‹ 回去

1.2 离散型随机变量

随机变量及其分布 · 高二
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 取值可一一列举,且每个取值对应确定概率的随机变量。

从哪来 建立在 3.2 组合数(用于计算特定结果出现的频数)和 5.1 独立事件的定义(用于推导复合事件的概率)之上。

为什么 现实世界中许多随机现象的结果是“非连续”的,如掷骰子点数、投篮命中次数。若结果无限且不可数(如身高),需连续型变量;若结果有限或可数(如整数),则用离散型变量。其核心逻辑是:先确定样本空间中的基本事件,利用组合数算出各事件包含的基本事件数,再结合独立事件性质求出概率,最后建立“数值-概率”映射。

适合:形象思维强、对抽象符号敏感的学生** **讲法:彩票中奖模型** 1. **情境
买一张双色球彩票,中奖金额 $X$ 是随机变量。 2. 离散性:$X$ 只能是 0, 5, 10, ..., 500万 等特定值,不可能出现 3.14 元。 3. 概率来源: - 中 500 万的概率 = (1 种组合) / (总组合数)。这里用到 3.2 组合数 计算分母。 - 若考虑多期购买且每期独立,总概率计算需用到 5.1 独立事件 的乘法公式。 4. 结论:$X$ 的取值集合是离散的,且每个值都有确定的概率 $P(X=x_i)$。
适合:逻辑推理能力强、喜欢结构化知识的学生** **讲法:函数映射视角** 1. **本质
离散型随机变量 $X$ 是从样本空间 $\Omega$ 到实数集 $\mathbb{R}$ 的一个函数 $X: \Omega \to \mathbb{R}$。 2. 约束条件: - 值域 $R_X = \{x_1, x_2, ...\}$ 必须是有限集或可数无限集(离散)。 - 每个 $x_i$ 对应一个概率 $p_i = P(X=x_i)$。 3. 计算链条: - 步骤1:列举所有可能的 $x_i$。 - 步骤2:对每个 $x_i$,找出对应的基本事件集合 $A_i$。 - 步骤3:利用 3.2 组合数 计算 $|A_i|$ 和 $|\Omega|$。 - 步骤4:若 $A_i$ 由多个独立子事件构成,用 5.1 独立事件 性质求 $P(A_i)$。 4. 核心:$X$ 是“标签”,$P(X=x_i)$ 是“权重”。
适合:基础薄弱、需要具体步骤指导的学生** **讲法:三步走清单法** 1. **第一步:找“变量”** - 问自己:题目中哪个量是随机的?(如:投篮命中数 $X$) - 检查:$X$ 的取值是不是整数?(是 $\to$ 离散型) 2. **第二步:列“取值”** - 写出 $X$ 所有可能的值:$0, 1, 2, ..., n$。 3. **第三步:算“概率”** - 对每个值 $k$,问:发生 $k$ 次的情况有多少种? - 用 **3.2 组合数** $C_n^k$ 算出“选哪几次”的方法数。 - 用 **5.1 独立事件** 算出“这几次命中、其余未中”的概率 $p^k(1-p)^{n-k}$。 - 相乘得 $P(X=k)$。 4. **验证
所有概率加起来是否等于 1?
看不明白?看一段视频 ▾待生成
练一道
基础题
袋中有 2 个红球、3 个白球,从中随机抽取 2 个球。设 $X$ 为抽到的红球个数,求 $X$ 的分布列。
变式
甲、乙两人进行投篮比赛,甲每次命中率为 0.6,乙每次命中率为 0.5。两人各投 2 次,设 $X$ 为两人命中总数,求 $P(X=2)$。
试试手自己判
检测题
抛掷一枚质地均匀的硬币 3 次,设 $X$ 为正面朝上的次数。求 $P(X \geq 2)$。
看答案和判分标准
答案:$X$ 可取 0,1,2,3。 $P(X=2) = C_3^2 (1/2)^2 (1/2)^1 = 3 \cdot 1/8 = 3/8$。 $P(X=3) = C_3^3 (1/2)^3 (1/2)^0 = 1 \cdot 1/8 = 1/8$。 $P(X \geq 2) = P(X=2) + P(X=3) = 3/8 + 1/8 = 4/8 = 1/2$。
判对标准:
1. 正确列出 $X$ 的取值(0,1,2,3)。
2. 正确使用组合数 $C_3^k$ 计算频数。
3. 正确使用独立事件概率乘法公式计算单次概率。
4. 正确识别 $X \geq 2$ 包含 $X=2$ 和 $X=3$ 两种互斥情况,并用加法求和。
5. 最终结果为 $1/2$ 或 $0.5$。
容易错在哪儿 ▾点开看
这一步没懂?写一句问老师 ›
内容由卡片自动生成 · 有不对的地方告诉老师
这张卡有问题?告诉老师 ›