最新精编高中人教版选修2-3高中数学2.3.2离散型随机变量的方差公开课优质课教学设计

§2.3.2离散型随机变量的方差

教学目标:

知识与技能:了解离散型随机变量的方差、标准差的意义,会根据离散型随机变量的分布列求出方差或标准差。

过程与方法:了解方差公式“D(aξ+b)=a2Dξ”,以及“若ξ~Β(n,p),则Dξ=np(1—p)”,并会应用上述公式计算有关随机变量的方差 。

情感、态度与价值观:承前启后,感悟数学与生活的和谐之美 ,体现数学的文化功能与人文价值。

教学重点:离散型随机变量的方差、标准差 教学难点:比较两个随机变量的期望与方差的大小,从而解决实际问题 授课类型:新授课 课时安排:1课时 教学过程: 一、复习引入:

1. 期望的一个性质: E(a??b)?aE??b 2.若ξB(n,p),则Eξ=np

二、讲解新课: 1. 方差:

对于离散型随机变量ξ,如果它所有可能取的值是x1,x2,…,xn,…,且取这些值的概率分别是p1,p2,…,pn,…,那么,

D?=(x1?E?)2?p1+(x2?E?)2?p2+…+(xn?E?)2?pn+…

称为随机变量ξ的均方差,简称为方差,式中的E?是随机变量ξ的期望.

2. 标准差:

D?的算术平方根D?叫做随机变量ξ的标准差,记作??.

3.方差的性质:

(1)D(a??b)?a2D?; (2)D??E?2?(E?)2;

(3)若ξ~B(n,p),则D??np(1-p)

三、讲解范例:

例1.随机抛掷一枚质地均匀的骰子,求向上一面的点数的均值、方差和标准差.

解:抛掷散子所得点数X 的分布列为

ξ P 从而

111111EX?1??2??3??4??5??6??3.5;

6666661 1 62 1 63 1 64 1 65 1 66 1 61111DX?(1?3.5)2??(2?3.5)2??(3?3.5)2??(4?3.5)2?6666

11?(5?3.5)2??(6?3.5)2??2.9266?X?DX?1.71.

例2.有甲乙两个单位都愿意聘用你,而你能获得如下信息:

甲单位不同职位月工资1200 1400 1600 1800 X1/元 获得相应职位的概率P1

乙单位不同职位月工资1000 1400 1800 2000 X2/元 获得相应职位的概率P2 0.4 0.3 0.2 0.1 0.4 0.3 0.2 0.1 根据工资待遇的差异情况,你愿意选择哪家单位?

解:根据月工资的分布列,利用计算器可算得 EX1 = 1200×0.4 + 1 400×0.3 + 1600×0.2 + 1800×0.1 = 1400 ,

DX1 = (1200-1400) 2 ×0. 4 + (1400-1400 ) 2×0.3 + (1600 -1400 )2×0.2+(1800-1400) 2×0. 1 = 40 000 ;

EX2=1 000×0.4 +1 400×0.3 + 1 800×0.2 + 2200×0.1 = 1400 ,

DX2 = (1000-1400)2×0. 4+(1 400-1400)×0.3 + (1800-1400)2×0.2 + (2200-1400 )2×0.l = 160000 .

因为EX1 =EX2, DX1

例3.设随机变量ξ的分布列为

ξ 1 2 … n P 求Dξ 1 n1 n… 1 nn?1n2-1 解:(略)E??, D?? 212例4.已知离散型随机变量?1的概率分布为

?1 P 1 1 72 1 73 1 74 1 75 1 76 1 77 1 7离散型随机变量?2的概率分布为

?2 P 3.7 1 73.8 1 73.9 1 74 1 74.1 1 74.2 1 74.3 1 7求这两个随机变量期望、均方差与标准差 解:E?1?1?111?2??????7??4; 777111D?1?(1?4)2??(2?4)2??????(7?4)2??4;??1?D?1?2 777111E?2?3.7??3.8??????4.3??4;

777D?2=0.04, ??2?D?2?0.2.

四、课堂练习:

1 .已知?~B?n,p?,E??8,D??1.6,则n,p的值分别是( ) A.100和0.08; B.20和0.4; C.10和0.2; D.10和0.8 答案:1.D 2. 一盒中装有零件12个,其中有9个正品,3个次品,从中任取一个,如果每次取出次品就不再放回去,再取一个零件,直到取得正品为止.求在取得正品之前已取出次品数的期

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