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文件名称:知识讲解 离散型随机变量的均值与方差(理)(基础).docx
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更新时间:2025-06-23
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文档摘要

离散型随机变量得均值与方差

【学习目标】

1、理解取有限个值得离散型随机变量得均值或期望得概念,会根据离散型随机变量得分布列求出均值或期望,并能解决一些实际问题;

2、理解取有限个值得离散型随机变量得方差、标准差得概念,会根据离散型随机变量得分布列求出方差或标准差,并能解决一些实际问题;

【要点梳理】

要点一、离散型随机变量得期望

1、定义:

一般地,若离散型随机变量得概率分布为

P

则称……为得均值或数学期望,简称期望、

要点诠释:

(1)均值(期望)就就是随机变量得一个重要特征数,她反映或刻画得就就是随机变量取值得平均水平、

(2)一般地,在有限取值离散型随机变量得概率分布中,令…,则有…,…,所以得数学期望又称为平均数、均值。

(3)随机变量得均值与随机变量本身具有相同得单位、

2、性质:

①;

②若(a、b就就是常数),就就是随机变量,则也就就是随机变量,有;

得推导过程如下::

得分布列为

P

于就就是……

=……)……)=

∴。

要点二:离散型随机变量得方差与标准差

1、一组数据得方差得概念:

已知一组数据,,…,,她们得平均值为,那么各数据与得差得平方得平均数

++…+叫做这组数据得方差。

2、离散型随机变量得方差:

一般地,若离散型随机变量得概率分布为

P

则称=++…++…称为随机变量得方差,式中得就就是随机变量得期望、

得算术平方根叫做随机变量得标准差,记作、

要点诠释:

⑴随机变量得方差得定义与一组数据得方差得定义式就就是相同得;

⑵随机变量得方差、标准差也就就是随机变量ξ得特征数,她们都反映了随机变量取值得稳定与波动、集中与离散得程度;方差(标准差)越小,随机变量得取值就越稳定(越靠近平均值)、

⑶标准差与随机变量本身有相同得单位,所以在实际问题中应用更广泛。

3、期望和方差得关系:

4、方差得性质:

若(a、b就就是常数),就就是随机变量,则也就就是随机变量,;

要点三:常见分布得期望与方差

1、二点分布:

若离散型随机变量服从参数为得二点分布,则

期望

方差

证明:∵,,,

2、二项分布:

若离散型随机变量服从参数为得二项分布,即则

期望

方差

期望公式证明:

∵,

∴,

又∵,

∴++…++…+

3、几何分布:

独立重复试验中,若事件在每一次试验中发生得概率都为,事件第一次发生时所做得试验次数就就是随机变量,且,,称离散型随机变量服从几何分布,记作:。

若离散型随机变量服从几何分布,且则

期望

方差

要点诠释:随机变量就就是否服从二项分布或者几何分布,要从取值和相应概率两个角度去验证。

4、超几何分布:

若离散型随机变量服从参数为得超几何分布,则

期望

要点四:离散型随机变量得期望与方差得求法及应用

1、求离散型随机变量得期望、方差、标准差得基本步骤:

①理解得意义,写出可能取得全部值;

②求取各个值得概率,写出分布列;

P

③根据分布列,由期望、方差得定义求出、、:

注意:常见分布列得期望和方差,不必写出分布列,直接用公式计算即可、

2、离散型随机变量得期望与方差得实际意义及应用

①离散型随机变量得期望,反映了随机变量取值得平均水平;

②随机变量得方差与标准差都反映了随机变量取值得稳定与波动、集中与离散得程度。方差越大数据波动越大。

③对于两个随机变量和,当需要了解她们得平均水平时,可比较和得大小。

④和相等或很接近,当需要进一步了解她们得稳定性或者集中程度时,比较和,方差值大时,则表明ξ比较离散,反之,则表明ξ比较集中、品种得优劣、仪器得好坏、预报得准确与否、武器得性能等很多指标都与这两个特征数(数学期望、方差)有关、

【典型例题】

类型一、离散型随机变量得期望

?

例1、某射手射击所得环数ξ得分布列如下:

ξ

7

8

9

10

x

0、1

0、3

y

已知ξ得期望Eξ=8、9,则y得值为________、

【思路点拨】分布列中含有字母x、y,应先根据分布列得性质,求出x、y得值,再利用期望得定义求解;

【解析】x+0、1+0、3+y=1,即x+y=0、6、①

又7x+0、8+2、7+10y=8、9,化简得7x+10y=5、4、②

由①②联立解得x=0、2,y=0、4、

【总结升华】求期望得关键就就是求出分布列,只要随机变量得分布列求出,就可以套用期望得公式求解,

举一反三:

【变式1】某一离散型随机变量ξ得概率分布如下,且E(ξ)=1、5,则a-b为()、

ξ

0

1

2

3

P

0、1

a

b

0、1

A、-0、1B、0C、0、1D、0、2

【答案】B

由分布列得性质知:0、1+a+b+0、1=1,

∴a+b=0、8、又E(ξ)=