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1、重點(diǎn):離散型隨機(jī)變量的應(yīng)用題解 知識(shí)總結(jié): 一、離散型隨機(jī)變量的分布列 1.隨機(jī)變量:如果一個(gè)隨機(jī)試驗(yàn)的結(jié)果可以用一個(gè)變量來(lái)表示,這樣的變量叫做隨機(jī)變量,可以按一定次序列出的隨機(jī)變量叫做離散型隨機(jī)變量,常用ξ,等希臘字母表示 2.離散型隨機(jī)變量的分布列 若離散型隨機(jī)變量ξ的一切可能取值為:a1,a2,……,an,……,相應(yīng)取這些值的概率為:P1,P2,……,Pn,……,則稱下表: 為離散型隨機(jī)變量ξ的概率分布列,簡(jiǎn)稱ξ的分布列。 離散型隨機(jī)變量的分布列具有的兩個(gè)性質(zhì): ?、貾i0(i=1,2,……,n,……) ?、赑1+P2+……+Pn+……=1
2、 常見(jiàn)的離散型隨機(jī)變量的分布列: ?、賰牲c(diǎn)分布:設(shè)ξ為試驗(yàn){A,}中A發(fā)生的次數(shù),則ξ的分布列:ξ10Pp1-P 稱ξ服從兩點(diǎn)分布。 ?、诙?xiàng)分布:設(shè)重復(fù)獨(dú)立地進(jìn)行n次隨機(jī)試驗(yàn){A,},在每一次試驗(yàn)中,P(A)=P(0
3、…pp1p2……pn…… 稱a1p1+a2p2+……+anpn+……為ξ的數(shù)學(xué)期望,簡(jiǎn)稱期望,記作Eξ?! ∑谕男再|(zhì):①若=aξ+b(a,b均為常數(shù)),則E=aEξ+b?! 、贓(ξ1+ξ2)=Eξ1+Eξ2?! ∽ⅲ浩谕鸈ξ是反映隨機(jī)變量ξ集中趨勢(shì)的指標(biāo),也反映了ξ取值的平均水平?! ?.方差 設(shè)離散型隨機(jī)變量ξ的分布列是ξa1a2……an……pp1p2……pn……稱(a1-Eξ)2p1+(a2-Eξ)2p2+……+(an-Eξ)2pn+……為隨機(jī)變量ξ的均方差,簡(jiǎn)稱方差,記作Dξ。稱為隨機(jī)變量ξ的標(biāo)準(zhǔn)差,記作?! 》讲畹男再|(zhì): ?、貲(aξ+b)=a2D
4、ξ ?、谌籀巍獴(n,p),則Dξ=np(1-p) 注:方差與標(biāo)準(zhǔn)差都反映了ξ關(guān)于期望的穩(wěn)定與波動(dòng)、集中與離散的程度。 例題選講: 例1.設(shè)離散型隨機(jī)變量ξ的分布列為:ξ01234P 分別求2ξ+1,
5、ξ-1
6、的分布列?! 〗猓?ξ+1的分布列為:2ξ+113579P
7、ξ-1
8、的分布列為:
9、ξ-1
10、0123P 注:ξ取不同的值時(shí),y=f(ξ)會(huì)取到相同的值,這時(shí)要考慮所有使f(ξ)=成立的ξ1,ξ2,……,ξp等值,則p()=p(f(ξ))=p(ξ1)+p(ξ2)+……+p(ξp) 例2.某廠生產(chǎn)電子元件,其產(chǎn)品的次品率為5%,現(xiàn)從一批產(chǎn)品中任意地連
11、續(xù)取出2件,寫出其中次品數(shù)ξ的概率分布?! 〗猓河深}意,得到的次品數(shù)ξ~B(2,5%)?! (ξ=0)=(95%)2=0.9025 P(ξ=1)=(5%)(95%)=0.095 P(ξ=2)=(5%)2=0.0025 因此,次品數(shù)ξ的概率分布為:ξ012P0.90250.0950.0025 注:一批產(chǎn)品可以認(rèn)為數(shù)量較大,從中任意地連續(xù)取出2件,相當(dāng)于2次獨(dú)立重復(fù)試驗(yàn),得到的次品數(shù)ξ服從二項(xiàng)分布?! ±?.設(shè)ξ的分布列為p(ξ=k)=,(k=0,1,2,……,10), 求:(1)a;(2)p(ξ≤2);(3)p(9<ξ<20)?! 〗猓海?)根據(jù)分布列的性
12、質(zhì):p(ξ=0)+p(ξ=1)+……+p(ξ=10)=1?!〖碼(1+)=1 a=?! ?2)P(ξ≤2)=P(ξ=0)+P(ξ=1)+P(ξ=2)=。 (3)P(9<ξ<20)=p(ξ=10)=。 注:分布列可有如下幾種表示形式: ?、俦砀?,②一組等式(ξ的所有取值的概率) ?、蹖?duì)②進(jìn)行簡(jiǎn)化表示,如本例題給出的形式?! ±?.一批零件中有九個(gè)合格品,三個(gè)次品,安裝機(jī)器時(shí),從這批零件中隨機(jī)抽取,取出的是廢品則不放回,求在第一次取到合格品之前取到廢品數(shù)ξ的分布列?! 〗猓河深}意知ξ可取0,1,2,3,則P(ξ=0)= P(ξ=1)= P(ξ=2)=?! (
13、ξ=3)=。 所以ξ的分布列如下:ξ0123P 說(shuō)明:ξ=0表示在取得合格品之前取得0個(gè)次品,確切的意義為取得的第一個(gè)零件就是合格品。解此類題的一般性原則是:上一次試驗(yàn)若取到一個(gè)廢品,則下一次試驗(yàn)時(shí),總數(shù)和廢品數(shù)量都應(yīng)減少一個(gè);當(dāng)取完全部廢品后,下一次試驗(yàn)必取到合格品。 例5.設(shè)ξ是一個(gè)離散型隨機(jī)變量,其分布列如下:ξ-101P1-2qq2ξ-101P-1 求Eξ、Dξ。 解:根據(jù)離散型隨機(jī)變量的分布列的性質(zhì),有:,q=1-。所以ξ的分布列為∴Eξ=(-1)×+0×(-1)+1×()=1-。Dξ=[-1-(1-)]2×+(1-)2×(-1)+[1-(1-
14、)]2×(