2016_17學(xué)年高中數(shù)學(xué)2.1.1離散型隨機(jī)變量學(xué)案【新人教B版選修】.docx

2.1.1離散型隨機(jī)變量1.理解隨機(jī)變量及離散型隨機(jī)變量的含義.(重點(diǎn))2.了解隨機(jī)變量與函數(shù)的區(qū)別與聯(lián)系.(易混點(diǎn))3.會(huì)用離散型隨機(jī)變量描述隨機(jī)現(xiàn)象.(難點(diǎn))基礎(chǔ)初探教材整理離散型隨機(jī)變量閱讀教材P40練習(xí)以上部分，完成下列問題.1.隨機(jī)變量(1)定義：在試驗(yàn)中，試驗(yàn)可能出現(xiàn)的結(jié)果可以用一個(gè)變量X來表示，并且X是隨著試驗(yàn)的結(jié)果的不同而變化的，我們把這樣的變量X叫做一個(gè)隨機(jī)變量.(2)表示：隨機(jī)變量常用大寫字母X，Y，表示.2.離散型隨機(jī)變量如果隨機(jī)變量X的所有可能的取值都能一一列舉出來，則稱X為離散型隨機(jī)變量.判斷(正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”)(1)隨機(jī)變量的取值可以是有限個(gè)，也可以是無限個(gè).()(2)在拋擲一枚質(zhì)地均勻的硬幣試驗(yàn)中，“出現(xiàn)正面的次數(shù)”為隨機(jī)變量.()(3)隨機(jī)變量是用來表示不同試驗(yàn)結(jié)果的量.()(4)試驗(yàn)之前可以判斷離散型隨機(jī)變量的所有值.()(5)在擲一枚質(zhì)地均勻的骰子試驗(yàn)中，“出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)”是一個(gè)隨機(jī)變量，它有6個(gè)取值.()【解析】(1)因?yàn)殡S機(jī)變量的每一個(gè)取值，均代表一個(gè)試驗(yàn)結(jié)果，試驗(yàn)結(jié)果有限個(gè)，隨機(jī)變量的取值就有有限個(gè)，試驗(yàn)結(jié)果有無限個(gè)，隨機(jī)變量的取值就有無限個(gè).(2)因?yàn)閿S一枚硬幣，可能出現(xiàn)的結(jié)果是正面向上或反面向上，以一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)如正面向上的次數(shù)來描述這一隨機(jī)試驗(yàn)，那么正面向上的次數(shù)就是隨機(jī)變量，的取值是0,1.(3)因?yàn)橛呻S機(jī)變量的定義可知，該說法正確.(4)因?yàn)殡S機(jī)試驗(yàn)所有可能的結(jié)果是明確并且不只一個(gè)，只不過在試驗(yàn)之前不能確定試驗(yàn)結(jié)果會(huì)出現(xiàn)哪一個(gè)，故該說法正確.(5)因?yàn)閿S一枚質(zhì)地均勻的骰子試驗(yàn)中，所有可能結(jié)果有6個(gè)，故“出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)”這一隨機(jī)變量的取值為6個(gè).【答案】(1)(2)(3)(4)(5)質(zhì)疑手記預(yù)習(xí)完成后，請(qǐng)將你的疑問記錄，并與“小伙伴們”探討交流：疑問1： 解惑： 疑問2： 解惑： 疑問3： 解惑： 小組合作型隨機(jī)變量的概念 判斷下列各個(gè)量，哪些是隨機(jī)變量，哪些不是隨機(jī)變量，并說明理由.(1)北京國際機(jī)場(chǎng)候機(jī)廳中2016年5月1日的旅客數(shù)量；(2)2016年5月1日至10月1日期間所查酒駕的人數(shù)；(3)2016年6月1日濟(jì)南到北京的某次動(dòng)車到北京站的時(shí)間；(4)體積為1 000 cm3的球的半徑長.【精彩點(diǎn)撥】利用隨機(jī)變量的定義判斷.【自主解答】(1)旅客人數(shù)可能是0,1,2，出現(xiàn)哪一個(gè)結(jié)果是隨機(jī)的，因此是隨機(jī)變量.(2)所查酒駕的人數(shù)可能是0,1,2，出現(xiàn)哪一個(gè)結(jié)果是隨機(jī)的，因此是隨機(jī)變量.(3)動(dòng)車到達(dá)的時(shí)間可在某一區(qū)間內(nèi)任取一值，是隨機(jī)的，因此是隨機(jī)變量.(4)球的體積為1 000 cm3時(shí)，球的半徑為定值，不是隨機(jī)變量.隨機(jī)變量的辨析方法1.隨機(jī)試驗(yàn)的結(jié)果具有可變性，即每次試驗(yàn)對(duì)應(yīng)的結(jié)果不盡相同.2.隨機(jī)試驗(yàn)的結(jié)果具有確定性，即每次試驗(yàn)總是恰好出現(xiàn)這些結(jié)果中的一個(gè)，但在一次試驗(yàn)之前卻不能肯定這次試驗(yàn)會(huì)出現(xiàn)哪一個(gè)結(jié)果.如果一個(gè)隨機(jī)試驗(yàn)的結(jié)果對(duì)應(yīng)的變量具有以上兩點(diǎn)，則該變量即為隨機(jī)變量.再練一題1.(1)下列變量中，不是隨機(jī)變量的是()A.一射擊手射擊一次命中的環(huán)數(shù)B.標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，水沸騰時(shí)的溫度C.拋擲兩枚骰子，所得點(diǎn)數(shù)之和D.某電話總機(jī)在時(shí)間區(qū)間(0，T)內(nèi)收到的呼叫次數(shù)(2)10件產(chǎn)品中有3件次品，從中任取2件，可作為隨機(jī)變量的是()A.取到產(chǎn)品的件數(shù)B.取到正品的概率C.取到次品的件數(shù)D.取到次品的概率【解析】(1)B中水沸騰時(shí)的溫度是一個(gè)確定值.(2)A中取到產(chǎn)品的件數(shù)是一個(gè)常量不是變量，B，D也是一個(gè)定值，而C中取到次品的件數(shù)可能是0,1,2，是隨機(jī)變量.【答案】(1)B(2)C離散型隨機(jī)變量的判定指出下列隨機(jī)變量是否是離散型隨機(jī)變量，并說明理由.(1)某座大橋一天經(jīng)過的車輛數(shù)X；(2)某超市5月份每天的銷售額；(3)某加工廠加工的一批某種鋼管的外徑與規(guī)定的外徑尺寸之差；(4)江西九江市長江水位監(jiān)測(cè)站所測(cè)水位在(0,29這一范圍內(nèi)變化，該水位站所測(cè)水位.【精彩點(diǎn)撥】【自主解答】(1)車輛數(shù)X的取值可以一一列出，故X為離散型隨機(jī)變量.(2)某超市5月份每天銷售額可以一一列出，故為離散型隨機(jī)變量.(3)實(shí)際測(cè)量值與規(guī)定值之間的差值無法一一列出，不是離散型隨機(jī)變量.(4)不是離散型隨機(jī)變量，水位在(0,29這一范圍內(nèi)變化，不能按次序一一列舉.“三步法”判定離散型隨機(jī)變量1.依據(jù)具體情境分析變量是否為隨機(jī)變量.2.由條件求解隨機(jī)變量的值域.3.判斷變量的取值能否被一一列舉出來，若能，則是離散型隨機(jī)變量；否則，不是離散型隨機(jī)變量.再練一題2.一個(gè)袋中裝有5個(gè)白球和5個(gè)黑球，從中任取3個(gè)，其中所含白球的個(gè)數(shù)為. 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：62980032】(1)列表說明可能出現(xiàn)的結(jié)果與對(duì)應(yīng)的的值；(2)若規(guī)定抽取3個(gè)球中，每抽到一個(gè)白球加5分，抽到黑球不加分，且最后結(jié)果都加上6分，求最終得分的可能取值，并判定是否為離散型隨機(jī)變量.【解】(1)0123結(jié)果取得3個(gè)黑球取得1個(gè)白球，2個(gè)黑球取得2個(gè)白球，1個(gè)黑球取得3個(gè)白球(2)由題意可得：56，而可能的取值范圍為0,1,2,3，所以對(duì)應(yīng)的各值是：506,516,526,536.故的可能取值為6,11,16,21.顯然，為離散型隨機(jī)變量.探究共研型隨機(jī)變量的可能取值及試驗(yàn)結(jié)果探究1拋擲一枚質(zhì)地均勻的硬幣，可能出現(xiàn)正面向上、反面向上兩種結(jié)果.這種試驗(yàn)結(jié)果能用數(shù)字表示嗎？【提示】可以.用數(shù)字1和0分別表示正面向上和反面向上.探究2在一塊地里種10棵樹苗，設(shè)成活的樹苗數(shù)為X，則X可取哪些數(shù)字？【提示】X0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10.探究3拋擲一枚質(zhì)地均勻的骰子，出現(xiàn)向上的點(diǎn)數(shù)為，則“4”表示的隨機(jī)事件是什么？【提示】“4”表示出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)為4點(diǎn)，5點(diǎn)，6點(diǎn).寫出下列隨機(jī)變量可能取的值，并說明隨機(jī)變量所取的值和所表示的隨機(jī)試驗(yàn)的結(jié)果.(1)袋中有大小相同的紅球10個(gè)，白球5個(gè)，從袋中每次任取1個(gè)球，直到取出的球是白球?yàn)橹?，所需要的取球次?shù)；(2)從標(biāo)有1,2,3,4,5,6的6張卡片中任取2張，所取卡片上的數(shù)字之和.【精彩點(diǎn)撥】【自主解答】(1)設(shè)所需的取球次數(shù)為X，則X1,2,3,4，10,11，Xi表示前i1次取到紅球，第i次取到白球，這里i1,2，11.(2)設(shè)所取卡片上的數(shù)字和為X，則X3,4,5，11.X3，表示“取出標(biāo)有1,2的兩張卡片”；X4，表示“取出標(biāo)有1,3的兩張卡片”；X5，表示“取出標(biāo)有2,3或標(biāo)有1,4的兩張卡片”；X6，表示“取出標(biāo)有2,4或1,5的兩張卡片”；X7，表示“取出標(biāo)有3,4或2,5或1,6的兩張卡片”；X8，表示“取出標(biāo)有2,6或3,5的兩張卡片”；X9，表示“取出標(biāo)有3,6或4,5的兩張卡片”；X10，表示“取出標(biāo)有4,6的兩張卡片”；X11，表示“取出標(biāo)有5,6的兩張卡片”.用隨機(jī)變量表示隨機(jī)試驗(yàn)的結(jié)果問題的關(guān)鍵點(diǎn)和注意點(diǎn)1.關(guān)鍵點(diǎn)：解決此類問題的關(guān)鍵是明確隨機(jī)變量的所有可能取值，以及取每一個(gè)值時(shí)對(duì)應(yīng)的意義，即一個(gè)隨機(jī)變量的取值可能對(duì)應(yīng)一個(gè)或多個(gè)隨機(jī)試驗(yàn)的結(jié)果.2.注意點(diǎn)：解答過程中不要漏掉某些試驗(yàn)結(jié)果.再練一題3.寫出下列各隨機(jī)變量可能取的值，并說明隨機(jī)變量所取的值表示的隨機(jī)試驗(yàn)的結(jié)果.(1)在2016年北京大學(xué)的自主招生中，參與面試的5名考生中，通過面試的考生人數(shù)X；(2)射手對(duì)目標(biāo)進(jìn)行射擊，擊中目標(biāo)得1分，未擊中目標(biāo)得0分，該射手在一次射擊中的得分用表示.【解】(1)X可能取值0,1,2,3,4,5，Xi表示面試通過的有i人，其中i0,1,2,3,4,5.(2)可能取值為0,1，當(dāng)0時(shí)，表明該射手在本次射擊中沒有擊中目標(biāo)；當(dāng)1時(shí)，表明該射手在本次射擊中擊中目標(biāo).構(gòu)建體系1.給出下列四個(gè)命題：15秒內(nèi)，通過某十字路口的汽車的數(shù)量是隨機(jī)變量；在一段時(shí)間內(nèi)，某候車室內(nèi)候車的旅客人數(shù)是隨機(jī)變量；一條河流每年的最大流量是隨機(jī)變量；一個(gè)劇場(chǎng)共有三個(gè)出口，散場(chǎng)后某一出口退場(chǎng)的人數(shù)是隨機(jī)變量.其中正確的個(gè)數(shù)是()A.1B.2C.3D.4【解析】由隨機(jī)變量定義可以直接判斷都是正確的.故選D.【答案】D2.某人進(jìn)行射擊，共有5發(fā)子彈，擊中目標(biāo)或子彈打完就停止射擊，射擊次數(shù)為，則5表示的試驗(yàn)結(jié)果是()A第5次擊中目標(biāo)B.第5次未擊中目標(biāo)C.前4次均未擊中目標(biāo)D.第4次擊中目標(biāo)【解析】5表示前4次均未擊中，而第5次可能擊中，也可能未擊中，故選C.【答案】C3.袋中有大小相同的5個(gè)球，分別標(biāo)有1,2,3,4,5五個(gè)號(hào)碼，現(xiàn)在在有放回抽取的條件下依次取出兩個(gè)球，設(shè)兩個(gè)球號(hào)碼之和為隨機(jī)變量X，則X所有可能取值的個(gè)數(shù)是_. 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：62980033】【解析】由于抽球是在有放回條件下進(jìn)行的，所以每次抽取的球號(hào)均可能是1,2,3,4,5中某個(gè).故兩次抽取球號(hào)碼之和可能為2,3,4,5,6,7,8,9,10，共9種.【答案】94.甲進(jìn)行3次射擊，甲擊中目標(biāo)的概率為，記甲擊中目標(biāo)的次數(shù)為，則的可能取值為_.【解析】甲可能在3次射擊中，一次也未中，也可能中1次，2次，3次.【答案】0,1,2,35.寫出下列各隨機(jī)變量可能的取值，并說明這些值所表示的隨機(jī)試驗(yàn)的結(jié)果.(1)從一個(gè)裝有編號(hào)為1號(hào)到10號(hào)的10個(gè)球的袋中，任取1球，取出的球的編號(hào)為X；(2)一個(gè)袋中裝有10個(gè)紅球，5個(gè)白球，從中任取4個(gè)球，其中所含紅球的個(gè)數(shù)為X；(3)投擲兩枚骰子，所得點(diǎn)數(shù)之和是偶數(shù)X.【解】(1)X的可能取值為1,2,3，10.Xk(k1,2，10)表示取出第k號(hào)球.(2)X的可能取值為0,1,2,3,4.Xk表示取出k個(gè)紅球，4k個(gè)白球，其中k0,1,2,3,4.(3)X的可能取值為2,4,6,8,10,12.X2表示(1,1)；X4表示(1,3)，(2,2)，(3,1)；X12表示(6,6).X的可能取值為2,4,6,8,10,12.我還有這些不足：(1) (2) 我的課下提升方案：(1) (2) 學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)(建議用時(shí)：45分鐘)學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)一、選擇題1.將一顆均勻骰子擲兩次，不能作為隨機(jī)變量的是()A.兩次擲得的點(diǎn)數(shù)B.兩次擲得的點(diǎn)數(shù)之和C.兩次擲得的最大點(diǎn)數(shù)D.第一次擲得的點(diǎn)數(shù)減去第二次擲得的點(diǎn)數(shù)差【解析】?jī)纱螖S得的點(diǎn)數(shù)的取值是一個(gè)數(shù)對(duì)，不是一個(gè)數(shù).【答案】A2.一串鑰匙有6把，只有一把能打開鎖，依次試驗(yàn)，打不開的扔掉，直到找到能開鎖的鑰匙為止，則試驗(yàn)次數(shù)X的最大可能取值為()A.6B.5C.4D.2【解析】由于是逐次試驗(yàn)，可能前5次都打不開鎖，那么剩余鑰匙一定能打開鎖，故選B.【答案】B3.拋擲兩枚骰子，所得點(diǎn)數(shù)之和記為，那么4表示的隨機(jī)試驗(yàn)的結(jié)果是()A.一枚是3點(diǎn)，一枚是1點(diǎn)B.兩枚都是2點(diǎn)C.兩枚都是4點(diǎn)D.一枚是3點(diǎn)，一枚是1點(diǎn)或兩枚都是2點(diǎn)【解析】4可能出現(xiàn)的結(jié)果是一枚是3點(diǎn)，一枚是1點(diǎn)或兩枚都是2點(diǎn).【答案】D4.拋擲兩枚骰子一次，X為第一枚骰子擲出的點(diǎn)數(shù)與第二枚擲出的點(diǎn)數(shù)之差，則X的所有可能的取值為()A.0X5，XNB.5X0，XZC.1X6，XND.5X5，XZ【解析】?jī)纱螖S出的點(diǎn)數(shù)均可能為16的整數(shù)，所以X5,5(XZ).【答案】D5.袋中裝有10個(gè)紅球，5個(gè)黑球，每次隨機(jī)抽取一個(gè)球，若取到黑球，則另換一個(gè)紅球放回袋中，直到取到紅球?yàn)橹?，若抽取的次?shù)為X，則表示“放回5個(gè)球”的事件為()A.X4B.X5C.X6D.X4【解析】第一次取到黑球，則放回1個(gè)球；第二次取到黑球，則放回2個(gè)球共放了五回，第六次取到了紅球，試驗(yàn)終止，故X6.【答案】C二、填空題6.(2016廣州高二檢測(cè))下列隨機(jī)變量中不是離散型隨機(jī)變量的是_(填序號(hào)).某賓館每天入住的旅客數(shù)量是X；廣州某水文站觀測(cè)到一天中珠江的水位X；深圳歡樂谷一日接待游客的數(shù)量X；虎門大橋一天經(jīng)過的車輛數(shù)是X.【解析】中的隨機(jī)變量X的所有取值，我們都可以按照一定的次序一一列出，因此它們是離散型隨機(jī)變量；中隨機(jī)變量X可以取某一區(qū)間內(nèi)的一切值，但無法按一定次序一一列出，故不是離散型隨機(jī)變量.【答案】7.在一次比賽中，需回答三個(gè)問題，比賽規(guī)則規(guī)定：每題回答正確得100分，回答不正確得100分，則選手甲回答這三個(gè)問題的總得分的所有可能取值是_.【解析】可能回答全對(duì)，兩對(duì)一錯(cuò)，兩錯(cuò)一對(duì)，全錯(cuò)四種結(jié)果，相應(yīng)得分為300分，100分，100分，300分.【答案】300,100，100，3008.一用戶在打電話時(shí)忘記了最后3個(gè)號(hào)碼，只記得最后3個(gè)數(shù)兩兩不同，且都大于5.于是他隨機(jī)撥最后3個(gè)數(shù)(兩兩不同)，設(shè)他撥到正確號(hào)碼的次數(shù)為X，隨機(jī)變量X的可能值有_個(gè).【解析】后3個(gè)數(shù)是從6,7,8,9四個(gè)數(shù)中取3個(gè)組成的，共有A24(個(gè)).【答案】24三、解答題9.盒中有9個(gè)正品和3個(gè)次品零件，每次從中取一個(gè)零件，如果取出的是次品，則不再放回，直到取出正品為止，設(shè)取得正品前已取出的次品數(shù)為.(1)寫出的所有可能取值；(2)寫出1所表示的事件.【解】(1)可能取的值為0,1,2,3.(2)1表示的事件為：第一次取得次品，第二次取得正品.10.某籃球運(yùn)動(dòng)員在罰球時(shí)，命中1球得2分，不命中得0分，且該運(yùn)動(dòng)員在5次罰球中命中的次數(shù)是一個(gè)隨機(jī)變量.(1)寫出的所有取值及每一個(gè)取值所表示的結(jié)果；(2)若記該運(yùn)動(dòng)員在5次罰球后的得分為，寫出所有的取值及每一個(gè)取值所表示的結(jié)果.【解】(1)可取0,1,2,3,4,5.表示5次罰球中分別命中0次，1次，2次，3次，4次，5次.(2)可取0,2,4,6,8,10.表示5次罰球后分別得0分，2分，4分，6分，8分，10分.能力提升1.一用戶在打電話時(shí)忘了號(hào)碼的最后四位數(shù)字，只記得最后