《离散型随机变量的方差》ppt课件1优质公开课人教A版选修.ppt
《《离散型随机变量的方差》ppt课件1优质公开课人教A版选修.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《离散型随机变量的方差》ppt课件1优质公开课人教A版选修.ppt(46页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、2.3.22.3.2离散型随机变量的方差离散型随机变量的方差问题问题引航引航1.离散型随机离散型随机变变量的方差及量的方差及标标准差的定准差的定义义是什么?是什么?2.方差具有哪些性方差具有哪些性质质?两点分布与二?两点分布与二项项分布的方差分分布的方差分别别是是什么?什么?3.如何如何计计算算简单简单离散型随机离散型随机变变量的方差?量的方差?1.1.方差、方差、标标准差的定准差的定义义及方差的性及方差的性质质(1)(1)方差及方差及标标准差的定准差的定义义:设设离散型随机离散型随机变变量量X X的分布列的分布列为为方差方差D D(X X)=_.)=_.标标准差准差为为_._.(2)(2)方
2、差的性方差的性质质:D D(aXaX+b b)=_.)=_.Xx1x2xixnPp1p2pipna a2 2D D(X X)2.2.两个常两个常见见分布的方差分布的方差(1)(1)若若X X服从两点分布,服从两点分布,则则D D(X X)=_.)=_.(2)(2)若若X XB B(n n,p p),则则D D(X X)=_.)=_.p p(1-(1-p p)npnp(1-(1-p p)1.1.判一判判一判(正确的打正确的打“”“”,错误错误的打的打“”)”)(1)(1)离散型随机离散型随机变变量的方差越大,随机量的方差越大,随机变变量越量越稳稳定定.()(2)(2)若若a a是常数,是常数,则
3、则D D(a a)=0.)=0.()(3)(3)离散型随机离散型随机变变量的方差反映了随机量的方差反映了随机变变量偏离于期望的平均量偏离于期望的平均程度程度.()【解析解析】(1)(1)错误错误.离散型随机离散型随机变变量的方差越大,随机量的方差越大,随机变变量越不量越不稳稳定定.(2)(2)正确正确.因因为为E E(a a)=)=a a,所以,所以D D(a a)=0.)=0.(3)(3)正确正确.由离散型随机由离散型随机变变量的方差的几何意量的方差的几何意义义可知,其反映了可知,其反映了随机随机变变量偏离于期望的平均程度量偏离于期望的平均程度.答案答案:(1)(1)(2)(2)(3)(3)
4、2.2.做一做做一做(请请把正确的答案写在横把正确的答案写在横线线上上)(1)(1)若随机若随机变变量量X X服从两点分布,且成功的概率服从两点分布,且成功的概率p p=0.5=0.5,则则E E(X X)和和D D(X X)分分别为别为.(2)(2)设设随机随机变变量量B B ,则则D D()=)=.(3)(3)如果如果X X是离散型随机是离散型随机变变量,量,Y Y=3=3X X+2+2,那么,那么D D(Y Y)=)=D D(X X).).【解析解析】(1)(1)因为因为X X服从两点分布,服从两点分布,所以所以X X的概率分布为的概率分布为所以所以E E(X X)=00.5+10.5=
5、0.5)=00.5+10.5=0.5,D D(X X)=0.5)=0.52 20.5+(1-0.5)0.5+(1-0.5)2 20.5=0.25.0.5=0.25.答案答案:0.50.5和和0.250.25X01P0.50.5(2)(2)因因为为随机随机变变量量B B ,所以所以D D()=)=答案答案:(3)(3)由于由于X X是离散型随机是离散型随机变变量,量,Y Y=3=3X X+2+2呈呈线线性关系,代入公式,性关系,代入公式,则则E E(Y Y)=3)=3E E(X X)+2)+2,D D(Y Y)=3)=32 2D D(X X)=9)=9D D(X X).).答案答案:9 9【要点
6、探究要点探究】知知识识点点 方差、方差、标标准差的定准差的定义义及方差的性及方差的性质质1.1.对对随机随机变变量量X X的方差、的方差、标标准差的五点准差的五点说说明明(1)(1)随机随机变变量量X X的方差的定的方差的定义义与一与一组组数据的方差的定数据的方差的定义义是相同的是相同的.(2)(2)随机随机变变量量X X的方差和的方差和标标准差都反映了随机准差都反映了随机变变量量X X取取值值的的稳稳定定性和波性和波动动、集中与离散程度、集中与离散程度.(3)(3)D D(X X)越小,随机越小,随机变变量量X X的取的取值值就越就越稳稳定,波定,波动动就越小就越小.(4)(4)标标准差与随
7、机准差与随机变变量本身有相同的量本身有相同的单单位,所以在位,所以在实际问题实际问题中中应应用更广泛用更广泛.(5)(5)方差也可用公式方差也可用公式D D(X X)=)=E E(X X2 2)-()-(E E(X X)2 2计计算算(可由可由p pi i展开整理得展开整理得).).2.2.随机变量的方差和样本方差之间的关系随机变量的方差和样本方差之间的关系区区别别随机随机变变量的方差是常数,而量的方差是常数,而样样本的方差是随着本的方差是随着样样本的不本的不同而同而变变化的,因此化的,因此样样本的方差是随机本的方差是随机变变量量联联系系对对于于简单简单随机随机样样本,随着本,随着样样本容量的
8、增加,本容量的增加,样样本方差越本方差越来越接近来越接近总总体方差,因此常用体方差,因此常用样样本方差来估本方差来估计总计总体方差体方差3.3.方差具有的性方差具有的性质质当当a a,b b均均为为常数常数时时,随机,随机变变量量=aa+b b的方差的方差D D()=)=D D(aa+b b)=)=a a2 2D D().).特特别别地地:(1)(1)当当a a=0=0时时,D D(b b)=0)=0,即常数的方差等于,即常数的方差等于0.0.(2)(2)当当a a=1=1时时,D D(+b b)=)=D D(),即随机,即随机变变量与常数之和的方差量与常数之和的方差等于等于这这个随机个随机变
9、变量的方差本身量的方差本身.(3)(3)当当b b=0=0时时,D D(aa)=)=a a2 2D D(),即随机,即随机变变量与常数之量与常数之积积的方差,的方差,等于等于这这个常数的平方与个常数的平方与这这个随机个随机变变量方差的乘量方差的乘积积.(4)(4)当当a a,b b均均为为非零常数非零常数时时,随机,随机变变量量=aa+b b的方差的方差D D()=)=D D(aa+b b)=)=a a2 2D D().).【知知识识拓展拓展】证证明公式明公式D D(X X)=)=E E(X X2 2)-()-(E E(X X)2 2证证明明:D D(X X)=()=(x x1 1-E E(X
10、 X)2 2p p1 1+(+(x x2 2-E E(X X)2 2p p2 2+(+(x xn n-E E(X X)2 2p pn n=(=(p p1 1+p p2 2+p pn n)-2)-2E E(X X)()(x x1 1p p1 1+x x2 2p p2 2+x xn np pn n)+(+(E E(X X)2 2(p p1 1+p p2 2+p pn n)=E E(X X2 2)-2()-2(E E(X X)2 2+(+(E E(X X)2 2=E E(X X2 2)-()-(E E(X X)2 2.利用公式利用公式D D(X X)=)=E E(X X2 2)-()-(E E(X
11、X)2 2可以可以简简化求方差的化求方差的过过程程.【微思考微思考】(1)(1)数学期望与方差表示的含数学期望与方差表示的含义义相同相同吗吗?提示提示:不同不同.数学期望是概率意数学期望是概率意义义下的平均下的平均值值,而方差体,而方差体现现了随了随机机变变量偏离于期望的平均程度量偏离于期望的平均程度.(2)(2)两点分布的方差同二两点分布的方差同二项项分布的方差存在什么关系?分布的方差存在什么关系?提示提示:由于两点分布是特殊的二项分布,故两点分布的方差同由于两点分布是特殊的二项分布,故两点分布的方差同二项分布的方差存在特殊与一般的关系二项分布的方差存在特殊与一般的关系.【即时练即时练】(2
12、014(2014杭州高二杭州高二检测检测)某班从某班从4 4名男生、名男生、2 2名女生中名女生中选选出出3 3人参人参加志愿者服加志愿者服务务,若,若选选出的男生人数出的男生人数为为,则则的方差的方差D D()=)=.【解析解析】依依题题意得,随机意得,随机变变量量服从超几何分布,服从超几何分布,随机随机变变量量表示其中男生的人数,表示其中男生的人数,可能取的可能取的值为值为1 1,2 2,3.3.所以所以X X的分布列为:的分布列为:由分布列可知由分布列可知E E()=2)=2,又又E E(2 2)=)=,所以所以D D()=)=E E(2 2)-()-(E E()2 2=-2=-22 2
13、=0.4.=0.4.答案答案:0.40.4123P【题题型示范型示范】类类型一型一 离散型随机离散型随机变变量的方差及量的方差及标标准差的准差的计计算算【典例典例1 1】(1)(1)同同时时抛抛掷掷两枚均匀的硬两枚均匀的硬币币1010次,次,设设两枚硬两枚硬币币同同时时出出现现反面反面的次数的次数为为,则则D D()=)=()(2)(2)已知已知X X的分布列的分布列为为设设Y Y=2=2X X+3.+3.求求E E(Y Y),D D(Y Y).).X-101P【解解题题探究探究】1.1.题题(1)(1)中两枚硬中两枚硬币币同同时时出出现现反面的次数反面的次数服从服从什么分布?什么分布?2.2
14、.题题(2)(2)中,可以根据分布列直接中,可以根据分布列直接计计算出哪个量的期望与方差算出哪个量的期望与方差?【探究提示探究提示】1.1.两枚硬两枚硬币币同同时时出出现现反面的次数反面的次数B B .2.2.可以利用公式可以利用公式计计算出算出E E(X X)与与D D(X X).).【自主解答自主解答】(1)(1)选选A A.两枚硬币同时出现反面的概率为两枚硬币同时出现反面的概率为 故故B B ,因此因此D D()=)=(2)(2)由条件中所给的随机变量的分布列可知由条件中所给的随机变量的分布列可知E E(X X)=)=D D(X X)=)=所以所以E E(Y Y)=)=E E(2(2X
15、X+3)=+3)=D D(Y Y)=)=D D(2(2X X+3)=+3)=【延伸探究延伸探究】在题在题(1)(1)的条件不变的情况下,求的条件不变的情况下,求“两枚硬币不两枚硬币不同时出现同面的次数同时出现同面的次数的方差的方差”.【解题指南解题指南】不同时出现同面的次数不同时出现同面的次数B B .【解析解析】不同时出现同面的概率为不同时出现同面的概率为 .由题意可由题意可知,同时抛掷两枚均匀的硬币知,同时抛掷两枚均匀的硬币1010次,不同时出现同面的次数次,不同时出现同面的次数B B ,故,故D D()=2.5.)=2.5.【方法技巧方法技巧】1.1.求离散型随机求离散型随机变变量的方差
16、的量的方差的类类型及解决方法型及解决方法(1)(1)已知分布列型已知分布列型(非两点分布或二非两点分布或二项项分布分布):):直接利用定直接利用定义义求解,先求均求解,先求均值值,再求方差,再求方差.(2)(2)已知分布列是两点分布或二已知分布列是两点分布或二项项分布型分布型:直接套用公式求解,直接套用公式求解,具体如下,具体如下,若若X X服从两点分布,服从两点分布,则则D D(X X)=)=p p(1-(1-p p).).若若X XB B(n n,p p),则则D D(X X)=)=npnp(1-(1-p p).).(3)(3)未知分布列型未知分布列型:求解求解时时可先借助已知条件及概率知
17、可先借助已知条件及概率知识识先求得先求得分布列,然后分布列,然后转转化成化成(1)(1)中的情况中的情况.(4)(4)对对于已知于已知D D(X X)求求D D(aXaX+b b)型,利用方差的性型,利用方差的性质质求解,即利用求解,即利用D D(aXaX+b b)=)=a a2 2D D(X X)求解求解.2.2.求离散型随机求离散型随机变变量量的方差、的方差、标标准差的步准差的步骤骤(1)(1)理解理解的意的意义义,写出,写出可能取的全部可能取的全部值值.(2)(2)求求取各个取各个值值的概率,写出分布列的概率,写出分布列.(3)(3)根据分布列,由期望的定根据分布列,由期望的定义义求出求
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 离散型随机变量的方差 离散 随机变量 方差 ppt 课件 优质 公开 课人教 选修
限制150内