离散型随机变量的均值与方差
教学目标
(1)进一步理解均值与方差都是随机变量的数字特征,通过它们可以刻划总体水平;
(2)会求均值与方差,并能解决有关应用题.
教学重点,难点:会求均值与方差,并能解决有关应用题. 教学过程
一.问题情境 复习回顾:
1.离散型随机变量的均值、方差、标准差的概念和意义,以及计算公式. 2.练习
设随机变量X~B(n,p),且E(X)?1.6,V(X)?1.28,则n? ,p? ; 答案:n?8,p?0.2
二.数学运用 1.例题:
例1.有同寝室的四位同学分别写一张贺年卡,先集中起来,然后每人去拿一张,记自己拿自己写的贺年卡的人数为X.(1)求随机变量X的概率分布;(2)求X的数学期望和方差. 解:(1)
P(X?4)?11689?,P(X?3)?0,P(X?2)?,P(X?1)?,P(X?0)?4A424242424,因此
X的分布列为
X P 0 924 1 824 2 624 3 4 124 0 (2)
E(X)?0?9861?1??2??3?0?4??124242424,
V(X)?(0?1)2?9861?(1?1)2??(2?1)2??(3?1)2?0?(4?1)2??124242424
例2.有甲、乙两种品牌的手表,它们日走时误差分别为X,Y(单位:s),其分布列如下: 0 ?1 X 1 0.1 0.8 0.1 P
0 Y ?2 ?1 1 2 0.1 0.2 0.4 0.2 0.1 P 比较两种品牌手表的质量. 分析:期望与方差结合能解决实际应用中质量好坏、产品质量高低等问题.特别是期望相等时,可在看方差.本题只要分别求出两种品牌手表日走时误差的期望和方差,然后通过数值的大小进行比较. 解:E(X)??1?0.1?0?0.8?1?0.1?0(s),
E(Y)??2?0.1?1?0.2?0?0.4?1?0.2?2?0.1?0(s)
所以 E(X)?E(Y),所以由期望值难以判断质量的好坏.
2222V(X)?(?1?0)g0.1?(0?0)g0.8?(1?0)g0.1?0.2(s) 又因为
V(Y)?(?2?0)2g0.1?(?1?0)2g0.2?(0?0)2g0.4?(1?0)2g0.2?(2?0)2g0.1?1.2(s2)
所以V(X)?V(Y),可见乙的波动性大,甲的稳定性强,故甲的质量高于乙. 例3.某城市有甲、乙、丙3个旅游景点,一位客人游览这三个景点的概率分别是
0.4,0.5,0.6,且客人是否游览哪个景点互不影响,设?表示客人离开该城市时游览
的景点数与没有游览的景点数之差的绝对值. (Ⅰ)求?的分布列及数学期望;
2f(x)?x?3?x?1在区间[2,??)上单调递增”为事件A,求事件A(Ⅱ)记“函数
的概率.
分析:(2)这是二次函数在闭区间上的单调性问题,需考查对称轴相对闭区间的关
3??22系,就本题而言,只需即可.
解:(1)分别记“客人游览甲景点”,“客人游览乙景点”,“客人游览丙景点”
为事件
A1,A2,A3. 由已知
A1,A2,A3相互独立,
P(A1)?0.4,P(A2)?0.5,P(A3)?0.6.客人游览的景点数的可能取值为0,1,2,3. 相
应的,客人没有游览的景点数的可能取值为3,2,1,0,所以?的可能取值为1,3.
P(??3)?P(A1gA2gA3)?P(A1gA2gA3)
?P(A1)P(A2)P(A3)?P(A1)P(A2)P(A3)?2?0.4?0.5?0.6?0.24
P(??1)?1?0.24?0.76
所以?的分布列为
? 1 3 P 0.76 0.24
E(?)?1?0.76?3?0.24?1.48
39f(x)?(x??)2?1??2,24(Ⅱ)解法一:因为所以函数
3f(x)?x2?3?x?1在区间[?,??)2上单调递增,要使f(x)在[2,??)上单调递增,当344??2,即??.P(A)?P(??)?P(??1)?0.76.3从而3且仅当2
解法二:?的可能取值为1,3.
2f(x)?x?3x?1在区间[2,??)上单调递增, ??1当时,函数2f(x)?x?9x?1在区间[2,??)上不单调递增. ??3当时,函数
所以P(A)?P(??1)?0.76.
例4.有一庄家为吸引顾客玩掷骰子游戏,以便自己轻松获利,以海报形式贴出游戏规则:顾客免费掷两枚骰子,把掷出的点数相加,如果得2或12,顾客中将30