学案7离散型随机变量的均值与方差、正态分布.ppt

上传人:牧羊曲112 文档编号:4799471 上传时间:2023-05-15 格式:PPT 页数:32 大小:1.87MB
返回 下载 相关 举报
学案7离散型随机变量的均值与方差、正态分布.ppt_第1页
第1页 / 共32页
学案7离散型随机变量的均值与方差、正态分布.ppt_第2页
第2页 / 共32页
学案7离散型随机变量的均值与方差、正态分布.ppt_第3页
第3页 / 共32页
学案7离散型随机变量的均值与方差、正态分布.ppt_第4页
第4页 / 共32页
学案7离散型随机变量的均值与方差、正态分布.ppt_第5页
第5页 / 共32页
点击查看更多>>
资源描述

《学案7离散型随机变量的均值与方差、正态分布.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《学案7离散型随机变量的均值与方差、正态分布.ppt(32页珍藏版)》请在三一办公上搜索。

1、考点1,考点2,考点3,考 纲 解 读,返回目录,考 向 预 测,返回目录,求随机变量的期望与方差,这部分知识综合性强,涉及排列、组合和概率,仍会以解答题出现,以应用题为背景命题是近几年高考的一个热点.,返回目录,1.离散型随机变量的均值 一般地,若离散型随机变量X的分布列为:,返回目录,则称EX=x1p1+x2p2+xipi+xnpn为随机变量X的均值或数学期望.它反映了离散型随机变量.(1)E(aX+b)=.(2)若X服从两点分布,则EX=.(3)若XB(n,p),则EX=.2.离散型随机变量的方差 设离散型随机变量X的分布列为:,取值的,平均水平,aEX+b,P,np,则(xi-EX)2

2、描述了xi(i=1,2,n)相对于均值EX的偏离程度.而DX=为这些偏离程度的加权平均,刻画了随机变量X与其均值EX的平均偏离程度.我们称DX为随机变量X的方差,其算术平方根 为随机变量X的标准差,记作X.随机变量的方差和标准差都反映了随机变量.方差或标准差越小,则随机变量偏离于均值的平均程度.(1)D(aX+b)=.(2)若X服从两点分布,则DX=.(3)若XB(n,p),则DX=.,返回目录,取值偏离于均值的平均程度,越小,a2DX,p(1-p),np(1-p),3.正态分布 函数,(x)=x(-,+),其中实数和(0)为参数.我们称,(x)的图象为正态分布密度曲线,简称正态曲线.一般地,

3、如果对于任何实数ab,随机变量X满足 P(aXb)=,(x)dx,则称X的分布为正态分布.正态分布完全由参数和确定,因此正态分布常记作.如果随机变量X服从正态分布,则记为X.正态曲线有以下特点:,返回目录,N(,2),N(,2),(1)曲线位于x轴上方,与x轴不相交;(2)曲线是单峰的,它关于 对称;(3)曲线在 处达到峰值;(4)曲线与x轴之间的面积为;(5)当一定时,曲线随着的变化而沿 平移;(6)当一定时,曲线的形状由确定.越,曲线越“瘦高”,表示总体的分布越集中;越,曲线越“矮胖”,表示总体的分布越分散.,返回目录,大,直线x=,x=,x轴,1,小,返回目录,考点1 求期望与方差,20

4、10年高考北京卷某同学参加3门课程的考试.假设该同学第一门课程取得优秀成绩的概率为,第二、第三门课程取得优秀成绩的概率分别为p,q(pq),且不同课程是否取得优秀成绩相互独立.记为该生取得优秀成绩的课程数,其分布列为,返回目录,(1)求该生至少有1门课程取得优秀成绩的概率;(2)求p,q的值;(3)求数学期望E().,返回目录,【分析】第(1)问考查对立事件,第(2)问可通过列方程组求出,第(3)问由公式E()=x1P1+x2P2+xnPn求出期望.【解析】事件Ai表示“该生第i门课程取得优秀成绩”,i=1,2,3.由题意知P(A1)=,P(A2)=p,P(A3)=q.(1)由于事件“该生至少

5、有1门课程取得优秀成绩”与事件“=0”是对立的,所以该生至少有1门课程取得优秀成绩的概率是1-P(=0)=1-=.(2)由题意知P(=0)=P(A1A2A3)=(1-p)(1-q)=,返回目录,P(=3)=P(A1A2A3)=pq=.整理得pq=,p+q=1.由pq,可得p=,q=.(3)由题意知a=P(=1)=P(A1A2A3)+P(A1A2A3)+P(A1A2A3)=(1-p)(1-q)+p(1-q)+(1-p)q=,b=P(=2)=1-P(=0)-P(=1)-P(=3)=.所以E()=0P(=0)+1P(=1)+2P(=2)+3P(=3)=.,返回目录,求期望的关键是写出分布列.,返回目

6、录,2010年高考山东卷某学校举行知识竞赛,第一轮选拔共设有A,B,C,D四个问题,规则如下:每位参加者计分器的初始分均为10分,答对问题A,B,C,D分别加1分、2分、3分、6分,答错任一题减2分.每回答一题,计分器显示累计分数,当累计分数小于8分时,答题结束,淘汰出局;当累计分数大于或等于14分时,答题结束,进入下一轮;当答完四题,累计分数仍不足14分时,答题结束,淘汰出局.每位参加者按问题A,B,C,D顺序作答,直至答题结束.,返回目录,假设甲同学对问题A,B,C,D回答正确的概率依次为,且各题回答正确与否相互之间没有影响.(1)求甲同学能进入下一轮的概率;(2)用表示甲同学本轮答题结束

7、时答题的个数,求的分布列和数学期望E().,【解析】设A,B,C,D分别表示甲同学正确回答第一、二、三、四个问题,A,B,C,D分别表示甲同学第一、二、三、四个问题回答错误,它们是对立事件,由题意得,返回目录,P(A)=,P(B)=,P(C)=,P(D)=,P(A)=,P(B)=,P(C)=,P(D)=.(1)记“甲同学能进入下一轮”为事件Q,则Q=ABC+ABCD+ABCD+ABCD+ABCD.每题结果相互独立,P(Q)=P(ABC+ABCD+ABCD+ABCD+ABCD)=P(A)P(B)P(C)+P(A)P(B)P(C)P(D)+P(A)P(B)P(C)P(D)+P(A)P(B)P(C)

8、P(D)+P(A)P(B)P(C)P(D),返回目录,(2)由题意知,随机变量的可能取值为:2,3,4,则P(=2)=P(A B)=,P(=3)=P(ABC+ABC)=,P(=4)=1-P(=2)-P(=3)=1-=.因此的分布列为,返回目录,考点2 期望和方差的应用,甲、乙两名射手在一次射击中的得分为两个相互独立的随机变量与,且,的分布列为:计算,的期望与方差,并以此分析甲、乙的技术优劣.,【解析】依题意,有E=100.5+90.2+80.1+70.1+60.05+50.05+00=8.85(环).E=100.1+90.1+80.1+70.1+60.2+50.2+00.2=5.6(环).D=

9、(10-8.85)20.5+(9-8.85)20.2+(8-8.85)20.1+(5-8.85)20.05+(0-8.85)20=2.227 5,D=(10-5.6)20.1+(9-5.6)20.1+(8-5.6)20.1+(5-5.6)20.2+(0-5.6)20.2=10.24,返回目录,【分析】利用,的分布列,用期望、方差公式计算出它们的值,再根据期望、方差的实际意义作出分析.,返回目录,所以EE,说明甲的平均水平比乙高,又因为DD,说明甲射中的环数比较集中,比较稳定,而乙射中的环数分散较大,技术波动较大,不稳定,所以甲比乙的技术好.,期望反映运动员的平均水平,方差反映运动员的稳定程度.

10、在实际问题中,应结合实际意义,作出合理的判断.,返回目录,2010年高考大纲全国卷投到某杂志的稿件,先由两位初审专家进行评审,若能通过两位初审专家的评审,则予以录用;若两位初审专家都未予通过,则不予录用;若恰能通过一位初审专家的评审,则再由第三位专家进行复审,若能通过复审专家的评审,则予以录用,否则不予录用.设稿件能通过各初审专家评审的概率均为0.5,复审的稿件能通过评审的概率为0.3.各专家独立评审.(1)求投到该杂志的1篇稿件被录用的概率;(2)记X表示投到该杂志的4篇稿件中被录用的篇数,求X的分布列及期望.,返回目录,【解析】(1)记A表示事件:稿件能通过两位初审专家的评审;B表示事件:

11、稿件恰能通过一位初审专家的评审;C表示事件:稿件能通过复审专家的评审;D表示事件:稿件被录用.则D=A+B C.P(A)=0.50.5=0.25,P(B)=0.50.5=0.5,P(C)=0.3,P(D)=P(A+BC)=P(A)+P(B 5C)=P(A)+P(B)P(C)=0.25+0.50.3=0.40.,返回目录,(2)XB(4,0.4),X的可能值为0,1,2,3,4,且P(X=0)=(1-0.4)4=0.129 6,P(X=1)=0.4(1-0.4)3=0.345 6,P(X=2)=0.42(1-0.4)2=0.345 6,P(X=3)=0.43(1-0.4)=0.153 6,P(X

12、=4)=0.44=0.025 6.故其分布列为,返回目录,返回目录,考点3 正态分布,某灯管厂生产的新型节能灯管的使用寿命(使用时间:小时)为随机变量X,已知XN(1 000,302),要使灯管的平均寿命为1 000小时的概率为99.7%,问灯管的最低寿命应控制在多少小时以上?,【分析】因为XN(1 000,302),即X服从正态分布,设灯管最低寿命为1 000-a(a0),由于灯管平均寿命为1 000,依题意,则应P(1 000-aX1 000+a)=99.7%,求得a,即可得出最低寿命1 000-a(小时).,返回目录,【解析】因为灯管的使用寿命XN(1 000,302),为了查表方便,先

13、化为标准正态分布N(0,1);令Y=,即X=1 000+30Y,故YN(0,1).设灯管总体寿命最低为1 000-a,则依题意:P(1 000-aX1 000+a)=0.997.又X=1 000+30Y,所以P(1 000-aX1 000+a)=P(-Y)=P(Y)-1-P(Y)=2P(Y)-1,返回目录,所以2P(Y)-1=0.997,所以P(Y)=0.998 5,即()=0.998 5,由查表知(2.97)=0.998 5,所以=2.97,所以a90,所以X在(910,1 090)内取值的概率为0.997.所以,灯管的总体最低寿命应控制在910小时以上.,返回目录,记住正态分布的3原则是解题关键.,返回目录,2010年高考山东卷改编已知随机变量服从正态分布N(0,2),若P(2)=0.023,则P(-22)=.【解析】由N(0,2),且P(2)=0.023,知P(-22)=1-2P(2)=1-0.046=0.954.,返回目录,1.离散型随机变量的数学期望与方差是对随机变量的最简明的描写,期望表示在随机试验中取值的概率的平均值;方差表示随机变量所取的值相对于它的期望值的集中与离散的程度,即取值的稳定性.2.在利用期望、方差解应用题时,通常先求期望,在期望相等的情况下再求方差.3.对于正态分布关键是记住3原则.,祝同学们学习上天天有进步!,

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索
资源标签

当前位置:首页 > 生活休闲 > 在线阅读


备案号:宁ICP备20000045号-2

经营许可证:宁B2-20210002

宁公网安备 64010402000987号