湘教版(2019)选择性必修 第二册3.2 离散型随机变量及其分布列授课课件ppt
展开(x1-E(x))2p1+(x2-E(x))2p2+…+(xn-E(x))2pn
要点二 几个特殊分布的期望与方差要点三 几个常用公式若Y=aX+b,a,b是常数,X是随机变量,则(1)E(k)=k,D(k)=________,其中k为常数;(2)E(aX+b)=aE(X)+b,D(X+b)=D(X),D(aX+b)=a2D(X)❷
批注❷ 离散型随机变量X加上一个常数b,仅仅使X的值产生一个平移,不改变X与其均值的离散程度,方差保持不变;若离散型随机变量X乘以一个常数a,其方差变为原方差的a2倍.
基 础 自 测1.判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)(1)离散型随机变量X的方差D(X)反映了X取值的平均水平.( )(2)离散型随机变量的方差越大,随机变量越稳定.( )(3)离散型随机变量的方差与标准差的单位是相同的.( )
2.已知随机变量ξ的分布列如下表,则D(ξ)=( ) B.3.2 C.0.7 D.3.56
解析:由题意,得E(ξ)=1×0.4+3×0.1+5×0.5=3.2,∴D(ξ)=(1-3.2)2×0.4+(3-3.2)2×0.1+(5-3.2)2×0.5=3.56.
3.若随机变量X服从两点分布,且在一次试验中事件A发生的概率P=0.5,则E(X)和D(X)分别为( );0.5 B.0.5;;0.25 D.1;0.75
解析:E(X)=0.5,D(X)=0.5×(1-0.5)=0.25.
题型 1 方差、标准差的概念及性质例1 已知X的分布列如表:(1)计算X的方差及标准差;(2)若Y=4X+3,求Y的均值和方差.
方法归纳对于变量间存在关系的方差,在求解过程中应注意性质的应用,如D(aξ+b)=a2D(ξ).这样处理既避免了求随机变量η=aξ+b的分布列,又避免了繁杂的计算,简化了计算过程.
巩固训练1 已知η的分布列为:(1)求η的方差及标准差;(2)设Y=2η-E(η),求D(Y).
题型 2 几类特殊的分布例2 已知某运动员投篮命中率P=0.6.(1)求一次投篮中命中次数X的期望与方差;(2)求重复5次投篮时,命中次数Y的期望与方差.
解析:(1)方法一 投篮一次命中次数X的分布列为则E(X)=0×0.4+1×0.6=0.6,D(X)=(0-0.6)2×0.4+(1-0.6)2×0.6=0.24.方法二 X服从两点分布,∴E(X)=p=0.6,D(X)=p(1-p)=0.24.(2)由题意可知,重复5次投篮,命中次数Y服从二项分布,即Y~B(5,0.6).故由二项分布期望与方差的计算公式有E(Y)=5×0.6=3,D(Y)=5×0.6×0.4=1.2.
方法归纳求几类特殊分布的方差的步骤
巩固训练2 甲、乙、丙3人独立地破译某个密码,每人译出此密码的概率均为0.25.设随机变量X表示译出密码的人数,求期望,方差和标准差.
题型 3 方差的实际应用问题例3 为选拔奥运会射击选手,对甲、乙两名射手进行选拔测试.已知甲、乙两名射手在一次射击中的得分分别为两个相互独立的随机变量ξ,η,甲、乙两名射手在每次射击中击中的环数均大于6环,且甲射中10,9,8,7环的概率分别为0.5,3a,a,a,乙射中10,9,8环的概率分别为0.3,0.3,0.2.(1)求ξ,η的分布列;(2)求ξ,η的均值与方差,并以此比较甲、乙的射击技术并从中选拔一人.
解析:(1)依据题意知,0.5+3a+a+a=1,解得a=0.1.因为乙射中10,9,8环的概率分别为0.3,0.3,0.2,所以乙射中7环的概率为1-(0.3+0.3+0.2)=0.2.所以ξ,η的分布列分别为
(2)结合(1)中ξ,η的分布列,可得:E(ξ)=10×0.5+9×0.3+8×0.1+7×0.1=9.2,E(η)=10×0.3+9×0.3+8×0.2+7×0.2=8.7,D(ξ)=(10-9.2)2×0.5+(9-9.2)2×0.3+(8-9.2)2×0.1+(7-9.2)2×0.1=0.96,D(η)=(10-8.7)2×0.3+(9-8.7)2×0.3+(8-8.7)2×0.2+(7-8.7)2×0.2=1.21.因为E(ξ)>E(η),说明甲平均射中的环数比乙高.又因为D(ξ)
巩固训练3 有甲、乙两名学生,经统计,他们在解答同一份数学试卷时,各自的成绩在80分、90分、100分的概率分布大致如下表所示:甲:乙:试分析两名学生的成绩水平.
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