通过具体实例,理解离散型随机变量分布列的概念,体现数学抽象能力(重点)
了解两点分布及伯努利试验,体现数学抽象能力(难点)
掌握离散型随机变量的分布列的表示方法和性质,会求离散型随机变量的分布列,体现逻辑推理能力(重点)
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新课导入
复习一下:
离散型随机变量的概念:
如果随机变量X的所有可能的取值都能一一列举出来,则称X为离散型随机变量.
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新课学习
尝试与发现:已知随机变量X的取值范围是{0,1,2},而且P(X=0)=0.2,P(X=1)=0.4,P(X=2)=0.4.
(1)求出P(−1≤X≤1) 与P(1≤X≤2) 的值;
(2)如果a,b是给定的实数,则 P(a≤X≤b) 一定可以算出来吗?
(3)探讨怎样才能对离散型随机变量有比较全面的了解.
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新课学习
由于X只能在0,1,2中取值,所以 −1≤X≤1等价于X=0或X=1,又因为X=0与X=1 互斥,所以P(−1≤X≤1)=P(X=0)+P(X=1)=0.2+0.4=0.6;
类似地,1≤X≤2等价于X=1或X=2,而且P(1≤X≤2 )=P(X=1)+P(X=2)=
0.4+0.4=0.8.
因此,当实数a,b给定时,只要检查0,1,2是否满足a≤X≤b就可以求出P(a≤X≤b).
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新课学习
概率分布的概念
一般地,当离散型随机变量X的取值范围是{x1,x2,⋯,xn}时,如果对任意k∈{1,2,⋯,n},概率P(X=xk)=pk都是已知的,则称X的概率分布是已知的. 离散型随机变量X的概率分布可以用如下形式的表格表示,这个表格称为X的概率分布或分布列.
X x1 x2 …… xk …… xn
P p1 p2 …… pk …… pn
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新课学习
离散型随机变量的概率分布的图形表示
离散型随机变量X的概率分布还可以用图(1)或图(2)来直观表示,其中,图(1)中,xk上的矩形宽为1 、高为pk,因此每个矩形的面积也恰为pk;图(2)中,xk上的线段长为pk.
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新课学习
举个例子:
对于尝试与发现中的随机变量X来说,其分布列如下表所示,而且X的概率分布可用下图直观表示.
X 0 1 2
P 0.2 0.4 0.4
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新课学习
离散型随机分布列的性质
根据概率的性质,离散型随机变量分布列必须满足:
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新课学习
例1:掷一个均匀的骰子,记所得点数为X.
(1)求X的分布列;
(2)求“点数大于3”的概率.
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新课学习
例1:掷一个均匀的骰子,记所得点数为X.
(1)求X的分布列;
(2)求“点数大于3”的概率.
(2)“点数大于3”等价于X>3,也就是说,X可取4,5,6中的任何一个值,因此所求概率为
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新课学习
例2:抛一枚均匀的硬币3次,设正面朝上的次数为X.
(1)说明X=2表示的是什么事件,并求出P(X=2);
(2)求X的分布列.
(1)X=2表示的事件是“恰有2次正面朝上”.
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新课学习
例2:抛一枚均匀的硬币3次,设正面朝上的次数为X.
(1)说明X=2表示的是什么事件,并求出P(X=2);
(2)求X的分布列.
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新课学习
尝试与发现:在上一小节中看到,如果X是一个离散型随机变量,a,b都是实数且a≠0,则Y=aX+b也是一个离散型随机变量. 那么,它们的分布列之间有什么联系呢?
容易看出,当X与Y都是离散型随机变量而且Y=aX+b(a≠0) 时,X与Y的分布列分别如下表所示,它们的第二行的概率值是一样的.
X x1 x2 xk xn
p p1 p2 pk pn
Y=aX+b ax1+b ax2+b … axk+b … axn+b
p p1 p2 … pk … pn
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新课学习
尝试与发现:分别写出下列各随机变量的分布列,并分析它们的共同点.
(1)篮球运动员在比赛中每次罚球得分的规则是:命中得1分,不中得0分.已知某篮球运动员罚球命中的概率为0.6,设其罚球一次的得分为X.
(2)假设某人寿保险的投保人年龄超过50岁的占70%,从投保人中随机抽取1人,设Y表示抽到的年龄超过50岁的投保人人数.
(3)从含有3件次品的100件产品中随机抽取1件,设抽到的次品数为Z.
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新课学习
上述的3个随机变量,它们的取值范围均为{1,0},而且分布列都能写成如下的表格形式(其中 0<p<1).
W 1 0
p p 1-p
但是,对X来说,p=0.6;
对Y来说,p=70%;
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两点分布
一般地,如果随机变量的分布列能写成上述表格的形式,则称这个随机变量服从参数为p的两点分布(或0-1分布).
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新课学习
伯努利试验的概念
一个所有可能结果只有两种的随机试验,通常称为伯努利试验.不难看出,如果将伯努利试验的结果分别看成“成功”与“不成功”,并设“成功”出现的概率为p,一次伯努利试验中“成功”出现的次数为X,则X服从参数为p的两点分布,因此两点分布也常称为伯努利分布,两点分布中的p也常被称为成功概率.
上述尝试与发现中所涉及的3个试验均为伯努利试验. 日常生活中,还有很多随机试验都可看成伯努利试验. 例如,观察火车是否晚点、新生婴儿的性别、考试是否及格等.
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课堂练习
D
19
课堂练习
20
课堂练习
C
21
课堂练习
22
课堂练习
D
0
23
课堂练习
24
课堂练习
C
25
课堂练习
A
26
课堂练习
27
课堂练习
0.6
28
课堂总结
1.离散分布列的概念
2.分布列的性质
3.两点分布的概念
4.伯努利分布的概念
29
谢
谢
观
看
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(1)因为X的取值范围是{1,2,3,4,5,6},而且
,n=1,2,3,4,5,6,因此X的分布列如下表所示.
X
1
2
3
4
5
6
P
(2)根据题意可知,X的取值范围是{0,1,2,3}.
用(1)中的方法可知
,
EMBED Equation.DSMT4 \* MERGEFORMAT ,
EMBED Equation.DSMT4 \* MERGEFORMAT .因此X的分布列如下表所示.
解析:设挑选的2台电脑中A品牌的台数为X,X的取值分别为0,1,2,
则
,
,
,A错误,B错误.
这2台电脑中至少有1台A品牌电脑的概率为
,C错误.
这2台电脑中至多有1台A品牌电脑的概率是
,D正确.
故选:D.
解析:根据题意,随机变量X的分布列为
,由分布列的性质,则有
,解得
,故
EMBED Equation.DSMT4 .故选:C.
3.甲、乙两名篮球运动员每次投篮的命中率分别为0.8,0.7,他们各自投篮1次,设两人命中总次数为X,则X的分布列为( )
A.
B.
C.
D.
解析:易知X的可能取值为0,1,2,
,
,
,
故X的分布列为
X
0
1
2
P
0.06
0.38
0.56
故选:D.
4.已知随机变量X服从两点分布,且
,则
( )
A.0.7
B.0.5
C.0.3
D.0.1
解析:因为随机变量X服从两点分布,所以
.
.整理得
,解得
,
.
当
时,
,
;当
时,
,故
不合题意.
综上,可得
.故选:A.
6.设随机变量X服从两点分布,若
,则
___________.
$