胡平
(武汉纺织大学数理科学学院,湖北 武汉,430000)
当前正在全党范围内开展“不忘初心,牢记使命”主题教育。在党的十九大报告中习近平总书记指出:“中国共产党人的初心和使命,就是为中国人民谋幸福,为中华民族谋复兴。”中国共产党从诞生那天起,就把义无反顾地为中华民族谋复兴,为人民谋幸福,当做自己崇高的使命。
作为一名中国共产党党员,同时作为一名高校教师,如何把这一主题思想渗透到教学中去,和所讲的内容结合起来是我常常思考的问题。其实,不忘初心是一句非常简单朴实的话语,它总是提醒我们不要忘记了事物本来的面目,正所谓“不忘初心,方得始终”。
在数学教学里,给学生提出一个新的问题,我们最初总是从定义开始引出,然后是一系列的定理,性质,其次是应用。那么,我们解题的一个技巧就是牢牢把握概念,也就是“不忘初心”的本意。在概率论与数理统计的教学过程中,有关分布函数的题目的解决过程中这一点体现得非常明显。
分布函数的定义:设X是一个随机变量,x是任意实数,函数
称为X的分布函数。如果密度函数在点x处连续,密度函数是分布函数的导数,把密度函数与分布函数联系起来了。对于很多关于分布函数的题目,我们这个定义就相当于它的“初心”,牢记这个“初心”,就能够帮助我们解决问题,从而得到“始终”。下面举两个典型的实例进行说明。
第一类典型的题目是求随机变量函数的密度函数问题。
设随机变量X具有概率密度
求随机变量Y=2X+8的概率密度。
分析:要求随机变量Y的概率密度,如果求出Y的分布函数,求导即得。要求Y的分布函数,利用分布函数的定义表示出来,然后根据Y与X的关系,转而表示成随机变量X的有关事件概率,将其用分布函数表示出来,结果就得到了。我们看看具体的解题过程。
再由密度函数和分布函数的关系,容易知道Y的密度函数如下:
此题就是抓住分布函数的定义这个“初心”,解决了随机变量函数的密度函数问题。
第二类比较典型的应用是两个随机变量的和的密度函数公式的推导。
设(X,Y)是二维连续型随机变量,它具有概率密度f(x,y),则Z=X+Y仍为连续型随机变量,其概率密度为
分析:要求Z的密度函数,可以先求出其分布函数,利用分布函数的定义,能够把X,Y的密度函数运用起来,从而求出分布函数,进一步求出密度函数。
解:先求Z=X+Y的分布函数,根据分布函数的定义有:
由分布函数与密度函数的关系知:
同理可推得第二个表示式。
此题也是抓住了分布函数的定义这个“初心”,推导出了随机变量和的密度函数公式。
根据分布函数的定义还可以解决很多问题,例如最大和最小随机变量的分布函数问题,随机事件概率与分布函数的关系问题等等,我们分析和解决问题的时候,只要牢牢把握“初心”,这些问题便迎刃而解。就像我们党在发展过程中,不忘初心,牢记使命,就一定会把我们国家建设得更加繁荣昌盛,中华民族的伟大复兴便指日可待。
作者简介:胡平,女,1972.10,土家族,湖北利川人,硕士研究生,副教授,研究方向:应用数学。
参考文献:
1,《概率论与数理统计》,浙江大学 盛骤,谢式千,潘承毅编。
2,党的十八届中央委员会向中国共产党第十九次全国代表大会的报告-《决胜全面建成小康社会 夺取新时代中国特色社会主义伟大胜利》