《人教版 高中數(shù)學(xué)選修23 教案2.3.1離散型隨機(jī)變量的均值含反思》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《人教版 高中數(shù)學(xué)選修23 教案2.3.1離散型隨機(jī)變量的均值含反思(4頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、人教版高中數(shù)學(xué)精品資料
§2.3離散型隨機(jī)變量的均值與方差
§2.3.1離散型隨機(jī)變量的均值
教學(xué)目標(biāo):
知識(shí)與技能:了解離散型隨機(jī)變量的均值或期望的意義,會(huì)根據(jù)離散型隨機(jī)變量的分布列求出均值或期望.
過(guò)程與方法:理解公式“E(aξ+b)=aEξ+b”,以及“若ξB(n,p),則Eξ=np”.能熟練地應(yīng)用它們求相應(yīng)的離散型隨機(jī)變量的均值或期望。
情感、態(tài)度與價(jià)值觀:承前啟后,感悟數(shù)學(xué)與生活的和諧之美 ,體現(xiàn)數(shù)學(xué)的文化功能與人文價(jià)值。
教學(xué)重點(diǎn):離散型隨機(jī)變量的均值或期望的概念
教學(xué)難點(diǎn):根據(jù)離散型隨機(jī)變量的分布列求出均值或期望
授課類型:新授課
課時(shí)安
2、排:1課時(shí)
教學(xué)過(guò)程:
一、復(fù)習(xí)引入:
1.離散型隨機(jī)變量的二項(xiàng)分布:在一次隨機(jī)試驗(yàn)中,某事件可能發(fā)生也可能不發(fā)生,在n次獨(dú)立重復(fù)試驗(yàn)中這個(gè)事件發(fā)生的次數(shù)ξ是一個(gè)隨機(jī)變量.如果在一次試驗(yàn)中某事件發(fā)生的概率是P,那么在n次獨(dú)立重復(fù)試驗(yàn)中這個(gè)事件恰好發(fā)生k次的概率是
,(k=0,1,2,…,n,).
于是得到隨機(jī)變量ξ的概率分布如下:
ξ
0
1
…
k
…
n
P
…
…
稱這樣的隨機(jī)變量ξ服從二項(xiàng)分布,記作ξ~B(n,p),其中n,p為參數(shù),并記=b(k;n,p).
二、講解新課:
根據(jù)已知隨機(jī)變量的分布列,我們可以方便的得出隨機(jī)變量的某
3、些制定的概率,但分布列的用途遠(yuǎn)不止于此,例如:已知某射手射擊所得環(huán)數(shù)ξ的分布列如下
ξ
4
5
6
7
8
9
10
P
0.02
0.04
0.06
0.09
0.28
0.29
0. 22
在n次射擊之前,可以根據(jù)這個(gè)分布列估計(jì)n次射擊的平均環(huán)數(shù).這就是我們今天要學(xué)習(xí)的離散型隨機(jī)變量的均值或期望
根據(jù)射手射擊所得環(huán)數(shù)ξ的分布列,
我們可以估計(jì),在n次射擊中,預(yù)計(jì)大約有
次得4環(huán);
次得5環(huán);
…………
次得10環(huán).
故在n次射擊的總環(huán)數(shù)大約為
,
從而,預(yù)計(jì)n次射擊的平均環(huán)數(shù)約為
.
這是一個(gè)由射手射擊所得環(huán)
4、數(shù)的分布列得到的,只與射擊環(huán)數(shù)的可能取值及其相應(yīng)的概率有關(guān)的常數(shù),它反映了射手射擊的平均水平.
對(duì)于任一射手,若已知其射擊所得環(huán)數(shù)ξ的分布列,即已知各個(gè)(i=0,1,2,…,10),我們可以同樣預(yù)計(jì)他任意n次射擊的平均環(huán)數(shù):
….
1. 均值或數(shù)學(xué)期望:
一般地,若離散型隨機(jī)變量ξ的概率分布為
ξ
x1
x2
…
xn
…
P
p1
p2
…
pn
…
則稱 …… 為ξ的均值或數(shù)學(xué)期望,簡(jiǎn)稱期望.
2. 均值或數(shù)學(xué)期望是離散型隨機(jī)變量的一個(gè)特征數(shù),它反映了離散型隨機(jī)變量取值的平均水平
3. 平均數(shù)、均值:
一般地,在有限取值離散型隨機(jī)變量ξ
5、的概率分布中,令…,則有…,…,所以ξ的數(shù)學(xué)期望又稱為平均數(shù)、均值
4. 均值或期望的一個(gè)性質(zhì):
若(a、b是常數(shù)),ξ是隨機(jī)變量,則η也是隨機(jī)變量,它們的分布列為
ξ
x1
x2
…
xn
…
η
…
…
P
p1
p2
…
pn
…
于是……
=……)……)
=,
由此,我們得到了期望的一個(gè)性質(zhì):
5.若ξB(n,p),則Eξ=np
證明如下:
∵ ,
∴ 0×+1×+2×+…+k×+…+n×.
又∵ ,
∴ ++…++…+.
故
6、 若ξ~B(n,p),則np.
三、講解范例:
例1. 籃球運(yùn)動(dòng)員在比賽中每次罰球命中得1分,罰不中得0分,已知他命中的概率為0.7,求他罰球一次得分的期望
解:因?yàn)椋?
所以
例2. 一次單元測(cè)驗(yàn)由20個(gè)選擇題構(gòu)成,每個(gè)選擇題有4個(gè)選項(xiàng),其中有且僅有一個(gè)選項(xiàng)是正確答案,每題選擇正確答案得5分,不作出選擇或選錯(cuò)不得分,滿分100分學(xué)生甲選對(duì)任一題的概率為0.9,學(xué)生乙則在測(cè)驗(yàn)中對(duì)每題都從4個(gè)選擇中隨機(jī)地選擇一個(gè),求學(xué)生甲和乙在這次英語(yǔ)單元測(cè)驗(yàn)中的成績(jī)的期望
解:設(shè)學(xué)生甲和乙在這次英語(yǔ)測(cè)驗(yàn)中正確答案的選擇題個(gè)數(shù)分別是,則~ B(20,0.9),,
由于答對(duì)每題得5分
7、,學(xué)生甲和乙在這次英語(yǔ)測(cè)驗(yàn)中的成績(jī)分別是5和5所以,他們?cè)跍y(cè)驗(yàn)中的成績(jī)的期望分別是:
例3.隨機(jī)拋擲一枚骰子,求所得骰子點(diǎn)數(shù)的期望
解:∵,
=3.5
例4.隨機(jī)的拋擲一個(gè)骰子,求所得骰子的點(diǎn)數(shù)ξ的數(shù)學(xué)期望.
解:拋擲骰子所得點(diǎn)數(shù)ξ的概率分布為
ξ
1
2
3
4
5
6
P
所以
1×+2×+3×+4×+5×+6×
=(1+2+3+4+5+6)×=3.5.
拋擲骰子所得點(diǎn)數(shù)ξ的數(shù)學(xué)期望,就是ξ的所有可能取值的平均值.
四、課堂練習(xí):
1.
8、口袋中有5只球,編號(hào)為1,2,3,4,5,從中任取3球,以表示取出球的最大號(hào)碼,則( )
A.4; B.5; C.4.5; D.4.75
答案:C
2. 籃球運(yùn)動(dòng)員在比賽中每次罰球命中的1分,罰不中得0分.已知某運(yùn)動(dòng)員罰球命中的概率為0.7,求
⑴他罰球1次的得分ξ的數(shù)學(xué)期望;
⑵他罰球2次的得分η的數(shù)學(xué)期望;
⑶他罰球3次的得分ξ的數(shù)學(xué)期望.
3.設(shè)有m升水,其中含有大腸桿菌n個(gè).今取水1升進(jìn)行化驗(yàn),設(shè)其中含有大腸桿菌的個(gè)數(shù)為ξ,求ξ的數(shù)學(xué)期望.
五、小結(jié) :
(1)離散型隨機(jī)變量的期望,反映了隨機(jī)變量取值的平均水平;
(2)求離散型隨機(jī)變量ξ的期
9、望的基本步驟:
①理解ξ的意義,寫(xiě)出ξ可能取的全部值;
②求ξ取各個(gè)值的概率,寫(xiě)出分布列;
③根據(jù)分布列,由期望的定義求出Eξ 公式E(aξ+b)= aEξ+b,以及服從二項(xiàng)分布的隨機(jī)變量的期望Eξ=np
六、布置作業(yè):練習(xí)冊(cè)
七、板書(shū)設(shè)計(jì)(略)
八、教學(xué)反思:
(1)離散型隨機(jī)變量的期望,反映了隨機(jī)變量取值的平均水平;
(2)求離散型隨機(jī)變量ξ的期望的基本步驟:
①理解ξ的意義,寫(xiě)出ξ可能取的全部值;
②求ξ取各個(gè)值的概率,寫(xiě)出分布列;
③根據(jù)分布列,由期望的定義求出Eξ 公式E(aξ+b)= aEξ+b,以及服從二項(xiàng)分布的隨機(jī)變量的期望Eξ=np 。