2020最新高中数学 第二章 2.1.1 离散型随机变量学案 新人教A版选修2-3(考试专用) 联系客服

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2.1.1 离散型随机变量

学习目标 1.理解随机变量及离散型随机变量的含义.2.了解随机变量与函数的区别与联系.

知识点一 随机变量

思考1 抛掷一枚质地均匀的硬币,可能出现正面向上、反面向上两种结果,这种试验结果能用数字表示吗?

答案 可以,可用数字1和0分别表示正面向上和反面向上.

思考2 在一块地里种10棵树苗,成活的棵数为x,则x可取哪些数字? 答案 x=0,1,2,3,…,10. 梳理 (1)定义

在随机试验中,可以确定一个对应关系,使得每一个试验结果都用一个确定的数字表示,数字随着试验结果的变化而变化,像这种随着试验结果变化而变化的变量称为随机变量. (2)随机变量常用字母X,Y,ξ,η,…表示. 知识点二 随机变量与函数的关系

相同点 区别 随机变量和函数都是一种一一对应关系 随机变量是随机试验的结果到实数的一一对应,函数是实数到实数的一一对应 随机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 联系

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知识点三 离散型随机变量

1.定义:所有取值可以一一列出的随机变量称为离散型随机变量. 2.特征: (1)可用数字表示.

(2)试验之前可以判断其出现的所有值. (3)在试验之前不能确定取何值. (4)试验结果能一一列出.

1.离散型随机变量的取值是任意的实数.( × )

2.随机变量的取值可以是有限个,也可以是无限个.( √ ) 3.离散型随机变量是指某一区间内的任意值.( × )

类型一 随机变量的概念

例1 下列变量中,哪些是随机变量,哪些不是随机变量?并说明理由. (1)某机场一年中每天运送乘客的数量; (2)某单位办公室一天中接到电话的次数;

(3)明年5月1日到10月1日期间所查酒驾的人数; (4)明年某天济南—青岛的某次列车到达青岛站的时间. 考点 随机变量及离散型随机变量的概念 题点 随机变量的概念

解 (1)某机场一年中每天运送乘客的数量可能为0,1,2,3,…,是随机变化的,因此是随机变量.

(2)某单位办公室一天中接到电话的次数可能为0,1,2,3,…,是随机变化的,因此是随机变量.

(3)明年5月1日到10月1日期间,所查酒驾的人数可能为0,1,2,3,…,是随机变化的,因此是随机变量.

(4)济南—青岛的某次列车到达青岛站的时间每次都是随机的,可能提前,可能准时,也可能晚点,故是随机变量.

反思与感悟 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)随机试验的结果的不确定性,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.

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如果一个随机试验的结果对应的变量具有以上两点,则该变量即为随机变量. 跟踪训练1 掷均匀硬币一次,随机变量为( ) A.掷硬币的次数 B.出现正面向上的次数

C.出现正面向上的次数或反面向上的次数 D.出现正面向上的次数与反面向上的次数之和 考点 随机变量及离散型随机变量的概念 题点 随机变量的概念 答案 B

解析 掷一枚硬币,可能出现的结果是正面向上或反面向上,以一个标准如正面向上的次数来描述这一随机试验,那么正面向上的次数就是随机变量ξ,ξ的取值是0,1.A项中,掷硬币的次数就是1,不是随机变量;C项中的标准模糊不清;D项中,出现正面向上的次数和反面向上的次数的和必是1,对应的是必然事件,试验前便知是必然出现的结果,所以不是随机变量.故选B.

类型二 离散型随机变量的判定 例2 下面给出四个随机变量:

①某高速公路上某收费站在未来1小时内经过的车辆数X是一个随机变量; ②一个沿直线y=x进行随机运动的质点,它在该直线上的位置Y是一个随机变量; ③某网站未来1小时内的点击量; ④一天内的温度η.

其中是离散型随机变量的为( ) A.①② B.③④ C.①③ D.②④ 考点 随机变量及离散型随机变量的概念 题点 离散型随机变量的概念 答案 C

解析 ①是,因为1小时内经过该收费站的车辆可一一列出;②不是,质点在直线y=x上运动时的位置无法一一列出;③是,1小时内网站的访问次数可一一列出;④不是,1天内的温度η是该天最低温度和最高温度这一范围内的任意实数,无法一一列出.故选C. 反思与感悟 “三步法”判定离散型随机变量 (1)依据具体情境分析变量是否为随机变量. (2)由条件求解随机变量的值域.

(3)判断变量的取值能否一一列举出来,若能,则是离散型随机变量;否则,不是离散型随机变量.

跟踪训练2 ①某座大桥一天经过的某品牌轿车的辆数为ξ;②某网站中歌曲《爱我中华》

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一天内被点击的次数为ξ;③体积为1 000 cm的球的半径长;④射手对目标进行射击,击中目标得1分,未击中目标得0分,用ξ表示该射手在一次射击中的得分.上述问题中的

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ξ是离散型随机变量的是( )

A.①②③④ C.①③④

B.①②④ D.②③④

考点 随机变量及离散型随机变量的概念 题点 离散型随机变量的概念 答案 B

解析 由题意知③中的球的半径是固定的,可以求出来,所以不是随机变量,而①②④是离散型随机变量.

类型三 用随机变量表示随机试验的结果

例3 写出下列随机变量可能取的值,并说明这些值所表示的随机试验的结果.

(1)袋中有大小相同的红球10个,白球5个,从袋中每次任取1个球,取后不放回,直到取出的球是白球为止,所需要的取球次数;

(2)一个袋中装有8个红球,3个白球,从中任取5个球,其中所含白球的个数为X. 考点 离散型随机变量的可能取值 题点 离散型随机变量的结果

解 (1)设所需的取球次数为X,则X=1,2,3,4,…,10,11,X=i表示前(i-1)次取到的均是红球,第i次取到白球,这里i=1,2,3,4,…,11. (2)X的所有可能取值为0,1,2,3.

X=0表示取5个球全是红球; X=1表示取1个白球,4个红球; X=2表示取2个白球,3个红球; X=3表示取3个白球,2个红球.

反思与感悟 解答此类问题的关键在于明确随机变量的所有可能的取值,以及其取每一个值时对应的意义,即一个随机变量的取值可能对应一个或多个随机试验的结果,解答过程中不要漏掉某些试验结果.

跟踪训练3 写出下列随机变量可能的取值,并说明随机变量所取的值表示的随机试验的结果.

(1)从学校回家要经过3个红绿灯路口,可能遇到红灯的次数ξ;

(2)电台在每个整点都报时,报时所需时间为0.5分钟,某人随机打开收音机对时间,他所等待的时间为ξ分钟.

考点 离散型随机变量的可能取值 题点 离散型随机变量的取值

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