《2022年高中數(shù)學(xué) 第一章 概率與統(tǒng)計(jì)(第2課)離散型隨機(jī)變量的分布列(2)教案 湘教版選修2》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年高中數(shù)學(xué) 第一章 概率與統(tǒng)計(jì)(第2課)離散型隨機(jī)變量的分布列(2)教案 湘教版選修2(5頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高中數(shù)學(xué) 第一章 概率與統(tǒng)計(jì)(第2課)離散型隨機(jī)變量的分布列(2)教案 湘教版選修2
教學(xué)目的:
1理解離散型隨機(jī)變量的分布列的意義,會求某些簡單的離散型隨機(jī)變量的分布列;
⒉掌握離散型隨機(jī)變量的分布列的兩個(gè)基本性質(zhì),并會用它來解決一些簡單的問題.
⒊了解二項(xiàng)分布的概念,能舉出一些服從二項(xiàng)分布的隨機(jī)變量的例子
教學(xué)重點(diǎn):離散型隨機(jī)變量的分布列的概念
教學(xué)難點(diǎn):求簡單的離散型隨機(jī)變量的分布列
授課類型:新授課
課時(shí)安排:2課時(shí)
教 具:多媒體、實(shí)物投影儀
教學(xué)過程:
一、復(fù)習(xí)引入:
1.隨機(jī)變量:如果隨機(jī)試驗(yàn)的結(jié)果可以用一個(gè)變量來表示,那么
2、這樣的變量叫做隨機(jī)變量隨機(jī)變量常用希臘字母ξ、η等表示
2. 離散型隨機(jī)變量:對于隨機(jī)變量可能取的值,可以按一定次序一一列出,這樣的隨機(jī)變量叫做離散型隨機(jī)變量
3.連續(xù)型隨機(jī)變量: 對于隨機(jī)變量可能取的值,可以取某一區(qū)間內(nèi)的一切值,這樣的變量就叫做連續(xù)型隨機(jī)變量
4.離散型隨機(jī)變量與連續(xù)型隨機(jī)變量的區(qū)別與聯(lián)系: 離散型隨機(jī)變量與連續(xù)型隨機(jī)變量都是用變量表示隨機(jī)試驗(yàn)的結(jié)果;但是離散型隨機(jī)變量的結(jié)果可以按一定次序一一列出,而連續(xù)性隨機(jī)變量的結(jié)果不可以一一列出
若是隨機(jī)變量,是常數(shù),則也是隨機(jī)變量并且不改變其屬性(離散型、連續(xù)型)
請同學(xué)們閱讀課本P5-6的內(nèi)容,
3、說明什么是隨機(jī)變量的分布列?
二、講解新課:
1. 分布列:設(shè)離散型隨機(jī)變量ξ可能取得值為
x1,x2,…,x3,…,
ξ取每一個(gè)值xi(i=1,2,…)的概率為,則稱表
ξ
x1
x2
…
xi
…
P
P1
P2
…
Pi
…
為隨機(jī)變量ξ的概率分布,簡稱ξ的分布列
2. 分布列的兩個(gè)性質(zhì):任何隨機(jī)事件發(fā)生的概率都滿足:,并且不可能事件的概率為0,必然事件的概率為1.由此你可以得出離散型隨機(jī)變量的分布列都具有下面兩個(gè)性質(zhì):
⑴Pi≥0,i=1,2,…;
⑵P1+P2+…=1.
對于離散型
4、隨機(jī)變量在某一范圍內(nèi)取值的概率等于它取這個(gè)范圍內(nèi)各個(gè)值的概率的和即
3.離散型隨機(jī)變量的二項(xiàng)分布:在一次隨機(jī)試驗(yàn)中,某事件可能發(fā)生也可能不發(fā)生,在n次獨(dú)立重復(fù)試驗(yàn)中這個(gè)事件發(fā)生的次數(shù)ξ是一個(gè)隨機(jī)變量.如果在一次試驗(yàn)中某事件發(fā)生的概率是P,那么在n次獨(dú)立重復(fù)試驗(yàn)中這個(gè)事件恰好發(fā)生k次的概率是
,(k=0,1,2,…,n,).
于是得到隨機(jī)變量ξ的概率分布如下:
ξ
0
1
…
k
…
n
P
…
…
由于恰好是二項(xiàng)展開式
中的各項(xiàng)的值,所以稱這樣的隨機(jī)變量ξ服從二項(xiàng)分布,
記作ξ~B(n,p),其中n,p為參數(shù),并記=b(k;n,p)
5、.
4. 離散型隨機(jī)變量的幾何分布:在獨(dú)立重復(fù)試驗(yàn)中,某事件第一次發(fā)生時(shí),所作試驗(yàn)的次數(shù)ξ也是一個(gè)正整數(shù)的離散型隨機(jī)變量.“”表示在第k次獨(dú)立重復(fù)試驗(yàn)時(shí)事件第一次發(fā)生.如果把k次試驗(yàn)時(shí)事件A發(fā)生記為、事件A不發(fā)生記為,P()=p,P()=q(q=1-p),那么
(k=0,1,2,…, ).
于是得到隨機(jī)變量ξ的概率分布如下:
ξ
1
2
3
…
k
…
P
…
…
稱這樣的隨機(jī)變量ξ服從幾何分布,
記作g(k,p)= ,其中k=0,1,2,…, .
三、講解范例:
例1.一盒中放有大小相同的紅色、綠色、黃色三種小球,已知紅球個(gè)數(shù)是綠球個(gè)數(shù)的兩倍
6、,黃球個(gè)數(shù)是綠球個(gè)數(shù)的一半.現(xiàn)從該盒中隨機(jī)取出一個(gè)球,若取出紅球得1分,取出黃球得0分,取出綠球得-1分,試寫出從該盒中取出一球所得分?jǐn)?shù)ξ的分布列.
分析:欲寫出ξ的分布列,要先求出ξ的所有取值,以及ξ取每一值時(shí)的概率.
解:設(shè)黃球的個(gè)數(shù)為n,由題意知
綠球個(gè)數(shù)為2n,紅球個(gè)數(shù)為4n,盒中的總數(shù)為7n.
∴ ,,.
所以從該盒中隨機(jī)取出一球所得分?jǐn)?shù)ξ的分布列為
ξ
1
0
-1
P
說明:在寫出ξ的分布列后,要及時(shí)檢查所有的概率之和是否為1.
例2.某一射手射擊所得的環(huán)數(shù)ξ的分布列如下:
ξ
4
5
6
7
8
9
10
7、P
0.02
0.04
0.06
0.09
0.28
0.29
0.22
求此射手“射擊一次命中環(huán)數(shù)≥7”的概率.
分析:“射擊一次命中環(huán)數(shù)≥7”是指互斥事件“ξ=7”、“ξ=8”、“ξ=9”、“ξ=10”的和,根據(jù)互斥事件的概率加法公式,可以求得此射手“射擊一次命中環(huán)數(shù)≥7”的概率.
解:根據(jù)射手射擊所得的環(huán)數(shù)ξ的分布列,有
P(ξ=7)=0.09,P(ξ=8)=0.28,P(ξ=9)=0.29,P(ξ=10)=0.22.
所求的概率為 P(ξ≥7)=0.09+0.28+0.29+0.22=0.88
例3. 一個(gè)類似于細(xì)胞分裂的物體,一次分裂為
8、二,兩次分裂為四,如此繼續(xù)分裂有限多次,而隨機(jī)終止.設(shè)分裂n次終止的概率是(n=1,2,3,…).記ξ為原物體在分裂終止后所生成的子塊數(shù)目,求P(ξ10).
解:依題意,原物體在分裂終止后所生成的數(shù)目ξ的分布列為
ξ
2
4
8
16
...
...
...
...
∴ (ξ≤10)=( ξ=2)+( ξ=4)+( ξ=8) =.
說明:一般地,離散型隨機(jī)變量在某一范圍內(nèi)取值的概率等于它取這個(gè)范圍內(nèi)各個(gè)值的概率之和.
例4.(xx年高考題)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)品中任意地連續(xù)取出2件,寫出其中次品數(shù)ξ的概率分布
9、.
解:依題意,隨機(jī)變量ξ~B(2,5%).所以,
P(ξ=0)=(95%)=0.9025,P(ξ=1)=(5%)(95%)=0.095,
P()=(5%)=0.0025.
因此,次品數(shù)ξ的概率分布是
ξ
0
1
2
P
0.9025
0.095
0.0025
例5.重復(fù)拋擲一枚篩子5次得到點(diǎn)數(shù)為6的次數(shù)記為ξ,求P(ξ>3).
解:依題意,隨機(jī)變量ξ~B.
∴ P(ξ=4)==,P(ξ=5)==.
∴ P(ξ>3)=P(ξ=4)+P(ξ=5)=
四、課堂練習(xí):
1.已知隨機(jī)變量服從二項(xiàng)分布,~B(6,1/3),則P(=2)等于( )
A
10、.3/16; B.4/243; C.13/243; D.80/243
2.設(shè)某批電子手表正品率為3/4,次品率為1/4,現(xiàn)對該批電子手表進(jìn)行測試,設(shè)第次首次測到正品,則P(=3)等于( )
A.;B. ;C. ;D.
3.設(shè)隨機(jī)變量的分布列為,則a的值為( )
A .1; B.9/13; C.11/13; D.27/13
4.10個(gè)球中有一個(gè)紅球,有放回的抽取,每次取出一球,直到第次才取得次紅球的概率為( )
A. B.
C. D.
5.設(shè)隨機(jī)變量的分布列為,則的值為( )
A.1; B.;
11、 C.; D.
答案:1.D 2.C 3.D 4.C 5.B
6.某一射手射擊所得環(huán)數(shù)分布列為
4
5
6
7
8
9
10
P
0.02
0.04
0.06
0.09
0.28
0.29
0.22
求此射手“射擊一次命中環(huán)數(shù)≥7”的概率
解:“射擊一次命中環(huán)數(shù)≥7”是指互斥事件“=7”,“=8”,“=9”,“=10”的和,根據(jù)互斥事件的概率加法公式,有:
P(≥7)=P(=7)+P(=8)+P(=9)+P(=10)=0.88
7.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)品中的任意連續(xù)取出2件,求次品數(shù)的概率
12、分布
解:的取值分別為0、1、2
=0表示抽取兩件均為正品 ∴p(=0)=(1-0.05)2=0.9025
=1表示抽取一件正品一件次品p(=1)= ( (1-0.05)×0.05=0.95
=2表示抽取兩件均為次品p(=2)= 0.052=0.0025
∴的概率分布為:
0
1
2
p
0.9025
0.095
0.0025
注:求離散型隨機(jī)變量的概率分布的步驟:
(1)確定隨機(jī)變量的所有可能的值xi
(2)求出各取值的概率p(=xi)=pi
(3)畫出表格
五、小結(jié) :⑴根據(jù)隨機(jī)變量的概率分步(分步列),可以求隨機(jī)事件的概率;⑵二項(xiàng)分布是一種常見的離散型隨機(jī)變量的分布,它是概率論中最重要的幾種分布之一 (3) 離散型隨機(jī)變量的幾何分布
六、課后作業(yè):
七、板書設(shè)計(jì)(略)
八、課后記:
預(yù)習(xí)提綱:
?、攀裁唇凶鲭x散型隨機(jī)變量ξ的數(shù)學(xué)期望?它反映了離散型隨機(jī)變量的什么特征?
⑵離散型隨機(jī)變量ξ的數(shù)學(xué)期望有什么性質(zhì)?