于是,
.
,
,
.
【变式3】A、B两个代表队进行乒乓球对抗赛,每队三名队员,A队队员是A1,A2,A3,B队队员是B1,B2,B3,按以往多次比赛的统计,对阵队员之间胜负概率如下: 对阵队员 A1对B1 A2对B2 A3对B3 现按表中对阵方式出场,每场胜队得1分,负队得0分,设A队、B队最后所得总分分别为ξ、η,
(1)求ξ、η的概率分布; (2)求Eξ、Eη。 【答案】
(1)ξ、η的可能取值分别为3,2,1,0
A队队员胜的概率 A队队员负的概率 ,
,
根据题意知ξ+η=3,
所以
。
(2)
因为ξ+η=3,所以
5、甲乙两人独立解某一道数学题,该题被甲独立解出的概率为0.6,被甲或乙解出的概率为0.92。
(1)求该题被乙独立解出的概率;
(2)求解出该题的人数ξ的数学期望和方差。 解析:
(1)甲、乙解出此题分别记为事件A、B,甲、乙没有解出此题分别记为事件 则有
,
,
甲或乙解出此题的对立事件:甲乙都没有解出此题,记为 则甲或乙解出的概率 ∴ ∴
即:该题被乙独立解出的概率是0.8; (2)解出该题的人数ξ为:0、1、2
则解出该题的人数ξ的分布列为: ξ P 0 0.08 1 0.44
∴
2 0.48 期望 方差
举一反三:
【变式】 一名学生骑自行车上学,从他的家到学校的途中有6个交通岗,假设他在各
交通岗遇到红灯的事件是独立的,并且概率都是。
(Ⅰ)求这名学生首次遇到红灯前,已经过了两个交通岗的概率; (Ⅱ)求这名学生在途中遇到红灯数ξ的期望与方差。 【答案】
(Ⅰ)由于该学生在各交通岗遇到红灯的事件是独立的,利用相互独立事件的概率,
其首次遇到红灯前已经过了两个交通岗的概率.
(Ⅱ)依题意该学生在途中遇到红灯数ξ服从二项分布
则期望望,
方差
。
类型五:离散型随机变量的期望和方差在实际生活中的应用
6、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 次品数ξ1 概率p B机床 次品数ξ2 概率p 0 0.8 1 0.06 2 0.04 3 0.10 0 0.7 1 0.2 2 0.06 3 0.04 问哪一台机床加工质量较好. 思路点拨:
解析:Eξ1=0×0.7+1×0.2+2×0.06+3×0.04=0.44, Eξ2=0×0.8+1×0.06+2×0.04+3×0.10=0.44 它们的期望相同,再比较它们的方差。
Dξ1=(0-0.04)×0.7+×(1-0.44)×0.2+(2-0.44)×0.06+(3-0.44)×0.04=0.6064,
Dξ2=(0-0.44)2×0.8+(1-0.44)2×0.06+(2-0.44)2×0.04+(3-0.44)2×0.10=0.9264
∴Dξ1<Dξ2,故A机床加工较稳定、质量较好. 总结升华:
①期望仅体现了随机变量取值的平均大小,但有时仅知道均值的大小还不够。如果两个随机变量的均值相等,还要看随机变量的取值如何在均值周围变化,即计算方差。方差大说明随机变量取值较分散,方差小说明取值分散性小或者取值比较集中、稳定。
②对于两个随机变量ξ1和ξ2,在Eξ1和Eξ2相等或很接近时,比较Dξ1和Dξ2。可以确定哪个随机变量的性质更适合生产生活实际,适合人们的需要。
举一反三:
【变式1】利用下列盈利表中的数据进行决策,应选择的方案是________.
2
2
2
2
【答案】 A1的数学期望: A2的数学期望: A3的数学期望: A4的数学期望:
=0.25×50+0.30×65+0.45×26=43.7 =0.25×70+0.30×26+0.45×16=32.5 =0.25×(-20)+0.30×52+0.45×78=45.7 =0.25×98+0.30×82+0.45×(-10)=44.6
∴应选择的方案是A3
【变式2】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ε、η,ε和η的分布列如下: ε P η P 0 1 2 0 1 2 试对这两名工人的技术水平进行比较。
【答案】工人甲生产出次品数ε的期望和方差分别为:
,
工人乙生产出次品数η的期望和方差分别为:
,
由Eε=Eη知,两人出次品的平均数相同,技术水平相当, 但Dε>Dη,可见乙的技术比较稳定。
【变式3】甲、乙两名射手在一次射击中的得分为两个相互独立的随机变量ξ与
的分布列为: ξ p
p 1 0.3 2 b 3 0.3 1 a 2 0.1 3 0.6