2025高考数学一轮复习-8.2.1-第1课时-随机变量【课件】

这是一份2025高考数学一轮复习-8.2.1-第1课时-随机变量【课件】，共56页。PPT课件主要包含了学习目标，随堂练习，对点练习，随机变量的概念，随机变量的分类，随机变量的取值，内容索引，每个样本点ω，随机变量，XYZ等内容，欢迎下载使用。
1.通过具体实例，了解随机变量的概念.2.了解随机变量与函数的区别与联系.3.能列出随机变量的取值所表示的事件.
在奥运射击运动中，运动员射击一次，可能出现命中0环，命中1环，……，命中10环等结果，若用X来表示他一次射击所命中的环数，则X即为随机变量.
问题1　下述现象有哪些共同特点？①某人在射击训练中，射击一次，命中的环数X是1,2,3，…，10中的某一个数；②抛掷一颗骰子，向上的点数Y是1,2,3,4,5,6中的某一个数；③新生婴儿的性别，抽查的结果可能是男，也可能是女.如果将男婴用0表示，女婴用1表示，那么抽查的结果Z是0和1中的某个数.
提示　上述现象中的X，Y，Z，实际上是把每个随机试验的样本点都对应一个确定的实数，即在试验结果(样本点)与实数之间建立了一个对应关系.
1.定义：一般地，对于随机试验样本空间Ω中的 ，都有唯一的实数X(ω)与之对应，则称X为 ．2.表示方法：(1)通常用大写英文字母 (或小写希腊字母ξ，η，ζ)等表示随机变量．(2)常用小写英文字母 (加上适当下标)等表示随机变量的取值．
注意点：随机试验中，每个样本点都有唯一的一个实数与之对应，随机变量有如下特征：①取值依赖于样本点；②所有可能取值是明确的.
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　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.
(2)抛两枚骰子，出现的点数之和；
解　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种结果，出现哪种结果都是随机的，因此是随机变量.
(3)体积为8 cm3的正方体的棱长.
解　正方体的棱长为定值，不是随机变量.
跟踪训练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　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　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.
(3)某个人的属相随年龄的变化.
解　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.
问题2　观察下列随机变量，其取值各有何特点？(1)某天广电局信息台接到咨询电话的个数；
提示　随机变量的取值是离散的，可以一一列举出来；
(2)某运动员在某场比赛中(48分钟)，上场比赛的时间.
提示　随机变量的取值是连续的，无法一一列举出来.
随机变量可分为以下两类：(1)离散型随机变量：取值为 的数值的随机变量称为离散型随机变量；(2)连续型随机变量：取值为 的实数区间，具有这种特点的随机变量称为连续型随机变量.注意点：变量离散与否与变量的选取有关：比如：对树木高度问题，可定义如下离散型随机变量
例2　下列变量中，哪些是随机变量，哪些是离散型随机变量？并说明理由.(1)某机场一年中每天运送乘客的数量；
解　某机场一年中每天运送乘客的数量可能为0,1,2,3，…，是随机变化的，因此是随机变量，也是离散型随机变量.
(2)某单位办公室一天中接到电话的次数；
解　某单位办公室一天中接到电话的次数可能为0,1,2,3，…，是随机变化的，因此是随机变量，也是离散型随机变量.
(3)一瓶果汁的容量为500±2 mL.
解　由于果汁的容量在498 mL～502 mL之间波动，是随机变量，但不是离散型随机变量.
跟踪训练2　下列随机变量中是离散型随机变量的有________，是连续型随机变量的有________.(1)一个袋中装有5个白球和5个黑球，从中任取3个，其中所含白球的个数；(2)某林场的树木最高达30 m，则此林场中树木的高度；(3)某加工厂加工的某种铜管的外径与规定的外径尺寸之差.
解析　(1)从10个球中取3个球，所得的结果有以下几种：3个白球；2个白球和1个黑球；1个白球和2个黑球；3个黑球，即其结果可以一一列出，符合离散型随机变量的定义.(2)林场树木的高度是一个随机变量，它可以取(0,30]内的一切值，是连续型随机变量.(3)实际测量值与规定值之间的差值无法一一列出，是连续型随机变量.
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　设所需的取球次数为X，则X＝1,2,3,4，…，10,11，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＝1,2,3,4，…，11.
(2)从分别标有数字1,2,3,4的4张卡片中任取2张，所取卡片上的数字之和.
解　设所取卡片上的数字之和为X, 则X＝3,4,5,6,7.{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的两张卡片”；{X＝7}表示“取出标有3,4的两张卡片”.
延伸探究1.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＝2表示什么含义？
解　Y的所有可能取值有1,2,3.{Y＝2}表示“取出标有1,3或2,4的两张卡片”.
2.甲、乙两队员进行乒乓球单打比赛，规定采用“七局四胜制”，用X表示需要比赛的局数，写出X所有可能的取值，并写出表示的试验结果.
解　根据题意可知X的可能取值为4,5,6,7.{X＝4}表示“共打了4局，甲、乙两人有1人连胜4局”.{X＝5}表示“在前4局中有1人输了一局，最后一局此人胜出”.{X＝6}表示“在前5局中有1人输了2局，最后一局此人胜出”.{X＝7}表示“在前6局中，两人打平，后一局有1人胜出”.
跟踪训练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.
1.下列叙述中，是离散型随机变量的为A.将一枚均匀硬币掷五次，出现正面和反面向上的次数之和B.某人早晨在车站等出租车的时间C.连续不断地射击，首次命中目标所需要的次数D.袋中有2个黑球6个红球，任取2个，取得一个红球的可能性
解析　选项A，掷硬币不是正面向上就是反面向上，次数之和为5，是常量；选项B，是随机变量，但不能一一列出，不是离散型随机变量；选项D，事件发生的可能性不是随机变量.
2.掷均匀硬币一次，随机变量为A.掷硬币的次数B.出现正面向上的次数C.出现正面向上的次数或反面向上的次数D.出现正面向上的次数与反面向上的次数之和
解析　掷一枚硬币，可能出现的结果是正面向上或反面向上，以一个标准如正面向上的次数来描述这一随机试验，那么正面向上的次数就是随机变量，设为X，X的取值是0,1.A项中掷硬币的次数就是1，不是随机变量；C项中的标准模糊不清；D项中，出现正面向上的次数和反面向上的次数的和必是1，对应的是必然事件，试验前便知是必然出现的结果，所以不是随机变量.故选B.
3.某人进行射击，共有5发子弹，击中目标或子弹打完就停止射击，射击次数为ξ，则“ξ＝5”表示的试验结果是A.第5次击中目标B.第5次未击中目标C.前4次均未击中目标D.第4次击中目标
解析　ξ＝5表示前4次均未击中目标，故选C.
4.从标有1～10的10支竹签中任取2支，设所得2支竹签上的数字之和为X，那么随机变量X可能取得的值有_____个.
解析　X的可能取值为3,4,5，…，19，共17个.
1.(多选)下列变量中，是随机变量的是A.一射击手射击一次命中的环数B.标准状态下，水沸腾时的温度C.抛掷两枚骰子，所得点数之和D.某电话总机在时间区间(0，T)内收到的呼叫次数
解析　B中水沸腾时的温度是一个确定的值，ACD为随机变量.
2.袋中有2个黑球和6个红球，从中任取两个，可以作为随机变量的是A.取到的球的个数B.取到红球的个数C.至少取到一个红球D.至少取到一个红球的概率
解析　袋中有2个黑球和6个红球，从中任取两个，取到的球的个数是一个固定的数字，不是随机变量，故A不正确；取到红球的个数是一个随机变量，它的可能取值是0,1,2，故B正确；至少取到一个红球表示取到一个红球，或取到两个红球，表示一个事件，故C不正确；至少取到一个红球的概率是一个古典概型的概率问题，不是随机变量，故D不正确，故选B.
3.一串钥匙有5把，只有一把能打开锁，依次试验，打不开的扔掉，直到找到能开锁的钥匙为止，则试验次数ξ的最大值为A.5 B.2 C.3 D.4
解析　由于不能打开的钥匙会扔掉，故扔掉4把打不开的钥匙后，第5把钥匙就是能开锁的钥匙，故ξ的最大值为4，故选D.
4.(多选)抛掷两枚骰子各一次，记第一枚骰子掷出的点数与第二枚骰子掷出的点数的差为X，则“X>3”表示的试验的结果为A.第一枚为5点，第二枚为1点B.第一枚大于4点，第二枚也大于4点C.第一枚为6点，第二枚为1点D.第一枚为4点，第二枚为1点
5.袋中装有10个红球、5个黑球.每次随机抽取1个球后，若取得黑球则另换1个红球放回袋中，直到取到红球为止.若抽取的次数为X，则表示“放回5个红球”事件的是A.{X＝4} B.{X＝5} C.{X＝6} D.{X≤5}
解析　因为“放回5个红球”表示前5次摸到的都是黑球，第6次摸到红球，所以X＝6.
6.甲、乙两人下象棋，赢了得3分，平局得1分，输了得0分，共下三局.用ξ表示甲的得分，则{ξ＝3}表示A.甲赢三局B.甲赢两局C.甲、乙平局两次D.甲赢一局输两局或甲、乙平局三次
解析　甲、乙两人下象棋，赢了得3分，平局得1分，输了得0分，故ξ＝3有两种情况，即甲赢一局输两局或甲、乙平局三次.
7.下列随机变量中是离散型随机变量的是________，是连续型随机变量的是________(填序号).①广州白云机场候机室中一天的旅客数量X；②广州某水文站观察到一天中珠江的水位X；③深圳欢乐谷一日接待游客的数量X；④虎门大桥一天经过的车辆数X.
解析　①③④中的随机变量X的所有取值，我们都可以按照一定的次序一一列出，因此它们是离散型随机变量；②中的随机变量X可以取某一区间内的一切值，故是连续型随机变量.
8.在一次考试中，某位同学需回答三个问题，考试规则如下：每题回答正确得100分，回答不正确得－100分，则这个同学回答这三个问题总得分ξ的所有可能取值是_____________________.
－300，－100,100,300
解析　∵答对的个数可以取0,1,2,3，所对应的得分为－300，－100,100,300，∴ξ可取－300，－100,100,300.
9.某车间三天内每天生产10件某产品，其中第一天、第二天分别生产了1件次品、2件次品，而质检部门每天要在生产的10件产品中随机抽取4件进行检查，若发现有次品，则当天的产品不能通过.若厂内对车间生产的产品采用记分制，两天全不通过检查得0分，通过一天、两天分别得1分、2分，设该车间在这两天内得分为X，写出X的可能取值.
解　X的可能取值为0,1,2.{X＝0}表示“在两天检查中均发现了次品”；{X＝1}表示“在两天检查中有1天没有检查到次品，1天检查到了次品”；{X＝2}表示“在两天检查中没有发现次品”.
10.一个袋中装有5个白球和5个黑球，从中任取3个，其中所含白球的个数为ξ.(1)列表说明可能出现的结果与对应的ξ的值；
(2)若规定抽取3个球中，每抽到一个白球加5分，抽到黑球不加分，且最后不管结果都加上6分.求最终得分η的可能取值，并判定η的随机变量类型.
解　由题意可得η＝5ξ＋6，而ξ可能的取值为0,1,2,3，所以η对应的各值是5×0＋6,5×1＋6,5×2＋6,5×3＋6.故η的可能取值为6,11,16,21，显然η为离散型随机变量.
11.袋中装有大小和颜色均相同的5个乒乓球，分别标有数字1,2,3,4,5，现从中任意抽取2个，设两个球上的数字之积为X，则X所有可能取值的个数是A.6 B.7 C.10 D.25
解析　列出X所有可能取值：2,3,4,5,6,8,10,12,15,20，共10个.故选C.
12.抛掷两枚骰子一次，ξ为第一枚骰子掷出的点数与第二枚骰子掷出的点数之差，则ξ的所有可能的取值为A.0≤ξ≤5，ξ∈N B.－5≤ξ≤0，ξ∈ZC.1≤ξ≤6，ξ∈N* D.－5≤ξ≤5，ξ∈Z
解析　第一枚的最小值为1，第二枚的最大值为6，差为－5.第一枚的最大值为6，第二枚的最小值为1，差为5.故ξ的取值范围是－5≤ξ≤5，故选D.
13.在含有M件次品的N件产品中，任取n件，其中恰有X件次品，则随机变量X的最大值是A.M B.n C.min{M，n} D.max{M，n}
解析　在含有M件次品的N件产品中，任取n件，其中恰有X件次品，则随机变量X的最大值是min{M，n}，故选C.
14.一用户在打电话时忘记了最后3个号码，只记得最后3个数两两不同，且都大于5.于是他随机拨最后3个数(两两不同)，设他拨到正确号码所用的次数为X，随机变量X的可能值有_____个.
15.小王钱夹中只剩下20元、10元、5元和1元的人民币各一张.他决定随机抽出两张用来买晚餐，用X表示这两张金额之和.则X的可能取值为_______________.
6,11,15,21,25,30
解析　X的可能取值为6,11,15,21,25,30.其中，{X＝6}表示“抽到的是1元和5元”；{X＝11}表示“抽到的是1元和10元”；{X＝15}表示“抽到的是5元和10元”；{X＝21}表示“抽到的是1元和20元”；{X＝25}表示“抽到的是5元和20元”；{X＝30}表示“抽到的是10元和20元”.
16.在一个盒子中，放有标号分别为1,2,3的三张卡片，现从这个盒子中，有放回地先后抽得两张卡片的标号分别为x，y，记ξ＝|x－2|＋|y－x|.写出随机变量ξ可能的取值，并说明随机变量ξ所表示的随机试验的结果.
解　因为x，y可能取的值为1,2,3，所以0≤|x－2|≤1,0≤|y－x|≤2，所以0≤ξ≤3，所以ξ可能的取值为0,1,2,3.用(x，y)表示第一次抽到卡片号码为x，第二次抽得号码为y，则随机变量ξ取各值的意义为{ξ＝0}表示“两次抽到卡片编号都是2，即(2,2)”.{ξ＝1}表示“(1,1)，(2,1)，(2,3)，(3,3)”.{ξ＝2}表示“(1,2)，(3,2)”.{ξ＝3}表示“(1,3)，(3,1)”.