随机变量及其 概率分布
随机试验 一个试验如果满足下述条件: (1)试验可以在相同的条件下重复进行; (2)试验的所有结果是明确的且不止一个; (3)每次试验总是出现这些结果中的一个, 但在试验之前却不能肯定这次试验会出现哪 一个结果。 这样的试验就叫做一个随机试验,也简称 试验。
例(1)某人射击一次,可能出现哪些结果? 可能出现命中0环,命中1环,…, 命中10环等结果, 即可能出现的结果(环数)可以由0,1,……10 这11个数表示;
(2)某次产品检验,在含有4件 次品的100件产品中任意抽取4件, 那么其中含有的多少件次品? 其中含有的次品可能是0件,1件,2件,3件,4件,即可能出现的结果(次品数) 可以由0,1,2,3,4 这5个数表示
一、随机变量 的概念 在随机试验中,我们确定一个对应关系,使得每一个试验结果都用一个确定的数字表示,在这种对应关系下,数字随着试验结果的变化而变化。我们把这种变量称为随机变量.随机变量常用字母X,Y,z等 等表示. 或ξ,η
随机变量和函数有没有类似的地方?若有,你认为它们有哪些类似的地方?
在上面的射击、产品检验等例子中,对于随机变量可能取的值,我们可以一一列出,这样的随机变量叫做离散型随机变量.
电灯泡的使用寿命X是离散型随机变量吗? 连续型随机变量.
如果随机变量可以取某一区间内 的一切值,这样的随机变量叫做连 续型随机变量. 例如: 某林场树木最高达30米, 则此林场树木的高度是一个连续型随机变量。
注1:随机变量分为离散型随机变量和连续型随机变量。 注2:某些随机试验的结果不具备数量性质,但仍可以用数量来表示它。 注3: 若 是随机变量,则 (其中a、b是常数)也是随机变量 .
抛掷一枚骰子,设得到的点数为ξ,则ξ可能取的值有: 离散型随机变量的分布列 抛掷一枚骰子,设得到的点数为ξ,则ξ可能取的值有: 1,2,3,4,5,6 ξ 1 2 3 4 5 6 p 此表从概率的角度指出了随机变量在随机试验中取值的分布情况,称为随机变量ξ的概率分布.
P(ξ=xi)=Pi①,则称①为随机变量ξ的概率分布列,简称为ξ的分布列. 离散型随机变量的分布列 一般地,设离散型随机变量ξ可能取的 值为:x1,x2,……,xi,……. ξ取每一个xi(i=1,2,……)的概率 P(ξ=xi)=Pi①,则称①为随机变量ξ的概率分布列,简称为ξ的分布列.
上表称为随机变量ξ的概率分布表, 它和①都叫做随机变量ξ的概率分布. 也可将①用表的形式来表示 ξ X1 X2 … Xi P P1 P2 Pi 上表称为随机变量ξ的概率分布表, 它和①都叫做随机变量ξ的概率分布.
2.分布列的构成: ⑴列出随机变量ξ的所有取值; ⑵给出ξ的每一个取值的概率. 3.分布列的性质:
例.抛掷一个骰子,设得到的点数为ξ,则ξ的取 值情况如何?ξ取各个值的概率分别是什么? 例.连续抛掷两个骰子,得到的点数之和为ξ,则 p 1 2 3 4 5 6 例.连续抛掷两个骰子,得到的点数之和为ξ,则 ξ取哪些值?各个对应的概率分别是什么? ξ P 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
特殊的分布: “0 - 1”分布(两点分布): 特点:随机变量X的取值只有两种可能 记法:X~0-1分布或X~两点分布 “~”表示服从
练习. 某一射手射击所得环数ξ的分布列如下: 0.22 10 0.29 9 0.28 0.09 0.06 0.04 0.02 P 8 7 6 5 4 ξ 求(1)P(ξ≥7); (2)P(5≤ξ≤8); (3)P(ξ≥2).
例.设随机变量ξ的分布列如下: P 4 3 2 1 ξ 则a的值为 . 例.设随机变量ξ的分布列为 ,则a的为 .
例.从一批有10个合格品与3个次品的 产品中,一件一件地抽取产品,设各个产 品被抽到的可能性相同.每次抽取出的 产品都不放回此批产品,求直到取出一 个合格品为止时所需抽取次数X的概率 分布表.
变式1.从一批有10个合格品与3个次品的 产品中,一件一件地抽取产品,设各个产 品被抽到的可能性相同.每次取出的产品 都立即放回此批产品,然后再取,求直到 取出一个合格品时所需抽取次数Y的概率 分布表.
变式2.从一批有10个合格品与3个次品的 产品中,一件一件地抽取产品,设各个产 品被抽到的可能性相同.每次取出一件次 品后,总有一件合格品放进此批产品中, 求直到取出一个合格品为止时所需抽取 次数Z的概率分布表.
例.某同学向如图所示的圆形靶投掷飞镖, 飞镖落在靶外的概率为0.1,飞镖落在靶 内的各个点是随机的.已知圆形靶中三个 圆为同心圆,半径分别为20cm,10cm, 5cm,飞镖落在不同区域的环数如图所 示,设这位同学投掷一次得到的环数为X, 求随机变量X的分布列 10 9 8
例.一个袋中装有黑球和白球共7个,从中 任取2个球都是白球的概率为1/7,现在 甲、乙两人从袋中轮流摸取一球,甲先 取,乙后取,然后甲再取,……,取后 不放回,直到两人中有一人取到白球时 即终止,每个球在每一次被取出的机会 是等可能的 (1)求袋中原有白球的个数; (2)用X表示取球终止时所需要的取球次数, 求随机变量X的概率分布; (3)求甲取到白球的概率;
例.某大厦的一部电梯从底层出发后只能 在第18,19,20层停靠,若该电梯在底层 载有5位乘客,且每位乘客在这三层的 每一层下电梯的概率均为1/3,用X表示 这5位乘客在第20层下电梯的人数,求随 机变量X的分布列
课堂小结 1. 随机变量 如果随机试验的结果可以用一个变量来表示,那么这样的变量叫做随机变量.
1. 随机变量 2.离散型随机变量 课堂小结 对于随机变量可能取的值,我们可以按一定次序一一列出,这样的随机变量叫做离散型随机变量. 随机变量ξ的线性组合η=aξ+b(其中a、b是常数) 也是随机变量.
课堂小结 1. 随机变量 2.离散型随机变量 3.离散型随机变量的分布列 ξ X1 X2 … Xi P P1 P2 Pi
作业: P:52 4、6.