7.3.1离散型随机变量的均值一、内容与内容解析1.内容:离散型随机变量均值的定义,随机变量的均值与样本均值的联系与区别,离散型随机变量均值的性质,利用组合数解决实际问题.2.内容解析:(1)离散型随机变量均值的定义:我们的目的是构造一个数值,用来描述随机变量取值的平均水平.设取有限个值的离散型随机变量X,它的分布列为pi=P(X=xi),i=1,2,…,n.可以直接构造以pi为xi的权重的加权平均数∑i=1nxipi,来描述X取值的平均水平.由于随机变量的均值和方差都是度量性的概念,而度量因比较而产生,因此教科书并未直接给出均值的定义,而是以比较两名运动员的射箭水平为问题情境,以频率稳定到概率为依据,由X观测值的频率分布稳定到X的分布列,观测值的平均数(样本均值)稳定到∑i=1nxipi,将样本均值的稳定值定义为随机变量的均值.这种方法揭示了样本均值与随机变量均值(总体均值)的关系,为用样本均值估计随机变量均值提供了依据.随机变量的均值(数学期望)是样本均值的稳定值,它是客观存在的.如果随机变量的分布列已知,期望值唯一确定;如果随机变量的分布列未知,可由样本均值进行估计.(2)随机变量的均值与样本均值的联系与区别:了解随机变量均值与样本均值的关系,可以进一步深入理解随机变量均值的意义.为此教科书设置了一个观察栏目,以掷骰子为例,已知出现点数X的均值为3.5,利用计算机模拟掷骰子重复60次和300次的试验各进行6组,用图形表示掷出点数的平均数.观察图形可以看到掷出点数的平均数具有随机性,但随着试验次数的增大,点数的平均数逐渐稳定到3.5实际上,频率稳定到概率是样本均值稳定到随机变量均值的特殊情形.在教学中,还可以再多进行几次模拟试验,类比事件的频率稳定到概率,了解样本均值的特点及其与随机变量均值的关系.(3)离散型随机变量均值的性质:随机变量的均值有许多性质,我们主要研究其线性运算性质E(aX+b)=aE(X)+b.该性质根据定义不难直接证明.在教学中,可引导学生类比平均数的性质或根据均值的意义,先猜出结果再计算证明.在后面的学习中,包括求随机变量的均值、方差及探究方差的性质,都可以进行这方面的训练,这是培养学生直观想象素养的重要途径.在教学中,教师可根据学情向学生提出以下问题:设X,Y都是离散型随机变量,如何求E(X十Y)?让学生根据均值的意义,猜出结果.也可以进行掷两枚般子的试验,通过求点数之和X十Y的均值,发现结论.一般地,有E(X+Y)=E(X)+E(Y).(4)...