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随机变量的期望与方差


X X 服从两点分布 X~B(n,p)
E(X)
p
np
D(X)
p(1-p)
np(1-p)
1.在没有准确判断分布列模型之前不能乱套公式. 2.对于应用问题,必须对实际问题进行具体分析,一般要将问 题中的随机变量设出来,再进行分析,求出随机变量的分布列,然后 按定义计算出随机变量的均值、方差.
1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打 “×”) (1)离散型随机变量的各个可能值表示的事件是彼此互斥的.( ) (2)随机变量的均值是常数,样本的平均值是随机变量.( ) (3随机变量的方差和标准差都反映了随机变量取值偏离均值的平均 程度,方差或标准差越小,则偏离均值的平均程度越小. ( )
1 3
2 3
1 2
2 3
P(
2)
P( A1B1 A2 )
Байду номын сангаас
p( A1B1 A2 B2 )
2 3
1 2
1 3
2 2
3
1 2
2
2 9
P(
3)
P( A1B1 A2 B2 )
2 2 1 2
3 2
1 9
综上知, 的分布列为
1
2
3
p
2
3
2
1
9
9
所以E( ) 1 2 2 2 3 1 13
.
【例2】甲、乙两人轮流投篮,每人每次投一球.约定 甲球每先 3次次投投时且 篮投先 投篮投 中结中 的束者 概.获率设胜为甲,1每,一次且直投各到篮次有投投人中篮获的互胜概不或率影每为响人1 3.都,投乙
2
①求甲获胜的概率;
②求投篮结束时甲的投球次数ξ的分布列与期望.
解:设Ak
,
Bk分别表示甲、乙在第k次投篮投中,则P(
p
1
1
1
1
3
4
6
4
若E(X)=2,则a=( );D(X)=( )
:a=0; D(X)= 5
2
2.(2018 全国Ⅲ,8)某群体中的每位成员使用移动支付的概率都
为 p,各成员的支付方式相互独立.设 X 为该群体的 10 位成员中使
用移动支付的人数,D(X)=2.4,P(X=4)<P(X=6),则 p=( )
【答案】B
题型一:求离散型随机变量的均值、方差
【例1】(2017•全国卷Ⅱ改编)一批产品的二等品率为 0.02,从这批产品中每次随机取一件,有放回地抽取 100次,X表示抽到的二等品件数,则D(X)=( )
A.1.96
B.1.98
C.2
D.2.02
(1)
[依题意,X~B(100,0.02),所以
D(X)=100×0.02×(1-0.02)=1.96.]
3.(2017年北京)改革开放以来,人们的支付方式发生了巨大转
变.近年来,移动支付已成为主要支付方式之一.为了解某校学生 上个月A,B两种移动支付方式的使用情况,从全校学生中随机抽取 了100人,发现样本中A,B两种支付方式都不使用的有5人,样本中 仅使用A和仅使用B的学生的支付金额分布情况如下:
Ak
)
1 3
,
P(Bk
)
1 2
, 其中k
1,2,3
(1)记“甲获胜”为事件C, 所以P(C) P( A1) P( A1B1A2 ) P( A1B1A2B2 A3 )
1
2
1
1
2
2
1
2
1
13
3 3 2 3 3 2 3 27
(2)的所有可能取值为1,2,3
P(
1)
P( A1)
P( A1B1)
3 9 99
[规律方法] 求离散型随机变量X的均值 与方差的步骤
(1)理解X的意义,写出X可能取的全 部值. (2)求X取每个值时的概率. (3)写出X的分布列. (4)由均值的定义求E(X). (5)由方差的定义求D(X).
课堂训练
瞄准高考·使命必达
1.已知随机变量X的分布列如下:
x
a
2
3
4
离散型随机变量的均值与 方差
最新考纲
理解取有限个值的离散型随机变量的均值、方差的概念.会求简单离散型随机变量 的均值、方差,并能利用离散型随机变量的均值、方差概念解决一些简单问题.
考情考向分析
以理解离散型随机变量及其分布列的概念为主,经常以频率分布直方图为载体, 结合频率与概率,考查离散型随机变量、离散型随机变量分布列的求法及其均值 与方差,在高考中多以解答题的形式进行考查,难度多为中档.
1.离散型随机变量的均值与方差
若离散型随机变量 X 的分布列为
X x1 x2 … xi … xn
P p1 p2 … pi … pn (1)均值:称 E(X)=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取值的 平均水平
n
(2)D(X)= (xi-E(X))2pi 为随机变量 X 的方差,它刻画了随机变
A.0.7
B.0.6
C.0.4
D.0.3
【答案】B
【解析】由题意可知,10 位成员中使用移动支付的人数 X 服从二 项分布,即 X~B(10,p),所以 D(X)=10p(1-p)=2.4,所以 p=0.4 或 0.6.又因为 P(X=4)<P(X=6),所以 C410p4(1-p)6<C610p6(1-p)4,所 以 p>0.5,所以 p=0.6.故选 B.
4.一家面包房根据以往某种面包的销售记录,绘制了日 销售量的频率分布直方图,如图所示:
将日销售量落入各组的频率视为概率,并假设每天的销售量相互独立. (1)求在未来连续3天里,有连续2天的日销售量都不低于100个且另 一天的日销售量低于50个的概率; (2)用X表示在未来3天里日销售量不低于100个的天数,求随机变量X 的分布列,期望E(X)和方差D(X)
[答案] (1)√ (2)√ (3)√
2.(教材改编)已知 X 的分布列为
X -1 0 1
P
1 2
1a 3
设 Y=2X+3,则 E(Y)的值为( )
7 A.3
B.4
C.-1
D.1
【答案】A
3.已知随机变量X+η=8,若X~B(10,0.6),则随机变 量η的均值E(η)及方差D(η)分别是( ) A.6和2.4 B.2和2.4 C.2和5.6 D.6和5.6
支付金额( 元) 支付方式
仅使用A
(0,1000] 18人
(1000,2000] 9人
大于2000 3人
仅使用B
10人
14人
1人
(Ⅰ)从全校学生中随机抽取1人,估计该学生上个月A, B两种支付方式都使用的概率; (Ⅱ)从样本仅使用A和仅使用B的学生中各随机抽取1人, 以X表示这2人中上个月支付金额大于1000元的人数,求X的 分布列和数学期望
i=1
平均偏离程度
量 X 与其均值 E(X)的
,其算术平方根 DX为随机变
量 X 的标准差.方差或标准差越小,则随机变量偏离于均值的平均程
度越小.
2.均值与方差的性质 (1)E(aX+b)= aE(X)+b (2)D(aX+b)= a2D(X)
; (a,b 为常数).
3.两点分布与二项分布的均值、方差
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