1、
,尚,*,2.3.2,离散型随机变量的方差(一),高二数学 选修,2-3,银川九中 李尚怀,尚,一、复习回顾,1,、离散型随机变量的数学期望,2,、数学期望的性质,数学期望是反映离散型随机变量的平均水平,尚,3,、如果随机变量,X,服从两点分布为,X,1,0,P,p,1p,则,4,、如果随机变量,X,服从二项分布,即,X,B,(,n,p,),则,5,、,如果随机变量,X,服从超几何分布,,即,X,H,(,n,M,N,)则,尚,二、探究引入,要从两名同学中挑选出一名,代表班级参加射击比赛,.,根据以往的成绩记录,第一名同学击中目标靶的环数,的分布列为,P,5,6,7,8,9,10,0.03
2、0.09,0.20,0.31,0.27,0.10,第二名同学击中目标靶的环数 的分布列为,P,5,6,7,8,9,0.01,0.05,0.20,0.41,0.33,请问应该派哪名同学参赛?,发现两个均值相等,因此只根据均值不能区分这两名同学的射击水平,.,尚,三、新课分析,(一)、随机变量的方差,(,1,),分别画出 的分布列图,.,O,5,6,7,10,9,8,P,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,O,5,6,7,9,8,P,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,(,2,),比较两个分布列图形,哪一名同学的成绩更稳定?,思考,除平均中靶环数以外,还有其他刻画两名同学各自,射击特点的
3、指标吗?,第二名同学的成绩更稳定,.,1,、定性分析,尚,2,、定量分析,思考,怎样定量刻画随机变量的稳定性?,(,1,),样本的稳定性是用哪个量刻画的?,方差,(,2,),能否用一个与样本方差类似的量来刻画随机变量,的稳定性呢?,(,3,),随机变量,X,的方差,尚,某人射击,10,次,所得环数分别是:,1,,,1,,,1,,,1,,,2,,,2,,,2,,,3,,,3,,,4,;则所得的,平均环数,是多少?,(,二,),、互动探索,X,1,2,3,4,P,尚,某人射击,10,次,所得环数分别是:,1,,,1,,,1,,,1,,,2,,,2,,,2,,,3,,,3,,,4,;则这组数据的,方
4、差,是多少?,加权平均,反映这组数据相对于平均值的集中程度的量,尚,离散型随机变量取值的方差,一般地,若离散型随机变量,X,的概率分布为:,则称,为随机变量,X,的,方差,。,称,为随机变量,X,的,标准差,。,它们都是反映离散型随机变量偏离于均值的平均程度的量,它们的值越小,则随机变量偏离于均值的平均程度越小,即越集中于均值。,尚,3,、对方差的几点说明,(,1,),随机变量的方差和标准差都反映了随机变量取值,偏离于均值的平均程度,.,方差或标准差越小,则随,机变量偏离于均值的平均程度越小,.,说明:随机变量,集中的位置,是随机变量的,均值,;方差或标,准差这种度量指标是一种,加权平均,的度
5、量指标,.,(,2,),随机变量的方差与样本的方差有何联系与区别?,随机变量的方差是常数,,而,样本的方差,是随着样本的不同,而,变化,的,因此样本的方差是随机变量,.,对于简单随机样本,随着样本容量的增加,样本方差越来,越接近总体方差,因此常用样本方差来估计总体方差,.,尚,四、基础训练,1,、已知随机变量,X,的分布列,X,0,1,2,3,4,P,0.1,0.2,0.4,0.2,0.1,求DX和X。,解:,尚,2,、若随机变量,X,满足,P,(,X,c,),1,,,其中,c,为常数,求,EX,和,DX,。,解:,X,c,P,1,离散型随机变量,X,的分布列为:,EXc1c,DX(cc),2
6、10,尚,五、方差的应用,例,1,:甲、乙两名射手在同一条件下射击,所得环数,X,1,,,X,2,分布列如下:,用,击中环数的期望与方差分析比较两名射手的射击水平。,X,1,8,9,10,P,0.2,0.6,0.2,X,2,8,9,10,P,0.4,0.2,0.4,解:,表明甲、乙射击的平均水平没有差别,在多次射击中平均得分差别不会很大,但甲通常发挥比较稳定,多数得分在,9,环,而乙得分比较分散,近似平均分布在,8,10,环。,尚,问题,1,:如果你是教练,你会派谁参加比赛呢?,问题,2,:如果其他对手的射击成绩都在,8,环左右,应派哪一名选手参赛?,问题,3,:如果其他对手的射击成绩都在,
7、9,环左右,应派哪一名选手参赛?,X,1,8,9,10,P,0.2,0.6,0.2,X,2,8,9,10,P,0.4,0.2,0.4,尚,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,X,1,/,元,1200,1400,1600,1800,获得相应职位的概,率,P,1,0.4,0.3,0.2,0.1,乙单位不同职位月工资,X,2,/,元,1000,1400,1800,2200,获得相应职位的概,率,P,2,0.4,0.3,0.2,0.1,根据工资待遇的差异情况,你愿意选择哪家单位?,尚,解:,在两个单位工资的数学期望相等的情况下,如果认为自己能力很强,应选择
8、工资方差大的单位,即乙单位;如果认为自己能力不强,就应选择工资方差小的单位,即甲单位。,尚,相关练习:,3,、有一批数量很大的商品,其中次品占,1,,现从中任意地连续取出,200,件商品,设其次品数为,X,,求,EX,和,DX,。,117,10,0.8,2,1.98,尚,4.,(,07,全国)某商场经销某商品,根据以往资料统计,顾客采用的分起付款期数 的分布列为:,1,2,3,4,5,P,0.4,0.2,0.2,0.1,0.1,商场经销一件该商品,采用,1,期付款,其利润为,200,元,分,2,期或,3,期付款,其利润为,250,元,分,4,期或,5,期付款,其利润为,300,元,表示经销一件
9、该商品的利润。,(,1,)求事件,A,:”,购买该商品的,3,位顾客中,至少有一位采用,1,期付款”的概率,P(A),;,(,2,),求 的分布列及期望,E,。,尚,5.,根据统计,一年中一个家庭万元以上的财产被盗的概率为,0.01,,保险公司开办一年期万元以上家庭财产保险,参加者需交保险费,100,元,若在一年以内,万元以上财产被盗,保险公司赔偿,a,元(,a100,),问,a,如何确定,可使保险公司期望获利?,尚,六、课堂小结,1,、离散型随机变量取值的方差、标准差及意义,2,、记住几个常见公式,若,XH(n,M,N,),则,D(X,),尚,0.03,0.97,P,1000a,1000,E
10、 =10000.03a0.07a,得a10000,故,最大定为,10000,元。,课后练习:,1,、若保险公司的赔偿金为,a,(,a,1000,),元,为使保险公司收益的期望值不低于,a,的百分之七,则保险公司应将最大赔偿金定为多少元?,尚,2,、射手用手枪进行射击,击中目标就停止,否则继续射击,他射中目标的概率是,0.7,若枪内只有,5,颗子弹,求射击次数的期望。,(,保留三个有效数字,),0.3,4,0.3,3,0.7,0.3,2,0.7,0.3,0.7,0.7,p,5,4,3,2,1,E =,1.43,尚,3,计算,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,P,6,5,4,3,2,1,X,从而,;,.,尚,






