高中数学选修2-3 2.3.2离散型随机变量的方差

任丘一中数学新授课导学案

§2.3.2离散型随机变量的方差

编者:史亚军

学习目标 理解随机变量方差的概念

教学重点:离散型随机变量的方差的概念及求法; 教学难点:离散型随机变量的方差的概念及求法;

学习过程 使用说明: (1)预习教材P32~ P36,用红色笔画出疑惑之处,并尝试完成下列问题,总结规律方法;

(2)用严谨认真的态度完成导学案中要求的内容; (3)不做标记的为C级,标记★为B级,标记★★为A级。

预习案(20分钟)

一.创设情景

要从两名同学中挑出一名,代表班级参加射击比赛。根据以往的成绩记录,第一名同学与第二名同学击中目标靶的环数X1与X2的分布列为:

X1 P

5 0.03 6 0.09 7 0.20 8 0.31 9 0.27 10 0.10 X2 P 5 0.04 6 0.06 7 0.09 8 0.28 9 0.29 请问应该派哪名同学参赛?能不能比根据均值来判定呢?我们还有没有其他的方法来刻画随机变量的特点呢?

二.新知导学

【知识点一】离散型随机变量的方差

设离散型随机变量X的分布列为

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目标引领方向,奋斗点亮人生

X P x1 x2 p2 … … xi pi … … xn pn p1 则(xi?EX)2描述了xi (?i?1,2,?,n?)相对于均值EX的偏离程度,

而DX?

n??(xi?EX)2pi为这些偏离程度的加权平均,刻画了随机变量X与其均值

i?1EX的平均偏离程度。我们称DX为随机变量X的方差,其算术平方根DX为随机变

量X的标准差。

思考1:随机变量的方差与标准差都反映了随机变量取值的 .

DX越小,稳定性越 ,波动越 .

思考2:随机变量的方差与样本的方差有何联系与区别?

思考3:试证明以下结论 ① 若X服从两点分布,则DX?p(1?p)

② 若X?B?n,p?,则DX?np(1?p) ③D(aX?b)?a2DX

思考4:求归纳求随机变量的方差的方法?

探究案(30分钟)

三.典例探究 【典例一】离散型随机变量的方差 例1-1:已知随机变量X的分布列为:

X P 0 0.1 1 0.2 2 0.3 3 0.2 4 0.1 5 0.1 (1)求随机变量X的均值、方差和标准差? (2)若随机变量???2X?3,求随机变量?的均值、方差和标准差?

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任丘一中数学新授课导学案

例1-2:设?~B(n,p),且E?X??12,D?X??4,则n与p的值分别为多少?

例1-3:运动员投篮时命中率P?0.6 (1)求一次投篮时命中次数?的期望与方差; (2)求重复5次投篮时,命中次数?的期望与方差.

例1-4:有一批零件共10个合格品,2个不合格品,安装机器时从这批零件中任选一个,取到合格品才能安装;若取出的是不合格品,则不再放回 (1)求最多取2次零件就能安装的概率;

(2)求在取得合格品前已经取出的次品数?的分布列,并求出?的期望E?和方差D?.

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