2.3离散型随机变量的均值与方差

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  教学目标:
  1.知识与技能
  了解离散型随机变量的均值或数学期望的意义,会根据离散型随机变量的分布列求出均值。
  2.过程与方法
  理解数学期望的性质和常见分布的数学期望,能熟练运用它们求相应的离散型随机变量的数学期望。
  3.情感、态度与价值观
  培养学生的科学态度,勇于探索和敢于创新的精神。体现数学的文化功能与人文价值。
  重点难点:
  教学重点:离散型随机变量的均值或数学期望的概念。
  教学难点:根据离散型随机变量的分布列求出均值或数学期望。
  教学过程:
  一、复习旧知
  1.随机变量
  如果随机试验的结果可以用一个变量来表示,那么这样的变量叫做随机变量 随机变量常用希腊字母ξ、η等表示
  若是随机变量,是常數,则也是随机变量 并且不改变其属性(离散型、连续型)
  2.离散型随机变量
  对于随机变量可能取的值,可以按一定次序一一列出,这样的随机变量叫做离散型随机变量
  3.分布列
  设离散型随机变量可能取得值为……。
  取每一个值xi(i=1,2,…)的概率为,则称表为随机变量的概率分布,简称的分布列
  4.分布列的两个性质: ⑴Pi≥0,i=1,2,…; ⑵P1+P2+…=1.
  二、引入新课
  根据已知随机变量的分布列,我们可以方便的得出随机变量的某些特定的概率,也就掌握了随机变量取值的统计规律。但分布列的用途远不止于此,
  问题1:已知某射手射击所得环数的分布列如下在n次射击之前,可以根据这个分布列估计n次射击的平均环数.这就是我们今天要学习的离散型随机变量的均值或期望
  问题2:如何估计该射手n次射击的平均环数?
  根据射手射击所得环数的分布列,
  我们可以估计,在n次射击中,预计大约有
  次得4环;
  次得5环;
  …………
  次得10环.
  故在n次射击的总环数大约为
  ,
  从而,预计n次射击的平均环数约为
  .
  这是一个由射手射击所得环数的分布列得到的,只与射击环数的可能取值及其相应的概率有关的常数,它反映了射手射击的平均水平.
  对于任一射手,若已知其射击所得环数的分布列,即已知各个(i=0,1,2,…,10),我们可以同样预计他任意n次射击的平均环数:
  ….
  三、推进新课
  1.均值或数学期望:
  一般地,若离散型随机变量ξ的概率分布为则称 … 为的均值或数学期望,简称期望.
  均值或数学期望是离散型随机变量的一个特征数,它反映了离散型随机变量取值的平均水平
  注意:
  (1)区别与
  随机变量是可变的,可取不同的值;
  均值是不变的,它是离散型随机变量的一个特征数,由的分布列唯一确定,它反映了取值的平均水平。
  (2)区别随机变量的均值与相应数值的算术平均数。
  均值表示随机变量在随机试验中取值的平均值,它是概率意义上的平均值,不同于相应数值的算术平均数。
  例1口袋中有5只球,编号为1,2,3,4,5,从中任取3球,以表示取出球的最大号码,求。
  2.均值的性质
  (1)若(a、b是常数),是随机变量,则也是随机变量,它们的分布列为
  x1 x2 … xn …
  Y … …
  P p1 p2 … pn …
  于是……
  =……)……)
  =,
  由此,我们得到了期望的一个性质:
  (2)若…为随机变量,则……
  例2.袋中有20个大小相同的球,其中记上0号的有10个,记上号的有个。现从袋中任取一球。表示所取球的标号。
  (1)求的分布列和均值。
  (2)若求的值。
  3.几种分布的期望
  例3 (2015天津)为推动乒乓球运动的发展,某乒乓球比赛允许不同协会的运动员组队参加.现有来自甲协会的运动员3名,其中种子选手2名;乙协会的运动员5名,其中种子选手3名.从这8名运动员中随机选择4人参加比赛.
  (I)设A为事件“选出的4人中恰有2 名种子选手,且这2名种子选手来自同一个协会”求事件A发生的概率;
  (II)设X为选出的4人中种子选手的人数,求随机变量X的分布列和数学期望.
  四、小结
  (1)离散型随机变量均值的定义
  (2)均值的性质;
  (3)几种分布的期望。
  五、课后作业:P69 A组1,2,3
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