2.1 第一课时 离散型随机变量及其分布列(1)
一、课前准备 1.课时目标
(1) 理解随机变量的含义;
(2) 能在具体情境中求得随机变量的取值
(3) 能建立随机变量取值与试验的事件的对应; 2.基础预探
1.在一些随机试验中,我们确定了一个对应关系,使得每一个试验结果都用一个确定的数字表示在这个对应关系下,数字随着试验结果的变化而变化.像这种随着试验的结果的变化而变化的变量称为_________.随机变量通常用字母X,Y,ξ,η……表示.
2.取值可以______________的随机变量,称为离散型随机变量. 二、学习引领
1. 随机变量的特征
(1)不确定性(随机性):在试验之前,不能确定随机变量的结果;
(2)对应性:随机变量和函数一样是一种映射,它把随机试验的结果对应为实数; (3)可类比性:可类比函数进行理解,试验结果的范围相当于函数的定义域,随机变量的取值范围相当于函数的值域.把随机变量的取值范围叫做随机变量的值域. 2. 如何理解随机变量
随机变量X是和随机事件A互相对应的,随机变量X的取值x1,x2,件A1,A2,一一对应的;随机变量X中的每个取值x1,x2,分别等于随机事件A1,A2,是和A中的随机事
的概率P(X?x1),
.随机变量X不
P(X?x2),所发生的概率P(A1),P(A2),但有取值范围,而且还有对应的概率值,这是和普通变量所不同的地方. 3.如何理解离散型随机变量
如从标有1-10的10个小球中任取出一个,得到的数字记为随机变量,显然,此随机变量只能在{1,2,3,……,10}中取一个,可以一一列出,这样的随机变量为离散型随机变量;再如从[1,10]中,任取一个数字,得到数字记为随机变量,显然,此随机变量会有无数多种可能,并且是区间[1,10]的任意一个值,不能一一列出,这就不是一个离散型随机变量. 三、典例导析
题型一 随机变量的含义
例1 用随机变量表示如下随机试验的结果,并说明其取值范围.
①某水文站观察到的一天中的长江的水位的最大值为100.5m,最小值为98.5m,这天的水位. ②抛掷骰子向上的面的点数
③在100件产品中,含有5件次品,从中取出4件,取出的次品数.
思路导析:根据定义随机变量可用大写的英文字母X, Y或者希腊字母?,?等表示.这个随机试验所有的可能情况对应的取值就是这些变量的范围.
解:①可以设一天中的长江的水位可以用随机变量?, ?的取值范围是[98.5, 100.5]. ②抛掷骰子向上的面的点数可以用随机变量X表示, 其中X =1表示抛掷骰子向上的面的点数为1 ;
X =2表示抛掷骰子向上的面的点数为2 ; X =3表示抛掷骰子向上的面的点数为3 ;
…………………………
X =6表示抛掷骰子向上的面的点数为6 . X的取值范围是{1,2,3,4,5,6}.
③取出的次品数可以用随机变量Y表示,Y=1表示取出的取出4件产品中有1件次品; Y=2表示取出的取出4件产品中有2件次品;Y=3表示取出的取出4件产品中有3件次品; Y=4表示取出的取出4件产品中有4件次品.Y的取值范围是{1,2,3,4}.
规律总结:通过上面的三个例子可看出,随机变量的取值可能是连续的一个区间,也可能是离散的几个值,但它们都是随机试验的所有结果的取值.
变式训练:盒中装有6支蓝粉笔,8支红粉笔,从中任意取出3支,其中所含蓝粉笔的支数
?.
题型二 离散型随机变量
例2 下列所述:①某座大桥一天经过的车辆数ξ;②某无线电寻呼台一天内收到寻呼次数ξ;③一天之内的温度ξ;④一位射击手对目标进行射击,击中目标得1分,未击中目标得0分,用ξ表示该射击手在一次射击中的得分.其中ξ是离散型随机变量的是( ) A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
思路导析:判断一个随机变量是否是离散型随机变量,就是看这一变量的所有可能的取值是否可以一一列出.
解:①②④中的ξ可能取的值,可以按一定次序列出,而③中的ξ可以取某一区间内的任意值,属于连续型的随机变量,故选B . 规律总结:如果某个随机变量的取值为可列举的有限个值,那么这个随机变量为离散型的随机变量;如果随机变量的取值为一个或者多个连续的区间内的任意值,则为连续型的随机变
2
量.
变式训练:在下列随机变量中,不是离散型随机变量的是( ).
A.某个路口一天中经过的车辆数X
B.把一杯开水置于空气中,让它自然冷却,每一时刻它的温度X C.某超市一天中来购物的顾客数X
D.小马登录QQ找小胡聊天,设X=?答案:B
题型三 离散型随机变量值的意义
例3 袋中装有号码分别为1、2、3、4的4个小球,从中有放回的摸出2个小球,记述顺次摸出的2个小球的号码之和记为?,则随机变量?可能取得值有哪些,分别表示什么意义? 思路导析:先分析小球号码的所有可能的组合,得到随机变量的取值,再分析每个取值对应的事件.
解:有放回抽出两个小球得到两个小球号码之和为随机变量?,它所有可能的取值为{2,3,4,5,6,7,8}.
?1,小胡在线,?0,小胡不在线
?=2所表示的试验结果是:两次抽到的都是1号;
?=3所表示的试验结果是:第1次抽到的是1号,第二次抽到的是2号,或第1次抽到的
是2号,第2次抽到的是1号;
?=4所表示的试验结果是:第1次抽到的是1号第二次抽到的是3号,或第1次抽到的是3
第二次抽到的是1,或两次抽到的都是2号;
?=5所表示的试验结果是:第1次抽到的是1号第二次抽到的是4号,或第1次抽到的是4
第二次抽到的是1,或第1次抽到的是2号,第二次抽到的是3号,或第1次抽到的是3号,第二次抽到的是2号;
?=6所表示的试验结果是:两次抽到的都是3号;
?=7所表示的试验结果是:第1次抽到的是3号第二次抽到的是4号,或第1次抽到的是3
号,第2次抽到的是4号;
?=8所表示的试验结果是:两次抽到的都是4号.
规律总结:本题要分清摸球时放回与不放回,有放回的摸球相当于反复做同一个试验,而不放回的摸球则每次是做不同的试验,遇到此类问题时要注意它们的区别.
变式训练:小王钱夹中只剩有20元、10元、5元、2元和1元人民币各一张.他决定随机抽出两张,用做晚餐.用X表示这两张金额之和,写出X的可能取值,并说明所取值表示的
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随机试验结果.
四、随堂练习
1.20件产品中有5件次品,从中任取两件,可为随机变量的是( )
A.取到产品的件数 B. 取到次品的件数 C.取到正品的概率 D.取到次品的概率
2.袋中有大小相同的红球6个,白球5个,从袋中每次任意取出一个球,直到取出的球是白球为止时,所需要的取球次数为随机变量X,则X的可能取值为 ( )
A.1,2,…,6 B 1,2,···,7 C.1,2,…,11 D.1,2,3,…
3.抛掷两颗骰子,所得点数之和为X,那么X=4表示的随机试验结果是( )
A.一颗是3点,一颗是1点 B.两颗都是2点
C.两颗都是4点 D.一颗是3点,一颗是1点或两颗都是2点
4.某小组有12位同学,其中恰有5人是长跑爱好者,现最多逐个派出4人去执行一项任务,但派到一位长跑爱好者就不再加入了.用X表示派出的人数,求X所有可能的值为 .
5.郑州到武汉的电力化铁道线上,每隔50m有一电线铁塔,铁塔的编号为X,X是连续型随机变量还是离散型随机变量
6.写出下列随机变量的可能取值,并说明它们是否为离散型随机变量
(1)某高速公路入口处,在上午9点到下午3点这段 时间内驶入公路的汽车数X. (2)某天,本班教室前门开关次数Y. (3)投出一架折叠纸飞机,飞行时间Z.
五、课后作业
1.下列叙述中,是随机变量的有( ) ①某工厂加工的零件,实际尺寸与规定尺寸之差;②标准状态下,水沸腾的温度;③某大桥一天经过的车辆数;④向平面上投掷一点,此点坐标.
A.②③ B.①② C.①③④ D.①③
2.抛掷两枚骰子一次,记第一枚骰子掷出的点数与第二枚骰子掷出的点数之差为X,则“X>4”表示的试验结果是( )
A. 第一枚6点,第二枚2点 B. 第一枚5点,第二枚1点 C. 第一枚1点,第二枚6点 D. 第一枚6点,第二枚1点
3.从标有1~10的10支竹签中任取2支,设所得2支竹签上的数字之和为X,那么随机变量X可能的取值有( )
A.17个 B.18个 C.19个 D.20个
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4. 某学生钱包里只剩有10元、5元、2元的人民币各一张,一元人民币3张.他决定随机抽取几张.用表示这几张人民币金额之和?,则??8表示__________________.
5.袋中有大小相同的5个小球,分别标有1、2、3、4、5五个号码,现在在有放回的条件下取球两次,设两次小球号码之和为Y,则Y所有可能值的个数?P(Y?4)的概率是多少?
6.某城市出租汽车的起步价为10元,行驶路程不超出4km,则按10元的标准收租车费若行驶路程超出4km,则按每超出1km加收2元计费(超出不足1km的部分按1km计).从这个城市的民航机场到某宾馆的路程为15km.某司机常驾车在机场与此宾馆之间接送旅客,由于行车路线的不同以及途中停车时间要转换成行车路程(这个城市规定,每停车5分钟按1km路程计费),这个司机一次接送旅客的行车路程ξ是一个随机变量,(1)他收旅客的租车费η是否也是一个随机变量?如果是,找出租车费η与行车路程ξ的关系式;
(2)已知某旅客实付租车费38元,而出租汽车实际行驶了15km,问出租车在途中因故停车累计最多几分钟?这种情况下,停车累计时间是否也是一个随机变量?
参考答案
2.基础预探
随机变量 一一列出
三、典例导析
例1 变式训练 解: ?=0,l,2,3.
?=0表示取出0支蓝粉笔、3支红粉笔; ?=1表示取出1支蓝粉笔、2支红粉笔; ?=2表示取出2支蓝粉笔、1支红粉笔; ?=3表示取出3支蓝粉笔、0支红粉笔;
例2 变式训练
解:选项B中,每一时刻水的温度可以取某一区间内的任意值,显然不能一一列出,所以X不是离散型随机变量.
例3 变式训练
解:X=3,表示抽到的是1元和2元;
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