2018版高中數(shù)學(xué) 第二章 概率 習(xí)題課 離散型隨機變量的均值學(xué)案 蘇教版選修2-3.doc

習(xí)題課 離散型隨機變量的均值學(xué)習(xí)目標1.進一步熟練掌握均值公式及性質(zhì).2.能利用隨機變量的均值解決實際生活中的有關(guān)問題1對均值的再認識(1)含義：均值是離散型隨機變量的一個重要特征數(shù)，反映或刻畫的是隨機變量取值的平均水平(2)來源：均值不是通過一次或多次試驗就可以得到的，而是在大量的重復(fù)試驗中表現(xiàn)出來的相對穩(wěn)定的值(3)單位：隨機變量的均值與隨機變量本身具有相同的單位(4)與平均數(shù)的區(qū)別：均值是概率意義下的平均值，不同于相應(yīng)數(shù)值的平均數(shù)2均值的性質(zhì)X是隨機變量，若隨機變量aXb(a，bR)，則E()E(aXb)aE(X)b.類型一放回與不放回問題的均值例1在10件產(chǎn)品中有2件次品，連續(xù)抽3次，每次抽1件，求：(1)不放回抽樣時，抽取次品數(shù)的均值；(2)放回抽樣時，抽取次品數(shù)的均值反思與感悟不放回抽樣服從超幾何分布，放回抽樣服從二項分布，求均值可利用公式代入計算跟蹤訓(xùn)練1甲袋和乙袋中都裝有大小相同的紅球和白球，已知甲袋中共有m個球，乙袋中共有2m個球，從甲袋中摸出1個球為紅球的概率為，從乙袋中摸出1個球為紅球的概率為P2.(1)若m10，求甲袋中紅球的個數(shù)；(2)若將甲、乙兩袋中的球裝在一起后，從中摸出1個紅球的概率是，求P2的值；(3)設(shè)P2，若從甲、乙兩袋中各自有放回地摸球，每次摸出1個球，并且從甲袋中摸1次，從乙袋中摸2次設(shè)表示摸出紅球的總次數(shù)，求的概率分布和均值類型二與排列、組合有關(guān)的分布列的均值例2如圖所示，從A1(1,0,0)，A2(2，0,0)，B1(0,1,0)，B2(0,2,0)，C1 (0，0,1)，C2(0,0,2)這6個點中隨機選取3個點，將這3個點及原點O兩兩相連構(gòu)成一個“立體”，記該“立體”的體積為隨機變量V(如果選取的3個點與原點在同一個平面內(nèi)，此時“立體”的體積V0)(1)求V0的概率；(2)求均值E(V)反思與感悟解此類題的關(guān)鍵是搞清離散型隨機變量X取每個值時所對應(yīng)的隨機事件，然后利用排列、組合知識求出X取每個值時的概率，利用均值的公式便可得到跟蹤訓(xùn)練2某地舉辦知識競賽，組委會為每位選手都備有10道不同的題目，其中有6道藝術(shù)類題目，2道文學(xué)類題目，2道體育類題目，每位選手從給定的10道題中不放回地隨機抽取3次，每次抽取一道題，回答完一道題后，再抽取下一道題進行回答(1)求某選手在3次抽取中，只有第一次抽到的是藝術(shù)類題目的概率；(2)求某選手抽到體育類題目的次數(shù)X的均值類型三與互斥、獨立事件有關(guān)的分布列的均值例3某學(xué)生需依次進行身體體能和外語兩個項目的訓(xùn)練及考核每個項目只有一次補考機會，補考不及格者不能進入下一個項目的訓(xùn)練(即淘汰)，若該學(xué)生身體體能考核合格的概率是，外語考核合格的概率是，假設(shè)每一次考核是否合格互不影響假設(shè)該生不放棄每一次考核的機會用表示其參加補考的次數(shù)，求隨機變量的均值反思與感悟若隨機變量取某一值的概率較為復(fù)雜或不好求時，可以利用分布列的性質(zhì)求其概率跟蹤訓(xùn)練3甲、乙兩人進行圍棋比賽，每局比賽甲勝的概率為，乙勝的概率為，沒有和棋，采用五局三勝制，規(guī)定某人先勝三局則比賽結(jié)束，求比賽局數(shù)X的均值類型四均值的實際應(yīng)用例4受轎車在保修期內(nèi)維修費等因素的影響，企業(yè)生產(chǎn)每輛轎車的利潤與該轎車首次出現(xiàn)故障的時間有關(guān)某轎車制造廠生產(chǎn)甲、乙兩種品牌轎車，保修期均為2年，現(xiàn)從該廠已售出的兩種品牌轎車中各隨機抽取50輛，統(tǒng)計數(shù)據(jù)如下：品牌甲乙首次出現(xiàn)故障時間x/年0<x11<x2x>20<x2x>2轎車數(shù)量/輛2345545每輛利潤/萬元1231.82.9將頻率視為概率，解答下列問題：(1)從該廠生產(chǎn)的甲品牌轎車中隨機抽取一輛，求首次出現(xiàn)故障發(fā)生在保修期內(nèi)的概率；(2)若該廠生產(chǎn)的轎車均能售出，記生產(chǎn)一輛甲品牌轎車的利潤為X1，生產(chǎn)一輛乙品牌轎車的利潤為X2，分別求X1，X2的概率分布；(3)該廠預(yù)計今后這兩種品牌轎車的銷量相當，由于資金限制，因此只能生產(chǎn)其中一種品牌的轎車若從經(jīng)濟效益的角度考慮，你認為應(yīng)生產(chǎn)哪種品牌的轎車？請說明理由反思與感悟解答概率模型的三個步驟(1)審題，確定實際問題是哪一種概率模型，可能用到的事件類型，所用的公式有哪些(2)確定隨機變量的概率分布，計算隨機變量的均值(3)對照實際意義，回答概率、均值等所表示的結(jié)論跟蹤訓(xùn)練4某銀行規(guī)定，一張銀行卡若在一天內(nèi)出現(xiàn)3次密碼嘗試錯誤，該銀行卡將被鎖定，小王到該銀行取錢時，發(fā)現(xiàn)自己忘記了銀行卡的密碼，但可以確認該銀行卡的正確密碼是他常用的6個密碼之一，小王決定從中不重復(fù)地隨機選擇1個進行嘗試若密碼正確，則結(jié)束嘗試；否則繼續(xù)嘗試，直至該銀行卡被鎖定(1)求當天小王的該銀行卡被鎖定的概率；(2)設(shè)當天小王用該銀行卡嘗試密碼的次數(shù)為X，求X的概率分布和均值1某一供電網(wǎng)絡(luò)有n個用電單位，每個單位在一天中用電的機會是p，供電網(wǎng)絡(luò)中一天平均用電的單位個數(shù)是_2今有兩臺獨立工作在兩地的雷達，每臺雷達發(fā)現(xiàn)飛行目標的概率分別為0.9和0.85，設(shè)發(fā)現(xiàn)目標的雷達臺數(shù)為X，則E(X)_.3已知隨機變量的概率分布為101Pm若a3，E()，則a_.4兩封信隨機投入A、B、C三個空郵箱中，則A郵箱的信件數(shù)的均值E()_.5.現(xiàn)有一游戲裝置如圖，小球從最上方入口處投入，每次遇到黑色障礙物等可能地向左、右兩邊落下游戲規(guī)則為：若小球最終落入A槽，得10張獎票；若落入B槽，得5張獎票；若落入C槽，得重投一次的機會，但投球的總次數(shù)不超過3次(1)求投球一次，小球落入B槽的概率；(2)設(shè)玩一次游戲能獲得的獎票數(shù)為隨機變量X，求X的概率分布及均值1實際問題中的均值問題均值在實際中有著廣泛的應(yīng)用，如體育比賽的安排和成績預(yù)測，消費預(yù)測，工程方案的預(yù)測，產(chǎn)品合格率的預(yù)測，投資收益等，都可以通過隨機變量的均值來進行估計2概率模型的解答步驟(1)審題，確定實際問題是哪一種概率模型，可能用到的事件類型，所用的公式有哪些(2)確定隨機變量的概率分布，計算隨機變量的均值(3)對照實際意義，回答概率、均值等所表示的結(jié)論答案精析題型探究例1解(1)方法一P(0)，P(1)，P(2).隨機變量的概率分布如下表：012PE()012.方法二由題意知，P(k)(k0,1,2)，隨機變量服從超幾何分布，n3，M2，N10，E().(2)由題意知1次取到次品的概率為，隨機變量服從二項分布B，E()3.跟蹤訓(xùn)練1解(1)設(shè)甲袋中紅球的個數(shù)為x，依題意得x104.(2)由已知，得，解得P2.(3)的所有可能值為0,1,2,3.P(0)，P(1)C，P(2)C2，P(3)2.所以的概率分布為0123P所以E()0123.例2解(1)從6個點中隨機選取3個點總共有C20種取法，選取的3個點與原點在同一個平面內(nèi)的取法有CC12種，因此V0的概率為P(V0).(2)V的所有可能取值為0，則P(V0)，P(V)，P(V)，P(V)，P(V).因此V的概率分布如下表：V0PE(V)0.跟蹤訓(xùn)練2解從10道不同的題目中不放回地隨機抽取3次，每次只抽取1道題，抽取方法的總數(shù)為CCC.(1)某選手在3次抽取中，只有第一次抽到的是藝術(shù)類題目的方法數(shù)為CCC，所以這位選手在3次抽取的題目中，只有第一次抽到的是藝術(shù)類題目的概率為.(2)由題意可知X的取值可能為0,1,2.則P(X0)，P(X1)，P(X2).故X的概率分布如下表：X012PE(X)012.例3解的可能取值為0,1,2.設(shè)該學(xué)生第一次，第二次身體體能考核合格為事件A1，A2，第一次，第二次外語考核合格為事件B1，B2，則P(0)P(A1B1)，P(2)P(1A21 B2)P(1A21 2).根據(jù)分布列的性質(zhì)可知，P(1)1P(0)P(2).所以其概率分布如下表：012PE()012.跟蹤訓(xùn)練3解由題意，X的所有可能值是3,4,5.則P(X3)C()3C()3，P(X4)C()2C()2，P(X5)C()2()2C()2()2.所以X的概率分布如下表：X345P所以E(X)345.例4解(1)設(shè)“甲品牌轎車首次出現(xiàn)故障發(fā)生在保修期內(nèi)”為事件A，則P(A).(2)依題意得X1的概率分布如下表：X1123PX2的概率分布如下表：X21.82.9P(3)由(2)得E(X1)1232.86(萬元)，E(X2)1.82.92.79(萬元)因為E(X1)>E(X2)，所以應(yīng)生產(chǎn)甲品牌轎車跟蹤訓(xùn)練4解(1)設(shè)“當天小王的該銀行卡被鎖定”的事件為A，則P(A).(2)依題意，得X所有可能的取值是1,2,3，又P(X1)，P(X2)，P(X3)1.所以X的概率分布為X123P所以E(X)123.當堂訓(xùn)練1np2.1.753.24.5解(1)由題意可知投一次小球，落入B槽的概率為()2()2.(2)落入A槽的概率為()2，落入B槽的概率為，落入C槽的概率為()2.X的所有可能取值為0,5,10，P(X0)()3，P(X5)()2.P(X10)()2.所以X的概率分布為X0510PE(X)0510.