高三数学 2.1.1离散型随机变量 北师大选修2-3

1、2.1.1离散型随机变量离散型随机变量高二数学高二数学 选修选修2-3复习引入：复习引入：1、什么是随机事件？什么是基本事件？、什么是随机事件？什么是基本事件？ 在一定条件下可能发生也可能不发生的事件，叫做在一定条件下可能发生也可能不发生的事件，叫做随机事件。试验的每一个可能的结果称为基本事件。随机事件。试验的每一个可能的结果称为基本事件。2、什么是随机试验？、什么是随机试验？凡是对现象或为此而进行的实验，都称之为试验。凡是对现象或为此而进行的实验，都称之为试验。如果试验具有下述特点：如果试验具有下述特点：试验可以在相同条件下重复进行；每次试验的所有可试验可以在相同条件下重复进行；每次试验的所

2、有可能结果都是明确可知的，并且不止一个；每次试验总能结果都是明确可知的，并且不止一个；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不能肯定这次试验会出现哪一个结果。它被称为一个哪一个结果。它被称为一个随机试验随机试验。简称。简称试验试验。判断下面问题是否为随机试验判断下面问题是否为随机试验(1)京沈京沈T11次特快车到达沈阳站是否正点次特快车到达沈阳站是否正点.(2)1976年唐山地震年唐山地震.新课引入新课引入: :问题问题1:1:某人射击一次某人射击一次, ,可能出现可能出现: :问题问题2:2:某次产品检查某

3、次产品检查, ,在可能含有次品的在可能含有次品的 100 100 件产件产品中，任意抽取品中，任意抽取 4 4 件，件， 那么其中含有次品可能是那么其中含有次品可能是: : 0 0件，件，1 1件，件，2 2件，件，3 3件，件，4 4件件. . 即即, ,可能出现的可能出现的结果结果可以由可以由: 0, 1, 2, 3, 4 : 0, 1, 2, 3, 4 表示表示. . 命中命中 0 0 环环, ,命中命中 1 1环环, , , ,命中命中 10 10 环环等结果等结果. .即,可能出现的结果可以由: 0, 1, ,10 表示. 如果随机试验的结果可以用一个变量来表示，（或如果随机试验的结

4、果可以用一个变量来表示，（或随着试验结果变化而变化的变量），随着试验结果变化而变化的变量），那么这样的变量那么这样的变量叫做随机变量叫做随机变量每次试验总是恰好出现这些结果中的一个，但在一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次试验之前却不能肯定这次试验会出现哪一个结果 试验的所有可能结果可以用一个数来表示；试验的所有可能结果可以用一个数来表示； 在上面例子中，随机试验有下列特点在上面例子中，随机试验有下列特点: : 随机变量常用希腊字母随机变量常用希腊字母X X、Y Y、等表示。等表示。1. 1. 随机变量随机变量 例如例如: :在问题在问题

5、1 1中中: :某人射击一次某人射击一次, ,命中的环数为命中的环数为.=0,=0,表示命中表示命中 0 0 环环; ;=1,=1,表示命中表示命中 1 1 环环; ;=10,=10,表示命中表示命中 10 10 环环; ;在问题在问题2 2中中: :产品检查任意抽取产品检查任意抽取 4 4件件, , 含有的次品数为含有的次品数为; ;=0,=0,表示含有表示含有 0 0 个次品个次品; ;=1,=1,表示含有表示含有 1 1 个次品个次品; ;=2,=2,表示含有表示含有 2 2 个次品个次品; ;=4,=4,表示含有表示含有 4 4 个次品个次品; ;问题：问题：1、对于上述试验，可以定义

6、不同的随机变量来表示、对于上述试验，可以定义不同的随机变量来表示这个试验结果吗？这个试验结果吗？2、在掷骰子试验中，如果我们仅关心掷出的点数是、在掷骰子试验中，如果我们仅关心掷出的点数是否为偶数，应如何定义随机变量？否为偶数，应如何定义随机变量？Y=0,掷出奇数点掷出奇数点1,掷出偶数点掷出偶数点3、任何随机试验的所有结果都可以用数字表示吗？、任何随机试验的所有结果都可以用数字表示吗？本质是建立了一个从试验结果到实数的对应关系。本质是建立了一个从试验结果到实数的对应关系。 在上面的射击、产品检验等例子中，对于随机变在上面的射击、产品检验等例子中，对于随机变量可能取的值，我们可以按一定次序量可能

7、取的值，我们可以按一定次序一一列出一一列出， 这样这样的随机变量叫做的随机变量叫做离散型随机变量离散型随机变量2、离散型随机变量、离散型随机变量 所有取值可以一一列出的随机变量，称为所有取值可以一一列出的随机变量，称为离离散型随机变量。散型随机变量。 如果随机变量可能取的值是某个区间的一切如果随机变量可能取的值是某个区间的一切值，这样的随机变量叫做值，这样的随机变量叫做连续型随机变量连续型随机变量. .问题问题 某林场树木最高达某林场树木最高达30m,30m,那么这个林场的树木高度的那么这个林场的树木高度的情况有那些情况有那些? ?(0(0，3030内的一切值内的一切值可以取某个区间内的一切值

8、可以取某个区间内的一切值写出下列各随机变量可能的取值写出下列各随机变量可能的取值.（1）从）从10张已编号的卡片（从张已编号的卡片（从1号到号到10号）中任取号）中任取1张，张，被取出的卡片的号数被取出的卡片的号数（2）一个袋中装有）一个袋中装有5个白球和个白球和5个黑球，从中任取个黑球，从中任取3个，个，其中所含白球数其中所含白球数（3）抛掷两个骰子，所得点数之和）抛掷两个骰子，所得点数之和（4）接连不断地射击，首次命中目标需要的射击次数）接连不断地射击，首次命中目标需要的射击次数（5）某一自动装置无故障运转的时间）某一自动装置无故障运转的时间（6）某林场树木最高达）某林场树木最高达50米，

9、此林场树木的高度米，此林场树木的高度（1、2、3、n、）（2、3、4、12）（取内的一切值）（取内的一切值）,0（取内的一切值）（取内的一切值）50,0（1、2、3、10）（0、1、2、3）离散型连续型又例如：又例如： 任掷一枚硬币，可能出现任掷一枚硬币，可能出现正面向上、反面向上正面向上、反面向上这这两种结果，两种结果，0 0，表示正面向上；，表示正面向上；1 1，表示反面向上，表示反面向上 此外，若此外，若是随机变量，是随机变量，aab b，其中其中a a，b b是常数，是常数，虽然这个随机试验的结果虽然这个随机试验的结果不具有数量性质不具有数量性质，但仍可以用但仍可以用数量数量来表示它，

10、来表示它，我们用变量我们用变量来表示这个来表示这个随机试验的结果：随机试验的结果：则则也是随机变量也是随机变量 注注3 3： 若若 是随机变量，则是随机变量，则 （其中（其中a、b是常数）也是随机变量是常数）也是随机变量 ba 注注1 1：随机变量分为离散型随机变量和连续型随机变量分为离散型随机变量和连续型随机变量。随机变量。注注2 2：某些随机试验的结果不具备数量性质，某些随机试验的结果不具备数量性质，但仍可以用数量来表示它。但仍可以用数量来表示它。思考思考1：（1）电灯泡的寿命）电灯泡的寿命X是离散型随机变量吗？是离散型随机变量吗？（2）如果规定寿命在）如果规定寿命在1500小时以上的灯泡

11、为一等品，小时以上的灯泡为一等品，寿命在寿命在1000到到1500小时之间的为二等品，寿命在小时之间的为二等品，寿命在1000小时以下的为不合格品。如果我们关心灯泡是否为合小时以下的为不合格品。如果我们关心灯泡是否为合格品，应如何定义随机变量？如果我们关心灯泡是否格品，应如何定义随机变量？如果我们关心灯泡是否为一等品或二等品，又如何定义随机变量？为一等品或二等品，又如何定义随机变量？例例1、(1)某座大桥一天经过的中华轿车的辆数为某座大桥一天经过的中华轿车的辆数为 ； (2)某某网站中歌曲网站中歌曲爱我中华爱我中华一天内被点击的次数为一天内被点击的次数为 ；(3)一一天内的温度为天内的温度为

12、；(4)射手对目标进行射击，击中目标得射手对目标进行射击，击中目标得1分，分，未击中目标得未击中目标得0分，用分，用 表示该射手在一次射击中的得分。表示该射手在一次射击中的得分。上述问题中的上述问题中的 是离散型随机变量的是（是离散型随机变量的是（ ） A.(1)(2)(3)(4) B.(1)(2)(4) C.(1)(3)(4) D.(2)(3)(4)例例2、写出下列随机变量可能的取值，并说明随机变量所取、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：的值表示的随机试验的结果：（1）一个袋中装有）一个袋中装有2个白球和个白球和5个黑球，从中任取个黑球，从中任取3个，其

13、个，其中所含白球的个数中所含白球的个数 ；（2）一个袋中装有）一个袋中装有5个同样大小的球，编号为个同样大小的球，编号为1，2，3，4，5，现从中随机取出，现从中随机取出3个球，被取出的球的最大号码数个球，被取出的球的最大号码数 。B课堂练习：课堂练习：1、把一枚硬币先后抛掷两次，如果出现两个正面得、把一枚硬币先后抛掷两次，如果出现两个正面得5分，出分，出现两个反面得现两个反面得-3分，其他结果得分，其他结果得0分，用分，用X表示得分的分值，表示得分的分值，列表写出可能出现的结果与对应的列表写出可能出现的结果与对应的X值。值。2、写出下列各随机变量可能取的值，并说明随机变量所取、写出下列各随机

14、变量可能取的值，并说明随机变量所取的值所表示的随机试验的结果：的值所表示的随机试验的结果：（1）从一个装有编号为）从一个装有编号为1号到号到10号的号的10个球的袋中，任取个球的袋中，任取1球，被取出的球的编号为球，被取出的球的编号为X；（2）一个袋中装有）一个袋中装有10个红球，个红球，5个白球，从中任取个个白球，从中任取个4球，球，其中所含红球的个数为其中所含红球的个数为X；（3）投掷两枚骰子，所得点数之和为）投掷两枚骰子，所得点数之和为X，所得点数之和是偶，所得点数之和是偶数为数为Y。思考思考2：随机变量与函数有类似的地方吗？随机变量与函数有类似的地方吗？ 随机变量和函数都是一种映射，随机变量把随随机变量和函数都是一种映射，随机变量把随机试验的结果映为实数，函数把实数映为实数。在机试验的结果映为实数，函数把实数映为实数。在这两种映射之间，试验结果的范围相当于函数的定这两种映射之间，试验结果