应用举例 一、
应用特点
1、离散型随机变量的期望与方差的求法
2、离散型随机变量的期望与方差的性质及应用
3、期望与方差在实际问题中的应用 二、案例示范
(回味相关知识与方法,寻找解题办法,若有困难,可以参考“提示”,还有困难,可以参考“解答”或倾听老师的分析示范)
1、
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`xi`,求`Exi,Dxi.`先求随机变量的分布列,再用期望和方差公式求`Exi和Dxi`.
提示 |
示范 |
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(提示内容) |
解:`xi的取值有3种可能:6或9或12,`
`P(xi=6)=(C_8^3)/(C_10^3)=7/15,`
`P(xi=9)=(C_8^2C_2^1)/(C_10^3)=7/15,`
`P(xi=12)=(C_8^1C_2^2)/(C_10^3)=1/15,`
`Dxi=7/15(6-7.8)^2+7/15(9-7.8)^2+1/15(12-7.8)^2=3.36`
评说:分布列、期望、方差“三步曲”是解离散型随机变量问题的常规思路.期望和方差的求法要记住,对一些典型的随机变量的期望和方差也要记住. |
2、
一盒中装有零件12个,其中有9个正品,从中任取一个,如果每次取出次品就不再放回去,再取一个零件,直到取得正品为止,求在取得正品之前已取出次品数的期望.
提示 |
示范 |
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此题为几何分布,利用几何分布的相关知识即可求解. |
解:设取得正品之前取出的次品数为`xi,显然xi`所有可能取的值为0,1,2,3.
`当xi=0时,即第取得正品,试验停止,则P(xi=0)=9/12=3/4,`
`当xi=1时,即第一次取得次品,第二次取得正品,试验停止,则P(xi=1)=3/12xx9/11=9/44,`
`当xi=2时,第一,二次取得次品,第三次取得正品,试验停止,则P(xi=2)=3/12xx2/11xx9/10=9/220,`
`当xi=3时,即第一,二,三次取得次品,第四次取得正品,试验停止,则P(xi=3)=3/12xx2/11xx1/10xx9/9=1/220`
`.:Exi=0xx3/4+1xx9/44+2xx9/220+3xx1/220=3/10`
评说:正确识别分布列的类型是解决有关概率问题的关键步骤. |
3、
一次数学测验由25个选择题构成,每个选择题有4个选项,其中有且仅有一个选项是正确的,每个选择正确答案得4分,不作出选择或选错的不得分,满分100分,某学生造对任一题的概率为0.8,求此学生在这一次测验中的成绩的期望与方差.
提示 |
示范 |
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此题为独立重复试验问题,可利用公式直接计算. |
解:用xi表示这个学生在这次数学测验中选择了正确答案的
题个数,`eta表示成绩,则eta~(25,0.8),`
`.:Exi=25xx0.8=20`
`Dxi=25xx0.8xx0.2=4`,
`Eeta=E(4xi)=4Exi=4xx20=80`,
`Deta=D(4xi)=16Dxi=16xx4=64`.
此学生在这一次测验中的成绩的期望和方差分别是80和60
评说:对于服从二项分布的随机变量,即`xi~B(n,p),有Dxi=np(1-p)` |
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