資源簡(jiǎn)介 8.2.2 離散型隨機(jī)變量的數(shù)字特征第1課時(shí) 離散型隨機(jī)變量的均值1.某射擊運(yùn)動(dòng)員在比賽中每次擊中10環(huán)得1分,擊不中10環(huán)得0分.已知他擊中10環(huán)的概率為0.8,則射擊一次得分X的期望是( )A.0.2 B.0.8C.1 D.02.口袋中有編號(hào)分別為1,2,3的三個(gè)大小和形狀相同的小球,從中任取2個(gè),則取出的球的最大編號(hào)X的均值為( )A. B.C.2 D.3.一臺(tái)機(jī)器生產(chǎn)某種產(chǎn)品,生產(chǎn)一件甲等品可獲利50元,生產(chǎn)一件乙等品可獲利30元,生產(chǎn)一件次品,要賠20元,已知這臺(tái)機(jī)器生產(chǎn)甲等品、乙等品和次品的概率分別為0.6,0.3和0.1,則這臺(tái)機(jī)器每生產(chǎn)一件產(chǎn)品,平均預(yù)期可獲利( )A.39元 B.37元C.20元 D.元4.(2024·常州月考)設(shè)離散型隨機(jī)變量X的概率分布如下表,且E(X)=1.6,則a-b=( )X 0 1 2 3P 0.1 a b 0.1A.0.2 B.0.1C.-0.2 D.-0.45.(多選)設(shè)離散型隨機(jī)變量X的概率分布為X 0 1 2 3P 0.1 q 0.3 0.4若離散型隨機(jī)變量Y滿足Y=2X+1,則下列結(jié)論正確的有( )A.q=0.3 B.q=0.2C.E(X)=3 D.E(Y)=56.(多選)設(shè)p為非負(fù)實(shí)數(shù),隨機(jī)變量X的概率分布為X 0 1 2P -p p則下列說法正確的是( )A.p∈ B.E(X)最大值為C.p∈ D.E(X)最大值為7.已知E(Y)=6,Y=4X-2,則E(X)= .8.兩封信隨機(jī)投入A,B,C三個(gè)空郵箱中,則A郵箱的信件數(shù)X的數(shù)學(xué)期望E(X)= .9.(2024·南通月考)射手用手槍進(jìn)行射擊,擊中目標(biāo)就停止,否則繼續(xù)射擊,他射中目標(biāo)的概率是0.8.若槍內(nèi)只有3顆子彈,則他射擊次數(shù)的數(shù)學(xué)期望是 .10.隨機(jī)抽取某廠的某種產(chǎn)品200件,經(jīng)質(zhì)檢,其中有一等品126件、二等品50件、三等品20件、次品4件.已知生產(chǎn)1件一、二、三等品獲得的利潤(rùn)分別為6萬元、2萬元、1萬元,而1件次品虧損2萬元.設(shè)1件產(chǎn)品的利潤(rùn)(單位:萬元)為ξ.(1)求ξ的概率分布;(2)求1件產(chǎn)品的平均利潤(rùn)(即ξ的數(shù)學(xué)期望).11.甲、乙、丙三人各打靶一次,若甲打中的概率為,乙、丙打中的概率均為(0<t<4),甲、乙、丙都打中的概率是,設(shè)ξ表示甲、乙兩人中中靶的人數(shù),則ξ的均值是( )A. B. C.1 D.12.甲、乙兩人進(jìn)行乒乓球比賽,每人各局取勝的概率均為,現(xiàn)采用五局三勝制,勝3局者贏得全部獎(jiǎng)金800元.若前兩局比賽均為甲勝,此時(shí)因某種原因比賽中止,為使獎(jiǎng)金分配合理,則乙應(yīng)得獎(jiǎng)金 元.13.(2024·南京月考)袋子中有8張水果卡片,其中4張?zhí)O果卡片,4張梨子卡片,消費(fèi)者從該袋子中不放回地隨機(jī)抽取4張卡片,若抽到的4張卡片都是同一種水果,則獲得一張10元代金券;若抽到的4張卡片中恰有3張卡片是同一種水果,則獲得一張5元代金券;若抽到的4張卡片是其他情況,則不獲得任何獎(jiǎng)勵(lì).(1)求某位消費(fèi)者在一次抽獎(jiǎng)活動(dòng)中抽到的4張卡片都是蘋果卡片的概率;(2)記隨機(jī)變量X為某位消費(fèi)者在一次抽獎(jiǎng)活動(dòng)中獲得代金券的金額數(shù),求X的概率分布和均值E(X).14.(多選)(2024·泰州質(zhì)檢)已知隨機(jī)變量X的概率分布如下:X -1 0 1P a b記“函數(shù)f(x)=3sinπ(x∈R)是偶函數(shù)”為事件A,則( )A.P(A)= B.E(X)=C.E(X)=-2a D.E(X2)=15.(2024·蘇州月考)某學(xué)校組織知識(shí)競(jìng)賽,有A,B兩類問題.每位參加比賽的同學(xué)先在兩類問題中選擇一類并從中隨機(jī)抽取一個(gè)問題回答,若回答錯(cuò)誤,則該同學(xué)比賽結(jié)束;若回答正確,則從另一類問題中再隨機(jī)抽取一個(gè)問題回答,無論回答正確與否,該同學(xué)比賽結(jié)束.A類問題中的每個(gè)問題回答正確得20分,否則得0分;B類問題中的每個(gè)問題回答正確得80分,否則得0分.已知小明能正確回答A類問題的概率為0.8,能正確回答B(yǎng)類問題的概率為0.6,且能正確回答問題的概率與回答次序無關(guān).(1)若小明先回答A類問題,記X為小明的累計(jì)得分,求X的概率分布;(2)為使累計(jì)得分的均值最大,小明應(yīng)選擇先回答哪類問題?并說明理由.第1課時(shí) 離散型隨機(jī)變量的均值1.B 因?yàn)閄的所有可能取值為1,0,且P(X=1)=0.8,P(X=0)=0.2,所以E(X)=1×0.8+0×0.2=0.8.2.D 依題意X=2,3,所以P(X=2)==,P(X=3)==,所以E(X)=2×+3×=.3.B 設(shè)這臺(tái)機(jī)器生產(chǎn)一件產(chǎn)品獲利ξ元,易知隨機(jī)變量ξ的概率分布如下,ξ 50 30 -20P 0.6 0.3 0.1∴E(ξ)=50×0.6+30×0.3+(-20)×0.1=37(元),故選B.4.C 由0.1+a+b+0.1=1,得a+b=0.8①.又由E(X)=0×0.1+1·a+2·b+3×0.1=1.6,得a+2b=1.3②,由①②解得a=0.3,b=0.5,則a-b=-0.2.5.BD 由題表可知q=1-0.1-0.3-0.4=0.2,則E(X)=0×0.1+1×0.2+2×0.3+3×0.4=2,所以E(Y)=E(2X+1)=2E(X)+1=5.故選B、D.6.AB 由表可得從而得p∈[0,],期望值E(X)=0×+1·p+2×=p+1,當(dāng)且僅當(dāng)p=時(shí),E(X)最大值=.7.2 解析:∵Y=4X-2,∴E(Y)=4E(X)-2,∴4E(X)-2=6,即E(X)=2.8. 解析:概率分布為:X 0 1 2P所以期望E(X)=0×+1×+2×==.9.1.24 解析:由題意知,射擊次數(shù)X的可能取值為1,2,3,P(X=1)=0.8,P(X=2)=0.2×0.8=0.16,P(X=3)=0.2×0.2×0.8+0.2×0.2×0.2=0.04,∴他射擊次數(shù)的數(shù)學(xué)期望E(X)=1×0.8+2×0.16+3×0.04=1.24.10.解:(1)ξ的可能取值為-2,1,2,6.P(ξ=-2)==0.02,P(ξ=1)==0.1,P(ξ=2)==0.25,P(ξ=6)==0.63.ξ的概率分布為:ξ -2 1 2 6P 0.02 0.1 0.25 0.63(2)ξ的數(shù)學(xué)期望為:E(ξ)=(-2)×0.02+1×0.1+2×0.25+6×0.63=4.34,即1件產(chǎn)品的平均利潤(rùn)是4.34萬元.11.D ∵=××,∴t=3(t=-3舍去).ξ的所有可能取值為0,1,2,其概率分布如下,ξ 0 1 2P∴E(ξ)=+2×=.12.100 解析:設(shè)甲應(yīng)得獎(jiǎng)金為X,X的可能取值為800,0,甲贏得比賽有3種情況:①勝第3局,甲贏的概率為,②輸?shù)?局,勝第4局,甲贏的概率為×=,③輸?shù)?,4局,勝第5局,甲贏的概率為××=,∴甲贏的概率為++=,∴E(X)=800×+0×=700(元),則乙應(yīng)得獎(jiǎng)金800-700=100(元).13.解:(1)記“某位消費(fèi)者在一次抽獎(jiǎng)活動(dòng)中抽到的4張卡片都是蘋果卡片”為事件A,則P(A)==,所以某位消費(fèi)者在一次抽獎(jiǎng)活動(dòng)中抽到的4張卡片都是蘋果卡片的概率為.(2)依題意,隨機(jī)變量X的所有可能取值為0,5,10,則P(X=0)==,P(X=5)==,P(X=10)==,所以X的概率分布為X 0 5 10P所以E(X)=10×+5×+0×=.14.ACD 因?yàn)楹瘮?shù)f(x)=3sinπ(x∈R)是偶函數(shù),所以π=+kπ,k∈Z,所以X=2k+1,k∈Z,又因?yàn)閄=-1,0,1,所以事件A表示X=±1,所以P(A)=a+b=1-=,E(X)=(-1)×a+0×+1×b=b-a=-2a,隨機(jī)變量X2的可能取值為0,1,P(X2=0)=,P(X2=1)=a+b=,所以E(X2)=0×+1×=.故選A、C、D.15.解:(1)由已知可得,X的所有可能取值為0,20,100,則P(X=0)=1-0.8=0.2,P(X=20)=0.8×(1-0.6)=0.32,P(X=100)=0.8×0.6=0.48,所以X的概率分布為X 0 20 100P 0.2 0.32 0.48(2)由(1)可知小明先回答A類問題累計(jì)得分的均值為E(X)=0×0.2+20×0.32+100×0.48=54.4,若小明先回答B(yǎng)類問題,記Y為小明的累計(jì)得分,則Y的所有可能取值為0,80,100,P(Y=0)=1-0.6=0.4,P(Y=80)=0.6×(1-0.8)=0.12,P(Y=100)=0.6×0.8=0.48,則Y的均值為E(Y)=0×0.4+80×0.12+100×0.48=57.6,因?yàn)镋(Y)>E(X),所以為使累計(jì)得分的均值最大,小明應(yīng)選擇先回答B(yǎng)類問題.1 / 38.2.2 離散型隨機(jī)變量的數(shù)字特征第1課時(shí) 離散型隨機(jī)變量的均值新課程標(biāo)準(zhǔn)解讀 核心素養(yǎng)1.通過具體實(shí)例,理解離散型隨機(jī)變量的均值的意義和性質(zhì) 數(shù)學(xué)抽象2.會(huì)根據(jù)離散型隨機(jī)變量的概率分布求出均值 數(shù)學(xué)運(yùn)算3.會(huì)利用離散型隨機(jī)變量的均值解決一些相關(guān)的實(shí)際問題 數(shù)學(xué)建模、數(shù)據(jù)分析設(shè)有12個(gè)西瓜,其中重5 kg的有4個(gè),重6 kg的有3個(gè),重7 kg的有5個(gè).【問題】 (1)任取一個(gè)西瓜,用X表示這個(gè)西瓜的重量,試想X可以取哪些值?(2)X取上述值時(shí)對(duì)應(yīng)的概率分別是多少?(3)試想每個(gè)西瓜的平均重量該如何求? 知識(shí)點(diǎn) 離散型隨機(jī)變量的均值1.定義:一般地,隨機(jī)變量X的概率分布如表所示,X x1 x2 … xn概率p p1 p2 … pn其中pi≥0,i=1,2,…,n,p1+p2+…+pn=1.我們將 稱為隨機(jī)變量X的均值或數(shù)學(xué)期望,記為E(X)或μ.提醒 (1)均值是算術(shù)平均值概念的推廣,是概率意義下的平均數(shù);(2)離散型隨機(jī)變量的均值E(X)是一個(gè)數(shù)值,是隨機(jī)變量X本身固有的一個(gè)數(shù)字特征,它不具有隨機(jī)性,反映的是隨機(jī)變量取值的平均水平.2.性質(zhì):一般地,對(duì)于隨機(jī)變量X和常數(shù)a,b,有E(aX-b)=aE(X)-b.特別地,E(X+b)=E(X)+b,E(aX)=aE(X).【想一想】若隨機(jī)變量X服從兩點(diǎn)分布且P(X=1)=p,則X的均值是多少?1.判斷正誤.(正確的畫“√”,錯(cuò)誤的畫“×”)(1)隨機(jī)變量X的均值E(X)是個(gè)變量,其隨X的變化而變化.( )(2)隨機(jī)變量的均值E(X)反映了X取值的平均水平.( )(3)若隨機(jī)變量X的均值E(X)=2,則E(2X)=4.( )(4)若隨機(jī)變量X服從兩點(diǎn)分布,則E(X)=P(X=1).( )2.已知隨機(jī)變量X的概率分布如下:X -1 0 1P 0.5 0.3 0.2則E(X)= .3.設(shè)E(X)=5,則E(2X+10)= .題型一 求離散型隨機(jī)變量的均值【例1】 (鏈接教科書第119頁練習(xí)1題)猜歌名游戲是根據(jù)歌曲的主旋律制成的鈴聲來猜歌名.某嘉賓參加猜歌名節(jié)目,猜對(duì)每首歌曲的歌名相互獨(dú)立,猜對(duì)三首歌曲A,B,C歌名的概率及猜對(duì)時(shí)獲得相應(yīng)的公益基金如表所示:歌曲 A B C猜對(duì)的概率 0.8 0.6 0.4獲得的公益基金額/元 1 000 2 000 3 000規(guī)則如下:按照A,B,C的順序猜,只有猜對(duì)當(dāng)前歌曲的歌名才有資格猜下一首.求嘉賓獲得的公益基金總額X的概率分布及均值.通性通法求隨機(jī)變量X的均值的方法和步驟(1)理解隨機(jī)變量X的意義,寫出X所有可能的取值;(2)求出X取每個(gè)值的概率P(X=k);(3)寫出X的概率分布;(4)利用均值的定義求E(X).【跟蹤訓(xùn)練】 袋中有4個(gè)紅球,3個(gè)黑球,現(xiàn)從袋中隨機(jī)取出4個(gè)球,設(shè)取到一個(gè)紅球得2分,取到一個(gè)黑球得1分,試求得分X的均值.題型二 離散型隨機(jī)變量均值的性質(zhì)【例2】 (1)若X的概率分布為:X x1 x2 … xnP p1 p2 … pn證明:E(aX+b)=aE(X)+b;(2)根據(jù)(1)的結(jié)論,若X的概率分布為:X -2 -1 0 1 2P m且Y=-2X,求E(Y).【母題探究】 (變?cè)O(shè)問)本例(2)條件不變,若將“Y=-2X”改為ξ=aX+3,且E(ξ)=-,求a的值.通性通法求線性關(guān)系的隨機(jī)變量Y=aX+b的均值方法(1)定義法:先列出Y的概率分布,再求均值;(2)性質(zhì)法:直接套用公式E(Y)=E(aX+b)=aE(X)+b求解即可.【跟蹤訓(xùn)練】 (2024·淮安月考)已知隨機(jī)變量ξ和η,其中η=12ξ+7,且E(η)=34,若ξ的概率分布如下,則m=( )ξ 1 2 3 4P m nA. B.C. D.題型三 均值的實(shí)際應(yīng)用【例3】 (鏈接教科書第118頁例1,第119頁例2)某人有20萬元,準(zhǔn)備用于投資房地產(chǎn)或購買股票,若根據(jù)下面的盈利表進(jìn)行決策,應(yīng)選擇哪種方案?投資情況 方案盈利(萬元)概率 購買 股票 投資 房地產(chǎn)巨大成功 0.3 10 8一般成功 0.5 3 4失敗 0.2 -10 -4通性通法實(shí)際問題中均值的含義 對(duì)于實(shí)際應(yīng)用問題,必須對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行具體分析,一般要將問題中的隨機(jī)變量設(shè)出來,再進(jìn)行分析,求出隨機(jī)變量的概率分布,然后按定義計(jì)算出隨機(jī)變量的均值,均值反映了隨機(jī)變量取值的平均水平,刻畫了隨機(jī)變量取值的“中心位置”這一重要特征,并不能完全決定隨機(jī)變量的性質(zhì).【跟蹤訓(xùn)練】 (2024·南京月考)體檢時(shí),為了確定體檢人是否患有某種疾病,需要對(duì)其血液進(jìn)行化驗(yàn),若結(jié)果呈陽性,則患有該疾病;若結(jié)果呈陰性,則未患有該疾病.已知每位體檢人患有該疾病的概率均為0.1,化驗(yàn)結(jié)果不會(huì)出錯(cuò),而且各體檢人是否患有該疾病相互獨(dú)立.現(xiàn)有5位體檢人的血液待檢查,有以下兩種化驗(yàn)方案:方案甲:逐個(gè)檢查每位體檢人的血液;方案乙:先將5位體檢人的血液混在一起化驗(yàn)一次,若呈陽性,則再逐個(gè)化驗(yàn);若呈陰性,則說明每位體檢人均未患有該疾病,化驗(yàn)結(jié)束.(1)哪種化驗(yàn)方案更好?(2)如果每次化驗(yàn)的費(fèi)用為100元,求方案乙的平均化驗(yàn)費(fèi)用.1.隨機(jī)變量X服從兩點(diǎn)分布,其概率分布如表所示,則E(X)=( )X 0 1P aA. B.C. D.2.拋擲一枚質(zhì)地均勻的硬幣,規(guī)定正面向上得1分,反面向上得-1分,則得分X的均值為( )A.0 B. C.1 D.-13.設(shè)隨機(jī)變量ξ的概率分布為ξ 1 2 3 4P又設(shè)η=2ξ+5,則E(η)=( )A. B. C. D.4.(2024·徐州月考)甲、乙兩工人在一天生產(chǎn)中出現(xiàn)的廢品數(shù)分別是兩個(gè)隨機(jī)變量X,Y,其概率分布如下:X 0 1 2 3P 0.4 0.3 0.2 0.1Y 0 1 2P 0.3 0.5 0.2若甲、乙兩人的日產(chǎn)量相等,則甲、乙兩人中技術(shù)較好的是 .第1課時(shí) 離散型隨機(jī)變量的均值【基礎(chǔ)知識(shí)·重落實(shí)】知識(shí)點(diǎn)1.p1x1+p2x2+…+pnxn想一想 提示:E(X)=1×p+0×(1-p)=p.自我診斷1.(1)× (2)√ (3)√ (4)√2.-0.3 解析:E(X)=(-1)×0.5+0×0.3+1×0.2=-0.3.3.20 解析:E(2X+10)=2×E(X)+10=20.【典型例題·精研析】【例1】 解:分別用A,B,C表示事件猜對(duì)歌曲A,B,C的歌名,則A,B,C相互獨(dú)立.P(X=0)=P()=0.2,P(X=1 000)=P(A)=0.8×0.4=0.32,P(X=3 000)=P(AB)=0.8×0.6×0.6=0.288,P(X=6 000)=P(ABC)=0.8×0.6×0.4=0.192.X的概率分布為X 0 1 000 3 000 6 000P 0.2 0.32 0.288 0.192X的均值E(X)=0×0.2+1 000×0.32+3 000×0.288+6 000×0.192=2 336.跟蹤訓(xùn)練 解:取出4個(gè)球顏色及得分情況是4紅得8分,3紅1黑得7分,2紅2黑得6分,1紅3黑得5分,因此,X的可能取值為5,6,7,8,P(X=5)==,P(X=6)==,P(X=7)==,P(X=8)==,故X的概率分布為:X 5 6 7 8P∴E(X)=5×+6×+7×+8×=.【例2】 解:(1)證明:E(aX+b)=(ax1+b)p1+(ax2+b)p2+…+(axn+b)pn=a(x1p1+x2p2+…+xnpn)+b(p1+p2+…+pn)=aE(X)+b.(2)由隨機(jī)變量概率分布的性質(zhì),得+++m+=1,解得m=,故E(X)=(-2)×+(-1)×+0×+1×+2×=-.由Y=-2X,得E(Y)=-2E(X)=-2×(-)=.母題探究 解:因?yàn)镋(ξ)=E(aX+3)=aE(X)+3=-a+3=-,所以a=15.跟蹤訓(xùn)練 A 因?yàn)棣牵?2ξ+7,則E(η)=12E(ξ)+7,即E(η)=12×(1×+2×m+3×n+4×)+7=34.所以2m+3n=①.又+m+n+=1,所以m+n=②.由①②可解得m=.【例3】 解:設(shè)購買股票的盈利為X萬元,投資房地產(chǎn)的盈利為Y萬元,則E(X)=10×0.3+3×0.5+(-10)×0.2=3+1.5-2=2.5(萬元),E(Y)=8×0.3+4×0.5+(-4)×0.2=2.4+2-0.8=3.6(萬元).因?yàn)镋(Y)>E(X),所以投資房地產(chǎn)的平均盈利較高,故選擇投資房地產(chǎn).跟蹤訓(xùn)練 解:(1)方案甲中,化驗(yàn)的次數(shù)一定為5次.方案乙中,若記化驗(yàn)次數(shù)為X,則X的可能取值為1,6.因?yàn)?人都不患病的概率為(1-0.1)5=0.590 49,所以P(X=1)=0.590 49,P(X=6)=1-0.590 49=0.409 51,從而E(X)=1×0.590 49+6×0.409 51=3.047 55.這就是說,方案乙的平均檢查次數(shù)不到5次,因此方案乙更好.(2)若記方案乙中,檢查費(fèi)用為Y元,則Y=100X,從而可知E(Y)=100E(X)=304.755,即方案乙的平均化驗(yàn)費(fèi)用為304.755元.隨堂檢測(cè)1.A 由題意知+a=1,所以a=,E(X)=0×+1×a=a=.2.A 因?yàn)镻(X=1)=,P(X=-1)=,所以由均值的定義得E(X)=1×+(-1)×=0.3.D E(ξ)=1×+2×+3×+4×=,E(η)=E(2ξ+5)=2E(ξ)+5=2×+5=.4.乙 解析:E(X)=0×0.4+1×0.3+2×0.2+3×0.1=1.E(Y)=0×0.3+1×0.5+2×0.2=0.9,∵E(Y)<E(X).∴乙技術(shù)好.1 / 3(共58張PPT)第1課時(shí) 離散型隨機(jī)變量的均值新課程標(biāo)準(zhǔn)解讀 核心素養(yǎng)1.通過具體實(shí)例,理解離散型隨機(jī)變量的均值的意義和性質(zhì) 數(shù)學(xué)抽象2.會(huì)根據(jù)離散型隨機(jī)變量的概率分布求出均值 數(shù)學(xué)運(yùn)算3.會(huì)利用離散型隨機(jī)變量的均值解決一些相關(guān)的實(shí)際問題 數(shù)學(xué)建模、數(shù)據(jù)分析目錄基礎(chǔ)知識(shí)·重落實(shí)01典型例題·精研析02知能演練·扣課標(biāo)03基礎(chǔ)知識(shí)·重落實(shí)01課前預(yù)習(xí) 必備知識(shí)梳理設(shè)有12個(gè)西瓜,其中重5 kg的有4個(gè),重6 kg的有3個(gè),重7 kg的有5個(gè).【問題】 (1)任取一個(gè)西瓜,用X表示這個(gè)西瓜的重量,試想X可以取哪些值?(2)X取上述值時(shí)對(duì)應(yīng)的概率分別是多少?(3)試想每個(gè)西瓜的平均重量該如何求? 知識(shí)點(diǎn) 離散型隨機(jī)變量的均值1. 定義:一般地,隨機(jī)變量X的概率分布如表所示,X x1 x2 … xn概率p p1 p2 … pn其中pi≥0,i=1,2,…,n,p1+p2+…+pn=1.我們將 稱為隨機(jī)變量X的均值或數(shù)學(xué)期望,記為E(X)或μ.p1x1+p2x2+…+pnxn 提醒 (1)均值是算術(shù)平均值概念的推廣,是概率意義下的平均數(shù);(2)離散型隨機(jī)變量的均值E(X)是一個(gè)數(shù)值,是隨機(jī)變量X本身固有的一個(gè)數(shù)字特征,它不具有隨機(jī)性,反映的是隨機(jī)變量取值的平均水平.2. 性質(zhì):一般地,對(duì)于隨機(jī)變量X和常數(shù)a,b,有E(aX-b)=aE(X)-b.特別地,E(X+b)=E(X)+b,E(aX)=aE(X).【想一想】若隨機(jī)變量X服從兩點(diǎn)分布且P(X=1)=p,則X的均值是多少?提示:E(X)=1×p+0×(1-p)=p.1. 判斷正誤.(正確的畫“√”,錯(cuò)誤的畫“×”)(1)隨機(jī)變量X的均值E(X)是個(gè)變量,其隨X的變化而變化.( × )(2)隨機(jī)變量的均值E(X)反映了X取值的平均水平.( √ )(3)若隨機(jī)變量X的均值E(X)=2,則E(2X)=4.( √ )(4)若隨機(jī)變量X服從兩點(diǎn)分布,則E(X)=P(X=1).( √ )×√√√2. 已知隨機(jī)變量X的概率分布如下:X -1 0 1P 0.5 0.3 0.2則E(X)= .解析:E(X)=(-1)×0.5+0×0.3+1×0.2=-0.3.3. 設(shè)E(X)=5,則E(2X+10)= .解析:E(2X+10)=2×E(X)+10=20.-0.3 20 典型例題·精研析02課堂互動(dòng) 關(guān)鍵能力提升題型一 求離散型隨機(jī)變量的均值【例1】 (鏈接教科書第119頁練習(xí)1題)猜歌名游戲是根據(jù)歌曲的主旋律制成的鈴聲來猜歌名.某嘉賓參加猜歌名節(jié)目,猜對(duì)每首歌曲的歌名相互獨(dú)立,猜對(duì)三首歌曲A,B,C歌名的概率及猜對(duì)時(shí)獲得相應(yīng)的公益基金如表所示:歌曲 A B C猜對(duì)的概率 0.8 0.6 0.4獲得的公益基金額/元 1 000 2 000 3 000規(guī)則如下:按照A,B,C的順序猜,只有猜對(duì)當(dāng)前歌曲的歌名才有資格猜下一首.求嘉賓獲得的公益基金總額X的概率分布及均值.解:分別用A,B,C表示事件猜對(duì)歌曲A,B,C的歌名,則A,B,C相互獨(dú)立.P(X=0)=P( )=0.2,P(X=1 000)=P(A )=0.8×0.4=0.32,P(X=3 000)=P(AB )=0.8×0.6×0.6=0.288,P(X=6 000)=P(ABC)=0.8×0.6×0.4=0.192.X的概率分布為X 0 1 000 3 000 6 000P 0.2 0.32 0.288 0.192X的均值E(X)=0×0.2+1 000×0.32+3 000×0.288+6 000×0.192=2 336.通性通法求隨機(jī)變量X的均值的方法和步驟(1)理解隨機(jī)變量X的意義,寫出X所有可能的取值;(2)求出X取每個(gè)值的概率P(X=k);(3)寫出X的概率分布;(4)利用均值的定義求E(X).【跟蹤訓(xùn)練】 袋中有4個(gè)紅球,3個(gè)黑球,現(xiàn)從袋中隨機(jī)取出4個(gè)球,設(shè)取到一個(gè)紅球得2分,取到一個(gè)黑球得1分,試求得分X的均值.解:取出4個(gè)球顏色及得分情況是4紅得8分,3紅1黑得7分,2紅2黑得6分,1紅3黑得5分,因此,X的可能取值為5,6,7,8,P(X=5)= = ,P(X=6)= = ,P(X=7)= = ,P(X=8)= = ,故X的概率分布為:X 5 6 7 8P ∴E(X)=5× +6× +7× +8× = .題型二 離散型隨機(jī)變量均值的性質(zhì)【例2】 (1)若X的概率分布為:X x1 x2 … xnP p1 p2 … pn證明:E(aX+b)=aE(X)+b;解: 證明:E(aX+b)=(ax1+b)p1+(ax2+b)p2+…+(axn+b)pn=a(x1p1+x2p2+…+xnpn)+b(p1+p2+…+pn)=aE(X)+b.(2)根據(jù)(1)的結(jié)論,若X的概率分布為:X -2 -1 0 1 2P m且Y=-2X,求E(Y).解: 由隨機(jī)變量概率分布的性質(zhì),得 + + +m+ =1,解得m= ,故E(X)=(-2)× +(-1)× +0× +1× +2×=- .由Y=-2X,得E(Y)=-2E(X)=-2×(- )= .【母題探究】 (變?cè)O(shè)問)本例(2)條件不變,若將“Y=-2X”改為ξ=aX+3,且E(ξ)=- ,求a的值.解:因?yàn)镋(ξ)=E(aX+3)=aE(X)+3=- a+3=- ,所以a=15.通性通法求線性關(guān)系的隨機(jī)變量Y=aX+b的均值方法(1)定義法:先列出Y的概率分布,再求均值;(2)性質(zhì)法:直接套用公式E(Y)=E(aX+b)=aE(X)+b求解即可.【跟蹤訓(xùn)練】 (2024·淮安月考)已知隨機(jī)變量ξ和η,其中η=12ξ+7,且E(η)=34,若ξ的概率分布如下,則m=( )ξ 1 2 3 4P m nA. B.C. D.解析: 因?yàn)棣牵?2ξ+7,則E(η)=12E(ξ)+7,即E(η)=12×(1× +2×m+3×n+4× )+7=34.所以2m+3n= ①.又 +m+n+ =1,所以m+n= ②.由①②可解得m= .題型三 均值的實(shí)際應(yīng)用【例3】 (鏈接教科書第118頁例1,第119頁例2)某人有20萬元,準(zhǔn)備用于投資房地產(chǎn)或購買股票,若根據(jù)下面的盈利表進(jìn)行決策,應(yīng)選擇哪種方案?投資情況 方案盈利(萬元)概率 購買股票 投資房地產(chǎn)巨大成功 0.3 10 8一般成功 0.5 3 4失敗 0.2 -10 -4解:設(shè)購買股票的盈利為X萬元,投資房地產(chǎn)的盈利為Y萬元,則E(X)=10×0.3+3×0.5+(-10)×0.2=3+1.5-2=2.5(萬元),E(Y)=8×0.3+4×0.5+(-4)×0.2=2.4+2-0.8=3.6(萬元).因?yàn)镋(Y)>E(X),所以投資房地產(chǎn)的平均盈利較高,故選擇投資房地產(chǎn).通性通法實(shí)際問題中均值的含義 對(duì)于實(shí)際應(yīng)用問題,必須對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行具體分析,一般要將問題中的隨機(jī)變量設(shè)出來,再進(jìn)行分析,求出隨機(jī)變量的概率分布,然后按定義計(jì)算出隨機(jī)變量的均值,均值反映了隨機(jī)變量取值的平均水平,刻畫了隨機(jī)變量取值的“中心位置”這一重要特征,并不能完全決定隨機(jī)變量的性質(zhì).【跟蹤訓(xùn)練】 (2024·南京月考)體檢時(shí),為了確定體檢人是否患有某種疾病,需要對(duì)其血液進(jìn)行化驗(yàn),若結(jié)果呈陽性,則患有該疾病;若結(jié)果呈陰性,則未患有該疾病.已知每位體檢人患有該疾病的概率均為0.1,化驗(yàn)結(jié)果不會(huì)出錯(cuò),而且各體檢人是否患有該疾病相互獨(dú)立.現(xiàn)有5位體檢人的血液待檢查,有以下兩種化驗(yàn)方案:方案甲:逐個(gè)檢查每位體檢人的血液;方案乙:先將5位體檢人的血液混在一起化驗(yàn)一次,若呈陽性,則再逐個(gè)化驗(yàn);若呈陰性,則說明每位體檢人均未患有該疾病,化驗(yàn)結(jié)束.(1)哪種化驗(yàn)方案更好?解: 方案甲中,化驗(yàn)的次數(shù)一定為5次.方案乙中,若記化驗(yàn)次數(shù)為X,則X的可能取值為1,6.因?yàn)?人都不患病的概率為(1-0.1)5=0.590 49,所以P(X=1)=0.590 49,P(X=6)=1-0.590 49=0.409 51,從而E(X)=1×0.590 49+6×0.409 51=3.047 55.這就是說,方案乙的平均檢查次數(shù)不到5次,因此方案乙更好.(2)如果每次化驗(yàn)的費(fèi)用為100元,求方案乙的平均化驗(yàn)費(fèi)用.解: 若記方案乙中,檢查費(fèi)用為Y元,則Y=100X,從而可知E(Y)=100E(X)=304.755,即方案乙的平均化驗(yàn)費(fèi)用為304.755元.1. 隨機(jī)變量X服從兩點(diǎn)分布,其概率分布如表所示,則E(X)=( )X 0 1P aA. B.C. D.解析: 由題意知 +a=1,所以a= ,E(X)=0× +1×a=a= .2. 拋擲一枚質(zhì)地均勻的硬幣,規(guī)定正面向上得1分,反面向上得-1分,則得分X的均值為( )A. 0 B.C. 1 D. -1解析: 因?yàn)镻(X=1)= ,P(X=-1)= ,所以由均值的定義得E(X)=1× +(-1)× =0.3. 設(shè)隨機(jī)變量ξ的概率分布為ξ 1 2 3 4P又設(shè)η=2ξ+5,則E(η)=( )A. B. C. D.解析: E(ξ)=1× +2× +3× +4× = ,E(η)=E(2ξ+5)=2E(ξ)+5=2× +5= .4. (2024·徐州月考)甲、乙兩工人在一天生產(chǎn)中出現(xiàn)的廢品數(shù)分別是兩個(gè)隨機(jī)變量X,Y,其概率分布如下:X 0 1 2 3P 0.4 0.3 0.2 0.1Y 0 1 2P 0.3 0.5 0.2若甲、乙兩人的日產(chǎn)量相等,則甲、乙兩人中技術(shù)較好的是 .解析:E(X)=0×0.4+1×0.3+2×0.2+3×0.1=1.E(Y)=0×0.3+1×0.5+2×0.2=0.9,∵E(Y)<E(X).∴乙技術(shù)好.乙 知能演練·扣課標(biāo)03課后鞏固 核心素養(yǎng)落地1. 某射擊運(yùn)動(dòng)員在比賽中每次擊中10環(huán)得1分,擊不中10環(huán)得0分.已知他擊中10環(huán)的概率為0.8,則射擊一次得分X的期望是( )A. 0.2 B. 0.8C. 1 D. 0解析: 因?yàn)閄的所有可能取值為1,0,且P(X=1)=0.8,P(X=0)=0.2,所以E(X)=1×0.8+0×0.2=0.8.1234567891011121314152. 口袋中有編號(hào)分別為1,2,3的三個(gè)大小和形狀相同的小球,從中任取2個(gè),則取出的球的最大編號(hào)X的均值為( )A. B.C. 2 D.解析: 依題意X=2,3,所以P(X=2)= = ,P(X=3)= = ,所以E(X)=2× +3× = .1234567891011121314153. 一臺(tái)機(jī)器生產(chǎn)某種產(chǎn)品,生產(chǎn)一件甲等品可獲利50元,生產(chǎn)一件乙等品可獲利30元,生產(chǎn)一件次品,要賠20元,已知這臺(tái)機(jī)器生產(chǎn)甲等品、乙等品和次品的概率分別為0.6,0.3和0.1,則這臺(tái)機(jī)器每生產(chǎn)一件產(chǎn)品,平均預(yù)期可獲利( )A. 39元 B. 37元C. 20元 D. 元123456789101112131415解析: 設(shè)這臺(tái)機(jī)器生產(chǎn)一件產(chǎn)品獲利ξ元,易知隨機(jī)變量ξ的概率分布如下,ξ 50 30 -20P 0.6 0.3 0.1∴E(ξ)=50×0.6+30×0.3+(-20)×0.1=37(元),故選B.1234567891011121314154. (2024·常州月考)設(shè)離散型隨機(jī)變量X的概率分布如下表,且E(X)=1.6,則a-b=( )X 0 1 2 3P 0.1 a b 0.1A. 0.2 B. 0.1C. -0.2 D. -0.4解析: 由0.1+a+b+0.1=1,得a+b=0.8①.又由E(X)=0×0.1+1·a+2·b+3×0.1=1.6,得a+2b=1.3②,由①②解得a=0.3,b=0.5,則a-b=-0.2.1234567891011121314155. (多選)設(shè)離散型隨機(jī)變量X的概率分布為X 0 1 2 3P 0.1 q 0.3 0.4若離散型隨機(jī)變量Y滿足Y=2X+1,則下列結(jié)論正確的有( )A. q=0.3 B. q=0.2C. E(X)=3 D. E(Y)=5解析: 由題表可知q=1-0.1-0.3-0.4=0.2,則E(X)=0×0.1+1×0.2+2×0.3+3×0.4=2,所以E(Y)=E(2X+1)=2E(X)+1=5.故選B、D.1234567891011121314156. (多選)設(shè)p為非負(fù)實(shí)數(shù),隨機(jī)變量X的概率分布為X 0 1 2P -p p則下列說法正確的是( )A. p∈ B. E(X)最大值為C. p∈ D. E(X)最大值為123456789101112131415解析: 由表可得從而得p∈[0, ],期望值E(X)=0× +1·p+2× =p+1,當(dāng)且僅當(dāng)p=時(shí),E(X)最大值= .1234567891011121314157. 已知E(Y)=6,Y=4X-2,則E(X)= .解析:∵Y=4X-2,∴E(Y)=4E(X)-2,∴4E(X)-2=6,即E(X)=2.2 1234567891011121314158. 兩封信隨機(jī)投入A,B,C三個(gè)空郵箱中,則A郵箱的信件數(shù)X的數(shù)學(xué)期望E(X)= .解析:概率分布為:X 0 1 2P 所以期望E(X)=0× +1× +2× = = . 1234567891011121314159. (2024·南通月考)射手用手槍進(jìn)行射擊,擊中目標(biāo)就停止,否則繼續(xù)射擊,他射中目標(biāo)的概率是0.8.若槍內(nèi)只有3顆子彈,則他射擊次數(shù)的數(shù)學(xué)期望是 .解析:由題意知,射擊次數(shù)X的可能取值為1,2,3,P(X=1)=0.8,P(X=2)=0.2×0.8=0.16,P(X=3)=0.2×0.2×0.8+0.2×0.2×0.2=0.04,∴他射擊次數(shù)的數(shù)學(xué)期望E(X)=1×0.8+2×0.16+3×0.04=1.24.1.24 12345678910111213141510. 隨機(jī)抽取某廠的某種產(chǎn)品200件,經(jīng)質(zhì)檢,其中有一等品126件、二等品50件、三等品20件、次品4件.已知生產(chǎn)1件一、二、三等品獲得的利潤(rùn)分別為6萬元、2萬元、1萬元,而1件次品虧損2萬元.設(shè)1件產(chǎn)品的利潤(rùn)(單位:萬元)為ξ.(1)求ξ的概率分布;解: ξ的可能取值為-2,1,2,6.P(ξ=-2)= =0.02,P(ξ=1)= =0.1,P(ξ=2)= =0.25,P(ξ=6)= =0.63.ξ的概率分布為:ξ -2 1 2 6P 0.02 0.1 0.25 0.63123456789101112131415(2)求1件產(chǎn)品的平均利潤(rùn)(即ξ的數(shù)學(xué)期望).解: ξ的數(shù)學(xué)期望為:E(ξ)=(-2)×0.02+1×0.1+2×0.25+6×0.63=4.34,即1件產(chǎn)品的平均利潤(rùn)是4.34萬元.12345678910111213141511. 甲、乙、丙三人各打靶一次,若甲打中的概率為 ,乙、丙打中的概率均為 (0<t<4),甲、乙、丙都打中的概率是 ,設(shè)ξ表示甲、乙兩人中中靶的人數(shù),則ξ的均值是( )A. B.C. 1 D.123456789101112131415解析: ∵ = × × ,∴t=3(t=-3舍去).ξ的所有可能取值為0,1,2,其概率分布如下,ξ 0 1 2P ∴E(ξ)= +2× = .12345678910111213141512. 甲、乙兩人進(jìn)行乒乓球比賽,每人各局取勝的概率均為 ,現(xiàn)采用五局三勝制,勝3局者贏得全部獎(jiǎng)金800元.若前兩局比賽均為甲勝,此時(shí)因某種原因比賽中止,為使獎(jiǎng)金分配合理,則乙應(yīng)得獎(jiǎng)金 元.100 123456789101112131415解析:設(shè)甲應(yīng)得獎(jiǎng)金為X,X的可能取值為800,0,甲贏得比賽有3種情況:①勝第3局,甲贏的概率為 ,②輸?shù)?局,勝第4局,甲贏的概率為 × = ,③輸?shù)?,4局,勝第5局,甲贏的概率為 × × = ,∴甲贏的概率為 + + = ,∴E(X)=800× +0× =700(元),則乙應(yīng)得獎(jiǎng)金800-700=100(元).12345678910111213141513. (2024·南京月考)袋子中有8張水果卡片,其中4張?zhí)O果卡片,4張梨子卡片,消費(fèi)者從該袋子中不放回地隨機(jī)抽取4張卡片,若抽到的4張卡片都是同一種水果,則獲得一張10元代金券;若抽到的4張卡片中恰有3張卡片是同一種水果,則獲得一張5元代金券;若抽到的4張卡片是其他情況,則不獲得任何獎(jiǎng)勵(lì).(1)求某位消費(fèi)者在一次抽獎(jiǎng)活動(dòng)中抽到的4張卡片都是蘋果卡片的概率;123456789101112131415解: 記“某位消費(fèi)者在一次抽獎(jiǎng)活動(dòng)中抽到的4張卡片都是蘋果卡片”為事件A,則P(A)= = ,所以某位消費(fèi)者在一次抽獎(jiǎng)活動(dòng)中抽到的4張卡片都是蘋果卡片的概率為 .123456789101112131415(2)記隨機(jī)變量X為某位消費(fèi)者在一次抽獎(jiǎng)活動(dòng)中獲得代金券的金額數(shù),求X的概率分布和均值E(X).解: 依題意,隨機(jī)變量X的所有可能取值為0,5,10,則P(X=0)= = ,P(X=5)= = ,P(X=10)= = ,所以X的概率分布為X 0 5 10P 所以E(X)=10× +5× +0× = .12345678910111213141514. (多選)(2024·泰州質(zhì)檢)已知隨機(jī)變量X的概率分布如下:X -1 0 1P a b記“函數(shù)f(x)=3 sin π(x∈R)是偶函數(shù)”為事件A,則( )A. P(A)= B. E(X)=C. E(X)= -2a D. E(X2)=123456789101112131415解析: 因?yàn)楹瘮?shù)f(x)=3 sin π(x∈R)是偶函數(shù),所以 π= +kπ,k∈Z,所以X=2k+1,k∈Z,又因?yàn)閄=-1,0,1,所以事件A表示X=±1,所以P(A)=a+b=1-= ,E(X)=(-1)×a+0× +1×b=b-a= -2a,隨機(jī)變量X2的可能取值為0,1,P(X2=0)= ,P(X2=1)=a+b= ,所以E(X2)=0× +1× = .故選A、C、D.12345678910111213141515. (2024·蘇州月考)某學(xué)校組織知識(shí)競(jìng)賽,有A,B兩類問題.每位參加比賽的同學(xué)先在兩類問題中選擇一類并從中隨機(jī)抽取一個(gè)問題回答,若回答錯(cuò)誤,則該同學(xué)比賽結(jié)束;若回答正確,則從另一類問題中再隨機(jī)抽取一個(gè)問題回答,無論回答正確與否,該同學(xué)比賽結(jié)束.A類問題中的每個(gè)問題回答正確得20分,否則得0分;B類問題中的每個(gè)問題回答正確得80分,否則得0分.已知小明能正確回答A類問題的概率為0.8,能正確回答B(yǎng)類問題的概率為0.6,且能正確回答問題的概率與回答次序無關(guān).123456789101112131415(1)若小明先回答A類問題,記X為小明的累計(jì)得分,求X的概率分布;解: 由已知可得,X的所有可能取值為0,20,100,則P(X=0)=1-0.8=0.2,P(X=20)=0.8×(1-0.6)=0.32,P(X=100)=0.8×0.6=0.48,所以X的概率分布為X 0 20 100P 0.2 0.32 0.48123456789101112131415(2)為使累計(jì)得分的均值最大,小明應(yīng)選擇先回答哪類問題?并說明理由.解: 由(1)可知小明先回答A類問題累計(jì)得分的均值為E(X)=0×0.2+20×0.32+100×0.48=54.4,若小明先回答B(yǎng)類問題,記Y為小明的累計(jì)得分,則Y的所有可能取值為0,80,100,P(Y=0)=1-0.6=0.4,P(Y=80)=0.6×(1-0.8)=0.12,P(Y=100)=0.6×0.8=0.48,則Y的均值為E(Y)=0×0.4+80×0.12+100×0.48=57.6,因?yàn)镋(Y)>E(X),所以為使累計(jì)得分的均值最大,小明應(yīng)選擇先回答B(yǎng)類問題.123456789101112131415謝 謝 觀 看! 展開更多...... 收起↑ 資源列表 8.2.2 第1課時(shí) 離散型隨機(jī)變量的均值(練習(xí),含解析).docx 8.2.2 第1課時(shí) 離散型隨機(jī)變量的均值.docx 8.2.2 第1課時(shí) 離散型隨機(jī)變量的均值.pptx 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫