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时间:2019-05-10
《《2.3.2离散型随机变量的方差》课件5》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、随机变量及其分布第二章2.3离散型随机变量的均值与方差第二章2.3.2离散型随机变量的方差自主预习学案通过实例,理解离散型随机变量方差的概念,会计算简单离散型随机变量的方差,体会离散型随机变量的方差在实际生活中的意义和应用,提高数学应用意识,激发学习兴趣.重点:离散型随机变量方差的概念与计算.难点:对方差刻画随机变量稳定性的理解与方差的计算.温故知新回顾复习样本方差(标准差)的定义及应用.离散型随机变量的方差新知导学1.随机变量的方差、标准差的定义:设离散型随机变量的分布列如下表.o(xi-E(X))2Xx1x2…xi…xnPp1p2…pi…pn平均偏离程
2、度标准差2.离散型随机变量与样本相比较,随机变量的_________的含义相当于样本均值,随机变量取各个不同值,相当于各个不同样本点,随机变量取各个不同值的_______相当于各个样本点在刻画样本方差时的权重.3.随机变量的方差和标准差都反映了随机变量的取值偏离于________的平均程度,方差(或标准差)越小,则随机变量偏离于均值的平均程度________.数学期望概率均值越小a2D(X)a2D(X)思维导航3.依据二项分布列的特征和方差的定义,你能求出二项分布B(n,p)的方差吗?二项分布的方差新知导学5.若X服从两点分布B(1,p),则D(X)=__
3、________.设随机变量X~B(1,p),则由两点分布随机变量数学期望的计算公式得E(X)=p,于是D(X)=(0-p)2(1-p)+(1-p)2p=p(1-p)(p+1-p)=p(1-p).p(1-p)6.若X~B(n,p),则D(X)=__________.np(1-p)牛刀小试1.甲、乙两个运动员射击命中环数ξ、η的分布列如下表.其中射击比较稳定的运动员是()A.甲B.乙C.一样D.无法比较[答案]B[解析]E(ξ)=9.2,E(η)=9.2=E(ξ),D(ξ)=0.76,D(η)=0.564、20.5P(η=k)0.20.40.4[答案]C[答案]C[答案]A典例探究学案求离散型随机变量的方差、标准差[分析]分布列中含有参数q,依据分布列的性质可确定q的值,然后按期望,方差的定义可求E(ξ)、D(ξ).[分析]已知分布列求方差,可先求出均值,再套用公式计算.求D(2X-1)可利用方差的性质计算.离散型随机变量的方差的性质[解析]E(X)=0×0.2+1×0.2+2×0.3+3×0.2+4×0.1=1.8.∴D(X)=(0-1.8)2×0.2+(1-1.8)2×0.2+(2-1.8)2×0.3+(3-1.8)2×0.2+(4-1.8)2×0.1=5、1.56.对于D(2X-1),可用两种方法求解.方法1:2X-1的分布列如下表:2X-1-11357P0.20.20.30.20.1∴E(2X-1)=2.6.∴D(2X-1)=(-1-2.6)2×0.2+(1-2.6)2×0.2+(3-2.6)2×0.3+(5-2.6)2×0.2+(7-2.6)2×0.1=6.24.方法2:利用方差的性质D(aX+b)=a2D(X).∵D(X)=1.56.∴D(2X-1)=4D(X)=4×1.56=6.24.[方法规律总结]求随机变量函数Y=aX+b的方差,一是先求Y的分布列,再求其均值,最后求方差;二是应用公式D(aX+6、b)=a2D(X)求.(1)已知随机变量X满足D(X)=2,则D(3X+2)=()A.2B.8C.18D.20(2)已知随机变量X+η=8,若X~B(10,0.6),则Eη、Dη分别是()A.6和2.4B.2和2.4C.2和5.6D.6和5.6[答案](1)C(2)B[解析](1)D(3X+2)=9D(X)=18.(2)∵X~B(10,0.6),∴E(X)=10×0.6=6,D(X)=10×0.6×(1-0.6)=2.4,∴E(η)=8-E(X)=2,D(η)=(-1)2D(X)=2.4.[分析](1)投篮一次可能投中,也可能不中,投中次数X服从两点分布.7、(2)重复五次投篮的投中次数η服从二项分布.两点分布与二项分布的方差[方法规律总结]求离散型随机变量的期望与方差主要注意以下两点:(1)写出离散型随机变量的分布列;(2)正确应用均值与方差的公式进行计算.对于二项分布关键是通过题设环境确定随机变量服从二项分布,然后直接应用公式计算.方差的实际应用(1)求一个试验组为甲类组的概率;(2)观察3个试验组,用ξ表示这3个试验组中甲类组的个数,求ξ的分布列和数学期望.[分析]先弄清楚每个试验组成为甲类组的情况:即服A有效的个数为2时,服B有效的个数可为0、1两种;当服A有效的个数为1时,服B有效的个数只能是0个.(8、2)中,先确定ξ的可能取值,ξ=0、1、2、3,然后分别求出每个变
4、20.5P(η=k)0.20.40.4[答案]C[答案]C[答案]A典例探究学案求离散型随机变量的方差、标准差[分析]分布列中含有参数q,依据分布列的性质可确定q的值,然后按期望,方差的定义可求E(ξ)、D(ξ).[分析]已知分布列求方差,可先求出均值,再套用公式计算.求D(2X-1)可利用方差的性质计算.离散型随机变量的方差的性质[解析]E(X)=0×0.2+1×0.2+2×0.3+3×0.2+4×0.1=1.8.∴D(X)=(0-1.8)2×0.2+(1-1.8)2×0.2+(2-1.8)2×0.3+(3-1.8)2×0.2+(4-1.8)2×0.1=
5、1.56.对于D(2X-1),可用两种方法求解.方法1:2X-1的分布列如下表:2X-1-11357P0.20.20.30.20.1∴E(2X-1)=2.6.∴D(2X-1)=(-1-2.6)2×0.2+(1-2.6)2×0.2+(3-2.6)2×0.3+(5-2.6)2×0.2+(7-2.6)2×0.1=6.24.方法2:利用方差的性质D(aX+b)=a2D(X).∵D(X)=1.56.∴D(2X-1)=4D(X)=4×1.56=6.24.[方法规律总结]求随机变量函数Y=aX+b的方差,一是先求Y的分布列,再求其均值,最后求方差;二是应用公式D(aX+
6、b)=a2D(X)求.(1)已知随机变量X满足D(X)=2,则D(3X+2)=()A.2B.8C.18D.20(2)已知随机变量X+η=8,若X~B(10,0.6),则Eη、Dη分别是()A.6和2.4B.2和2.4C.2和5.6D.6和5.6[答案](1)C(2)B[解析](1)D(3X+2)=9D(X)=18.(2)∵X~B(10,0.6),∴E(X)=10×0.6=6,D(X)=10×0.6×(1-0.6)=2.4,∴E(η)=8-E(X)=2,D(η)=(-1)2D(X)=2.4.[分析](1)投篮一次可能投中,也可能不中,投中次数X服从两点分布.
7、(2)重复五次投篮的投中次数η服从二项分布.两点分布与二项分布的方差[方法规律总结]求离散型随机变量的期望与方差主要注意以下两点:(1)写出离散型随机变量的分布列;(2)正确应用均值与方差的公式进行计算.对于二项分布关键是通过题设环境确定随机变量服从二项分布,然后直接应用公式计算.方差的实际应用(1)求一个试验组为甲类组的概率;(2)观察3个试验组,用ξ表示这3个试验组中甲类组的个数,求ξ的分布列和数学期望.[分析]先弄清楚每个试验组成为甲类组的情况:即服A有效的个数为2时,服B有效的个数可为0、1两种;当服A有效的个数为1时,服B有效的个数只能是0个.(
8、2)中,先确定ξ的可能取值,ξ=0、1、2、3,然后分别求出每个变
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