第十章计数原理概率随机变量及其分布理第9节第九节离散型随机变量的均值与方差正态分布详解课件.ppt

1、第九节离散型随机变量的均值与方差、正态分布（理）第十章计数原理、概率、随机变量及其分布（理）第十章概率（文）主干回顾主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第十章概 率（文）课时跟踪检测课时跟踪检测主干回顾 夯实基础主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第十章概 率（文）课时跟踪检测一、离散型随机变量的均值与方差一般地，离散型随机变量X的分布列为1.均值称E(X)_为随机变量 X的均值或数学期望，它反映了离散型随机变量取值的_Xx1x2?xi?xnPp1p2?pi?pnx1p1x2p2xipixnpn平均水平主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第十章概 率（文）课

2、时跟踪检测2方差3两点分布与二项分布的均值和方差(1)若随机变量X服从两点分布，则E(X)_，D(X)_(2)若随机变量X服从参数为n，p的二项分布，即XB(n，p)，则E(X)_，D(X)_称 D(X)_ _为随机变量 X 的方差，它反映了随机变量 X与其均值 E(X)的平均偏离程度，其算术平方根D?X?称为随机变量的标准差 x1E(X)2p1x2E(X)2p2xiE(X)2pi xnE(X)2pn p(1p)npnp(1p)p主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第十章概 率（文）课时跟踪检测4均值与方差的性质若X为随机变量，则 YaXb(a，b为常数)也为随机变量，且(1)E(

3、aXb)_；(2)D(aXb)_二、正态分布1正态曲线函数，(x)_，其中实数 和(0)为参数，称，(x)的图象为正态分布密度曲线，简称正态曲线 12e?x?222，x(，)aE(X)ba2D(X)主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第十章概 率（文）课时跟踪检测2正态分布的定义3正态曲线的特点(1)曲线位于x轴_，与x轴不相交；(2)曲线是单峰的，它关于直线_对称；如果对于任何实数 a，b(ab)，随机变量 X满足 P(aXb)?ab，(x)dx，则称随机变量 X服从正态分布，记作 XN(，2)上方x(3)曲线在_处达到峰值_；x1 2 主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增

4、分宝典第十章概 率（文）课时跟踪检测(4)曲线与x轴之间的面积为_；(5)当一定时，曲线随着的变化而沿x轴平移；(6)当一定时，曲线的形状由确定 越小，曲线越“_”，表示总体的分布越集中；越大，曲线越“_”，表示总体的分布越_4正态分布的三个常用概率值(1)P(X)_；(2)P(2X2)_；(3)P(3X3)_.1瘦高矮胖分散0.682 60.954 40.997 4主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第十章概 率（文）课时跟踪检测1判断下面结论是否正确(请在括号中打“”或“”)(1)均值是随机变量取值的平均值，常用于对随机变量平均水平的估计()(2)随机变量的方差和标准差都反映了

5、随机变量取值偏离均值的平均程度，方差或标准差越小，则偏离变量平均程度越小(3)均值与方差都是从整体上刻画离散型随机变量的情况，因此它们是一回事()(4)若XN(，2)，则E(X)，D(X)2.()主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第十章概 率（文）课时跟踪检测答案及提示(1)(2)(3)均值与方差不是一回事(4)主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第十章概 率（文）课时跟踪检测2已知随机变量X的分布列如下表，则D(X)()A.0.4B1.2C1.6D2解析：选C由0.20.2y1得y0.6，E(X)00.210.230.62，D(X)(02)20.2(12)20.2(

6、32)20.61.6，故选C.X013P0.20.2y主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第十章概 率（文）课时跟踪检测3甲、乙两人参加某高校的自主招生考试，若甲、乙能通过面试的概率都为23，且甲、乙两人能否通过面试相互独立，则面试结束后通过人数 的数学期望 E()的值为()A.43 B.119 C1 D.89 解析：选 A 由题意知，B?2，23，所以 E()22343.故选 A.主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第十章概 率（文）课时跟踪检测4(2014浙江高考)随机变量 的取值为 0,1,2.若P(0)15，E()1，则 D()_.解析：25 设 P(1)a，P

7、(2)b，则?15ab1，a2b1，解得?a35，b15，所以 D()(01)215(11)235(21)21525.主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第十章概 率（文）课时跟踪检测5若随机变量XN(，2)，且P(X1)P(X3)，则E(2X1)_.解析：3 由 P(X1)P(X3)得 1322，所以 E(X)2，故 E(2X1)2E(X)13.主干回顾主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第十章概 率（文）课时跟踪检测课时跟踪检测考点技法 全面突破主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第十章概 率（文）课时跟踪检测1(2015保定模拟)随机变量的分布列为离散

8、型随机变量的均值、方差()101Pabc其中 a，b，c 成等差数列，若 E()13，则 D()_.主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第十章概 率（文）课时跟踪检测解析：59 由 a，b，c 成等差数列及分布列性 质得?abc1.2bac，ac13 解得 b13，a16，c12.D()16?113213?013212?113259.主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第十章概 率（文）课时跟踪检测2(2014辽宁高考)一家面包房根据以往某种面包的销售记录，绘制了日销售量的频率分布直方图，如图所示主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第十章概 率（文）课时跟踪

9、检测将日销售量落入各组的频率视为概率，并假设每天的销售量相互独立(1)求在未来连续 3天里，有连续 2天的日销售量都不低于100个且另1天的日销售量低于50个的概率；(2)用X表示在未来3天里日销售量不低于100个的天数，求随机变量X的分布列，期望E(X)及方差D(X)主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第十章概 率（文）课时跟踪检测解：(1)设A1表示事件“日销售量不低于100个”，A2表示事件“日销售量低于50个”，B表示事件“在未来连续3天里有连续2天的日销售量不低于100个且另一天销售量低于50个”因此P(A1)(0.0060.0040.002)500.6，P(A2)0.0

10、03500.15，P(B)0.60.60.1520.108.主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第十章概 率（文）课时跟踪检测(2)X可能取的值为 0,1,2,3，相应的概率为 P(X0)C03(10.6)30.064，P(X1)C130.6(10.6)20.288，P(X2)C230.62(10.6)0.432，P(X3)C330.630.216，分布列为 X0123P0.0640.2880.4320.216因为XB(3,0.6),所以期望E(X)30.61.8，方差D(X)30.6(10.6)0.72.主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第十章概 率（文）课时跟踪检

11、测3(2013浙江高考)设袋子中装有 a个红球，b个黄球，c个蓝球，且规定：取出一个红球得1分，取出一个黄球得2分，取出一个蓝球得3分(1)当a3，b2，c1时，从该袋子中任取(有放回，且每球取到的机会均等)2个球，记随机变量为取出此2球所得分数之和，求的分布列；(2)从该袋子中任取(每球取到的机会均等)1 个球，记随机变量 为取出此球所得分数若 E()53，D()59，求 abc.主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第十章概 率（文）课时跟踪检测解：(1)由题意得 的所有可能取值为 2,3,4,5,6.故 P(2)336614，P(3)2326613，P(4)2312266518

12、，P(5)2216619，P(6)1166136，主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第十章概 率（文）课时跟踪检测所以的分布列为(2)由题意知的分布列为23456P123P14 13 518 19 136 aabc babc cabc 主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第十章概 率（文）课时跟踪检测所以 E()aabc2babc3cabc53，D()?1532aabc?2532babc?3532cabc59，整理得?2ab4c0，a4b11c0.解得 a3c，b2c，故 abc321.主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第十章概 率（文）课时跟踪检测求离

13、散型随机变量的均值与方差的步骤(1)理解的意义，写出可能的全部值(2)求取每个值时的概率(3)写出的分布列(4)由均值的定义求E()(5)由方差的定义求D()主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第十章概 率（文）课时跟踪检测典例1(2014湖北高考)计划在某水库建一座至多安装3台发电机的水电站过去 50年的水文资料显示，水库年入流量X(年入流量：一年内上游来水与库区降水之和单位：亿立方米)都在40以上其中，不足 80的年份有10年，不低于80且不超过120的年份有35年，超过120的年份有5年将年入流量在以上三段的频率作为相应段的概率，并假设各年的年入流量相互独立离散型随机变量均值

14、与方差的应用()主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第十章概 率（文）课时跟踪检测(1)求未来4年中，至多有1年的年入流量超过120的概率；(2)水电站希望安装的发电机尽可能运行，但每年发电机最多可运行台数受年入流量X限制，并有如下关系：若某台发电机运行，则该台年利润为 5 000万元；若某台发电机未运行，则该台年亏损 800万元欲使水电站年总利润的均值达到最大，应安装发电机多少台？年入流量X40X8080X120X120发电机最多可运行台数123主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第十章概 率（文）课时跟踪检测解：(1)依 题 意，p1 P(40 X 80)1050

15、0.2，p2P(80X120)35500.7，p3P(X120)5500.1.由二项分布，在未来 4 年中至多有 1 年的年入流量超过 120的概率为 pC04(1p3)4C14(1p3)3p3?91044?9103?1100.947 7.(2)记水电站年总利润为 Y(单位：万元)安装 1 台发电机的情形 由于水库年入流量总大于 40，故一台发电机运行的概率为 1，对应的年利润 Y5 000，E(Y)5 00015 000.主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第十章概 率（文）课时跟踪检测安装2台发电机的情形依题意，当 40X80时，一台发电机运行，此时 Y50008004 200

16、，因此 P(Y4 200)P(40X80)p10.2；当 X80时，两台发电机运行，此时Y5 000210000，因此P(Y10 000)P(X80)p2p30.8.由此得Y的分布列如下：所以，E(Y)4 2000.210 0000.88 840.Y4 20010 000P0.20.8主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第十章概 率（文）课时跟踪检测安装3台发电机的情形依题意，当 40X80时，一台发电机运行，此时 Y50001 6003 400，因此P(Y3 400)P(40X80)p10.2；当80X120时，两台发电机运行，此时 Y5 00028009 200，因此P(Y9

17、200)P(80X120)p20.7；当X120时，三台发电机运行，此时Y5 000315 000，因此P(Y15 000)P(X120)p30.1，由此得Y的分布列如下：Y3 4009 20015 000P0.20.70.1主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第十章概 率（文）课时跟踪检测所以，E(Y)3 4000.29 2000.715 0000.18620.综上，欲使水电站年总利润的均值达到最大，应安装发电机2台主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第十章概 率（文）课时跟踪检测1解决实际应用问题时，关键是正确理解随机变量取每一个值时所表示的具体事件2随机变量的均值

18、反映了随机变量取值的平均水平，方差反映了随机变量稳定于均值的程度，它们从整体和全局上刻画了随机变量，是生产实际中用于方案取舍的重要理论依据，一般先比较均值，若均值相同，再用方差来决定主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第十章概 率（文）课时跟踪检测现有A，B两个项目，投资 A项目100万元，一年后获得的利润为随机变量X1(万元)，根据市场分析，X1的分布列为：投资B项目100万元，一年后获得的利润 X2(万元)与B项目产品价格的调整(价格上调或下调)有关，已知B项目产品价格在一年内进行2次独立的调整，且在每次调整中价格下调的概率都是p(0p1)X11211.811.7P16 12

19、13 主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第十章概 率（文）课时跟踪检测经专家测算评估B项目产品价格的下调与一年后获得相应利润的关系如下表：(1)求X1的方差D(X1)；(2)求X2的分布列；(3)若p0.3，根据投资获得利润的差异，你愿意选择投资哪个项目？(参考数据：1.220.490.720.429.820.099.555)B项目产品价格一年内下调次数X(次)012投资100万元一年后获得的利润X2(万元)1312.52主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第十章概 率（文）课时跟踪检测解：(1)X1的概率分布为X11211.811.7P16 12 13 所以 E(X

20、1)121611.81211.71311.8.D(X1)(1211.8)216(11.811.8)212(11.711.8)2130.01.主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第十章概 率（文）课时跟踪检测(2)解法1：由题意知XB(2，p)，则X的概率分布为故X2的分布列为X012P(1p)22p(1p)p2X21312.52P(1p)22p(1p)p2解法 2：设 Ai表示事件“第 i 次调整，价格下调”(i0,1,2)，则 P(X0)P(A1)P(A2)(1p)2；P(X1)P(A1)P(A2)P(A1)P(A2)2p(1p)；P(X2)P(A1)P(A2)p2，主干回顾夯实

21、基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第十章概 率（文）课时跟踪检测故X2的分布列为(3)当p0.3时，E(X2)E(X1)11.8，由于D(X1)0.01.D(X2)9.555.所以D(X2)D(X1)，当投资两个项目的利润均值相同的情况下，投资B项目的风险高于A项目所以从获得稳定收益考虑，当p0.3时应投资A项目X21312.52P(1p)22p(1p)p2主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第十章概 率（文）课时跟踪检测正态分布是统计中的重要内容，也是高考的常考点，从近几年的高考试题看，主要有以下类型：题型一根据正态曲线判断u、的值典例2(1)设两个正态分布N(1，)(10)和

22、N(2，)(20)的密度函数图象如图所示则有()正态分布()主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第十章概 率（文）课时跟踪检测A12，12B12，12C12，12D12，12解析：选A正态分布曲线关于直线x对称，它是在x处取得最大值的连续钟形曲线；越大，曲线越“矮胖”；反过来，越小，曲线越“瘦高”故选A.主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第十章概 率（文）课时跟踪检测解析：52，2，E(2X1)2E(X)12(2)15.(2)若随机变量 X的概率分布密度函数是，(x)12 2e?x2?28(xR)，则 E(2X1)_.主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第

23、十章概 率（文）课时跟踪检测题型二利用正态曲线的对称性求概率典例3(1)设随机变量XN(3,1)，若P(X4)p，则P(2X4)()解析：选C由正态密度曲线的对称性知 P(X2)p，故P(2X4)1P(X2)P(X4)12p.故选C.A.12p B1p C12p D.12p 主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第十章概 率（文）课时跟踪检测(2)设随机变量X服从正态分布N(2,9)，若P(Xc1)P(Xc1)，则c_.解析：2 2，由正态分布的定义知其图象关于直线x2 对称，于是c1c122，c2.主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第十章概 率（文）课时跟踪检测题型三

24、利用正态分布进行估计典例4在某市组织的一次数学竞赛中，全体参赛学生的成绩近似服从正态分布N(60,100)，已知成绩在90分以上的学生有13人则此次参加竞赛的学生共有_人(P(3X3)0.997 4)解析：10 000 设学生的得分情况为随机变量X，XN(60,100)则 60，10.又 P(30X90)P(6031090)121P(30X90)0.001 3，此次参加竞赛的学生总数为130.001 310 000.主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第十章概 率（文）课时跟踪检测1在正态分布N(，2)中，的意义分别是期望和标准差在正态分布曲线中确定曲线的位置，而 确定曲线的形状如

25、果给出两条正态分布曲线，我们可以根据正态分布曲线的位置和形状判别相应的和的大小关系2对正态分布曲线的性质考查最多的是其对称性，即正态分布曲线关于x对称，也可以推广到P(0)P(0)主干回顾主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第十章概 率（文）课时跟踪检测课时跟踪检测学科素能 增分宝典主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第十章概 率（文）课时跟踪检测规范答题系列之(十四)正态分布综合题的答题规范典例(12分)佛山某学校的教室统一使用“佛山照明”的一种灯管，已知这种灯管使用寿命(单位：月)服从正态分布N(，2)，且使用寿命不少于12个月的概率为0.8，使用寿命不少于24个月

26、的概率为0.2.求这种灯管的平均使用寿命；假设一间功能室一次性换上 4支这种新灯管，使用 12个月时进行一次检查，将已经损坏的灯管换下(中途不更换)，求至少2支灯管需要更换的概率思路点拨(1)利用正态曲线的对称性求；(2)利用独立重复试验概率公式求解主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第十章概 率（文）课时跟踪检测规范解答因为N(，2)，P(12)0.8，P(24)0.2，所以P(12)0.2，3分显然P(12)P(24)即每支这种灯管的平均使用寿命是18个月.6分每支灯管使用12个月时已经损坏的概率为 10.80.2.7分假设使用12个月时该功能室需要更换的灯管数量为 支，则B(

27、4,0.2)，9分故至少2支灯管需要更换的概率为由正态密度曲线的对称性可知 1224218.5 分 P1P(0)P(1)1C040.84C140.830.21113625.12 分 主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第十章概 率（文）课时跟踪检测答题模板解与正态分布有关的综合问题的步骤：第一步：判断题目为正态分布问题；第二步：确定正态分布中的参数、2；第三步：根据对称性求概率或求参数的值；第四步：根据概率解决其他问题；第五步：反思回顾查看关键点、易错点和答题规范主干回顾夯实基础考点技法全面突破学科素能增分宝典第十章概 率（文）课时跟踪检测课时跟踪检测（七十一）温馨提示：请点击按扭进入WORD文档作业谢谢观看THE END