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课件网) 7.3 离散型随机变量的数字特征 7.3.2 离散型随机变量的方差 探究点一 求离散型随机变量的方差 探究点二 离散型随机变量的方差的性质 及应用 探究点三 均值、方差的实际应用 【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的方差的求法. 知识点一 离散型随机变量的方差 1.设离散型随机变量 的分布列为 … … 则称为随机变量 的方差,有时也记为 ,其算术平方根为随机变量的_____,记为 . 标准差 2.随机变量的方差和标准差都可以度量随机变量取值与其均值的偏离 程度,反映了随机变量取值的_____.方差或标准差越小,随机变 量的取值越_____;方差或标准差越大,随机变量的取值越_____. 离散程度 集中 分散 3.方差也可以用公式 计算. 4.两点分布的方差 若服从两点分布,则_____(其中 为成功概率). 【诊断分析】 判断正误.(请在括号中打“√”或“×”) (1)离散型随机变量的方差越大,随机变量越稳定.( ) × (2)离散型随机变量的方差反映了随机变量偏离期望的平均程度. ( ) √ (3)离散型随机变量的方差反映了 取值的波动水平.( ) √ 知识点二 方差的性质 _____,___( 是常数). 0 【诊断分析】 判断正误.(请在括号中打“√”或“×”) (1)如果是离散型随机变量,且,那么 , .( ) √ (2)若是常数,则 .( ) √ (3)若随机变量的方差,则 .( ) × 探究点一 求离散型随机变量的方差 例1 [2024·山东济宁高二期中] 甲、乙两人进行定点投篮游戏,投篮 者若投中,则继续投篮,否则由对方投篮.第一次由甲投篮,已知每 次投篮甲、乙命中的概率分别为, .在前3次投篮中,乙投篮的次数 记为,求随机变量 的分布列、数学期望和方差. 解:依题意, 的可能取值为0,1,2,, , , 所以 的分布列为 0 1 2 , . 变式 有10张卡片,其中8张标有数字2,2张标有数字5,从中随机地 抽取3张卡片,设3张卡片数字之和为,求 的均值和方差. 解:的可能取值为6,9, 表示取出的3张卡片上均标有2,则 . 表示取出的3张卡片上有2张标有2,1张标有5, 则 . 表示取出的3张卡片上有1张标有2,2张标有5,则 . 6 9 12 , . 的分布列为 [素养小结] 求离散型随机变量 的方差的步骤: (1)理解 的意义,明确其可能的取值. (2)判定 是否服从特殊分布(如两点分布等),若服从特殊分布, 则可利用公式直接求解;若不服从特殊分布,则继续下面步骤. (3)求 取每个值的概率. (4)写出 的分布列,并利用分布列性质检验. (5)求出,根据方差定义求 . 探究点二 离散型随机变量的方差的性质及应用 例2 (多选题)已知随机变量的分布列为, , 2,3,4,5.若 ,则下列说法正确的是( ) A.随机变量的均值为3 B.随机变量 的均值为3 C.随机变量的方差为2 D.随机变量 的方差为9 √ √ √ [解析] 由题可知,,, , , ,故 ,A正确; ,B正确; ,C正确; ,D错误.故选 . 变式 已知 的分布列为 0 1 (1)求,, ; 解: . . . (2)设,求, . 解:,, . [素养小结] 方差性质应用的关注点: (1)公式: . (2)优势:既避免了求随机变量 的分布列,又避免了涉 及大数的计算,从而简化了计算过程. 探究点三 均值、方差的实际应用 [探索] (1)离散型随机变量的方差和标准差反映了随机变量的 什么性质? 解:离散型随机变量的方差和标准差反映了随机变量取值偏离均值 的平均程度. (2)离散型随机变量的方差越大随机变量越稳定还是方差越小越稳定? 解:离散型随机变量的方差越小随机变量越稳定. 例3 为选拔奥运会射击选手,对甲、乙两名射手进行选拔测试.已知 甲、乙两名射手在一次 ... ...