离散型随机变量的分布列
随机变量:如果随机试验的结果可以用一个变量来表示,那么这样的变量叫做随机变量。离散型随机变量:对于随机变量可能取的值,我们可以按一定次序一一列出,这样的随机变量叫做离散型随机变量。连续型随机变量:随机变量可以取某一区间内的一切值,这样的随机变量叫作连续型随机变量。
抛掷一枚骰子,设得到的点数为ξ,则ξ可能取的值有:1,2,3,4,5,6.由概率知识可知,ξ取各值的概率都等于1/6ξ123456p此表从概率的角度指出了随机变量在随机试验中取值的分布情况,称为随机变量ξ的概率分布.
例如:抛掷两枚骰子,点数之和为ξ,则ξ可能取的值有:2,3,4,……,12.ξ的概率分布为:ξ23456789101112p
例1:一盒中放有大小相同的红色、绿色、黄色三种小球,已知红球的个数是绿球个数的两倍,黄球个数是绿球个数的一半,现从该盒中随机取出一球,若取出红球得1分,取出绿球得0分,取出黄球得-1分,试写出从该盒内随机取出一球所得分数ξ的分布列.解:设黄球的个数为n,则绿球的个数为2n,红球的个数为4n,盒中球的个数为7n,所以P(ξ=1)= = ,P(ξ=0)= = ,P(ξ=-1)= = .所以从该盒中随机取出一球所得分数ξ的分布列为:ξ10-1P
一般地,设离散型随机变量ξ可能取的值为:x1,x2,……,xi,…….ξ取每一个xi(i=1,2,……)的概率P(ξ=xi)=Pi,则称表:ξX1X2…Xi…PP1P2…Pi…为随机变量ξ的概率分布,简称为ξ的分布列.
ξX1X2…Xi…PP1P2…Pi…离散型随机变量的分布列的两个性质:(1)Pi≥0,i=1,2,……;(2)P1+P2+……=1
例2.一个类似于细胞分裂的物体,一次分裂为二,两次分裂为四,如此进行有限多次,而随机终止,设分裂n次终止的概率是1/2n(n=1,2,3,……)记ξ为原物体在分裂终止后所生成的子块数目,求P(ξ≤10).解:依题意,原物体在分裂终止后所生成的子块数目ξ的分布列为:……P……16842ξ所以,P(ξ≤10)=P(ξ=2)+P(ξ=4)+P(ξ=8)=
解:根据分布列的性质,针尖想下的概率是(1-p).于是,随机变量X的分布列是利用分布列和概率的性质,可以计算能由随机变量表示的事件的概率.x01P1-pp2、两点分布列如果随机变量X的分布列为两点分布列,就称X服从两点分布,而称p=P(X=1)为成功概率.例1、在掷一枚图钉的随机实验中,令如果针尖向上的概率为p,试写出随机变量X的分布列.
例2、在含有5件次品的100件产品中,任取3件,试求:(1)取到的次品数的分布列;(2)至少取到1件次品的概率.3、超几何分布列0123P
一般地,在含有M件次品的N件产品中,任取n件,其中恰有X件次品数,则事件{X=k}发生的概率为3、超几何分布列称分布列X01…mP…为超几何分布列.如果随机变量X的分布列为超几何分布列,则称随机变量X服从超几何分布.其中m=min{M,n},且nN,MN,n,M,NN*.
例3、某年级的联欢会上设计了一个摸奖游戏,在一个口袋中有10个红球和20个白球,这些球除颜色外完全相同.一次从中摸出5个球,至少摸到3个红球就中奖.求中奖的概率.中奖的概率为:
在一次随机试验中,某事件可能发生也可能不发生,在n次独立重复试验中这个事件发生的次数ξ是一个随机变量.如果在一次试验中某事件发生的概率是P,那么在n次独立重复试验中这个事件恰好发生k次的概率是(其中k=0,1,2,…,n,于是得到随机变量ξ的概率分布如下:ξ01…k…nP……
由于恰好是二项展开式中的各项的值,所以称这样的随机变量ξ服从二项分布,记作ξ~B(n,p),其中n,p为参数,并记=b(k;n,p).
例3.(2000年高考题)某厂生产电子元件,其产品的次品率为5%.现从一批产品中任意地连续取出2件,写出其中次品数ξ的概率分布.解:依题意,随机变量ξ~B(2,5%).所以,因此,次品数ξ的概率分布是ξ012P0.90250.0950.0025
例4.重复抛掷一枚筛子5次得到点数为6的次数记为ξ,求P(ξ>3).解:依题意,随机变量ξ~B.
1.一个袋中有6个同样大小的小球,编号为1,2,3,4,5,6,现从中随机取出3个球,以ξ表示取出的最大号码,求ξ的分布列.练习:
2.设随机变量ξ的分布(1)求常数的值;(2)求(3)求.练习:
3.袋中装有黑球和白球共7个,从中任取2个球都是白球的概率为1/7,现有甲、乙两人从袋中轮流摸取1球,甲先取,乙后取,然后甲再取……,取后不放回,直到两人中有一人取到白球时既终止,每个球在每一次被取出的机会是等可能的,用ξ表示取球终止所需要的取球次数。(1)求袋中原有白球的个数;(2)求随机变量的概率分布;(3)求甲取到白球的概率.练习:
4.袋A和B中装有白球和黑球若干,从A中任取1个球白球的概率都是为1/3,从A中任取1个球白球的概率都是为P,甲先取,乙后取,然后甲再取……,取后不放回,直到两人中有一人取到白球时既终止,每个球在每一次被取出的机会是等可能的,用ξ表示取球终止所需要的取球次数。(1)求袋中原有白球的个数;(2)求随机变量的概率分布;AAABBBBB(3)求甲取到白球的概率.练习: