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第7周每周一课:离散型随机变量的均值——范云
发布时间:2022-04-03   点击:   来源:原创   录入者:范云

一、教学目标

1、知识与技能目标:掌握均值的概念,计算方法,能处理实际问题中的均值问题;

2、过程与方法目标:处理实际问题时掌握分类讨论的思想,形成数学建模的意识;

3、情感态度价值观目标:在民主和谐的课堂氛围中体验学习的乐趣。

二、教学重难点

实际问题中均值的运算问题

三、教学过程

1、情境引入:

设有12个西瓜,其中重5 kg的有4个,重6 kg的有3个,重7 kg的有5个.

[问题] (1)任取一个西瓜,用X表示这个西瓜的重量,试想X可以取哪些值?

               (2)X取上述值时对应的概率分别是多少?

               (3)试想每个西瓜的平均重量该如何求?

2、数学建构

 离散型随机变量的均值

一般地,随机变量X的概率分布如表所示,

X

x1

x2

xn

概率p

p1

p2

pn

其中pi0i12,…,np1p2+…+pn1.我们将E(X)μp1x1p2x2+…+pnxn称为随机变量X的均值或数学期望.


3、例题讲解

[1] 猜歌名游戏是根据歌曲的主旋律制成的铃声来猜歌名.某嘉宾参加猜歌名节目,猜对每首歌曲的歌名相互独立,猜对三首歌曲ABC歌名的概率及猜对时获得相应的公益基金如表所示.

歌曲

A

B

C

猜对的概率

0.8

0.6

0.4

获得的公益基金额/

1   000

2   000

3   000

规则如下:按照ABC的顺序猜,只有猜对当前歌曲的歌名才有资格猜下一首.求嘉宾获得的公益基金总额X的分布列及均值.


求离散型随机变量均值的一般步骤

第一步是“判断取值”,即判断随机变量的所有可能取值;

第二步是“探求概率”,即求出随机变量取每个值时的概率;

第三步是“写分布列”,即按规范形式写出分布列,并注意用分布列的性质检验所求的分布列或某事件的概率是否正确;

第四步是求均值,利用均值的定义求均值. 


[跟踪训练]

某地举办知识竞赛,组委会为每位选手都备有10道不同的题目,其中有6道艺术类题目,2道文学类题目,2道体育类题目,每位选手从给定的10道题中不放回地随机抽取3次,每次抽取一道题,回答完一道题后,再抽取下一道题进行回答.

(1)求某选手在3次抽取中,只有第一次抽到的是艺术类题目的概率;

(2)求某选手抽到体育类题目的次数X的均值.


[2] (1)X的分布列为

X

x1

x2

xn

P

p1

p2

pn

证明:E(aXb)aE(X)b

(2)根据(1)的结论,若X的概率分布列为

X

2

1

0

1

2

P




m


Y=-2X,求E(Y)


                                     与离散型随机变量性质有关问题的解题思路

若给出的随机变量ξX的关系为ξaXbab为常数.一般思路是先求出E(X)再利用公式E(aXb)aE(X)bE(ξ).也可以利用X的分布列得到ξ的分布列,关键是由X的取值计算ξ的取值,对应的概率相等,再由定义法求得E(ξ) 


[跟踪训练]

1.已知随机变量X的分布列为

X

1

0

1

P



m

ηaX3E(η)=,则a(  )

2.已知某一随机变量X的概率分布列如下,且E(X)6.3.

X

4

a

9

P

0.5

0.1

b

 (1)b(2)a(3)η2X3,求E(η)


4、课堂小结


反思:离散型随机变量的均值是本章节的重要内容,为后续方差、标准差的学习奠定基础。在这一节的学习过程中,学生的难点还是在于面对一些具体问题时,概率分布列的求解有困难,导致均值的求解错误,所以还是要帮助学生具体问题具体分析,把概率分布列搞明白,这样期望的求解也就水到渠成。另外,例2中期望的性质也至关重要,老师们要把性质的证明讲透,防止学生把数学的学习变成机械的记忆,知其然还要知其所以然。

 

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