高中数学选修2-3优质ppt课件：2.3.2-离散型随机变量的方差

2.3.2,离散型随机变量的方差,第二章,2.3,离散型随机变量的均值与方差,2.3.2离散型随机变量的方差第二章 2.3 离散,学习目标,1.,理解取有限个值的离散型随机变量的方差及标准差的概念,.,2.,能计算简单离散型随机变量的方差，并能解决一些实际问题,.,3.,掌握方差的性质，以及两点分布、二项分布的方差的求法，会利用公式求它们的方差,.,学习目标,题型探究,问题导学,内容索引,当堂训练,题型探究问题导学内容索引当堂训练,问题导学,问题导学,知识点一方差、标准差的定义及方差的性质,甲、乙两名工人加工同一种零件，两人每天加工的零件数相等，所得次品数分别为,X,和,Y,，,X,和,Y,的分布列如下：,知识点一方差、标准差的定义及方差的性质甲、乙两名工人加工同,思考,1,试求,E,(,X,),，,E,(,Y,).,答案,思考1试求E(X)，E(Y).答案,思考,2,能否由,E,(,X,),与,E,(,Y,),的值比较两名工人技术水平的高低？,答案,答案,不能，因为,E,(,X,),E,(,Y,).,思考2能否由E(X)与E(Y)的值比较两名工人技术水平的高,思考,3,试想用什么指标衡量甲、乙两工人技术水平的高低？,答案,答案,方差,.,思考3试想用什么指标衡量甲、乙两工人技术水平的高低？答案答,(1),方差及标准差的定义,设离散型随机变量,X,的分布列为,梳理,X,x,1,x,2,x,i,x,n,P,p,1,p,2,p,i,p,n,方差：,D,(,X,),；,标准差：,.,(1)方差及标准差的定义梳理Xx1x2xixnPp1p2,(2),方差与标准差的意义,随机变量的方差和标准差都反映了随机变量的取值偏离于均值的平均程度,.,方差或标准差,，则随机变量偏离于均值的平均程度,.,(3),方差的性质：,D,(,aX,b,),.,越小,越小,a,2,D,(,X,),(2)方差与标准差的意义越小越小a2D(X),知识点二两点分布与二项分布的方差,X,X,服从两点分布,X,B,(,n,，,p,),D,(,X,),(,其中,p,为成功概率,),_,p,(1,p,),np,(1,p,),知识点二两点分布与二项分布的方差XX服从两点分布XB(n,题型探究,题型探究,例,1,已知,X,的分布列如下：,解答,类型一求随机变量的方差与标准差,(1),求,X,2,的分布列；,例1已知X的分布列如下：解答类型一求随机变量的方差与标准,从而,X,2,的分布列为,从而X2的分布列为,(2),计算,X,的方差；,解答,(2)计算X的方差；解答,(3),若,Y,4,X,3,，求,Y,的均值和方差,.,解,因为,Y,4,X,3,，,所以,E,(,Y,),4,E,(,X,),3,2,，,D,(,Y,),4,2,D,(,X,),11.,解答,(3)若Y4X3，求Y的均值和方差.解因为Y4X3,方差的计算需要一定的运算能力，公式的记忆不能出错！在随机变量,X,2,的均值比较好计算的情况下，运用关系式,D,(,X,),E,(,X,2,),E,(,X,),2,不失为一种比较实用的方法,.,另外注意方差性质的应用，如,D,(,aX,b,),a,2,D,(,X,).,反思与感悟,方差的计算需要一定的运算能力，公式的记忆不能出错！在随机变量,跟踪训练,1,已知,的分布列为,(1),求方差及标准差；,解答,跟踪训练1已知的分布列为(1)求方差及标准差；解答,高中数学选修2-3优质ppt课件：2,(2),设,Y,2,E,(,),，求,D,(,Y,).,解,Y,2,E,(,),，,D,(,Y,),D,(2,E,(,),2,2,D,(,),4,384,1 536.,解答,(2)设Y2E()，求D(Y).解Y2E(,例,2,某厂一批产品的合格率是,98%.,(1),计算从中抽取一件产品为正品的数量的方差；,解,用,表示抽得的正品数，则,0,1.,服从两点分布，且,P,(,0),0.02,，,P,(,1),0.98,，,所以,D,(,),p,(1,p,),0.98,(1,0.98),0.019 6.,类型二两点分布与二项分布的方差,解答,例2某厂一批产品的合格率是98%.解用表示抽得的正品数,(2),从中有放回地随机抽取,10,件产品，计算抽出的,10,件产品中正品数的方差及标准差,.,解,用,X,表示抽得的正品数，则,X,B,(10,0.98),，,所以,D,(,X,),10,0.98,0.02,0.196,，,解答,(2)从中有放回地随机抽取10件产品，计算抽出的10件产品中,解此类问题，首先要确定正确的离散型随机变量，然后确定它是否服从特殊分布，若它服从两点分布，则其方差为,p,(1,p,),；若其服从二项分布，则其方差为,np,(1,p,)(,其中,p,为成功概率,).,反思与感悟,解此类问题，首先要确定正确的离散型随机变量，然后确定它是否服,跟踪训练,2,(1),已知随机变量,X,服从二项分布,B,(,n,，,p,),，若,E,(,X,),30,，,D,(,X,),20,，则,p,_.,答案,解析,跟踪训练2(1)已知随机变量X服从二项分布B(n，p)，若,解析,答案,例,3,甲、乙两名射手在一次射击中的得分为两个相互独立的随机变量,与,，且,，,的分布列如下：,类型三方差的实际应用,1,2,3,P,a,0.1,0.6,1,2,3,P,0.3,b,0.3,例3甲、乙两名射手在一次射击中的得分为两个相互独立的随机变,(1),求,a,，,b,的值；,解,由离散型随机变量的分布列的性质，可知,a,0.1,0.6,1,，,所以,a,0.3.,同理，,0.3,b,0.3,1,，所以,b,0.4.,解答,(1)求a，b的值；解由离散型随机变量的分布列的性质，可知,(2),计算,，,的均值与方差，并以此分析甲、乙的射击技术状况,.,解,E,(,),1,0.3,2,0.1,3,0.6,2.3,，,E,(,),1,0.3,2,0.4,3,0.3,2.,D,(,),(1,2.3),2,0.3,(2,2.3),2,0.1,(3,2.3),2,0.6,0.81,，,D,(,),(1,2),2,0.3,(2,2),2,0.4,(3,2),2,0.3,0.6.,由于,E,(,),E,(,),，说明在一次射击中，甲的平均得分比乙高，但,D,(,),D,(,),，,说明在平均得分相差不大的情况下，甲得分的稳定性不如乙，,因此甲、乙两人射击技术水平都不够优秀，各有优势与劣势,.,解答,(2)计算，的均值与方差，并以此分析甲、乙的射击技术状况,(1),解题时可采用比较分析法，通过比较两个随机变量的均值和方差得出结论,.,(2),均值体现了随机变量取值的平均大小，在两种产品相比较时，只比较均值往往是不恰当的，还需比较它们的取值的离散型程度，即通过比较方差，才能准确地得出更恰当的判断,.,反思与感悟,(1)解题时可采用比较分析法，通过比较两个随机变量的均值和方,跟踪训练,3,已知甲、乙两名射手在每次射击中击中的环数均大于,6,，且甲射中,10,9,8,7,环的概率分别为,0.5,3,a,，,a,，,0.1,，乙射中,10,9,8,环的概率分别为,0.3,0.3,0.2.,(1),求,，,的分布列；,解答,跟踪训练3已知甲、乙两名射手在每次射击中击中的环数均大于6,解,依据题意知，,0.5,3,a,a,0.1,1,，,解得,a,0.1.,乙射中,10,9,8,环的概率分别为,0.3,0.3,0.2,，,乙射中,7,环的概率为,1,(0.3,0.3,0.2),0.2.,，,的分布列分别为,10,9,8,7,P,0.5,0.3,0.1,0.1,10,9,8,7,P,0.3,0.3,0.2,0.2,解依据题意知，0.53aa0.11，10987P,(2),求,，,的均值与方差，并以此比较甲、乙的射击技术,.,解,结合,(1),中,，,的分布列，可得,E,(,),10,0.5,9,0.3,8,0.1,7,0.1,9.2,，,E,(,),10,0.3,9,0.3,8,0.2,7,0.2,8.7,，,D,(,),(10,9.2),2,0.5,(9,9.2),2,0.3,(8,9.2),2,0.1,(7,9.2),2,0.1,0.96,，,D,(,),(10,8.7),2,0.3,(9,8.7),2,0.3,(8,8.7),2,0.2,(7,8.7),2,0.2,1.21.,E,(,),E,(,),，说明甲平均射中的环数比乙高,.,又,D,(,),D,(,Y,),，则自动包装机,_,的质量较好,.(,填,“,甲,”,或,“,乙,”,),答案,2,3,4,5,1,解析,解析,在均值相等的情况下，方差越小，说明包装的质量越稳定，所以自动包装机乙的质量较好,.,乙,4.有两台自动包装机甲与乙，包装质量分别为随机变量X，Y，已,5.,编号为,1,2,3,的三位学生随意入座编号为,1,2,3,的三个座位，每位学生坐一个座位，设与座位编号相同的学生的人数是,，求,E,(,),和,D,(,).,解答,2,3,4,5,1,5.编号为1,2,3的三位学生随意入座编号为1,2,3的三个,解,的所有可能取值为,0,1,3,，,0,表示三位同学全坐错了，有,2,种情况，即编号为,1,2,3,的座位上分别坐了编号为,2,3,1,或,3,1,2,的学生，,2,3,4,5,1,1,表示三位同学只有,1,位同学坐对了，,3,表示三位学生全坐对了，即对号入座，,解的所有可能取值为0,1,3，0表示三位同学全坐错了,所以,的分布列为,2,3,4,5,1,所以的分布列为23451,规律与方法,规律与方法,2.,求离散型随机变量,X,的均值、方差的步骤,(1),理解,X,的意义，写出,X,的所有可能的取值；,(2),求,X,取每一个值的概率；,(3),写出随机变量,X,的分布列；,(4),由均值、方差的定义求,E,(,X,),，,D,(,X,).,特别地，若随机变量服从两点分布或二项分布，可根据公式直接计算,E,(,X,),和,D,(,X,).,2.求离散型随机变量X的均值、方差的步骤,Thank You!,Thank You!,45,