離散型隨機(jī)變量及其分布列(2)教學(xué)設(shè)計(jì)

課程目標(biāo)

學(xué)科素養(yǎng)

A.理解取有限值的離散型隨機(jī)變量的分布列及兩點(diǎn)分布的概念及表示．

B．掌握離散型隨機(jī)變量的分布列的性質(zhì)．

C．會(huì)求某些簡(jiǎn)單的離散型隨機(jī)變量的分布列(含兩點(diǎn)分布)．

1.數(shù)學(xué)抽象：離散型隨機(jī)變量的分布列的概念

2.邏輯推理：離散型隨機(jī)變量的分布列的性質(zhì)

3.數(shù)學(xué)運(yùn)算：求離散型隨機(jī)變量的分布列．

4.數(shù)學(xué)建模：兩點(diǎn)分布的概念及表示

教學(xué)過程

教學(xué)設(shè)計(jì)意圖

核心素養(yǎng)目標(biāo)

一、溫故知新

1.離散型隨機(jī)變量的定義

隨機(jī)變量的特點(diǎn): 試驗(yàn)之前可以判斷其可能出現(xiàn)的所有值，在試驗(yàn)之前不可能確定取何值；可以用數(shù)字表示

2、隨機(jī)變量的分類

①離散型隨機(jī)變量:X的取值可一、一列出；

②連續(xù)型隨機(jī)變量:X可以取某個(gè)區(qū)間內(nèi)的一切值

隨機(jī)變量將隨機(jī)事件的結(jié)果數(shù)量化．

3、古典概型:

①試驗(yàn)中所有可能出現(xiàn)的基本事件只有有限個(gè)；

②每個(gè)基本事件出現(xiàn)的可能性相等。

二、探究新知

探究1.拋擲一枚骰子,所得的點(diǎn)數(shù)X有哪些值？取每個(gè)值的概率是多少？

因?yàn)?/span>X取值范圍是

而且

因此X分布列如下表所示

該表不僅列出了隨機(jī)變量X的所有取值而且列出了X的每一個(gè)取值的概率．

1．離散型隨機(jī)變量的分布列

一般地，當(dāng)離散型隨機(jī)變量X的取值為x₁，x₂，…，x_n時(shí)，我們稱X取每一個(gè)值x_i的概率P(X＝x_i)＝p_i, i∈{1,2，…，n}，為X的概率分布列．

離散型隨機(jī)變量X的概率分布可以用如下形式的表格表示，這個(gè)表格稱為X的概率分布或分布列．

分布列的表示：函數(shù)可以用解析式、表格、圖象表示。離散型隨機(jī)變量的分布列也可以用解析式、表格、圖象表示。

解析式法：P（X=x_i）=p_i,i=1,2,3…,n

表格法：

2.離散型隨機(jī)變量的分布列具有下述兩個(gè)性質(zhì)：

注意：①.列出隨機(jī)變量的所有可能取值；

②.求出隨機(jī)變量的每一個(gè)值發(fā)生的概率.

1．思考辨析(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“”)

(1)在離散型隨機(jī)變量分布列中，每一個(gè)可能值對(duì)應(yīng)的概率可以為任意的實(shí)數(shù)． ( )

(2)隨機(jī)變量的取值可以是有限個(gè)，也可以是無限個(gè)． ( )

(3)隨機(jī)變量是隨機(jī)試驗(yàn)結(jié)果和實(shí)數(shù)之間的一個(gè)對(duì)應(yīng)關(guān)系，這種對(duì)應(yīng)是人為的，但又是客觀存在的． ( )

[答案] (1) (2)√ (3)√

三、典例解析

例1.一批產(chǎn)品中次品率為5%,隨機(jī)抽取1件,

定義X

解：根據(jù)

兩點(diǎn)分布列

對(duì)于只有兩個(gè)可能結(jié)果的隨機(jī)試驗(yàn),用??表示“成功”,
表示“失敗”,定義

1.分布列是兩點(diǎn)分布嗎？

解析： 不是．因?yàn)?/span>X的取值不是0和1.

跟蹤訓(xùn)練1.設(shè)某項(xiàng)試驗(yàn)的成功率是失敗率的2倍,用隨機(jī)變量X描述一次試驗(yàn)的成功次數(shù),則P(X=0)等于( )

例2.某學(xué)校高二年級(jí)有200名學(xué)生,他們的體育綜合測(cè)試成績(jī)分5個(gè)等級(jí),每個(gè)等級(jí)對(duì)應(yīng)的分?jǐn)?shù)和人數(shù)如下表所示.

從這200名學(xué)生中任意選取1人,求所選同學(xué)分?jǐn)?shù)??的分布列以及??(??≥4).

解：由題意知，??是一個(gè)離散型隨機(jī)變量，其可能取值為1,2,3,4,5,且{??=1}=“不及格”,

{??=2}=“及格”,

根據(jù)古典概型的知識(shí)，

可得??的分布列

例3. 一批筆記本電腦共有10臺(tái)，其中A品牌3臺(tái) ,B品牌7臺(tái).如果從中隨機(jī)挑選2臺(tái)，求這2臺(tái)電腦中A品牌臺(tái)數(shù)的分布列.

解：設(shè)挑選的2臺(tái)電腦中??品牌的臺(tái)數(shù)為??,則??的可能取值為0,1,2.根據(jù)古典概型的知識(shí)，可得??的分布列,

求離散型隨機(jī)變量分布列時(shí)應(yīng)注意的問題

(1)確定離散型隨機(jī)變量ξ的分布列的關(guān)鍵是要清楚ξ取每一個(gè)值對(duì)應(yīng)的隨機(jī)事件,進(jìn)一步利用排列、組合知識(shí)求出ξ取每一個(gè)值的概率.

(2)在求離散型隨機(jī)變量ξ的分布列時(shí),要充分利用分布列的性質(zhì),這樣不但可以減少運(yùn)算量,還可以驗(yàn)證分布列是否正確.

跟蹤訓(xùn)練2. 一袋中裝有5只球,編號(hào)為1,2,3,4,5,在袋中同時(shí)取3只,以ξ表示取出的3只球中的最大號(hào)碼,寫出隨機(jī)變量ξ的分布列.

解:隨機(jī)變量ξ的可能取值為3,4,5.

當(dāng)ξ=3時(shí),即取出的三只球中最大號(hào)碼為3,則其他兩只球的編號(hào)只能是1,2,故有P(ξ=3)==;當(dāng)ξ=4時(shí),即取出的三只球中最大號(hào)碼為4,則其他兩只球只能在編號(hào)為1,2,3的3只球中取2只,故有P(ξ=4)==;

當(dāng)ξ=5時(shí),即取出的三只球中最大號(hào)碼為5,則其他兩只球只能在編號(hào)為1,2,3,4的4只球中取2只,故有P(ξ=5)==.

因此ξ的分布列為

通過知識(shí)回顧，提出問題.

通過具體的問題情境，引發(fā)學(xué)生思考積極參與互動(dòng)，說出自己見解。從而引入離散型隨機(jī)變量分布列的概念，發(fā)展學(xué)生邏輯推理、數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)學(xué)抽象和數(shù)學(xué)建模的核心素養(yǎng)。

讓學(xué)生體會(huì)離散型隨機(jī)變量與函數(shù)的關(guān)系。發(fā)展學(xué)生邏輯推理，直觀想象、數(shù)學(xué)抽象和數(shù)學(xué)運(yùn)算的核心素養(yǎng)。

通過概念辨析，加深對(duì)概念的理解。發(fā)展學(xué)生邏輯推理，直觀想象、數(shù)學(xué)抽象和數(shù)學(xué)運(yùn)算的核心素養(yǎng)。

通過典例解析，提升對(duì)概念精細(xì)化的理解。發(fā)展學(xué)生邏輯推理，直觀想象、數(shù)學(xué)抽象和數(shù)學(xué)運(yùn)算的核心素養(yǎng)。

三、達(dá)標(biāo)檢測(cè)

1．某一隨機(jī)變量ξ的概率分布如下表，且m＋2n＝1.2，則m－的值為( )

A.－0.2 B．0.2 C．0.1 D．－0.1

B [由離散型隨機(jī)變量分布列的性質(zhì)可得m＋n＋0.2＝1，又m＋2n＝1.2，解得m＝n＝0.4，可得m－＝0.2.]

2．設(shè)離散型隨機(jī)變量X的分布列為

若隨機(jī)變量Y＝X－2，則P(Y＝2)等于( )

A．0.3 B．0.4 C．0.6 D．0.7

A [由0.2＋0.1＋0.1＋0.3＋m＝1，得m＝0.3.又P(Y＝2)＝P(X＝4)＝0.3.]

3．一批產(chǎn)品的次品率為5%，從中任意抽取一個(gè)進(jìn)行檢驗(yàn)，用隨機(jī)變量X來描述次品出現(xiàn)的情況，即X＝0表示抽取的一個(gè)產(chǎn)品為合格品，X＝1表示抽取的一個(gè)產(chǎn)品為次品，則X的分布列為

則a＝________，b＝________.

;

[X＝0表示抽取的一個(gè)產(chǎn)品為合格品，概率為95%，即a＝；X＝1表示抽取的一個(gè)產(chǎn)品為次品，概率為5%，即b＝.]

4．設(shè)隨機(jī)變量ξ的可能取值為5,6,7，…，16這12個(gè)值，且取每個(gè)值的概率均相同，則P(ξ>8)＝________，P(6<ξ≤14)＝________.

; [P(ξ>8)＝8＝，P(6<ξ≤14)＝8＝.]

5．將一枚骰子擲兩次，求兩次擲出的最大點(diǎn)數(shù)ξ的分布列．

[解] 由題意知ξ＝i(i＝1,2,3,4,5,6)，

則P(ξ＝1)＝＝；P(ξ＝2)＝＝＝；

P(ξ＝3)＝＝；P(ξ＝4)＝＝；

P(ξ＝5)＝＝＝；P(ξ＝6)＝＝.

所以拋擲兩次擲出的最大點(diǎn)數(shù)構(gòu)成的分布列為

通過練習(xí)鞏固本節(jié)所學(xué)知識(shí)，通過學(xué)生解決問題，發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)運(yùn)算、邏輯推理、直觀想象、數(shù)學(xué)建模的核心素養(yǎng)。