《高考总复习一轮名师精讲课件：第56讲理离散型随机变量的期望与方差》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考总复习一轮名师精讲课件：第56讲理离散型随机变量的期望与方差（37页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第五十六讲离散型随机变量的期望与方差 回归课本1 一般地 若离散型随机变量 的概率分布列为则称E x1p1 x2p2 xnpn 为 的数学期望或平均值 均值 数学期望又简称为期望 它反映了离散型随机变量取值的平均水平 3 如果离散型随机变量 所有可能的取值是x1 x2 xn 且取这些值的概率分别是p1 p2 pn 设E 是随机变量 的期望 那么把D x1 E 2 p1 x2 E 2 p2 xn E 2 pn 叫做随机变量 的均方差 简称方差 D 的算术平方根叫做随机变量 的标准差 记作 随机变量的方差与标准差都反映了随机变量取值的稳定与波动 集中与离散的程度 其中标准差与随机变量本身有相同的单
2、位 点评 当 的所有可能取值为x1 x2 xn这n个值时 若p1 p2 pn 则x1 x2 xn的方差就是我们初中学过的方差 因此 现在学的方差是对初中学过的方差作了进一步拓展 考点陪练1 下面说法中正确的是 A 离散型随机变量 的期望E 反映了 取值的概率的平均值B 离散型随机变量 的方差D 反映了 取值的平均水平C 离散型随机变量 的期望E 反映了 取值的平均水平D 离散型随机变量 的方差D 反映了 取值的概率的平均值答案 C 2 设 是随机变量 a b是非零常数 则下列等式中正确的是 A D a b a2D bB E a a2E C D a a2D D E a b aE 解析 由公式D
3、a b a2D 知C项正确 答案 C 3 2011 福建福州质检 已知某一随机变量 的概率分布列如下 且E 6 3 则a的值为 A 5B 6C 7D 8解析 由分布列性质知 0 5 0 1 b 1 b 0 4 E 4 0 5 a 0 1 9 0 4 6 3 a 7 故选C 答案 C 4 已知随机变量 N 3 22 若 2 3 则D 等于 A 0B 1C 2D 4解析 由 2 3得D 4D 而D 4 D 1 故选B 答案 B 答案 A 类型一求离散型随机变量的期望解题准备 求离散型随机变量的期望 一般分两个步骤 列出离散型随机变量的分布列 利用公式E x1p1 x2p2 xipi 求出期望值 典
4、例1 2011 福州市高中毕业班综合测试卷 口袋里装有大小相同的卡片八张 其中三张标有数字1 三张标有数字2 两张标有数字3 第一次从口袋里任意抽取一张 放回口袋后第二次再任意抽取一张 记第一次与第二次取到卡片上数字之和为 1 为何值时 其发生的概率最大 说明理由 2 求随机变量 的期望E 点评 本题主要考查某事件发生概率的求法 以及离散型随机变量分布列的数学期望的求法 问题 1 对 的取值做到不重不漏 这是学生容易出错的地方 利用好计数原理和排列 组合数公式 求事件发生的概率 问题 2 比较容易 用好离散型随机变量分布列的数学期望公式即可 探究1 某项考试按科目A 科目B依次进行 只有当科目
5、A成绩合格时 才可继续参加科目B的考试 已知每个科目只允许有一次补考机会 两个科目成绩均合格方可获得证书 现某人参加这项考试 科目A每次考试成绩合格的概率为 科目B每次考试成绩合格的概率为 假设各次考试成绩合格与否均互不影响 1 求他不需要补考就可获得证书的概率 2 在这项考试过程中 假设他不放弃所有的考试机会 记他参加考试的次数为 求 的数学期望E 解析 设 科目A第一次考试合格 为事件A1 科目A补考合格 为事件A2 科目B第一次考试合格 为事件B1 科目B补考合格 为事件B2 1 不需要补考就获得证书的事件为A1 B1 注意到A1与B1相互独立 类型二离散型随机变量的方差解题准备 求离散
6、型随机变量 的期望与方差的方法 1 理解 的意义 写出 可能取的全部值 2 求 取每个值的概率 3 写出 的分布列 4 由期望的定义求E 5 由方差的定义求D 典例2 编号1 2 3的三位学生随意入座编号为1 2 3的三个座位 每位学生坐一个座位 设与座位编号相同的学生的个数是 1 求随机变量 的概率分布 2 求随机变量 的数学期望和方差 分析 1 随机变量 的意义表示对号入座的学生个数 它的取值只有0 1或3 若2人对号入座第3人必对号入座 所以 2不存在 由排列知识与等可能事件概率公式易求分布列 2 直接用随机变量的数学期望和方差计算公式即可 点评 本题是研究对号入座学生个数为离散型随机变
7、量的概率分布列 期望 方差问题 关键是分析对号入座学生个数的情况 以及每种取值下事件所包含的结果数 基本事件的总数 若问题推广为错位入座的学生个数 其变量 的概率分布列 期望 方差也可用类似方法解决 探究2 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 与 的分布列为求 1 a b的值 2 计算 的期望与方差 并以此分析甲乙的技术状况 解析 1 由概率分布的性质 a 0 1 0 6 1 解得a 0 3 同理b 0 4 2 由 1 知 随机变量 与 的分布列分别为 则E 1 0 3 2 0 1 3 0 6 2 3 D 1 2 3 2 0 3 2 2 3 2 0 1 3 2 3
8、 2 0 6 0 81 E 1 0 3 2 0 4 3 0 3 2 D 1 2 2 0 3 2 2 2 0 4 3 2 2 0 3 0 6 所以E E D D 说明甲平均得分高 但不如乙稳定 类型三期望和方差性质的应用解题准备 随机变量的有关知识属于应用数学的范畴 在经济以及其他社会领域应用广泛 这更加突出了 数学来源于社会 又应用于社会 的原则 用离散型随机变量的知识分析和解决实际问题的题目逐步成为高考的热点 复习时应予以高度重视 典例3 一名博彩者 放6个白球和6个红球在一个袋子中 定下规则 凡愿意摸彩者 每人交1元钱作为 手续费 然后可以一次从袋中摸出5个球 中彩情况如下表 试计算 1
9、摸一次能获得20元奖品的概率 2 按摸10000次统计 这个人能否赚钱 如果赚钱 求出净赚多少钱 精确到1元 分析 在一次摸球中 博彩者获得的收入是不确定的 故可将其作为一个随机变量 他能否赚钱 就看该随机变量的期望是否大于0 点评 本例属于随机变量期望的应用问题 解题关键是正确地设出随机变量 由于就一次摸球而言 这个人的收入情况是不确定的 有 19元 1元 0 5元 1元四种可能 故可将其设为随机变量 然后通过计算这个随机变量的期望值来判断他是否赚钱 即期望值反映的是随机变量的平均取值情况 它是比较两随机变量平均水平的最重要依据 第三种方案 李师傅的妻子认为 投入股市 基金均有风险 应该将10万元全部存入银行一年 现在存款年利率为4 存款利息税率为5 针对以上三种投资方案 请你为李师傅家选择一种合理的理财方案 并说明理由 若按方案二执行 设收益为 万元 则其分布列为 由上知D D 这说明虽然方案一 二收益相等 但方案二更稳妥 所以 建议李师傅选择方案二投资较为合理 快速解题技法据气象台预报 某三座城市A B C 10月1日这天下雨的概率分别为0 4 0 5 0 6 且每个城市下与不下雨互不影响 设 表示下雨的城市数与不下雨的城市数的差的绝对值 1 求 的分布列及数学期望 2 设 函数f x x2 3 x 1在区间 2 上单调递增 为事件A 求P A 其分布列为
