3.2.3 离散型随机变量的数学期望 [学习目标] 1.通过实例理解离散型随机变量的数学期望的概念,能计算简单离散型随机变量的数学期望.2.理解离散型随机变量的数学期望的性质.3.掌握两点分布、二项分布与超几何分布的数学期望.4.会利用离散型随机变量的数学期望,反映离散型随机变量取值的平均水平,解决一些相关的实际问题. 一、离散型随机变量的数学期望 问题1 某商场为满足市场需求要将单价分别为18元/kg,24元/kg,36元/kg 的3种糖果按3∶2∶1的比例混合销售,其中混合糖果中每一颗糖果的质量都相等,如何对混合糖果定价才合理?假如从这种混合糖果中随机选取一颗,记X为这颗糖果的单价(元/kg),你能写出X的分布列吗? 知识梳理 离散型随机变量的数学期望 (1)离散型随机变量的数学期望的概念: 一般地,若离散型随机变量X的分布列为 X x1 x2 … xi … xn P p1 p2 … pi … pn 则称E(X)= 为X的数学期望或均值. (2)离散型随机变量的数学期望的意义: 离散型随机变量的数学期望刻画了这个离散型随机变量的 . 例1 某节目中有一个环节叫“超级猜猜猜”,规则如下:在这一环节中嘉宾需要猜三道题目,若三道题目中猜对一道题目可得1分,若猜对两道题目可得3分,要是三道题目全部猜对可得6分,若三道题目全部猜错,则扣掉4分.如果嘉宾猜对这三道题目的概率分别为且三道题目之间相互独立.求某嘉宾在该“猜题”环节中所得分数的分布列与数学期望. 反思感悟 求随机变量X的数学期望关键是写出分布列,一般分为四步 (1)确定X的可能取值; (2)计算出P(X=k); (3)写出分布列; (4)利用E(X)的计算公式计算E(X). 跟踪训练1 某地最近出台一项机动车驾照考试规定:每位考试者一年之内最多有4次参加考试的机会,一旦某次考试通过,即可领取驾照,不再参加以后的考试,否则就一直考到第4次为止.如果李明决定参加驾照考试,设他每次参加考试通过的概率依次为0.6,0.7,0.8,0.9,求在一年内李明参加驾照考试次数X的分布列和数学期望. 二、两点分布、二项分布、超几何分布的数学期望 知识梳理 1.两点分布:若X~B(1,p),则E(X)= . 2.二项分布:若X~B(n,p),则E(X)= . 3.超几何分布:若X~H(N,M,n),则E(X)= . 例2 为了解适龄民众对放开生三胎政策的态度,某市选取80后作为调查对象,随机调查了10人,其中打算生三胎的有4人,不打算生三胎的有6人. (1)从这10人中随机抽取3人,记打算生三胎的人数为ξ,求随机变量ξ的分布列和数学期望; (2)若以这10人的样本数据估计该市的总体数据,且以频率作为概率,从该市80后中随机抽取3人,记打算生三胎的人数为η,求随机变量η的分布列和数学期望. 反思感悟 求常见的几种分布的数学期望的关注点 (1)关键:根据题意准确判断分布类型. (2)计算:若题中离散型随机变量符合两点分布、二项分布、超几何分布,可直接代入公式求得数学期望. 跟踪训练2 中医药学是中国古代科学的瑰宝,也是打开中华文明宝库的钥匙.为了调查某地市民对中医药文化的了解程度,某学习小组随机向该地100位不同年龄段的市民发放了有关中医药文化的调查问卷,得到的数据如表所示: 成绩 年龄段 [0,20) [20,40) [40,60) [60,80) [80,100] 31~40岁 4 8 13 9 6 41~50岁 2 8 10 22 18 规定成绩在[0,60)内代表对中医药文化了解程度低,成绩在[60,100]内代表对中医药文化了解程度高. (1)从这100位市民中随机抽取1人,求抽到对中医药文化了解程度高的市民的频率; (2)将频率视为概率,现从该地41~50岁年龄段的市民中随机抽取3人,记X为对中医药文化了解程度高的人数,求X的分布列和数学期望. 三、数学期望的性质及综合应用 问题2 若X,Y都是一离散型随机变量,且Y=aX+b( ... ...
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