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“离散型随机变量”的教学反思与再设计

“离散型随机变量”的教学反思与再设计
“离散型随机变量”的教学反思与再设计

“离散型随机变量”的教学反思与再设计

2009年12月2—6日,人民教育出版社A版普通高中数学课程标准实验教材全国经验交流会暨“中学数学核心概念、思想方法及其教学设计的理论与实践”全国第9次课题研讨会在山西省晋中市召开,会上笔者开设了一节“离散型随机变量”的研讨课,引起与会专家和代表的一阵热议.自然地,也促使笔者教学后的深入反思和对本节课教学设计的重新思考.

第一部分教学反思

1.教学设计的逻辑把握

一个好的教学设计,除了对教学内容的数学理解要到位外,至少还必须具备两个特点:其一,构思简单;其二,逻辑清晰.所谓构思简单,就是整个教学设计有一条主线贯穿,让人一下子能识别和读懂教学内容的“核心”和“精华”;所谓逻辑清晰,就是整个设计从教学起点,到教学过程,再到教学结果,各个环节清清楚楚,自然流畅.

“离散型随机变量”是人教A版数学选修2-3第二章随机变量及其分布的起始课,是学生在学习《必修3》概率的基础上对随机现象的进一步研究.其教学内容主要是随机变量的概念、离散型随机变量的概念,以及如何通过离散型随机变量展示用实数空间刻画随机现象的方法,体会和领悟随机变量在研究随机现象中的重要作用,渗透将实际问题转化为数学问题的思想方法.由于它的引入,大大简化了各种事件的表示,且使得我们可以借助于有关实数的数学工具来研究随机现象的本质,从而可以建立起应用到不同领域的概率模型.应该说,原教学设计对教学内容的数学理解是到位的,瑕疵是稍多地强调了“随机变量的每一个取值(X)与它所对应的概率值(P)建立了一个函数关系”,与会有专家认为,这个提法虽然没有错误,但对于理解随机变量的概念和以后的应用没有多大意义,可以不提(该提法在第二部分的再设计中已作删减).就该课整个教学设计而言,逻辑清楚,问题自然:先从学生熟知的抛掷一枚骰子(一个熟悉的简单的背景)入手,理解随机变量的概念;接着让学生举例,在学生活动中完成对“随机变量”概念的深刻理解;再在学生的举例中分辨随机变量的取值类型,形成离散型随机变量概念.

2.随机变量的概念教学

教师对随机变量概念的认识和理解,以及教学采取怎样的方式让学生自然“接纳”和“领悟”随机变量概念,是要下番功夫的,因为这会直接影响教学的成败.为此,探讨以下两个问题:

(1)为什么要学习随机变量

众所周知,概率论是从数量上来研究随机现象内在规律性的数学分支.认识随机现象就是指:知道这个随机现象中所有可能出现的结果,知道每一个结果出现的概率.对于给定的随机现象,首先要描述所有可能出现的结果.在数学上处理时,一个常用的、也很自然的做法是用数来表示结果,即把每个结果对应一个数.这样,就建立起了一个统一的刻画不同概率模型中所提及的事件的方法,就可以用数学分析的方法方便有力地研究随机现象了.也就是说,为了便于数学上的推导和计算,就需将任意的随机试验的结果数量化,即将随机试验结果用唯一确定的数字与它对应,建立起随机变量的概念(概言之,随机变量是随机试验可能结果的数量化表示,它是随试验结果而变化的量,其本质是样本空间到实数集之间的一个映射).建立随机变量概念后,随机试验中我们感兴趣的事件就可以通过随机变量的取值表达出来.认识随机现象就变成认识这个随机变量所有可能的取值和取每个值时的概率,即对随机现象统计规律的研究就可以具体转化为对随机变量概率分布的研究.这样就可以借助于有关实数的数学工具来研究所感兴趣的随机

现象的本质,从而可以建立起应用到不同领域的概率模型,这就是新概念产生的必要性,也就是为什么要学习随机变量的缘由.

我们再从另外一个角度来认识为什么要学习随机变量: 我们知道概率论是研究随机现象的统计规律性的一门数学学科,也就是从表面上杂乱无章、形式偶然的现象中探索出现象的规律性的一门数学学科(这里的规律性,无非是指各种试验结果以多大概率出现这一问题).正是因为如此,探求这个规律性的工具应该适用于各种形式的随机现象,而且还应该简便、有力.分布函数就是这样一个工具,但这个函数是

在引入随机变量后定义的,,即分布函数是事件的概率.分布函数可以把各种

类型的随机试验的结果的概率分布用一个统一的形式表示出来,它就是一个普通的函数,它有很好的分析性质,便于处理,它的引入使得许多概率论问题得以简化而归结为普通函数的运算,这样就能利用数学分析的结果研究随机现象规律性.

一般地,在学习概率论之前,研究普通变量与函数所采用的思路和方法已为人们所熟悉.自然,人们希望采用熟悉的方法和已有的研究成果研究新的课题,随机变量的引入无疑也有这方面的原因.(2)用怎样的方式学习和理解“随机变量”

“随机变量”这个概念(或者简单地说随机试验结果与实数的这种对应)实际上早已存在于学生的意识之中,而且在不少场合都已不自觉地“实际使用”(对应思想),如在玩掷骰子时会用“点数”去表示掷出结果,在观看射击比赛时会用“环数”去评价射击成绩,抽奖时会先对奖券“编号”,随机抽取一部分学生时会用“学号”去代替,观看比赛足球比赛时,赢、平、输分别会用“得分”去量化、随意选购商品时会用“价格”去衡量等等,只是没有“明朗化”.因而,对随机变量概念的教学上笔者觉得没有必要创设更多的问题情境,让学生来概括提炼.实际上,把所有试验结果都数字化,要让学生自己想出来也是十分困难的(尽管已经在不自觉地使用).因为,这要求对数学本质有很好的认识才行.故设计中主要考虑如何通过教师有启发地提问,学生有意义地学习来“内化”这个概念.教学中让学生觉得问题的提出,概念的发生、发展过程较为自然,能够从教师的讲授,自己的思考中感受数学是怎样一步步研究现实世界的.故在教学设计中可以从一个简单的学生熟悉的例子(作为新概念引入的背景)入手,循循善诱,使得通过这个例子,就好像通过一道门户,把学生引入一个“建构”新知的领域.原教学设计中对“随机变量”概念的教学是以抛掷一枚骰子为背景的,对“随机变量”的理解,是从函数(随机变量的取值X与随机事件发生的概率P之间的对应)和映射(随机试验的结果与随机变量的取值的对应)的强调中进行的,意在让学生体会随机变量在研究随机现象中的作用.教学实践后有专家认为,让学生明白“随机变量的取值X与随机事件发生的概率P之间的对应(函数关系)”对理解随机变量的概念没有多大好处.反思后,笔者认为,就本节课的教学任务而言,只要学生能认识到:建立随机变量概念后,随机试验中我们感兴趣的事件就可以通过随机变量的取值表达出来,“随机试验结果的集合到对应概率集合的映射”就可以用“随机变量的取值集合到对应概率集合的映射”来表示,即可“把对随机现象统计规律的研究具体转化为对随机变量概率分布的研究”,这样就可以借用有关实数的数学工具来研究随机现象的本质了.这样就可以了.

因此,反思后的教学设计着意彰显这一主旨.对随机变量概念学习的设计上,分两步走:第一步是认识“用数字表示随机试验的结果”的量是一个变量,第二步是通过建立“一个从试验结果的集合到实数集合的映射” 认识到在这个对应关系下,数字随着试验结果的变化而变化,即这是一个特殊的变量,与随机试验的结果有关,在此基础上学习随机变量概念,并理解随机变量的特征:它的取值依赖于试验结果,具有随

机性,即在试验之前不能肯定它的取值,一旦完成一次试验,它的取值随之确定,且所有可能取值是明确的.进一步,如何让学生深刻认识和理解“随机变量”这一概念?原教学设计采用让学生举例的方式,在学生的活动中来完成对“随机变量”概念的理解,这一设计思路得到同行肯定.事实上,要使学生真正理解数学知识,必须要有他们身体力行的实践,从自己亲历亲为的探索思考中获得体验,从自己不断深入的概括活动中,获得对数学概念、原理的本质的领悟.此处安排学生举例正是基于这种考虑,其意义在于:其一,可以观察学生是否领会把随机试验结果数学化的思想,以及怎样把随机试验结果数学化(尤其是试验的结果不具有数量性质的随机现象);其二,体会引入随机变量概念后,随机试验中的事件就可以通过随机变量的取值表达出来,“随机试验结果的集合到对应概率集合的映射”就可以用“随机变量的取值集合到对应概率集合的映射”来表示,(即研究随机现象的统计规律就可以转化为研究随机变量的概率分布).

3.离散型随机变量概念的形成

离散型随机变量是随机变量的下位概念,而下位学习依靠的主要是同化.原教学设计中是这样考虑的:在学生的举例中通过分析数学化之后的随机变量取值的集合的特征来引发离散型随机变量的概念.即通过学生的举例,分辨随机变量取值的不同情况:随机变量的取值有可数的,有不可数的,有有限个数的,有无限个数的,从中来归纳概括离散型随机变量的特征:所有取值可以一一列出的随机变量.如学生列举的都是随机变量取值为整数的例子,则引导学生去发现问题、提出问题:随机变量的取值都是整数吗?你能否举个(些)例子,而随机变量的取值不是整数呢?再让学生举例,以此来学习离散型随机变量的概念.从这个角度来提出问题比较自然,这是因为,了解随机变量的取值的多种情况本身也是对随机变量概念的认识.所以,提出随机变量的取值都是整数吗?这个问题本身也是理解和进一步认识随机变量概念的需要.教学实践表明,这样的设计建立在“学生的最近发展区”,新概念(离散型随机变量)的形成水到渠成、浑然天成.而在原教学设计之前,还有过这样的设计:安排如下一个练习,然后再提出一个问题练习:下列随机试验的结果能否用随机变量表示?若能,请写出各随机变量可能的取值.

(1)在含有10件次品的100件产品中,任意抽取4件,取到次品的件数;

(2)接连不断地射击,首次命中目标需要的射击次数;

(3)某公园内积雪最厚处达17厘米,则该公园内各处的积雪厚度.

问题:以上随机变量可能的取值有什么不同?

这里设计练习,一方面起到巩固随机变量概念的目的,另一方面通过比较让学生明白随机变量的取值可以有不同的情况,即随机变量取值有可数的,有不可数的,有有限个数的,有无限个数的.从中来“同化”离散性随机变量的概念.

两者设计相比,显然是改进后的设计更为自然、流畅,它意在借助学生所举出的例子,分辨随机变量的类型,即某些随机变量的取值是离散的,从而给出离散型随机变量的概念,而不再单独用问题的方式(另起炉灶)提出来(把问题中的例子也纳入进来).何况分辨随机变量的类型也是对“随机变量”概念(外延)的进一步理解与认识.

第二部分反思后的教学设计

一、教学内容解析

概率是研究随机现象的数量规律的.认识随机现象就是指:知道这个随机现象中所有可能出现的结果,以及每一个结果出现的概率.而对于给定的随机现象,首先要描述所有可能出现的结果.在数学上处理时,一个常用的、也很自然的做法就是用数来表示结果,即把随机试验的结果数量化,使得每个结果对应一个数,这样就可以通过实数空间(定量的角度)来刻画随机现象,从而就可以利用数学工具,用数学分析的

方法来研究所感兴趣的随机现象.简言之,随机变量是连接随机现象和实数空间的一座桥梁,它使得我们可以借助于有关实数的数学工具来研究随机现象的本质,从而可以建立起应用到不同领域的概率模型,这便是为什么要引入随机变量的缘由.

随机变量在概率统计研究中起着极其重要的作用,随机变量是用来描述随机现象的结果的一类特殊的变量,随机变量能够反映随机现象的共性,有关随机变量的结论可以应用到具有不同背景的实际问题中.随机变量就是建立了一个从随机试验结果的集合到实数集合的映射,这与函数概念在本质上(一种对应关系)是一致的,随机试验结果的范围相当于函数的定义域,随机变量的取值范围相当于函数的值域.离散型随机变量是最简单的随机变量,随机变量和离散型随机变量是上、下位概念的关系.本节课主要通过离散型随机变量展示用实数空间刻画随机现象的方法.本节课的重点是认识离散型随机变量的特征,了解其本质属性,体会引入随机变量的作用.

二、教学目标解析

1.在对具体实例的分析中,认识和体会随机变量对刻画随机现象的重要性和建立随机变量概念的必要性,并会恰当地定义随机变量来描述所感兴趣的随机现象,能叙述随机变量可能取的值及其所表示的随机试验的结果;

2.在列举的随机试验中,通过对随机变量取值类型的分辨,归纳和概括离散型随机变量的特征,形成离散型随机变量的概念,并会利用离散型随机变量刻画随机试验的结果;

3.在举例、观察、思考、发现中经历将随机试验结果数量化的过程,渗透将实际问题转化为数学问题的思想方法,进一步形成用随机观念观察和分析问题的意识.

三、教学问题诊断分析

本节课学生学习的难点是对引入随机变量目的与作用的认识,以及随机变量和普通变量的本质区别.随机变量这个概念其实早已存在于学生的意识之中,而且在不少场合都已不自觉的“实际使用”,只是没有明朗化.学生学习这一概念就是把这些“实际使用的”规则、程序、步骤等进一步加以明确.所以,教师的责任就是为学生建立随机变量这个概念修通渠道.可通过学生熟悉的掷骰子的随机试验让学生体会随机变量概念的发生,在师生举例中来体会随机变量概念的发展,特别是诸如抛掷一枚硬币等试验,其结果不具有数量性质,怎么让学生自然地想到用数来表示其试验结果,并且所用的数又尽量简单,便于研究.教学中需多举试验结果本身已具有数值意义的实例,来发挥正迁移作用.通过多举例让学生理解:一旦给出了随机变量,即把每个结果都用一个数表示后,认识随机现象就变成认识这个随机变量所有可能的取值和取每个值时的概率.

另外,随机变量和离散型随机变量是上、下位概念的关系,从学习的认知方式看,下位学习依靠的主要是同化,上位学习依靠的主要是顺应,上位学习一般采用的思维方法主要是概括和综合,它主要通过改造(归纳和综合)原有认知结构中的有关内容而建立新的认知结构.因此,从这一角度来分析,学生对随机变量概念的学习和真正理解比离散型随机变量的学习要困难一些.故在随机变量的教学中,要特别重视学生举例,让学生在充分的自主活动中体验数学化的过程,体验将随机试验结果数量化的过程,体会随机变量对刻画随机现象的重要性和研究随机现象的工具性作用,从而来把握随机变量的内核.

四、教学支持条件分析

学生在必修3概率一章中学习过的随机试验、随机事件、简单的概率模型和必修1中学习过的变量、函数、映射等知识是学习、领悟和“接纳”随机变量概念的重要知识基础,教学时应充分注意这一教学条件;

另外,为更好地形成随机变量和离散型随机变量两个概念,教学中可借助媒体列举和展现丰富的实例和问题,以留给学生更多的时间思考和概括.

五、教学过程设计

(一)教学基本流程

(二)教学过程

1.理解随机变量概念

问题1:抛掷一枚骰子,可能出现的结果有哪些?概率分别是多少?

[设计意图] 以学生熟悉的随机试验为例,在复习旧知中孕育新知.

[师生活动] 画表一,指出试验结果分别有“1点的面朝上”、“2点的面朝上”、“3点的面朝上” 、“4点的面朝上”、“5点的面朝上” 、“6点的面朝上”,它们都是基本事件.为了研究这些事件,常常把它们分别与一个数字对应起来.比如,用数字1与“1点的面朝上”这个试验结果(样本点)对应,用数字2与“2点的面朝上”这个试验结果(样本点)对应,等等.师生共同填写数字,形成表二.

引导学生分析,像这样“用数字表示随机试验的结果”的量用X来表示,它可以取集合{1,2,3,4,5,6}的值,说明X是一个变量.

[设计意图] “用数字来表示随机试验的结果”实际上早已存在于学生的意识之中,而且在不少场合都已不自觉地“实际使用”,如射击比赛中会用“环数”去表示射击成绩,掷骰子时会用“点数”去表示掷出结果,抽奖时会先对奖券“编号”,随机抽取一部分学生时会用“学号”去代替等等,只是没有明朗化.因而,“用数字来表示随机试验的结果”可以通过教师有启发地提问,有意义地讲授进行,让学生觉得问题的提出,概念的发生、发展过程较为自然,能够从教师的讲授中感受数学是怎样一步步研究现实世界的.问题2:在这里(指着表二),每一个试验结果用唯一确定的数字与它对应,这个对应关系是什么?

[设计意图]建立一个从试验结果的集合到实数集合的映射.让学生感悟:一旦给出了随机变量,即把每个结果都用一个数表示后,认识随机现象就变成认识这个随机变量所有可能的取值和取每一个值时的概

率,从而感受把随机试验的结果数字化(成为实数)的必要性,体会引入随机变量的必要性.同时让学生感受概念的从无到有、自然形成的过程.

[师生活动] 启发诱导,引导学生发现在这里建立了一个从试验结果的集合到实数集合的映射.形成下表三:抛掷一枚骰子

让学生观察、思考:刚才,用数字表示试验结果的变量X,它根据什么在变化?让学生发现它的取值随试验结果的变化而变化,它的变化是有规律的,这是个特殊的变量,与随机试验的结果有关,在试验之前不知道会出现哪个值(即它的取值依赖于试验结果,因此取值具有随机性,即在试验之前不能肯定它的取值,一旦完成一次试验,它的取值随之确定).同时,教师指出:在这个试验中,我们确定了一个对应关系(也即建立了一个试验结果到实数的映射)使得每一个试验结果(样本点)都用一个确定的数字表示(即所有可能取值是明确的).在这个对应关系下,数字随着试验结果的变化而变化.像这种随着试验结果变化而变化的变量称为随机变量.随机变量常用字母表示.

问题3:随机变量这个概念与我们曾经学过的函数概念有类似的地方吗?

[设计意图]引导学生与曾经学过的函数概念比较,从而加深对随机变量概念的理解.

[师生活动]“类比”函数概念,领悟随机变量和函数概念在本质上都是一种对应关系,都是一种映射,随机变量把随机试验的结果映为实数,函数把实数映为实数,在这两种映射之间,试验结果的范围相当于函数的定义域,随机变量的取值范围相当于函数的值域.随机变量的取值范围我们称为随机变量的值域.如抛掷一枚骰子,随机变量的值域为;

引导学生利用随机变量表达一些事件,例如抛掷一枚骰子中,表示“1点的面朝上”;“3点的

面朝上”可以用表示;表示“5点的面朝上”或“6点的面朝上”.

同时指出:通过映射把随机试验结果与实数进行对应,也就是,把随机试验的结果数量化,用随机变量表示随机试验的结果,这样“随机试验结果的集合到对应概率集合的映射”就可以用“随机变量的取值集合到对应概率集合的映射”来表示,即可把“对随机现象统计规律的研究具体转化为对随机变量概率分布的研究”.这样我们就可以借用有关实数的数学工具来研究随机现象的本质了.

接着,进一步指出:在学习《数学(必修3)》时我们曾经学习过概率、方差等概念,学过简单的概率模型,在今后的学习中,我们将利用随机变量描述和分析某些随机现象,进一步体会概率模型的作用及运用概率思想思考和解决一些实际问题.(体现章引言)

2.对随机变量的深刻认识(对对应思想——映射的体验)

问题4:你能再举些例子吗?(请学生列举随机试验,并将试验结果数量化,不必写出概率)

[设计意图] 让学生参与举例,体验将实际问题数学化(把实际问题数学化是学习数学极其重要的数学方法)和将随机试验结果数量化的过程.其意义在于两个方面:其一,学生通过寻找(寻找本身就是一个甄别随机与非随机的过程),选择自己感兴趣的随机现象,并学会用随机变量表示随机事件;其二,在将试验结果数量化的过程中体会随机变量在研究随机现象中的重要作用.同时进一步深刻理解随机变量的概念,领悟随机变量学习的重要性,进一步形成用随机观念观察和分析问题的意识.

[师生活动]教师关注学生的举例,关注其关键过程:随机试验中所有可能出现的结果有哪些?如何将试验的结果数量化?要求学生画表,体会映射的过程.教师给学生充分展示和交流所举例子的时间.同时,教师也参与举例(教材中有关于抽取产品、射击、浏览某网页等例子可以纳入进来),深刻体会将实际问题(随机现象)数学化(数字化)的过程,感受建立随机变量概念的重要意义.

对学生列举的试验结果没有数量标志的随机事件,诸如投掷一枚硬币的试验等,要引导学生分析比较,让学生体会对于同一个随机试验,可以用不同的随机变量来表示.但用哪两个数字来表示,主要是要尽量简单,合理,便于研究.如表四:抛掷一枚骰子

在学生举例中学习如何用随机变量去定义试验结果没有数量标志的随机事件(中间表示映射的一栏表格可以省略).

问题5:任何随机试验的所有结果都可以用数字表示吗?同一个随机试验的结果,可以用不同的数字表示吗?

[设计意图]让学生领悟任何随机试验的所有结果都可以用数字来表示(试验结果不具有数量性质的可以通过赋值,将其数量化),同一个随机试验的结果,可以用不同的数字表示,表示的原则主要是有实际意义,简单合理,便于研究.

3.形成离散型随机变量概念

问题6:随机变量的取值都是整数吗?你能否举个(些)例子,而随机变量的取值不是整数呢?

[设计意图] 关注学生的举例,借学生举出的例子,引导分析数学化之后的随机变量取值的集合的特征(一个新概念产生之后,我们应该端详它一番),分辨随机变量的类型,即某些随机变量的取值是离散的,而有些不是,从而给出离散型随机变量的概念.如果学生列举的都是离散型随机变量,则教师可启发点拨,启发后引导学生再举例,或给出以下问题7:

问题7:请仿照刚才的例子,分析下列随机现象,随机变量可以取哪些值?你能够一个一个列出来吗?

(1)某公交车站每隔10分钟有1辆汽车到站,某人到达该车站的时刻是随机的,他等车的时间;

(2)检测一批灯泡(相同型号)的使用寿命.

[设计意图]通过与前面列举例子的比较,引导学生发现这两个试验结果中,表示随机事件的随机变量的取值是一个区间,其值无法一一列出,以此形成离散型随机变量的概念.同时明晰在随机现象中随机变量的取值类型是丰富多样的,这也是对随机变量概念(外延)的进一步认识.

问题8:如果我们仅仅关心“某人等车的时间多于5分钟或不多于5分钟”两种情况,那该怎样定义随机变量呢?

[设计意图] 在研究随机现象时,为研究方便,有时需要根据所关心的问题恰当地定义随机变量.让学生明白恰当定义随机变量给我们研究问题带来方便.问(2)让学生选择自己关心的问题来恰当定义随机变量.

[师生活动]通过分析,让学生明白,在研究随机现象时,有时需要根据所关心的问题恰当地定义随机变量.

4.练习反馈(见教科书第45页)

下列随机试验的结果能否用离散型随机变量表示?若能,请写出各随机变量可能的取值并说明这些值所表示的随机试验的结果.

(1)抛掷两枚骰子,所得点数之和;

(2)某足球队在5次点球中射进的球数;

(3)任意抽取一瓶某种标有2500ml的饮料,其实际量与规定量之差.

[设计意图]在应用中巩固离散型随机变量的概念,并能熟练利用离散型随机变量刻画随机试验的结果.

5.小结回授

问题9:你能用自己的语言描述随机变量和离散型随机变量的定义及它们之间的区别吗?(学生回答后,可以再问:你能简单地说说引入随机变量的好处吗?)

[设计意图] 学生用自己的语言来概括本节课学到的知识,是一种“主动建构”,也真正体现知识学到了手.

[师生活动]引入随机变量后,随机试验中我们感兴趣的事件就可以通过随机变量的取值表达出来.认识随机现象就变成认识这个随机变量所有可能的取值和取每个值时的概率.也即把随机试验的结果数量化,用随机变量表示随机试验的结果,我们就可以借助于有关实数的数学工具来研究所感兴趣的随机现象了.

六、目标检测设计

高中数学第二章概率5第2课时离散型随机变量的方差学案北师大版选修

第2离散型随机变量的方差 学习目标1.理解取有限个值的离散型随机变量的方差的概念.2.能计算简单离散型随机变量的方差,并能解决一些实际问题. 知识点离散型随机变量的方差 甲、乙两名工人加工同一种零件,两人每天加工的零件数相等,所得次品数分别为X和Y,X和Y的分布列为 X 01 2 P 6 10 1 10 3 10 Y 01 2 P 5 10 3 10 2 10 思考1试求EX,EY. 思考2能否由EX与EY的值比较两名工人技术水平的高低? 思考3试想用什么指标衡量甲、乙两工人技术水平的高低? 梳理(1)离散型随机变量的方差的含义 设X是一个离散型随机变量,用E(X-EX)2来衡量X与EX的________________,E(X-EX)2是(X-EX)2的________,称E(X-EX)2为随机变量X的方差,记为________. (2)方差的大小与离散型随机变量的集中与分散程度间的关系 方差越____,随机变量的取值越分散;方差越____,随机变量的取值就越集中在其均值周

围. (3)参数为n,p的二项分布的方差 当随机变量服从参数为n,p的二项分布时,其方差DX=np(1-p). 类型一求离散型随机变量的方差 命题角度1已知分布列求方差 例1已知X的分布列如下: X -10 1 P 1 2 1 4 a (1)求X2 (2)计算X的方差; (3)若Y=4X+3,求Y的均值和方差. 反思与感悟方差的计算需要一定的运算能力,公式的记忆不能出错!在随机变量X2的均值比较好计算的情况下,运用关系式DX=EX2-(EX)2不失为一种比较实用的方法.另外注意方差性质的应用,如D(aX+b)=a2DX. 跟踪训练1已知η的分布列为 η010205060 P 1 3 2 5 1 15 2 15 1 15 (1)求方差; (2)设Y=2η-Eη,求DY.

高二数学选修2-3离散型随机变量的方差导学案

2.32离散型随机变量的方差 学习目标 1、理解各种分布的方差 2、会应用均值(期望)和方差来解决实际问题 自主学习:课本 1.一般地,设一个离散型随机变量X 所有可能取的值是n x x x x ???321,,这些值对应的概率是n p p p p ???,,,321则________________________________________________________叫做这个 离散型随机变量X 的方差;______________________________叫作离散型随机变量X 的标准差 2. 离散型随机变量的方差刻画了这个离散型随机变量的_____________________________. 3. 离散型随机变量X 分布列为二点分布时, ()___________D X =. 4.离散型随机变量X 服从参数为n ,p 的二项分布时,()___________D X =. 5. 离散型随机变量X 服从参数为,N M ,n 的超几何分布时, ()___________D X = 自学检测 1.已知X ~(),B n p ,()8,() 1.6E X D X ==,则,n p 的值分别是( ) A .100和0.08 B .20和0.4 C .10和0.2 D .10和0.8 2.设掷1颗骰子的点数为X ,则( ) A. 2() 3.5,() 3.5E X D X == B. 35() 3.5,()12 E X D X == C. () 3.5,() 3.5E X D X == D. 35() 3.5,()16E X D X == 3.一牧场的10头牛,因误食疯牛病病毒污染的饲料被感染,已知疯牛病发病的概率是0.02,若发病的牛数为X 头,则()D X 等于( ) A. 0.2 B. 0.196 C.0.8 D.0.812 4. 已知随机变量X 的分布列为

2019-2020学年高中数学 2.3.1离散型随机变量的期望学案 新人教A版选修2-3.doc

2019-2020学年高中数学 2.3.1离散型随机变量的期望学案 新人教 A 版选修2-3 【教学目标】 1了解离散型随机变量的期望的意义,会根据离散型随机变量的分布列求出期望. ⒉理解公式“E (a ξ+b )=aE ξ+b ”,以及“若ξ~Β(n ,p),则E ξ=np ”.能熟练地应用它们求相应的离散型随机变量的期望 【教学重难点】 教学重点:离散型随机变量的期望的概念 教学难点:根据离散型随机变量的分布列求出期望 【教学过程】 一、复习引入: 1.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 随机变量常用希腊字母ξ、η等表示 2. 离散型随机变量:对于随机变量可能取的值,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 3.连续型随机变量: 对于随机变量可能取的值,可以取某一区间内的一切值,这样的变量就叫做连续型随机变量 4.离散型随机变量与连续型随机变量的区别与联系: 离散型随机变量与连续型随机变量都是用变量表示随机试验的结果;但是离散型随机变量的结果可以按一定次序一一列出,而连续性随机变量的结果不可以一一列出 若ξ是随机变量,b a b a ,,+=ξη是常数,则η也是随机变量并且不改变其属性(离 散型、连续型) 5. 分布列:设离散型随机变量ξ可能取得值为x1,x2,…,x3,…, ξ取每一个值xi (i=1,2,…)的概率为 ()i i P x p ξ==,则称表 为随机变量ξ的概率分布,简称ξ的分布列 6. 分布列的两个性质: ⑴Pi ≥0,i =1,2,…; ⑵P1+P2+…=1. 7.离散型随机变量的二项分布: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 k n k k n n q p C k P -==)(ξ, (k =0,1,2,…,n ,p q -=1). 于是得到随机变量ξ的概率分布如下: ξ 0 1 … k … n P n n q p C 00 1 11-n n q p C … k n k k n q p C - … q p C n n n 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k n k k n q p C -=

52.3.2离散型随机变量的方差导学案(选修2-3)

§2.3.2离散型随机变量的方差导学案 高二数学组 一、教学目标 1、通过实例,理解离散型随机变量的方差; 2、能计算简单离散型随机变量的方差。 重点:离散型随机变量的方差的概念 难点:根据离散型随机变量的分布列求出方差 二、自学引入: 问题1:某射手在10次射击中所得环数为:10,9,8,10,8,10,10,10,8,9. 求这名射手所得环数的方差。 问题2:某射手在一次射击中所得环数 能否根据分布列求出这名射手所得环数的方差? 引入概念: (1)方差的概念:设一个离散型随机变量X所有可能取得值是x1,x2,…,x n;这些值对应的概率为p1,p2,…,p n,则 D(X)= , 叫做这个离散型随机变量X的方差。 离散型随机变量的方差反映了离散型随机变量的取值。 (2)D(X)的叫做随机变量X的标准差。 三、问题探究: (1)若随机变量X服从参数为p的二点分布,则D(X)= ()。 (2)若随机变量X服从参数为n,p的二项分布,则D(X)= ()。 四、典例解析: 例1 甲、乙两射手在同样条件下进行射击,成绩的分布列如下: 射手甲: 射手乙: 谁的射击水平比较稳定。 变式训练设X是一个离散型随机变量,其分布列如下表,试求D(X)

例2 已知某离散型随机变量X 服从下面的二项分布: k k k C k X P -==449.01.0)( (k=0,1,2,3,4). 求E (X )和D (X )。 变式训练 一牧场有10头牛,因误食含有病毒的饲料而被感染,已知该病的发病率为 0.02。设发病的牛的头数为X ,求E (X )和D (X )。 五、小结: 六、作业:课后练习A 、B 。 §2.3. 2离散型随机变量的方差当堂检测 高二数学组 1、已知()~,,8, 1.6B n p E D ξξξ==,则,n p 的值分别是( ) A .1000.08和; B .200.4和; C .100.2和; D .100.8和 2、设投掷1颗骰子的点数为ξ,则( ) A.E ξ=3.5,D ξ=3.52 B.E ξ=3.5,D ξ=12 35 C.E ξ=3.5,D ξ=3.5 D.E ξ=3.5,D ξ= 16 35 3、有一批数量很大的商品的次品率为1%,从中任意地连续取出200件商品,设其中次品数为X ,求E (X ),D (X ) 4、A 、B 两台机床同时加工零件,每生产一批数量较大的产品时,出次品的概率如下表所示: A 机床 B 机床 问哪一台机床加工质量较好

2019-2020学年高中数学 2.1.2离散型随机变量的分布列导学案新人教版选修2-3.doc

2019-2020学年高中数学 2.1.2离散型随机变量的分布列导学案新人教版选修 2-3 【学习目标】 1、理解取有限个值的离散型随机变量及其分布列的概念; 2、会求某些取有限个值的离散型随机变量的分布列。 【重点难点】 重点:求离散型随机变量的分布列 难点:超几何分布。 【预习指导】复习概率相关内容 E x1:下面给出了三个随机变量: 某传呼台1分钟内接到的呼叫次数;(2)某森林树木的高度在(0,50)这一范围内变化,测的某一树木的高度;(3)某人射击一次集中的环数. 其中是随机变量的个数是 ( ) A.0 B.1 C. 2 D . 3 E x2:下列变量中,不是随机变量的是 ( ) A.投掷一次硬币,正面朝上的次数 B.投掷一枚硬币100次,正面朝上的次数的频率 C. 某人某月的电话费 D.投掷一枚硬币,正面朝上或反面朝上的次数 【合作探究】阅读书本p46—48页,回答以下问题: 1、离散型随机变量的分布列: (1)如果随机试验的结果可以用一个 来表示,那么这样的变量叫做 ;按一定次序一一列出,这样的随机变量叫做 。 (2)设离散型随机变量ξ可能取的值为 ξ,,,,21n x x x 取每一个值),,2,1(n i x i = 的概率()i i p x P ==ξ,则称表 为随机变量ξ的概率分布列,具有性质: ①i p 0,n i ,,2,1 =;②n i p p p p +++++ 21= 。 离散型随机变量在某一范围内取值的概率等于它取这个范围内各个值的 。 2、如果随机变量X 的分布列为 其中,1,10p q p -=<<则称离散型随机变量X 服从 并称参数p 为 。 3、超几何分布列 在含有M 件次品数的N 件产品中,任取n 件,其中含有X 件次品数,则事件{}k X =发生的概 率为:==)(k X P (m k ,,2,1,0 =),其中{}n M m ,min =,且*,,,,N N M n N M N n ∈≤≤,则称分布列

《离散型随机变量的概念》教学设计

离散型随机变量的概念》教学设计 一、教材分析 《离散型随机变量的概念》是人教 A 版《普通高中课程标准实验教科书数学选修2-3》第二章随机变量及其分布的第一节离散型随机变量及其分布列的第一课时。本章是在必修三中学习了基本的概率统计知识的基础上,进一步学习随机变量及其分布的知识。本节内容一方面承接了必修三的知识;另一方面,掌握好这一节课将有助于后续的学习,因此它在知识体系上起着承上启下的作用。随机变量是连接随机现象和实数空间的一座桥梁,从而使得更多的数学工具有了用武之地。离散型随机变量是最简单的随机变量。本节课主要通过离散型随机变量展示用实数空间刻画随机现象的方法。 二、学情分析 学生在必修 3 概率一章中学习过的随机试验、随机事件、简单的概率模型和必修1 中学习过的变量、函数、映射等知识是学习、领悟和“接纳”随机变量概念的重要知识基础,教学时应充分注意这一教学条件;另外,为更好地形成随机变量和离散型随机变量两个概念,教学中可借助媒体列举和展现丰富的实例和问题,以留给学生更多的时间思考和概括。 三、教学策略分析 学生是教学的主体,本节课要给学生提供各种参与机会。本课以情境为载体,以学生为主体,以问题为手段,激发学生观察思考、猜想探究的兴趣。注重引导帮助学生充分体验“从实际问题到数学问题”的建构过程,培养学生分析问题、 解决问题的能力

四、目标分析 1知识与技能目标:理解随机变量和离散型随机变量的概念,能够运用随机变量表示随机事件,学会恰当的定义随机变量; 2、过程与方法目标:在教学过程中,以不同的实际问题为导向,弓I导学生分析问题的特点,归纳问题的共性,提高理解分析能力和抽象概括能力; 3、情感与态度目标:通过列举生活中的实例,提高学生学习数学的积极性, 使学生进一步感受到数学与生活的零距离,增强数学应用意识。 五、教学重点与难点 教学重点:随机变量、离散型随机变量概念的理解及随机变量的实际应用;教学难点:对随机变量概念的透彻理解及对引入随机变量目的的认识。 六、教学过程设计:

江苏省宿迁市高中数学第2章概率第8课时离散型随机变量的均值导学案无答案苏教版选修

离散型随机变量的均值 【教学目标】 理解离散型随机变量的均值公式的意义,熟练进行均值的计算. 【问题情境】 甲乙两个工人生产同一种产品,在相同的条件下,他们生产100件产品所出的不合格品数分别用12,X X 表示,已知12,X X 的概率分布如下表所示,那么甲、乙两人谁的次品(不合格品)率高一些? 【合作探究】 问题1. 如何刻画上述两个离散型随机变量取值的平均水平和稳定程度呢? 问题2. 回顾数学3(必修)“统计”中的内容,如何计算样本的平均值? 1.离散型随机变量的均值 若离散型随机变量X 的概率分布如下表,则称 为离散型随机变量的均值或数学期望,记为()E X 或μ,即()E X μ== . 问题3中1()E X = 2()E X = 比较后的结论是:

【合作探究】 例1.高三(1)班的联欢会上设计了一项游戏,在一个口袋中装有10个红球、20个白球,这些球除颜色外完全相同,某学生一次从中摸出5个球,其中红球的个数为X,求X的数学期望. 例2.从批量较大的成品中随机抽取10件产品进行质量检查,若这批产品不合格率为0.05, E X. 随机变量X表示这10件产品的不合格品数,求随机变量的数学期望() 例3.某保险公司吸收10000人参加人身意外保险,规定:每人每年付给公司120元,若意

外死亡,公司将赔偿10000元.如果已知每人每年意外死亡的概率是0.006,求保险公司的期望收入. 【学以致用】 1.若随机变量X 的分布如右表,则X 的数学期望是 . 2.一个袋子中装有大小相同的3个红球和2个黄球,从中同 时取出2个球,则其中含有红球个数的数学期望是 . 3.设随机变量X 的概率分布如下表,则()E X = . 4..假定1500件产品中有100 件不合格品,从中抽取15件进行检查,其中不合格品件数为 X ,求X 的数学期望. 5.某商家有一台电话交换机,其中有5个分机专供与顾客通话,每个分机在1小时平均占线20分钟,并且各个分机是否占线是相互独立的,求任一时刻占线的分机数目X 的数学期望.

高中数学选修2-3离散型随机变量导学案

2.1.1离散型随机变量 【学习要求】 1.理解随机变量及离散型随机变量的含义. 2.了解随机变量与函数的区别与联系. 【学法指导】 引进随机变量的概念,就可以用数字描述随机现象,建立连接数和随机现象的桥梁,通过随机变量和函数类比,可以更好地理解随机变量的定义,随机变量是函数概念的推广. 【知识要点】 1.随机试验:一般地,一个试验如果满足下列条件: (1)试验可以在相同的情形下重复进行; (2)试验所有可能的结果是明确的,并且不只一个; (3)每次试验总是恰好出现这些可能结果中的一个,但在一次试验之前却不能肯定这次试验的结果会出现哪一个.这种试验就是一个随机试验. 2.随机变量:在随机试验中,随着变化而变化的变量称为随机变量. 3.离散型随机变量:所有取值可以的随机变量,称为离散型随机变量. 【问题探究】 探究点一随机变量的概念 问题1掷一枚骰子,出现的点数可以用数字1,2,3,4,5,6来表示,那么掷一枚硬币的结果是否也可以用数字来表示呢? 问题2随机变量和函数有类似的地方吗? 例1下列变量中,哪些是随机变量,哪些不是随机变量?并说明理由. (1)上海国际机场候机室中2013年10月1日的旅客数量; (2)2013年某天济南至北京的D36次列车到北京站的时间; (3)2013年某天收看齐鲁电视台《拉呱》节目的人数; (4)体积为1 000 cm3的球的半径长. 小结随机变量从本质上讲就是以随机试验的每一个可能结果为自变量的一个函数,即随机变量的取值实质上是试验结果对应的数,但这些数是预先知道所有可能的值,而不知道究竟是哪一个值. 跟踪训练1指出下列变量中,哪些是随机变量,哪些不是随机变量,并说明理由. (1)某人射击一次命中的环数; (2)任意掷一枚均匀硬币5次,出现正面向上的次数; (3)投一颗质地均匀的骰子两次出现的点数(最上面的数字)中的最小值; (4)某个人的属相. 探究点二离散型随机变量的判定 问题1什么是离散型随机变量? 问题2非离散型随机变量和离散型随机变量有什么区别? 例2①某座大桥一天经过的中华牌轿车的辆数为ξ;②某网站中歌曲《爱我中华》一天内被点击的次数为ξ; ③一天内的温度为ξ;④射手对目标进行射击,击中目标得1分,未击中目标得0分,用ξ表示该射手在一次射击中的得分.上述问题中的ξ是离散型随机变量的是() A.①②③④B.①②④C.①③④D.②③④ 小结该题主要考查离散型随机变量的定义,判断时要紧扣定义,看是否能一一列出. 跟踪训练2指出下列随机变量是否是离散型随机变量,并说明理由. (1)白炽灯的寿命ξ; (2)某加工厂加工的一批某种钢管的外径与规定的外径尺寸之差ξ; (3)江西九江市长江水位监测站所测水位在(0,29]这一范围内变化,该水位站所测水位ξ; (4)一个袋中装有5个白球和5个黑球,从中任取3个,其中所含白球的个数. 探究点三离散型随机变量的应用 例3(1)一袋中装有5只同样大小的白球,编号为1,2,3,4,5.现从该袋内随机取出3只球,被取出的球的最大号码数ξ.写出随机变量ξ可能取的值,并说明随机变量所取的值表示的随机试验的结果. (2)抛掷两枚骰子各一次,记第一枚骰子掷出的点数与第二枚骰子掷出的点数的差为ξ,试问:“ξ>4”表示的试验结果是什么? 小结解答此类问题的关键在于明确随机变量的所有可能的取值,以及其取每一个值时对应的意义,即一个随机变量的取值可能对应一个或多个随机试验的结果,解答过程中不要漏掉某些试验结果. 跟踪训练3下列随机试验的结果能否用离散型随机变量表示?若能,请写出各随机变量可能的取值并说明这些值所表示的随机试验的结果. (1)盒中装有6支白粉笔和2支红粉笔,从中任意取出3支,其中所含白粉笔的支数ξ,所含红粉笔的支数η. (2)从4张已编有1~4的卡片中任意取出2张,被取出的卡片号数之和ξ. (3)离开天安门的距离η. (4)袋中有大小完全相同的红球5个,白球4个,从袋中任意取出一球,若取出的球是白球,则过程结束;若取出的球是红球,则将此红球放回袋中,然后重新从袋中任意取出一球,直至取出的球是白球,此规定下的取球次数ξ. 【当堂检测】 1.下列变量中,不是随机变量的是() A.一射击手射击一次命中的环数B.标准状态下,水沸腾时的温度 C.抛掷两枚骰子,所得点数之和D.某电话总机在时间区间(0,T)内收到的呼叫次数 2.10件产品中有3件次品,从中任取2件,可作为随机变量的是() A.取到产品的件数B.取到正品的概率 C.取到次品的件数D.取到次品的概率 3.抛掷2枚骰子,所得点数之和记为ξ,那么“ξ=4”表示的随机试验的结果是() A.2枚都是4点B.1枚是1点,另1枚是3点 C.2枚都是2点D.1枚是1点,另1枚是3点,或者2枚都是2点 4.一袋中装有6个同样大小的黑球,编号为1,2,3,4,5,6.现从中随机取出2个球,以ξ表示取出的球的最大号码,则“ξ=6”表示的试验结果是___________________. 【课堂小结】 1.所谓的随机变量就是试验结果和实数之间的一个对应关系,随机变量是将试验的结果数量化,变量的取值对应于随机试验的某一个随机事件.

高中数学选修2-3 离散型随机变量导学案加课后作业及答案

§2.1.1 离散型随机变量 【学习要求】 1.理解随机变量及离散型随机变量的含义. 2.了解随机变量与函数的区别与联系. 【学法指导】 引进随机变量的概念,就可以用数字描述随机现象,建立连接数和随机现象的桥梁,通过随机变量和函数类比,可以更好地理解随机变量的定义,随机变量是函数概念的推广. 【知识要点】 1.随机试验:一般地,一个试验如果满足下列条件: (1)试验可以在相同的情形下重复进行; (2)试验所有可能的结果是明确的,并且不只一个; (3)每次试验总是恰好出现这些可能结果中的一个,但在一次试验之前却不能肯定这次试验的结果会出现哪一个.这种试验就是一个随机试验. 2.随机变量:在随机试验中,随着变化而变化的变量称为随机变量. 3.离散型随机变量:所有取值可以的随机变量,称为离散型随机变量. 【问题探究】 探究点一随机变量的概念 问题1掷一枚骰子,出现的点数可以用数字1,2,3,4,5,6来表示,那么掷一枚硬币的结果是否也可以用数字来表示呢? 问题2随机变量和函数有类似的地方吗? 例1下列变量中,哪些是随机变量,哪些不是随机变量?并说明理由. (1)上海国际机场候机室中2013年10月1日的旅客数量; (2)2013年某天济南至北京的D36次列车到北京站的时间; (3)2013年某天收看齐鲁电视台《拉呱》节目的人数; (4)体积为1 000 cm3的球的半径长. 小结随机变量从本质上讲就是以随机试验的每一个可能结果为自变量的一个函数,即随机变量的取值实质上是试验结果对应的数,但这些数是预先知道所有可能的值,而不知道究竟是哪一个值. 跟踪训练1指出下列变量中,哪些是随机变量,哪些不是随机变量,并说明理由. (1)某人射击一次命中的环数; (2)任意掷一枚均匀硬币5次,出现正面向上的次数; (3)投一颗质地均匀的骰子两次出现的点数(最上面的数字)中的最小值; (4)某个人的属相. 探究点二离散型随机变量的判定 问题1什么是离散型随机变量? 问题2非离散型随机变量和离散型随机变量有什么区别? 例2①某座大桥一天经过的中华牌轿车的辆数为ξ;②某网站中歌曲《爱我中华》一天内被点击的次数为ξ; ③一天内的温度为ξ;④射手对目标进行射击,击中目标得1分,未击中目标得0分,用ξ表示该射手在一次射击中的得分.上述问题中的ξ是离散型随机变量的是() A.①②③④B.①②④C.①③④D.②③④小结该题主要考查离散型随机变量的定义,判断时要紧扣定义,看是否能一一列出. 跟踪训练2指出下列随机变量是否是离散型随机变量,并说明理由. (1)白炽灯的寿命ξ; (2)某加工厂加工的一批某种钢管的外径与规定的外径尺寸之差ξ; (3)江西九江市长江水位监测站所测水位在(0,29]这一范围内变化,该水位站所测水位ξ; (4)一个袋中装有5个白球和5个黑球,从中任取3个,其中所含白球的个数. 探究点三离散型随机变量的应用 例3(1)一袋中装有5只同样大小的白球,编号为1,2,3,4,5.现从该袋内随机取出3只球,被取出的球的最大号码数ξ.写出随机变量ξ可能取的值,并说明随机变量所取的值表示的随机试验的结果. (2)抛掷两枚骰子各一次,记第一枚骰子掷出的点数与第二枚骰子掷出的点数的差为ξ,试问:“ξ>4”表示的试验结果是什么? 小结解答此类问题的关键在于明确随机变量的所有可能的取值,以及其取每一个值时对应的意义,即一个随机变量的取值可能对应一个或多个随机试验的结果,解答过程中不要漏掉某些试验结果. 跟踪训练3下列随机试验的结果能否用离散型随机变量表示?若能,请写出各随机变量可能的取值并说明这些值所表示的随机试验的结果. (1)盒中装有6支白粉笔和2支红粉笔,从中任意取出3支,其中所含白粉笔的支数ξ,所含红粉笔的支数η. (2)从4张已编有1~4的卡片中任意取出2张,被取出的卡片号数之和ξ. (3)离开天安门的距离η. (4)袋中有大小完全相同的红球5个,白球4个,从袋中任意取出一球,若取出的球是白球,则过程结束;若取出的球是红球,则将此红球放回袋中,然后重新从袋中任意取出一球,直至取出的球是白球,此规定下的取球次数ξ. 【当堂检测】 1.下列变量中,不是随机变量的是() A.一射击手射击一次命中的环数B.标准状态下,水沸腾时的温度 C.抛掷两枚骰子,所得点数之和D.某电话总机在时间区间(0,T)内收到的呼叫次数 2.10件产品中有3件次品,从中任取2件,可作为随机变量的是() A.取到产品的件数B.取到正品的概率 C.取到次品的件数D.取到次品的概率 3.抛掷2枚骰子,所得点数之和记为ξ,那么“ξ=4”表示的随机试验的结果是() A.2枚都是4点B.1枚是1点,另1枚是3点 C.2枚都是2点D.1枚是1点,另1枚是3点,或者2枚都是2点 4.一袋中装有6个同样大小的黑球,编号为1,2,3,4,5,6.现从中随机取出2个球,以ξ表示取出的球的最大号码,则“ξ=6”表示的试验结果是___________________. 【课堂小结】 1.所谓的随机变量就是试验结果和实数之间的一个对应关系,随机变量是将试验的结果数量化,变量的取值对应于随机试验的某一个随机事件. 2.写随机变量表示的结果,要看三个特征:

2020届二轮复习 离散型随机变量 学案(全国通用)

离散型随机变量 学习目标 1.理解随机变量及离散型随机变量的含义.2.了解随机变量与函数的区别与联系. 知识点一随机变量 思考1抛掷一枚质地均匀的硬币,可能出现正面向上、反面向上两种结果,这种试验结果能用数字表示吗? 答案可以,可用数字1和0分别表示正面向上和反面向上. 思考2在一块地里种10棵树苗,棵数为x,则x可取哪些数字? 答案x=0,1,2,3, (10) (1)定义 在随机试验中,可以确定一个对应关系,使得每一个试验结果都用一个确定的数字表示,数字随试验结果的变化而变化,像这种随着试验结果变化而变化的变量称为随机变量. (2)表示:随机变量常用字母X,Y,ξ,η…表示. 知识点二随机变量与函数的关系 思考随机变量和函数有类似的地方吗? 答案随机变量和函数都是一种映射,随机变量把随机试验的结果映为实数,函数把实数映为实数.试验结果相当于函数的自变量,随机变量相当于函数的函数值,随机变量可以看作函数概念的推广. 知识点三离散型随机变量 1.定义:所有取值可以一一列出的随机变量称为离散型随机变量. 2.特征: (1)可用数值表示. (2)试验之前可以判断其出现的所有值. (3)在试验之前不能确定取何值.

(4)试验结果能一一列出. 类型一随机变量的概念 例1下列变量中,哪些是随机变量,哪些不是随机变量?并说明理由. (1)某机场一年中每天运送乘客的数量. (2)某单位办公室一天中接到电话的次数. (3)明年5月1日到10月1日期间所查酒驾的人数. (4)明年某天济南一青岛的某次列车到达青岛站的时间. 解(1)某机场一年中每天运送乘客的数量可能为0,1,2,3,…,是随机变化的,因此是随机变量. (2)某单位办公室一天中接到电话的次数可能为0,1,2,3,…,是随机变化的,因此是随机变量. (3)明年5月1日到10月1日期间,所查酒驾的人数可能为0,1,2,3,…,是随机变化的,因此是随机变量. (4)济南一青岛的某次列车到达青岛站的时间每次都是随机的,可能提前,可能准时,亦可能晚点,故是随机变量. 反思与感悟随机变量的辨析方法 1.随机试验的结果是否具有可变性,即每次试验对应的结果不尽相同. 2.随机试验的结果的确定性.即每次试验总是恰好出现这些结果中的一个,但在一次试验之前却不能肯定这次试验会出现哪一个结果. 如果一个随机试验的结果对应的变量具有以上两点,则该变量即为随机变量. 跟踪训练1下列变量中,不是随机变量的是() A.一射击手射击一次命中的环数 B.标准状态下,水沸腾时的温度 C.抛掷两枚骰子,所得点数之和 D.某电话总机在时间区间(0,T)内收到的呼叫次数 答案 B 解析B中求沸腾时的温度是一个确定的值. 类型二离散型随机变量的判定

2[1].1.2离散型随机变量的分布列导学案(选修2-3)1

§2.1.2离散型随机变量的分布列 预习案 一、教学目标 1、理解离散型随机变量的分布列的意义,会求某些简单的离散型随机变量的分布列; 2、掌握离散型随机变量的分布列的两个基本性质,并会用它来解决一些简单的问题. 3. 理解二点分布的意义. 二、预习自测: 问题一: (1)抛掷一枚骰子,可能出现的点数有几种情况? (2)姚明罚球2次有可能得到的分数有几种情况? (3)抛掷一枚硬币,可能出现的结果有几种情况? 思考:在上述试验开始之前,你能确定结果是哪一种情况吗?随机变量是如何定义的? 问题二: 按照我们的定义,所谓的随机变量,就是随机试验的试验结果与实数之间的一个对应关系。那么,随机变量与函数有类似的地方吗? 问题三: 下列试验的结果能否用离散型随机变量表示?为什么? (1)已知在从汕头到广州的铁道线上,每隔50米有一个电线铁站,这些电线铁站的编号; (2)任意抽取一瓶某种标有2500ml的饮料,其实际量与规定量之差; (3)某城市1天之内的温度; (4)某车站1小时内旅客流动的人数; (5)连续不断地投篮,第一次投中需要的投篮次数. (6)在优、良、中、及格、不及格5个等级的测试中,某同学可能取得的等级。

导学案 重点:离散型随机变量的分布列的意义及基本性质. 难点:分布列的求法和性质的应用. 1.离散型随机变量 随着试验结果的变化而变化的变量称为随机变量,通常用字母X 、Y 表示。 如果对于随机变量可能取到的值,可以按 一一列出,这样的变量就叫离散型随机变量。 2.离散型随机变量的分布列 (1)设离散型随机变量X 可能取的值为12,,,,i x x x ,X 取每一个值(1,2,)i x i = 的概率 ()i i P X x p ==,则表 称为随机变量X 的概率分布,简称X 的分布列。 离散型随机变量的概率分布还可以用条形图表示, 如图所示。 离散型随机变量的分布列具有以下两个性质:① ; ② 一般地,离散型随机变量在某一范围内取值的概率等于它取这个范围内各个值的 。 (2)二点分布:像这样的分布列叫做两点分布列。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(1)p P X ==为 。 (1)0,(1,2,)i p i ≥= ,概率之和为121i p p p ++++= 。 三、典例解析: 例1在抛掷一枚图钉的随机试验中,令10X ?=??,针尖向上; ,针尖向下. 如果针尖向上的概率为p , 试写出随机变量X 的概率分布。

人教A版选修2-3 第二章2.1.1离散型随机变量 学案

2.1.1 离散型随机变量 知识点随机变量 (1)定义:在随机试验中,确定了一个对应关系,使得每一个试验结果都用一个□01确定的数字表示.在这个对应关系下,□02数字随着□03试验结果的变化而变化.像这种随着□04试验结果变化而变化的变量称为随机变量. (2)表示:随机变量常用字母□05X,Y,ξ,η表示. 知识点随机变量与函数的关系 相同点随机变量和函数都是一种映射 随机变量是随机试验的结果到□01实数的映射,函数是□02实数到□03实区别 数的映射 随机试验结果的范围相当于函数的□04定义域,随机变量的取值范围相联系 当于函数的□05值域 知识点离散型随机变量 所有取值可以□01一一列出的随机变量,称为离散型随机变量. 随机试验的特点 (1)试验的所有结果可以用一个数来表示; (2)每次试验总是恰好出现这些结果中的一个,但在一次试验之前,却不能肯定这次试验会出现哪一个结果.判断一个变量是否为离散型随机变量,首先看它是不是随机变量,其次看可能取值是否能一一列出,也就是说变量的取值若是有限的,或者是可以列举出来的,就可以视为离散型随机变量,否则就不是离散型随机变量.

1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)离散型随机变量的取值是任意的实数.( ) (2)随机变量的取值可以是有限个,也可以是无限个.( ) (3)离散型随机变量是指某一区间内的任意值.( ) 答案(1)×(2)√(3)× 2.做一做 (1)甲进行3次射击,甲击中目标的概率为1 2 ,记甲击中目标的次数为ξ,则 ξ的可能取值为________. (2)同时抛掷5枚硬币,得到硬币反面向上的个数为ξ,则ξ的所有可能取值的集合为________. (3)在8件产品中,有3件次品,5件正品,从中任取一件取到次品就停止,抽取次数为X,则X=3表示的试验是________. 答案(1)0,1,2,3 (2){0,1,2,3,4,5} (3)共抽取3次,前两次均是正品,第3次是次品 解析(1)甲可能3次全击中,也可能一次未中,中1次,2次,所以ξ的取值为0,1,2,3. (2)当硬币全部为正面向上时,ξ=0,硬币反面向上的个数还可能有1个,2个,3个,4个,也可能都反面向上,即5个. (3)由随机试验可知X=3表示抽取3次,前两次均是正品,第3次是次品. 探究1 随机变量的概念 例1 下列变量中,哪些是随机变量,哪些不是随机变量?并说明理由. (1)某机场一年中每天运送乘客的数量. (2)某单位办公室一天中接到电话的次数. (3)明年5月1日到10月1日期间所查酒驾的人数. (4)明年某天济南—青岛的某次列车到达青岛站的时间. [解] (1)某机场一年中每天运送乘客的数量可能为0,1,2,3,…,是随机变化的,因此是随机变量. (2)某单位办公室一天中接到电话的次数可能为0,1,2,3,…,是随机变化的,因此是随机变量. (3)明年5月1日到10月1日期间,所查酒驾的人数可能为0,1,2,3,…,是随机变化的,因此是随机变量.

浅析授导型教学与探究型教学在信息技术课程教学中的作用

浅析授导型教学与探究型教学在信息技术课程教学中的作用一、授导型教学 授导型教学:是指在课堂教学中以讲解、演示、操练、及练习、自主学习、小组讨论、合作学习、问题化学习等方法综合运用的课堂教学形式。 (一)授导型教学设计的一般步骤 1、对学习者特征分析 2、教学目标及重点、难点分析 3、教学方法的选择 4、教学媒体的选择 5、教案的设计 由些可以看出,授导型教学在信息技术教学中以课堂讲解为主,但同时关注了学生的学习兴趣和需求,融合了小组讨论、课堂演示以及合作学习等多种形式。教学效果非常的好。 二、探究型教学 1、理论依据 (1)创新教育思想。我们必须转变那种妨碍学生创新精神和创新能力发展的教育观念、教学模式。 (2)主体教育理论。教师是教学活动的组织者和指导者,学生是自我发展的探索者和创造者,师生之间是一种民主、平等、合作的关系。

(3)建构主义的学习理论。学生学习的过程,是在教师创设的情境下,借助已有的知识和经验,主动探索,积极交流,从而建立新的认知结构的过程。 2、基本结构 (1)设境与指要是引导学生学习的环节。1.设境。对教学模式的构建,应当强调对教学情境的创设。2.指要。教师还应该控制信息的接收范围,使学生能够围绕要点进行学习,以掌握重点、突破难点。 (2)自学与研讨是学生主动探究的环节。1.自学。自学的进度与深度,允许参差不齐,注重开发学生的智慧资源,把潜在的学习能量充分释放出来。2.研讨。教师要千万百计使学生活跃起来,鼓励他们互相研究,共同讨论。 (3)教师精讲与答疑是深化学习的环节。1.精讲。所谓“精讲”就是教师有选择地讲解新知识、传授新技能,对学生获得新知起到补漏,矫正、排疑、解难、扩展、深化的作用,同时使学生受到应有的思想品德教育。2.答疑。答疑是对自学、研讨、精讲等仍未解决或继续出现的疑点给予最后解决的过程。答疑的要求是:第一,提倡并鼓励学生质疑。第二,引发并指导学生质疑。第三,要诱导并启发学生自行答疑,要多角度、多侧面、多层次地点拨引导,以激发学生的智慧火花。 (4)练习与总结是巩固、梳理知识的环节。1.练习。练习的层次有基本练习、综合练习与创造性练习。提倡发展求异思维,培养学

最新《2.1.1离散型随机变量》导学案

高一数学必修2-3 2.1--01 《2.1.1离散型随机变量》导学案 编撰崔先湖姓名班级组名. 【学习目标】1.理解随机变量的意义; 2.学会区分离散型与非离散型随机变量,并能举出离散性随机变量 的例子; 3.理解随机变量所表示试验结果的含义,并恰当地定义随机变量. 【学习重点】随机变量、离散型随机变量、连续型随机变量的意义 【学习难点】随机变量、离散型随机变量、连续型随机变量的意义 【学法指导】自主与讨论相结合 【导学过程】 一教材导读 思考1:掷一枚骰子,出现的点数可以用数字1 , 2 ,3,4,5,6来表示.那么掷一枚硬币的结果是否也可以用数字来表示呢? 在掷骰子和掷硬币的随机试验中,我们确定了一个对应关系,使得每一个试验结果都用一个确定的数字表示.在这个对应关系下,数字随着试验结果的变化而变化. 定义1:称为随机变量.随机变量常用字母…表示.思考2:随机变量和函数有类似的地方吗? 随机变量和函数都是一种映射,随机变量把随机试验的映为,函数把映为.在这两种映射之间,试验结果的范围相当于函数的,随机变量的取值范围相当于函数的.我们把随机变量的取值范围叫做随机变量的. 例如,在含有10件次品的100 件产品中,任意抽取4件,可能含有的次品件数X 将随着抽取结果的变化而变化,是一个随机变量,其值域是{0, 1, 2 , 3, 4 } . 利用随机变量可以表达一些事件.例如{X=0}表示“抽出0件次品”, {X =4}表示“抽出4件次品”等.你能说出{X< 3 }在这里表示什么事件吗?“抽出3 件以上次品”又如何用X 表示呢? 定义2:,称为离散型随机变量. 离散型随机变量的例子很多.例如某人射击一次可能命中的环数X 是一个离散型随机变量,它的所有可能取值为;某网页在24小时内被浏览的次数Y也是一个离散型随机变量,它的所有可能取值为。 思考3:电灯的寿命X是离散型随机变量吗? 连续型随机变量: 对于随机变量可能取的值,可以取某一区间内的一切值,这样的变量就叫做连续型随机变 4.离散型随机变量与连续型随机变量的区别与联系: 注意:(1)有些随机试验的结果虽然不具有数量性质,但可以用数量来表达如投掷一枚硬币,ξ=0,表示正面向上,ξ=1,表示反面向上 (2)若ξ是随机变量,b a b a, , + =ξ η是常数,则η也是随机变量 二、题型导航 题型一、随机变量概念的辨析 【例1】将一颗均匀骰子掷两次,不能作为随机变量的是:() (A)两次出现的点数之和;(B)两次掷出的最大点数; (C)第一次减去第二次的点数差;(D)抛掷的次数。 变式1 (1)洪湖车站每天候车室候车的人数X,(2)张三每天走路的步数Y,(3)下落的篮球离地面的距离Z,(4)每天停靠洪湖港的船的数量S.不是离散型随机变量的是 解题总结 题型二、随机变量的值域 【例2】写出下列随机变量可能取的值,并说明随机变量所取的值表示的随机试验的结果 (1)一袋中装有5只同样大小的白球,编号为1,2,3,4,5现从该袋内随机取出3只球,被取出的球的最大号码数ξ; (2)某单位的某部电话在单位时间内收到的呼叫次数η 变式2写出下列各随机变量可能取得值: (1)抛掷一枚骰子得到的点数。 (2)袋中装有6个红球,4个白球,从中任取5个球,其中所含白球的个数。 (3)抛掷两枚骰子得到的点数之和。 (4)某项试验的成功率为0.001,在n次试验中成功的次数。 (5)某射手有五发子弹,射击一次命中率为0.9,若命中了就停止射击,若不命中就一直射到子弹耗尽.求这名射手的射击次数X的可能取值 解题总结

苏教版数学高二导学案 离散型随机变量(选修2-3)

课题:§2.1.1离散型随机变量 【三维目标】 知识与技能:1.理解随机变量的意义; 2.学会区分离散型与非离散型随机变量,并能举出离散性随机变量的例子; 3.理解随机变量所表示试验结果的含义,并恰当地定义随机变量. 过程与方法:通过实例,理解随机变量与离散性随机变量的含义 情感态度与价值观:通过学习,体会用数学工具研究随机现象的意义,体会数学的应用价值【学习重点】随机变量、离散型随机变量、连续型随机变量的意义 【学习难点】对随机变量含义的理解. 【学法指导】认真阅读本章的篇头语与本节课的教材,按要求完成导学案 【知识链接】 1、什么是随机事件?什么是基本事件? 在一定条件下可能发生也可能不发生的事件,叫做随机事件。试验的每一个可能的结果称为基本事件。 2、什么是随机试验? 凡是对现象或为此而进行的实验,都称之为试验。 如果试验具有下述特点: 试验可以在相同条件下重复进行;每次试验的所有可能结果都是明确可知的,并且不止一个;每次试验总是恰好出现这些结果中的一个,但在一次试验之前却不能肯定这次试验会出现哪一个结果,它被称为一个随机试验,简称试验。例如 1、某人射击一次,可能出现命中0环,命中1环,…,命中10环等结果,即可能出现的结果可以用数字表示; 2、某次产品检验,在含有5件次品的100件产品中任意抽取4件,那么其中含有的次品可能是0件,1件,2件,3件,4件,即可能出现的结果可以由数字表示 在上面例子中,随机试验有下列特点: ①试验的所有可能结果可以用一个数来表示; ②每次试验总是恰好出现这些结果中的一个,但在一次试验之前却不能肯定这次试验会出现哪一个结果. 【学习过程】 A问题1:掷一枚骰子,出现的点数可以用数字1 , 2 ,3,4,5,6来表示.那么掷一枚硬币的结果是否也可以用数字来表示呢? B问题2:试归纳随机变量的概念?随机变量常用什么表示? C问题3:随机变量和函数有类似的地方吗?随机变量的值域是什么? B问题4:一个袋中装有10个红球,5个白球,从中任取个4球,其中所含红球的个数X是一个随机变量,写出随机变量的值域

离散型随机变量的均值导学案(已修改)

离散型随机变量的均值 学习目标:理解离散型随机变量的均值的意义; 会根据离散型随机变量的分布列求出均值。 复习回顾: 1、篮球运动员在比赛中每次罚球命中得1分,罚不中得0分.已知某运动员罚球命中的概率为0.7,写出他罚球1次的得分X的分布列。 2、同时抛掷5枚质地均匀的硬币,出现正面向上的硬币数X的分布列为__________ 3、某人射击10次,所得环数分别是:1,1,1,1,2,2,2,3,3,4;则所得的平均环数是____________________________. 合作探究: 问题1:某商场要将单价分别为18元/kg,24元/kg,36元/kg的3种糖果按1:2:3的比例混合销售,如何对混合糖果定价才合理?假设混合糖果中每一颗的质量相同,混合均匀后任取一个糖果,这颗糖果的价格能否用分布列的形式表示出来? 问题2:如果你知道了一个离散型随机变量的分布列: 该随机变量的平均取值应该怎样计算? 自主学习:阅读教材p61页第八行至p62页例2前,完成下列问题: . 2、设Y=aX+b,其中a,b为常数,则Y也是随机变量. 则EY=______________________ 3、一般地,如果随机变量X服从两点分布,则 4、一般地,如果随机变量X服从二项分布,即X~B(n,p),则典例分析 例1、随机变量ξ的分布列是: (1)求Eξ (2)若η=2ξ+1,求Eη . _________ = EX . _________ = EX

例2、篮球运动员在比赛中每次罚球命中得1分,罚不中得0分.已知某运动员罚球命中的概率为0.7,他连续罚球3次; (1)求他得到的分数X的分布列; (2)求X的期望。 例3、一次单元测验由20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答案,每题选择正确答案得5分,不作出选择或选错不得分,满分100分学生甲选对任一题的概率为0.9,学生乙则在测验中对每题都从4个选择中随机地选择一个,求学生甲和乙在这次英语单元测验中的成绩的期望 课堂小结: 达标练习: 1、一个袋子里装有大小相同的3 个红球和2个黄球,从中有放回地取5次,则取到红球次数的数学期望是. Eξ=7.5,则a= b= . 课后思考2: 彩球游戏准备一个布袋,内装6个红球与6个白球,除颜色不同外,六个球完全一样,每次从袋中摸6个球,输赢的规则为: 6个全红赢得100元 5红1白赢得50元 4红2白赢得20元你动心了吗? 3红3白输100元 2红4白赢得20元 1红5白赢得50元 6个全白赢得100元

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