人教B版 (2019)选择性必修 第二册第四章 概率与统计4.2 随机变量4.2.1 随机变量及其与事件的联系图片课件ppt
展开4.2.1 随机变量及其与事件的联系
课程标准:通过实例,了解随机变量的概念.教学重点:理解随机变量的概念与随机变量之间的关系.教学难点:了解随机变量、离散型随机变量的意义,理解随机变量与事件的关系.
为了督促各地做好环境保护工作,环保部门决定在31个省(自治区、直辖市)和新疆生产建设兵团中,随机抽取6个进行突击检查,抽得的结果只要有一个不同就认为是不同的试验结果,记样本空间为Ω.(1) Ω中包含的样本点数目是多少?(2)设抽得的结果中直辖市个数为X,那么对Ω中的每一个样本点,X都有唯--确定的值吗?X的取值是固定不变的吗?如果不是,X可取的值有哪些?
一般地,如果随机试验的样本空间为Ω ,而且对于中的每一个样本点,变量X都有唯一确定的实数值与之对应,就称X为一个随机变量,随机变量一般用大写英文字母X,Y,Z,…或小写希腊字母5, 表示,随机变量所有可能的取值组成的集合,称为这个随机变量的取值范围.由定义可知,随机变量的取值由随机试验的结果决定.
先后抛两枚均匀的硬币,设正面朝上的硬币数为X,样本空间例1为 Ω.(1)借助合适的符号,用列举法写出样本空间Ω;(2)求出随机变量X的取值范围.
(1)用FZ表示第一枚硬币反面朝上,第二枚硬币正面上,其他事件用相同方法表示,则样本空间 Ω={FF,FZ,ZF,ZZ}(2)因为有可能没有硬币正面朝上,也有可能恰有一枚硬币正面朝上,还有可能两枚硬币都正面朝上,所以X的取值范围是 {0,1,2}
在例1中:(1)X=1与样本空间几 中的样本点之间有什么关系?(2)记事件A为“恰有一枚硬币正面朝上”,写出A 所包含的样本点,说明X=1与事件八的关系;(3)X=1与X=2能同时成立吗?
不难看出,X-1的充要条件是试验结果为FZ或ZF,根据题意有 A={FZ,ZF}.因此,X=1表示的就是“恰有一枚硬币正面朝上”,所以 X=1与事件 A 等价.
另外,因为X=2表示的是“两枚硬币都正面朝上”,所以X=1与X=2是不能同时成立的,即事件X=1与X=2互斥.
一般地,如果X是一个随机变量,a,b都是任意实数,那么X=a,X≤b,X>b等都表示事件,而且:(1)当a≠b时,事件X=a与X=6互斥;(2)事件X≤a与X>a相互对立,因此 P(X≤a)+P(X>a)=1.在用随机变量表示事件及事件的概率时,有时可不写出样本空间.
掷一个均匀的骰子,如果设朝上的点数为Y,则Y是一个随机变量,且Y的取值范围是 1 。此时,Y=2表示“朝上的点数为2”,因此 P(Y=2)=2 。Y>3表示“朝上的点数大于 3”,即“朝上的点数为 4,5,6 中的某一个”,因此 P(Y >3)=3 。
{1,2,3,4,5,6 }
ℰ用与表示某网页在一天内(即24h内)被测览的次数,则是一个随机变量,的取值范围可以认为是 {0,1,2,3,…}=N.若已知该网页在一天内被浏览的次数不超过1000的概率为0.3,则 P(ξ ≤1000)=0.3,P(ξ >1000)=4 。
以上所介绍的随机变量,其所有可能的取值,都是可以一一列举出来的,它们都是离散型随机变量.与离散型随机变量对应的是连续型随机变量,一般来说,连续型随机变量可以在某个实数范围内连续取值.例如,用”表示某品牌节能灯的寿命,则”的取值范围可以认为是[0,十),这里的”是一个连续型随机变量.
一般地,若ξ是随机变量,f(x)是连续函数或单调函数,则f(ξ)也是随机变量.也就是说,随机变量的某些函数也是随机变量.
为了调动员工的积极性,某厂某月实行超额奖励制度,具体措施是:每超额完成1件产品,奖励100元,假设这个月中,该厂的每名员工都完成了定额,而且超额完成的产品数都不超过50.从该厂员工中随机抽出一名,记拍出的员工该月超额完成的产品数为X,获得的超额奖励为Y元,则X与Y均为随机变量.(1)当X=3时,Y的值是多少?总结X与Y之间的关系.(2)分别写出X与Y的取值范国。
2.随机变量之间的关系
因为X=3表示超额完成了3件产品,所以按照奖制度可知Y=100×3=300.依照题意可知 Y=100X. 另外,由于X的取值范围是 { 0,1,2,3,…,50 } ,因此Y的取值范围是 { 0:100,200,300.…,5 000 }.
上述X与Y,虽然都是随机变量,但是它们之间的关系却是确定的当X的值确定之后,Y的值也就确定了;反之亦然。一般地,如果X是一个随机变量,a,b都是实数且a≠0,则 Y=aX+b也是一个随机变量.由于X=t的充要条件是Y=at+b,因此 P(X=t)=P(Y=at+b).
某快餐店的小时工是按照下述方式获取税前月工资的:底薪1000元,每工作1h再获取30元,从该快店中任意抽取一名小时工,设其月工作时间为Xh,获取的税前月工资为Y元.(1)当X=110时,求Y的值;(2)写出X与Y之间的关系式;(3)若P(X≤120)=0.6,求P(Y>4 600)的值。
(1)当X=110 时,表示工作了110个小时,所以 Y=110×30+1000=4 300.(2)根据题意有 Y=30X+1 000.(3)因为 X≤120 30X≤3500 30X+1000≤4 600 Y<4 600,所以 P(Y ≤ 4600)=P(X≤120)=0.6,从而 P(Y>4600)=5 。
1-P(Y≤4500)=1-0.6=0.4
1.如果一批产品共有100件,其中恰有3件次品,现从这批产品中随机抽取5件进行检测,记样本空间为.(1)用组合数表示样本空间中祥本点的总数;(2)假设所抽到的5件产品中次品数为X,那么X可能的取值有多少个?
2.写出下列随机变量的取值范围:(1)某足球队在5次点球中,射进的球数为X;(2)从10张标号分别为1,2,…,10的卡片中随机抽取1张,所抽得的卡片标号为Y;(3)同时抛5枚硬币,正面朝上的硬币数为Z.
3.掷一个均匀的骰子,设朝上的点数为随机变量Y,求P(Y≥25)4.已知随机变量X的取值范围是{ 1,0 } ,且Y=X+2,求Y的取值范围.5.已知随机变量X的取值范围是{1,2,3,4,5,6},且Y=2X,求Y的取值范围。
1.先后抛均匀硬币两次,如果两次都是正面朝上得5分,两次都是反面朝上得3分,其他结果得0分,设X表示所得分数,求P(X=0).2.已知X是一个随机变量,a是任意一个实数,分别说明下列各组事件之间的关系,并写出它们的概率之间的关系:(1)X=a,X≠a;(2)X3.已知P(X≤0)=0.25,求P(X>0)的值4.已知P(X=1)=0.3,P(X=--1)=0.1,求P(|X|=1)的值。5。某商场的促销员是按照下述方式获取税前月工资的:底薪500元,每工作1h再获取 35 元,从该商场促销员中任意抽取一名,设其月工作时间为Xh,获取的税前月工资为Y元.(1)当X=80时,求Y的值;(2)写出X与Y之间的关系式;(3)若P(Y>2950)=0.27,求P(X≤70)的值。
随机变量的辨析方法(1)随机试验的结果具有可变性,即每次试验对应的结果不尽相同.(2)随机试验的结果的确定性,即每次试验总是恰好出现这些结果中的一个,但在一次试验之前却不能肯定这次试验会出现哪一个结果.如果一个随机试验的结果对应的变量满足以上两点,则该变量即为随机变量.
解此类题主要是运用离散型随机变量的定义,随机变量X满足三个特征:①可以用数来表示;②试验前可以判断其可能出现的所有值;③在试验前不能确定取何值.
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