《江蘇省蘇州市第五中學(xué)高考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí) 第4講 隨機變量及其概率分布課件》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《江蘇省蘇州市第五中學(xué)高考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí) 第4講 隨機變量及其概率分布課件(31頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第第4講隨機變量及其概率分布講隨機變量及其概率分布 知 識 梳 理 1離散型隨機變量隨著試驗結(jié)果變化而變化的變量稱為 ,所有取值可以一一列出的隨機變量,稱為 隨機變量隨機變量 離散型 2離散型隨機變量的分布列及性質(zhì)(1)一般地,若離散型隨機變量X可能取的不同值為x1,x2,xi,xn,X取每一個值xi(i1,2,n)的概率P(Xxi)pi,則表稱為離散型隨機變量X的 (2)離散型隨機變量的分布列的性質(zhì)pi0(i1,2,n); 1Xx1x2xixnPp1p2pipn概率分布列p1p2pn 3常見離散型隨機變量的分布列(1)兩點分布:若隨機變量X服從兩點分布,其分布列為,其中pP(X1)稱為成功概
2、率X01P1pp 辨 析 感 悟 1離散型隨機變量(1)拋擲均勻硬幣一次,出現(xiàn)正面的次數(shù)是隨機變量()(2)離散型隨機變量的分布列中,隨機變量取各個值的概率之和可以小于1. ()(3)離散型隨機變量的各個可能值表示的事件是彼此互斥的 () 2分布列的性質(zhì)及兩個特殊的概率分布(4)如果隨機變量X的分布列由下表給出:則 它 服 從 二 點 分 布 ()(5)從4名男演員和3名女演員中選出4人,其中女演員的人數(shù)X服從超幾何分布()X25P0.30.7 感悟提升 1離散型隨機變量的特點一是在試驗之前不能斷言隨機變量取什么值,即具有隨機性;二是在大量重復(fù)試驗中能按一定統(tǒng)計規(guī)律取值的變量,即存在統(tǒng)計規(guī)律性
3、,如(1)、(3) 2分布列的兩條性質(zhì)離散型隨機變量的分布列指出了隨機變量X的取值范圍以及取各值的概率,如(6);要理解兩種特殊的概率分布兩點分布與超幾何分布,如(4)、(5);并善于靈活運用兩性質(zhì):一是pi0(i1,2,);二是p1p2pn1檢驗分布列的正誤,如(2). 考點一離散型隨機變量分布列的性質(zhì) 【例1】 設(shè)離散型隨機變量X的分布列為求隨機變量Y|X1|的分布列解由分布列的性質(zhì),知020.10.10.3m1,m0.3.列表X01234P0.20.10.10.3mX01234|X1|10123P(Y1)P(X0)P(X2)0.20.10.3,P(Y0)P(X1)0.1,P(Y2)0.3
4、,P(Y3)0.3.因此Y|X1|的分布列為:Y0123P0.10.30.30.3規(guī)律方法 (1)利用分布列中各概率之和為1可求參數(shù)的值,此時要注意檢驗,以保證每個概率值均為非負(fù)數(shù)(2)若X是隨機變量,則Y|X1|仍然是隨機變量,求它的分布列可先求出相應(yīng)隨機變量的值,再根據(jù)互斥事件概率加法求Y取各值的概率,進而寫出分布列 【訓(xùn)練1】 隨機變量X的分布列如下:其中a,b,c成等差數(shù)列,則P(|X|1)_.X101Pabc 考點二離散型隨機變量的分布列 【例2】 (2013天津卷)一個盒子里裝有7張卡片,其中有紅色卡片4張,編號分別為1,2,3,4;白色卡片3張,編號分別為2,3,4.從盒子中任取
5、4張卡片(假設(shè)取到任何一張卡片的可能性相同)(1)求取出的4張卡片中,含有編號為3的卡片的概率;(2)在取出的4張卡片中,紅色卡片編號的最大值設(shè)為X,求隨機變量X的分布列與數(shù)學(xué)期望審題路線(1)編號為3的卡片來源有兩類,利用古典概型求事件的概率(2)根據(jù)任取4張卡片的不同情況確定X的所有可能取值,然后求出相應(yīng)的概率,進而確定分布列、計算數(shù)學(xué)期望所以隨機變量X的分布列是規(guī)律方法 (1)求隨機變量的分布列的主要步驟:明確隨機變量的取值,并確定隨機變量服從何種概率分布;求每一個隨機變量取值的概率;列成表格(2)求出分布列后注意運用分布列的兩條性質(zhì)檢驗所求的分布列是否正確 【訓(xùn)練2】 (2014青島質(zhì)
6、檢)已知箱中裝有4個白球和5個黑球,且規(guī)定:取出一個白球得2分,取出一個黑球得1分現(xiàn)從該箱中任取(無放回,且每球取到的機會均等)3個球,記隨機變量X為取出此3球所得分?jǐn)?shù)之和(1)求X的分布列;(2)求X的數(shù)學(xué)期望E(X) 考點三超幾何分布問題 【例3】 (2014哈爾濱調(diào)研)PM2.5是指懸浮在空氣中的空氣動力學(xué)當(dāng)量直徑小于或等于2.5微米的顆粒物,也稱為可入肺顆粒物根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB30952012,PM2.5日均值在35微克/立方米以下空氣質(zhì)量為一級;在35微克/立方米75微克/立方米之間空氣質(zhì)量為二級;在75微克/立方米以上空氣質(zhì)量為超標(biāo)從某自然保護區(qū)2013年全年每天的PM2.5監(jiān)測
7、數(shù)據(jù)中隨機地抽取10天的數(shù)據(jù)作為樣本,監(jiān)測值頻數(shù)如下表所示:(1)從這10天的PM2.5日均值監(jiān)測數(shù)據(jù)中,隨機抽出3天,求恰有一天空氣質(zhì)量達到一級的概率;(2)從這10天的數(shù)據(jù)中任取3天數(shù)據(jù)記X表示抽到PM2.5監(jiān)測數(shù)據(jù)超標(biāo)的天數(shù),求X的分布列審題路線(1)由頻數(shù)分布表,知10天中僅有3天空氣質(zhì)量達到一級,利用古典概型可求第(1)問中的概率(2)超標(biāo)的天數(shù)X服從超幾何分布利用超幾何分布的概率公式代入求解PM2.5日均值(微克/立方米)25,35 (35,45 (45,55 (55,65 (65,75 (75,85頻數(shù)311113規(guī)律方法 (1)求解本題的關(guān)鍵在于:從統(tǒng)計圖表中準(zhǔn)確提取信息;明確
8、隨機變量X服從超幾何分布(2)超幾何分布描述的是不放回抽樣問題,隨機變量為抽到的某類個體的個數(shù)超幾何分布的特征是:考察對象分兩類;已知各類對象的個數(shù);從中抽取若干個個體,考查某類個體個數(shù)X的概率分布,超幾何分布主要用于抽檢產(chǎn)品、摸不同類別的小球等概率模型,其實質(zhì)是古典概型. 1求分布列的關(guān)鍵是正確求出隨機變量的所有可能值及對應(yīng)的概率,要注意避免分類不全面或計算錯誤 2注意運用分布列的兩個性質(zhì)檢驗求得分布列的正誤 3求概率分布的常見類型(1)根據(jù)統(tǒng)計數(shù)表求離散型隨機變量的分布列;(2)由古典概型求離散型隨機變量的分布列;(3)由互斥事件的概率、相互獨立事件同時發(fā)生的概率及n次獨立重復(fù)試驗有k次發(fā)
9、生的概率求離散型隨機變量的分布列 思想方法12分類討論思想在概率中的應(yīng)用 【典例】 在一個盒子中,放有標(biāo)號分別為1,2,3的三張卡片,現(xiàn)從這個盒子中,有放回地先后抽得兩張卡片的標(biāo)號分別為x,y,記X|x2|yx|.(1)求隨機變量X的最大值,并求事件“X取得最大值”的概率;(2)求隨機變量X的分布列反思感悟 (1)解決本題的關(guān)鍵是正確求出隨機變量的所有可能值及對應(yīng)的概率(2)隨機變量X的值是x,y的函數(shù),所以要對x,y的取值進行分類討論(3)分類不全面或計算錯誤是本題易錯點 【自主體驗】(2012江蘇卷)設(shè)X為隨機變量,從棱長為1的正方體的12條棱中任取兩條,當(dāng)兩條棱相交時,X0;當(dāng)兩條棱平行時,X的值為兩條棱之間的距離;當(dāng)兩條棱異面時,X1.求隨機變量X的分布列