概率论与数理统计总复习
概率论与数理统计考研复习资料

概率论与数理统计复习第一章 概率论的基本概念一.基本概念随机试验E:(1)可以在相同的条件下重复地进行;(2)每次试验的可能结果不止一个,并且能事先明确试验的所有可能结果;(3)进行一次试验之前不能确定哪一个结果会出现.样本空间S: E 的所有可能结果组成的集合. 样本点(基本事件):E 的每个结果. 随机事件(事件):样本空间S 的子集.必然事件(S):每次试验中一定发生的事件. 不可能事件(Φ):每次试验中一定不会发生的事件. 二. 事件间的关系和运算1.A ⊂B(事件B 包含事件A )事件A 发生必然导致事件B 发生.2.A ∪B(和事件)事件A 与B 至少有一个发生.3. A ∩B=AB(积事件)事件A 与B 同时发生.4. A -B(差事件)事件A 发生而B 不发生.5. AB=Φ (A 与B 互不相容或互斥)事件A 与B 不能同时发生.6. AB=Φ且A ∪B=S (A 与B 互为逆事件或对立事件)表示一次试验中A 与B 必有一个且仅有一个发生. B=A, A=B . 运算规则 交换律 结合律 分配律 德•摩根律B A B A = B A B A =三. 概率的定义与性质1.定义 对于E 的每一事件A 赋予一个实数,记为P(A),称为事件A 的概率.(1)非负性 P(A)≥0 ; (2)归一性或规范性 P(S)=1 ;(3)可列可加性 对于两两互不相容的事件A 1,A 2,…(A i A j =φ, i ≠j, i,j=1,2,…),P(A 1∪A 2∪…)=P( A 1)+P(A 2)+…2.性质(1) P(Φ) = 0 , 注意: A 为不可能事件 P(A)=0 .(2)有限可加性 对于n 个两两互不相容的事件A 1,A 2,…,A n ,P(A 1∪A 2∪…∪A n )=P(A 1)+P(A 2)+…+P(A n ) (有限可加性与可列可加性合称加法定理) (3)若A ⊂B, 则P(A)≤P(B), P(B -A)=P(B)-P(A) .(4)对于任一事件A, P(A)≤1, P(A)=1-P(A) .(5)广义加法定理 对于任意二事件A,B ,P(A ∪B)=P(A)+P(B)-P(AB) . 对于任意n 个事件A 1,A 2,…,A n()()()()+∑+∑-∑=≤<<≤≤<≤=nk j i k j i nj i j i ni i n A A A P A A P A P A A A P 11121…+(-1)n-1P(A 1A 2…A n )四.等可能(古典)概型1.定义 如果试验E 满足:(1)样本空间的元素只有有限个,即S={e 1,e 2,…,e n };(2)每一个基本事件的概率相等,即P(e 1)=P(e 2)=…= P(e n ).则称试验E 所对应的概率模型为等可能(古典)概型.2.计算公式 P(A)=k / n 其中k 是A 中包含的基本事件数, n 是S 中包含的基本事件总数. 五.条件概率1.定义 事件A 发生的条件下事件B 发生的条件概率P(B|A)=P(AB) / P(A) ( P(A)>0).2.乘法定理 P(AB)=P(A) P (B|A) (P(A)>0); P(AB)=P(B) P (A|B) (P(B)>0).P(A 1A 2…A n )=P(A 1)P(A 2|A 1)P(A 3|A 1A 2)…P(A n |A 1A 2…A n-1) (n ≥2, P(A 1A 2…A n-1) > 0) 3. B 1,B 2,…,B n 是样本空间S 的一个划分(B i B j =φ,i ≠j,i,j=1,2,…,n, B 1∪B 2∪…∪B n =S) ,则 当P(B i )>0时,有全概率公式 P(A)=()()i ni i B A P B P∑=1当P(A)>0, P(B i )>0时,有贝叶斯公式P (B i |A)=()()()()()()∑==ni i i i i i B A P B P B A P B P A P AB P 1. 六.事件的独立性1.两个事件A,B,满足P(AB) = P(A) P(B)时,称A,B 为相互独立的事件.(1)两个事件A,B 相互独立⇔ P(B)= P (B|A) .(2)若A 与B ,A 与B ,A 与B, ,A 与B 中有一对相互独立,则另外三对也相互独立.2.三个事件A,B,C 满足P(AB) =P(A) P(B), P(AC)= P(A) P(C), P(BC)= P(B) P(C),称A,B,C 三事件两两相互独立. 若再满足P(ABC) =P(A) P(B) P(C),则称A,B,C 三事件相互独立.3.n 个事件A 1,A 2,…,A n ,如果对任意k (1<k ≤n),任意1≤i 1<i 2<…<i k ≤n.有()()()()kkii i i i i A P A P A P A A A P 2121=,则称这n 个事件A 1,A 2,…,A n相互独立.第二章 随机变量及其概率分布一.随机变量及其分布函数1.在随机试验E 的样本空间S={e}上定义的单值实值函数X=X (e)称为随机变量.2.随机变量X 的分布函数F(x)=P{X ≤x} , x 是任意实数. 其性质为:(1)0≤F(x)≤1 ,F(-∞)=0,F(∞)=1. (2)F(x)单调不减,即若x 1<x 2 ,则 F(x 1)≤F(x 2). (3)F(x)右连续,即F(x+0)=F(x). (4)P{x 1<X≤x 2}=F(x 2)-F(x 1). 二.离散型随机变量 (只能取有限个或可列无限多个值的随机变量)1.离散型随机变量的分布律 P{X= x k }= p k (k=1,2,…) 也可以列表表示. 其性质为: (1)非负性 0≤P k ≤1 ; (2)归一性 11=∑∞=k k p .2.离散型随机变量的分布函数 F(x)=∑≤xX kk P 为阶梯函数,它在x=x k (k=1,2,…)处具有跳跃点,其跳跃值为p k =P{X=x k } .3.三种重要的离散型随机变量的分布(1)X~(0-1)分布 P{X=1}= p ,P{X=0}=1–p (0<p<1) .(2)X~b(n,p)参数为n,p 的二项分布P{X=k}=()kn k p p k n --⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛1(k=0,1,2,…,n) (0<p<1) (3))X~π(λ)参数为λ的泊松分布 P{X=k}=λλ-e k k !(k=0,1,2,…) (λ>0) 三.连续型随机变量1.定义 如果随机变量X 的分布函数F(x)可以表示成某一非负函数f(x)的积分F(x)=()dt t f x⎰∞-,-∞< x <∞,则称X 为连续型随机变量,其中f (x)称为X 的概率密度(函数). 2.概率密度的性质(1)非负性 f(x)≥0 ; (2)归一性 ⎰∞∞-dx x f )(=1 ;(3) P{x 1<X ≤x 2}=⎰21)(xx dx x f ; (4)若f (x)在点x 处连续,则f (x)=F / (x) .注意:连续型随机变量X 取任一指定实数值a 的概率为零,即P{X= a}=0 .3.三种重要的连续型随机变量的分布 (1)X ~U (a,b) 区间(a,b)上的均匀分布⎩⎨⎧=-0)(1a b x f其它b x a << . (2)X 服从参数为θ的指数分布.()⎩⎨⎧=-0/1θθx ex f 00≤>x x 若若 (θ>0). (3)X~N (μ,σ2)参数为μ,σ的正态分布222)(21)(σμσπ--=x ex f -∞<x<∞, σ>0. 特别, μ=0, σ2 =1时,称X 服从标准正态分布,记为X~N (0,1),其概率密度2221)(x e x -=πϕ , 标准正态分布函数⎰=Φ∞--xt dt e x 2221)(π, Φ(-x)=1-Φ(x) .若X ~N ((μ,σ2), 则Z=σμ-X ~N (0,1), P{x 1<X ≤x 2}=Φ(σμ-2x )-Φ(σμ-1x ).若P{Z>z α}= P{Z<-z α}= P{|Z|>z α/2}= α,则点z α,-z α, ±z α/ 2分别称为标准正态分布的上,下,双侧α分位点. 注意:Φ(zα)=1-α , z 1- α= -z α.四.随机变量X 的函数Y= g (X)的分布 1.若g(x k ) (k=1,2,…)的值全不相等,则由上表立得Y=g(X)的分布律.若g(x k ) (k=1,2,…)的值有相等的,则应将相等的值的概率相加,才能得到Y=g(X)的分布律. 2.连续型随机变量的函数若X 的概率密度为f X (x),则求其函数Y=g(X)的概率密度f Y (y)常用两种方法: (1)分布函数法 先求Y 的分布函数F Y (y)=P{Y ≤y}=P{g(X)≤y}=()()dx x f ky X k∑⎰∆其中Δk (y)是与g(X)≤y 对应的X 的可能值x 所在的区间(可能不只一个),然后对y 求导即得f Y (y)=F Y /(y) .(2)公式法 若g(x)处处可导,且恒有g /(x)>0 (或g / (x)<0 ),则Y=g (X)是连续型随机变量,其概率密度为()()()()⎩⎨⎧'=0y h y h f y f X Y其它βα<<y其中h(y)是g(x)的反函数 , α= min (g (-∞),g (∞)) β= max (g (-∞),g (∞)) .如果f (x)在有限区间[a,b]以外等于零,则 α= min (g (a),g (b)) β= max (g (a),g (b)) .第三章 二维随机变量及其概率分布 一.二维随机变量与联合分布函数1.定义 若X 和Y 是定义在样本空间S 上的两个随机变量,则由它们所组成的向量(X,Y)称为二维随机向量或二维随机变量.对任意实数x,y,二元函数F(x,y)=P{X ≤x,Y ≤y}称为(X,Y)的(X 和Y 的联合)分布函数. 2.分布函数的性质(1)F(x,y)分别关于x 和y 单调不减.(2)0≤F(x,y)≤1 , F(x,- ∞)=0, F(-∞,y)=0, F(-∞,-∞)=0, F(∞,∞)=1 .(3) F(x,y)关于每个变量都是右连续的,即 F(x+0,y)= F(x,y), F(x,y+0)= F(x,y) . (4)对于任意实数x 1<x 2 , y 1<y 2P{x 1<X ≤x 2 , y 1<Y ≤y 2}= F(x 2,y 2)- F(x 2,y 1)- F(x 1,y 2)+ F(x 1,y 1)二.二维离散型随机变量及其联合分布律1.定义 若随机变量(X,Y)只能取有限对或可列无限多对值(x i ,y j ) (i ,j =1,2,… )称(X,Y)为二维离散型随机变量.并称P{X= x i ,Y= y j }= p i j 为(X,Y)的联合分布律.也可列表表示.2.性质(1)非负性 0≤p i j ≤1 .(2)归一性∑∑=i jij p 1 .3. (X,Y)的(X 和Y 的联合)分布函数F(x,y)=∑∑≤≤x x yy ij i j p三.二维连续型随机变量及其联合概率密度1.定义 如果存在非负的函数f (x,y),使对任意的x 和y ,有F(x,y)=⎰⎰∞-∞-yxdudv v u f ),(则称(X,Y)为二维连续型随机变量,称f(x,y)为(X,Y)的(X 和Y 的联合)概率密度. 2.性质 (1)非负性 f (x,y)≥0 . (2)归一性 1),(=⎰⎰∞∞-∞∞-d x d y y x f .(3)若f (x,y)在点(x,y)连续,则yx y x F y x f ∂∂∂=),(),(2(4)若G 为xoy 平面上一个区域,则⎰⎰=∈Gdxdy y x f G y x P ),(}),{(.四.边缘分布1. (X,Y)关于X 的边缘分布函数 F X (x) = P{X ≤x , Y<∞}= F (x , ∞) . (X,Y)关于Y 的边缘分布函数 F Y (y) = P{X<∞, Y ≤y}= F (∞,y)2.二维离散型随机变量(X,Y) 关于X 的边缘分布律 P{X= x i }=∑∞=1j ij p = p i·( i =1,2,…) 归一性11=∑∞=∙i i p .关于Y 的边缘分布律 P{Y= y j }= ∑∞=1i ij p = p·j( j =1,2,…) 归一性11=∑∞=∙j j p .3.二维连续型随机变量(X,Y)关于X 的边缘概率密度f X (x)=⎰∞∞-dy y x f ),( 归一性1)(=⎰∞∞-dx x f X关于Y 的边缘概率密度f Y (y)=x d y x f ⎰∞∞-),( 归一性1)(=⎰∞∞-dyy f Y五.相互独立的随机变量1.定义 若对一切实数x,y ,均有F(x,y)= F X (x) F Y (y) ,则称X 和Y 相互独立.2.离散型随机变量X 和Y 相互独立⇔p i j= p i ··p ·j( i ,j =1,2,…)对一切x i ,y j成立.3.连续型随机变量X 和Y 相互独立⇔f (x,y)=f X(x)f Y(y)对(X,Y)所有可能取值(x,y)都成立.六.条件分布1.二维离散型随机变量的条件分布定义 设(X,Y)是二维离散型随机变量,对于固定的j,若P{Y=y j }>0,则称 P{X=x i |Y=y j }为在Y= y j 条件下随机变量X 的条件分布律. 同样,对于固定的i,若P{X=x i }>0,则称,}{},{jj i j j i p p y Y P y Y x X P ∙=====P{Y=y j |X=x i }为在X=x i 条件下随机变量Y 的条件分布律.第四章 随机变量的数字特征一.数学期望和方差的定义随机变量X 离散型随机变量 连续型随机变量分布律P{X=x i }= p i ( i =1,2,…) 概率密度f (x)数学期望(均值)E(X)∑∞=1i i i p x (级数绝对收敛)⎰∞∞-dx x xf )((积分绝对收敛)方差D(X)=E{[X-E(X)]2}[]∑-∞=12)(i i i p X E x ⎰-∞∞-dx x f X E x )()]([2=E(X 2)-[E(X)]2 (级数绝对收敛) (积分绝对收敛) 函数数学期望E(Y)=E[g(X)] i i i p x g ∑∞=1)((级数绝对收敛) ⎰∞∞-dx x f x g )()((积分绝对收敛)标准差σ(X)=√D(X) .二.数学期望与方差的性质1. c 为为任意常数时, E(c) = c , E(cX) = cE(X) , D(c) = 0 , D (cX) = c 2D(X) . 2.X,Y 为任意随机变量时, E (X ±Y)=E(X)±E(Y) .3. X 与Y 相互独立时, E(XY)=E(X)E(Y) , D(X ±Y)=D(X)+D(Y) .4. D(X) = 0 ⇔P{X = C}=1 ,C 为常数.三.六种重要分布的数学期望和方差 E(X) D(X)1.X~ (0-1)分布P{X=1}= p (0<p<1) p p (1- p)2.X~ b (n,p) (0<p<1) n p n p (1- p)3.X~ π(λ) λ λ4.X~ U(a,b) (a+b)/2 (b-a) 2/12 5.X 服从参数为θ的指数分布 θ θ2 6.X~ N (μ,σ2) μ σ2 四.矩的概念随机变量X 的k 阶(原点)矩E(X k ) k=1,2,… 随机变量X 的k 阶中心矩E {[X-E(X)] k }随机变量X 和Y 的k+l 阶混合矩E(X k Y l ) l=1,2,…随机变量X 和Y 的k+l 阶混合中心矩E{[X-E(X)] k [Y-E(Y)] l}第六章 样本和抽样分布一.基本概念总体X 即随机变量X ; 样本X 1 ,X 2 ,…,X n 是与总体同分布且相互独立的随机变量;样本值x 1 ,x 2 ,…,x n 为实数;n 是样本容量.统计量是指样本的不含任何未知参数的连续函数.如:样本均值∑==n i i X n X 11 样本方差()∑--==n i i XX n S 12211 样本标准差S样本k 阶矩∑==n i k i k X n A 11( k=1,2,…) 样本k 阶中心矩∑-==n i ki k X X n B 1)(1( k=1,2,…),}{},{∙=====i j i i j i p p x X P y Y x X P二.抽样分布 即统计量的分布 1.X 的分布 不论总体X 服从什么分布, E (X ) = E(X) , D (X ) = D(X) / n .特别,若X~ N (μ,σ2 ) ,则X ~ N (μ, σ2/n) .2.χ2分布 (1)定义 若X ~N (0,1) ,则Y =∑=ni i X 12~ χ2(n)自由度为n 的χ2分布.(2)性质 ①若Y~ χ2(n),则E(Y) = n , D(Y) = 2n .②若Y 1~ χ2(n 1) Y 2~ χ2(n 2) ,则Y 1+Y 2~ χ2(n 1 + n 2).③若X~ N (μ,σ2 ), 则22)1(σS n -~ χ2(n-1),且X 与S 2相互独立.(3)分位点 若Y~ χ2(n),0< α <1 ,则满足αχχχχαααα=<>=<=>--))}(())({()}({)}({22/122/212n Y n Y P n Y P n Y P的点)()(),(),(22/122/212n n n n ααααχχχχ--和分别称为χ2分布的上、下、双侧α分位点. 3. t 分布(1)定义 若X~N (0,1),Y~ χ2(n),且X,Y 相互独立,则t=nY X~t(n)自由度为n 的t 分布. (2)性质①n →∞时,t 分布的极限为标准正态分布.②X ~N (μ,σ2 )时, nS X μ-~ t (n-1) .③两个正态总体相互独立的样本 样本均值 样本方差X~ N (μ1,σ12 ) 且σ12=σ22=σ2 X 1 ,X 2 ,…,X n1 X S 12Y~ N (μ2,σ22 ) Y 1 ,Y 2 ,…,Y n2Y S22则212111)()(n n S Y X w +---μμ~ t (n 1+n 2-2) , 其中 2)1()1(212222112-+-+-=n n S n S n S w(3)分位点 若t ~ t (n) ,0 < α<1 , 则满足αααα=>=-<=>)}({)}({)}({2/n t t P n t t P n t t P的点)(),(),(2/n t n t n t ααα±-分别称t 分布的上、下、双侧α分位点.注意: t 1- α (n) = - t α (n).4.F 分布 (1)定义 若U~χ2(n 1), V~ χ2(n 2), 且U,V 相互独立,则F =21n V n U ~F(n 1,n 2)自由度为(n 1,n 2)的F 分布.(2)性质(条件同3.(2)③)22212221σσS S ~F(n 1-1,n 2-1)(3)分位点 若F~ F(n 1,n 2) ,0< α <1,则满足)},({)},({21121n n F F P n n F F P αα-<=>ααα=<>=-))},(()),({(212/1212/n n F F n n F F P的点),(),(),,(),,(212/1212/21121n n F n n F n n F n n F αααα--和分别称为F 分布的上、下、双侧α分位点. 注意:.).(1),(12211n n F n n F αα=-第七章 参数估计一.点估计 总体X 的分布中有k 个待估参数θ1, θ2,…, θk .X 1 ,X 2 ,…,X n 是X 的一个样本, x 1 ,x 2 ,…,x n 是样本值.1.矩估计法先求总体矩⎪⎩⎪⎨⎧===),,,(),,,(),,,(2121222111k k k k k θθθμμθθθμμθθθμμ 解此方程组,得到⎪⎩⎪⎨⎧===),,,(),,,(),,,(2121222111k k k k k μμμθθμμμθθμμμθθ ,以样本矩A l 取代总体矩μ l ( l=1,2,…,k)得到矩估计量⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧===∧∧∧),,,(),,,(),,,(2121222111k k k k k A A A A A A A A A θθθθθθ,若代入样本值则得到矩估计值. 2.最大似然估计法若总体分布形式(可以是分布律或概率密度)为p (x, θ1, θ2,…, θk ),称样本X 1 ,X 2 ,…,Xn的联合分布∏==ni k i k x p L 12121),,,,(),,,(θθθθθθ 为似然函数.取使似然函数达到最大值的∧∧∧kθθθ,,,21 ,称为参数θ1, θ2,…,θk 的最大似然估计值,代入样本得到最大似然估计量.若L(θ1, θ2,…, θk )关于θ1, θ2,…, θk 可微,则一般可由 似然方程组0=∂∂i L θ 或 对数似然方程组 0ln =∂∂iLθ (i =1,2,…,k) 求出最大似然估计. 3.估计量的标准(1) 无偏性 若E(∧θ)=θ,则估计量∧θ称为参数θ的无偏估计量.不论总体X 服从什么分布, E (X )= E(X) , E(S 2)=D(X), E(A k )=μk =E(X k ),即样本均值X , 样本方差S 2,样本k 阶矩A k 分别是总体均值E(X),方差D(X),总体k 阶矩μk 的无偏估计,(2)有效性 若E(∧θ1 )=E(∧θ2)= θ, 而D(∧θ1)< D(∧θ2), 则称估计量∧θ1比∧θ2有效. (3)一致性(相合性) 若n →∞时,θθP →∧,则称估计量∧θ是参数θ的相合估计量.文 - 汉语汉字 编辑词条文,wen ,从玄从爻。
概率论与数理统计总复习

概率论与数理统计总复习1、研究和揭示随机现象 统计规律性的科学。
随机现象:是在个别试验中结果呈现不确定性,但在大量重复试验中结果又具有统计规律性的现象。
2、互斥的或互不相容的事件:A B φ⋂=3、逆事件或对立事件:φ=⋂=⋃B A S B A 且4、德∙摩根律:B A B A ⋂=⋃,B A B A ⋃=⋂5、在相同的条件下,进行了n 次试验,在这n 次试验中,事件A 发生的次数A n 称为事件A 发生的频数,比值/A n n 称为事件A 发生的频率,并记为()n f A 。
6、概率的性质(1)非负性:(A)0P ≥; (2)规范性:(S)1P =;(3)有限可加性:设A 1,A 2,…,A n ,是n 个两两互不相容的事件,即A i A j =φ,(i ≠j), i , j =1, 2, …, n , 则有∑==ni i n A P A A P 11)()...((4)()0P φ=;(5)单调不减性:若事件A ⊂B ,则P(B)≥P(A) (6)对于任一事件A ,P(A)≤1 (7)差事件概率:对于任意两事件A 和B ,()()()P B A P B P AB -=-(8)互补性(逆事件的概率):对于任一事件A ,有 P(A )=1-P(A) (9)加法公式:P(A ⋃B)=P(A)+P(B)-P(AB))()()()()()()()(321323121321321A A A P A A P A A P A A P A P A P A P A A A P +---++=⋃⋃7、古典概型中的概率: ()()()N A P A N S =①乘法原理:设完成一件事需分两步, 第一步有n 1种方法,第二步有n 2种方法, 则完成这件事共有n 1n 2种方法。
例:从甲、乙两班各选一个代表。
②加法原理:设完成一件事可有两类方法,第一类有n 1种方法,第二类有n 2种方法,则完成这件事共有n 1+n 2种方法。
概率论与数理统计总复习参考

定义7 (概率的统计定义) 定义8 (概率的公理化定义) 设试验E的样本
空间为Ω,对任意事件A,赋予一实数 P(A),若
它满足
非负性公理:0≤P(A) ≤1;
规范性公理:P(Ω)=1;
可列可加性公理:若A1, A2, …两两互斥, 则
P ( Ai ) P ( Ai ).
二、随机事件的关系与运算
1. 事件的关系
(1) 包含关系 若事件A发生必然导致事件B发生,则称事件A包含于B,
记为 A B.
(2) 互斥(互不相容): 若两个事件A、B不可能同时发生,则称事件A与B互斥 (互不相容). 必然事件与不可能事件互斥; 基本事件之间是互斥的.
2. 事件的运算
(1) 事件的并(和) 若C表示“事件A与事件B至少有一个发生”这一事件,
fY
(
y)
f
X
[h(
y)] | 0,
h(
y)
|,
y ,
其他.
第三章 二维随机变量及其分布
1. 二维随机变量
(X, Y ):X, Y 是定义在同一样本空间 上的两个随机变量.
2. 联合分布函数、性质 F(x, y) =P{X x, Y y}, (任意实数x, y).
3. 边缘分布函数 FX (x) = F(x, +), FY (y) = F(+, y).
P p1
p2 … pn …
注 :如果 g( xk ) 中有些项相同,则需将它们 作适当并项.
(2) 连续型随机变量函数的分布 (i) 定义法
FY ( y) P{Y y} P{g( X ) y}
{ x|g( x) y} f X ( x)dx.
概率论与数理统计复习汇总

第二章:随机变量及其相关内容
基本概念:随机变量、分布律、概率密度、分布函数 随机变量:设随机试验的样本空间为 S = {e}, X = X (e) 是定义在样本空间 S 上的
实值单值函数,称 X = X (e) 为随机变量. ( 样本点到数的对应法则) 随机变量的分类:离散型随机变量和连续型随机变量(基于 r.v. 的取值类型) 离散型随机变量 取值为有限个或者无限可列个的随机变量 分布律 若 r.v. X 的取值为 x1, x2 , , xn , 对应概率值为 p1, p2 , , pn , ,即
(1) 任取一件产品为次品的概率是多少? (2) 已知取得的产品为次品,求此次品来自甲厂生产的概率是多少? 2. 人们为了了解一支股票未来一定时期内价格的变化,往往会去分析影响股票 价格的基本因素,比如利率的变化. 现假设人们经分析评估知利率下降的概率为 60%,利率不变的概率为 40%.根据经验,人们估计,在利率下调的情况下,该
一个划分.或者 B1, B2 , , Bn 为一个完备事件组.
全概率公式:设设 S 为随机试验 E 的样本空间, B1, B2, , Bn 为一个完备事件组,
则有 P( A) = P(B1)P( A B1) + P(B2 )P( A B2 ) + + P(Bn )P( A Bn )
Bi 称为原因, A 称为结果;全概率公式由原因找结果; 贝叶斯公式: 由结果找造成的原因
运算规律:德摩根律 AB = A ∪ B; A ∪ B = AB
加法原理: n1 + n2 + + nm (分类),乘法原理: n1 ⋅ n2 ⋅ ⋅ nm (分步)
《概率论与数理统计》复习题

《概率论与数理统计》复习题第一章:随机事件及其概率1.某射手向一目标射击两次,Ai表示事件“第i次射击命中目标”,i=1,2,B表示事件“仅第一次射击命中目标”,则B=()A.A1AB.A1A2C.A1A2D.A1A22.设A,B为两个互不相容事件,则下列各式错误的是()..A.P(AB)=0C.P(AB)=P(A)P(B)B.P(A∪B)=P(A)+P(B)D.P(B-A)=P(B)13.设事件A,B相互独立,且P(A)=,P(B)>0,则P(A|B)=()3A.1141B.C.D.1551534.已知P(A)=0.4,P(B)=0.5,且AB,则P(A|B)=()A.0B.0.4C.0.8D.15.一批产品中有5%不合格品,而合格品中一等品占60%,从这批产品中任取一件,则该件产品是一等品的概率为()A.0.20B.0.30C.0.38D.0.573126.设A,B为两事件,已知P(A)=,P(A|B)=,P(B|A),则P (B)=()335A.1234B.C.D.55557.设随机事件A与B互不相容,且P(A)=0.2,P(A∪B)=0.6,则P(B)=________.8.设A,B为两个随机事件,且A与B相互独立,P(A)=0.3,P(B)=0.4,则P(AB)=__________.9.10件同类产品中有1件次品,现从中不放回地接连取2件产品,则在第一次取得正品的条件下,第二次取得次品的概率是________.10.某工厂一班组共有男工6人、女工4人,从中任选2名代表,则其中恰有1名女工的概率为________11.盒中有4个棋子,其中2个白子,2个黑子,今有1人随机地从盒中取出2个棋子,则这2个棋子颜色相同的概率为_________.12.一医生对某种疾病能正确确诊的概率为0.3,当诊断正确时,他能治愈的概率为0.8。
若未被确诊,病人能自然痊愈的概率为0.1。
①求病人能够痊愈的概率;②若某病人已经痊愈,问他是被医生确诊的概率是多少?第二章:随机变量及其分布1.下列函数中可作为某随机变量的概率密度的是()100,某100,A.某2某1000,10,某0,B.某0,某0131,某,D.222其他0,1,0某2,C.0,其他2.设随机变量某在[-1,2]上服从均匀分布,则随机变量某的概率密度f(某)为()1,1某2;A.f(某)30,其他.1,1某2;C.f(某)0,其他.3,1某2;B.f(某)0,其他.1,1某2;D.f(某)30,其他.13.设随机变量某~B3,,则P{某1}=()3A.181926B.C.D.272727274.设随机变量某在区间[2,4]上服从均匀分布,则P{2C.P{2.55.设离散型随机变量某的分布律如右,B.P{1.5某-101则常数C=_________.P2C0.4CA某2,0某1;6.设随机变量某的概率密度f(某)则常数A=_________.其他,0,某1;0,0.2,1某0;7.设离散型随机变量某的分布函数为F(某)=0.3,0某1;0.6,1某2;某2,1,8.设连续型随机变量某的分布函数为则P{某>1}=_________.0,某0,ππF(某)in某,0某,其概率密度为f(某),则f()=________.62π1,某,29.设随机变量某~N(2,22),则P{某≤0}=___________。
概率论与数理统计复习

一般正态分布的标准化
定理 设 X ~ N(, 2), 则 Y ~ N(0, 1).
Y X ,
结论:
若 X ~ N(, 2),
则
F(x)
x
例
设 X ~ N(10, 4),
求 P(10<X<13), P(|X10|<2).
解: P(10<X<13) = (1.5)(0) = 0.9332 0.5 = 0.4332
第一章 随机事件与概率
1、随机事件的表示, 由简单事件的运算表达复杂事件; 2、概率的运算性质,如加法公式,减 法公式,乘法公式等; 3、条件概率公式,全概率公式,贝叶 斯公式; 4、事件独立性定义
例. 试用A、B、C 表示下列事件:
① A 出现; A ② 仅 A 出现;ABC ③ 恰有一个出现;ABC ABC ABC
条件概率 乘法公式
全概率公式的例题
• 甲口袋有a只白球、b只黑球;乙口袋有n只白球、 m只黑球. 从甲口袋任取一球放入乙口袋,然后 从乙口袋中任取一球,求从乙口袋中取出的是白 球的概率.
• 概率为:
a n1 b n ab nm1 ab nm1
已知“结果” ,求“原 因”
第二章 随机变量及其分布
1、会由随机变量的已知分布律或密度函数求出 其分布函数; 2、六种重要分布的分布律和密度函数; 3、有关正态分布的概率计算; 4、会求随机变量函数的分布;
一、分布函数、分布律、密度函数、概率之间关系
例 已知 X 的分布列如下:
X0 1 2 P 1/3 1/6 1/2
求 X 的分布函数.
f
X
(h(
y)) | 0,
《概率论与数理统计》复习题(含答案)
概率论与数理统计复习题一、选择题(1)设0)(,0)(>>B P A P ,且A 与B 为对立事件,则不成立的是 。
(a)A 与B 互不相容;(b)A 与B 相互独立; (c)A 与B 互不独立;(d)A 与B 互不相容(2)10个球中有3个红球,7个白球,随机地分给10个人,每人一球,则最后三个分到球的人中恰有一个得到红球的概率为 。
(a))103(13C ;(b)2)107)(103(;(c)213)107)(103(C ;(d)3102713C C C (3)设X ~)1,1(N ,概率密度为)(x f ,则有 。
(a)5.0)0()0(=≥=≤X P X p ;(b)),(),()(∞-∞∈-=x x f x f ; (c)5.0)1()1(=≥=≤X P X P ;(d)),(),(1)(∞-∞∈--=x x F x F (4)若随机变量X ,Y 的)(),(Y D X D 均存在,且0)(,0)(≠≠Y D X D ,)()()(Y E X E XY E =,则有 。
(a)X ,Y 一定独立;(b)X ,Y 一定不相关;(c))()()(Y D X D XY D =;(d))()()(Y D X D Y X D -=-(5)样本4321,,,X X X X 取自正态分布总体X ,已知μ=)(X E ,但)(X D 未知,则下列随机变量中不能作为统计量的是 。
(a)∑==4141i i X X ;(b)μ241-+X X ;(c)∑=-=4122)(1i i X X K σ;(d)∑=-=4122)(31i i X X S(6)假设随机变量X 的密度函数为)(x f 即X ~)(x f ,且)(X E ,)(X D 均存在。
另设n X X ,,1 取自X 的一个样本以及X 是样本均值,则有 。
(a)X ~)(x f ;(b)X ni ≤≤1min ~)(x f ;(c)X ni ≤≤1max ~)(x f ;(d)(n X X ,,1 )~∏=ni x f 1)((7)每次试验成功率为)10(<<p p ,进行重复独立试验,直到第10次试验才取得4次成功的概率为 。
概率论与数理统计知识点总结免费超详细版
概率论与数理统计知识点总结免费超详细版概率论与数理统计是一门研究随机现象数量规律的学科,它在众多领域都有着广泛的应用,如统计学、物理学、工程学、经济学等。
以下是对概率论与数理统计知识点的超详细总结。
一、随机事件与概率(一)随机事件随机事件是指在一定条件下,可能出现也可能不出现的事件。
随机事件通常用大写字母 A、B、C 等来表示。
(二)样本空间样本空间是指随机试验的所有可能结果组成的集合,通常用Ω表示。
(三)事件的关系与运算1、包含关系:若事件 A 发生必然导致事件 B 发生,则称事件 B 包含事件 A,记作 A⊂B。
2、相等关系:若 A⊂B 且 B⊂A,则称事件 A 与事件 B 相等,记作A = B。
3、并事件:事件 A 与事件 B 至少有一个发生的事件称为 A 与 B的并事件,记作 A∪B。
4、交事件:事件 A 与事件 B 同时发生的事件称为 A 与 B 的交事件,记作A∩B 或 AB。
5、互斥事件:若事件 A 与事件 B 不能同时发生,则称 A 与 B 为互斥事件,即 AB =∅。
6、对立事件:若事件 A 与事件 B 满足 A∪B =Ω 且 AB =∅,则称 A 与 B 为对立事件,记作 B =A。
(四)概率的定义与性质1、概率的古典定义:若随机试验的样本空间Ω只包含有限个基本事件,且每个基本事件发生的可能性相等,则事件 A 的概率为 P(A) =n(A) /n(Ω) ,其中 n(A) 为事件 A 包含的基本事件个数,n(Ω) 为样本空间Ω包含的基本事件个数。
2、概率的统计定义:在大量重复试验中,事件 A 发生的频率稳定在某个常数 p 附近,则称 p 为事件 A 的概率,即 P(A) = p 。
3、概率的公理化定义:设随机试验的样本空间为Ω,对于Ω中的每一个事件 A,都赋予一个实数 P(A),如果满足以下三个条件:(1)非负性:0 ≤ P(A) ≤ 1 ;(2)规范性:P(Ω) = 1 ;(3)可列可加性:对于两两互斥的事件 A1,A2,,有P(A1∪A2∪)= P(A1) + P(A2) +,则称 P(A) 为事件 A 的概率。
概率论与数理统计复习提纲
概率论与数理统计复习提纲概率论与数理统计总复习第⼀讲随机事件及其概率⼀随机事件,事件间的关系及运算 1.样本空间和随机事件 2.事件关系,运算和运算律⑴事件的关系和运算⑶运算律:交换律,结合律,分配律;对偶律: B A B A ?=?,B A B A ?=?;⼆概率的定义和性质 1.公理化定义(P7)2.概率的性质(P8.五个) ⑴)(1)(A P A P -=;⑵)()()()(AB P B P A P B A P -+=?;3.古典概型和⼏何概型4.条件概率 )()()|(A P AB P A B P =三常⽤的计算概率的公式1.乘法公式 )()()()()(B A P B P A B P A P AB P ==2.全概率公式和贝叶斯公式(P17-20.) 四事件的独⽴性1.定义:A 和B 相互独⽴ )()(B P A B P =或)()()(B P A P AB P ?=,2.贝努利试验在n 重贝努利试验中,事件=k A {A 恰好发⽣k 次})0(n k ≤≤的概率为:k n nk n k p p C A P --=)1()(第⼆讲随机变量及其概率分布⼀随机变量及其分布函数1.随机变量及其分布函数 )()(x X P x F ≤=)(+∞<<-∞x2.分布函数的性质(P35.四个)⑴0)(lim =-∞→x F x ;1)(lim =+∞→x F x ;(常⽤来确定分布函数中的未知参数)⑵)()()(a F b F b X a P -=≤<(常⽤来求概率) ⼆离散型随机变量及其分布律1.分布律2.常⽤的离散型分布三连续型随机变量 1.密度函数 ?∞-=xdt t f x F )()(2.密度函数的性质(P39.七个) ⑴1)(=?+∞∞-dx x f ;(常⽤来确定密度函数中的参数)⑵?=≤adx x f b X a P )()(;(计算概率的重要公式)⑶对R x ∈?,有0)(==c X P (换⾔之,概率为0的事件不⼀定是不可能事件). 3.常⽤连续型分布重点:正态分布:)0,(21)(22)(>=--σσµσπσµ都是常数,x ex f标准正态分布)1,0(N :2221)(x ex -=π四随机变量函数的分布1.离散情形设X 的分布律为则)(X g Y =的分布律为2.连续情形设X 的密度函数为)(x f X ,若求)(X g Y =的密度函数,先求Y 的分布函数,再通过对其求导,得到Y 的密度函数。
概率论与数理统计总复习知识点归纳
D( X ) E( X 2 ) E 2 ( X ), Cov( X ,Y ) E( XY ) EXEY
XY Cov( X ,Y ) / D( X )D(Y )
⑴ E(aX+b)=aE(X)+b,D(aX+b)=a2D(X)
⑵ E(∑iλi Xi)=∑i λi E(Xi)
(3) D(λ1X±λ2Y)=λ12D(X)+λ22D(Y) ±2λ1λ2Cov(X,Y)
0.587
法二 用Bayes公式:
P (C) = 0.1, P(C ) 0.9;
P (D/C) = 0.3*0.8+0.7*0.2,
P(D / C ) 0.3*0.2.
C
C
于是有
D
P(C / D)
P(C ) P(D / C )
P(C) P(D / C) P(C ) P(D / C )
i 1
i 1
i 1
例3 已知X~ f(x),求Y= -X2的概率密度。 解 用分布函数法。
y<0 时,FY(y) = P(Y≤y) = P(-X2 ≤y) P(X y) P(X y)
FX ( y ) [1 FX ( y )] y≥0 时, FY(y) = P(Y≤y) =1
于是Y的概率密度为
fY ( y) fX (
y)
1 2
( y)1/ 2
fX
(
y ) 1 ( y)1/2 2
1 2
(
y)1/ 2[
fX
(
y) fX (
y )] , y 0
fY (y) 0 , y 0
例4 设二维随机变量(X,Y )的联合密度函数为:
f
( x,
y)
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第一章 随机事件与概率一、教学要求1.理解随机事件的概念,了解随机试验、样本空间的概念,掌握事件之间的关系与运算.2.了解概率的各种定义,掌握概率的基本性质并能运用这些性质进行概率计算.3.理解条件概率的概念,掌握概率的乘法公式、全概率公式、贝叶斯公式,并能运用这些公式进行概率计算.4.理解事件的独立性概念,掌握运用事件独立性进行概率计算.5.掌握贝努里概型及其计算,能够将实际问题归结为贝努里概型,然后用二项概率计算有关事件的概率.本章重点:随机事件的概率计算.二、知识要点1.随机试验与样本空间具有下列三个特性的试验称为随机试验:(1) 试验可以在相同的条件下重复地进行; ·(2) 每次试验的可能结果不止一个,但事先知道每次试验所有可能的结果;(3) 每次试验前不能确定哪一个结果会出现.试验的所有可能结果所组成的集合为样本空间,用Ω表示,其中的每一个结果用e 表示,e 称为样本空间中的样本点,记作{}e Ω=.2.随机事件在随机试验中,把一次试验中可能发生也可能不发生、而在大量重复试验中却呈现某 种规律性的事情称为随机事件(简称事件).通常把必然事件(记作Ω)与不可能事件(记作φ)看作特殊的随机事件.3.事件的关系及运算(1) 包含:若事件A 发生,一定导致事件B 发生,那么,称事件B 包含事件A ,记作A B ⊂(或B A ⊃).(2) 相等:若两事件A 与B 相互包含,即A B ⊃且B A ⊃,那么,称事件A 与B 相等,记作A B =.(3) 和事件:“事件A 与事件B 中至少有一个发生”这一事件称为A 与B 的和事件,记作A B ⋃;“n 个事件1,2,,n A A A 中至少有一事件发生”这一事件称为1,2,,n A A A 的和,记作12n A A A ⋃⋃⋃ (简记为1n i i A = ).(4) 积事件:“事件A 与事件B 同时发生”这一事件称为A 与B 的积事件,记作A B ⋂(简记为AB );“n 个事件1,2,,n A A A 同时发生”这一事件称为1,2,,n A A A 的积事件,记作12n A A A ⋂⋂⋂ (简记为12n A A A 或1n i i A = ).(5) 互不相容:若事件A 和B 不能同时发生,即AB φ=,那么称事件A 与B 互不相容(或互斥),若n 个事件1,2,,n A A A 中任意两个事件不能同时发生,即i j A A φ=(1≤i<j ≤几),那么,称事件 1,2,,n A A A 互不相容.(6) 对立事件:若事件A 和B 互不相容、且它们中必有一事件发生,即AB φ=且A B ⋃=Ω,那么,称A 与B 是对立的.事件A 的对立事件(或逆事件)记作A .(7) 差事件:若事件A 发生且事件B 不发生,那么,称这个事件为事件A 与B 的差事件,记作A B -(或AB ) .(8) 交换律:对任意两个事件A和B 有A B B A ⋃=⋃,AB BA =.(9) 结合律:对任意事件A ,B ,C 有()()A B C A B C ⋃⋃=⋃⋃, ()()A B C A B C ⋂⋂=⋂⋂.(10) 分配律:对任意事件A ,B ,C 有()()()A B C A B A C ⋃⋂=⋃⋂⋃, ()()()A B C A B A C ⋂⋃=⋂⋃⋂.(11) 德 摩根(De Morgan )法则:对任意事件A 和B 有A B A B ⋃=⋂, A B A B ⋂=⋂.4.频率与概率的定义(1) 频率的定义设随机事件A 在n 次重复试验中发生了A n 次,则比值A n /n 称为随机事件A 发生的频率,记作()n f A ,即()An n f A n =. (2) 概率的统计定义在进行大量重复试验中,随机事件A 发生的频率具有稳定性,即当试验次数n 很大时,频率()n f A 在一个稳定的值p (0<p <1)附近摆动,规定事件A 发生的频率的稳定值p 为概率,即()P A p =.(3) 古典概率的定义具有下列两个特征的随机试验的数学模型称为古典概型:(i) 试验的样本空间Ω是个有限集,不妨记作12{,,,}n e e e Ω= ;(ii) 在每次试验中,每个样本点i e (1,2,,i n = )出现的概率相同,即12({})({})({})n P e P e P e === .在古典概型中,规定事件A 的概率为()A n A P A n ==Ω中所含样本点的个数中所含样本点的个数.(4) 几何概率的定义如果随机试验的样本空间是一个区域(可以是直线上的区间、平面或空间中的区域),且样本空间中每个试验结果的出现具有等可能性,那么规定事件A的概率为()A P A =的长度(或面积、体积)样本空间的的长度(或面积、体积)·(5) 概率的公理化定义设随机试验的样本空间为Ω,随机事件A 是Ω的子集,()P A 是实值函数,若满足下列三条公理:公理1 (非负性) 对于任一随机事件A,有()P A ≥0;公理2 (规范性) 对于必然事件Ω,有()1P Ω=;公理3 (可列可加性) 对于两两互不相容的事件1,2,,,n A A A ,有11()()i i i i P A P A ∞∞===∑ ,则称()P A 为随机事件A的概率.5.概率的性质由概率的三条公理可导出下面概率的一些重要性质(1) ()0P φ=.(2) (有限可加性) 设n 个事件1,2,,n A A A 两两互不相容,则有121()()n n i i P A A A P A =⋃⋃⋃=∑ .(3) 对于任意一个事件A :()1()P A P A =-.(4) 若事件A ,B 满足A B ⊂,则有()()()P B A P B P A -=-,()()P A P B ≤.(5) 对于任意一个事件A ,有()1P A ≤.(6) (加法公式) 对于任意两个事件A ,B ,有()()()()P A B P A P B P AB ⋃=+-.对于任意n 个事件1,2,,n A A A ,有111111()()()()(1)()n n n i i i j i j k n i i j n i j k n i P A P A P A A P A A A P A A -=≤<≤≤<<≤==-+-+-∑∑∑ . 6.条件概率与乘法公式设A 与B 是两个事件.在事件B 发生的条件下事件A 发生的概率称为条件概率,记作(|)P A B .当()0P B >,规定 ()(|)()P AB P A B P B =.在同一条件下,条件概率具有概率的一切性质.乘法公式:对于任意两个事件A 与B ,当()0P A >,()0P B >时,有()()(|)()(|)P AB P A P B A P B P A B ==.7.随机事件的相互独立性如果事件A 与B 满足()()()P AB P A P B =,那么,称事件A 与B 相互独立.关于事件A ,月的独立性有下列两条性质:(1) 如果()0P A >,那么,事件A 与B 相互独立的充分必要条件是(|)()P B A P B =;如果()0P B >,那么,事件A 与B 相互独立的充分必要条件是(|)()P A B P A =.这条性质的直观意义是“事件A 与B 发生与否互不影响”.(2) 下列四个命题是等价的:(i) 事件A 与B 相互独立;(ii) 事件A 与B 相互独立;(iii) 事件A 与B 相互独立;(iv) 事件A 与B 相互独立.对于任意n 个事件1,2,,n A A A 相互独立性定义如下:对任意一个2,,k n = ,任意的11k i i n ≤<<≤ ,若事件1,2,,n A A A 总满足11()()()k k i i i i P A A P A P A = ,则称事件1,2,,n A A A 相互独立.这里实际上包含了21nn --个等式.8.贝努里概型与二项概率设在每次试验中,随机事件A发生的概率()(01)P A p p =<<,则在n 次重复独立试验中.,事件A恰发生k 次的概率为()(1),0,1,,k n k n n P k p p k n k -⎛⎫=-= ⎪⎝⎭ ,称这组概率为二项概率.9.全概率公式与贝叶斯公式 全概率公式:如果事件1,2,,n A A A 两两互不相容,且1n i i A ==Ω ,()0i P A >,1,2,,i n = ,则 1()(|)(|),1,2,,()(|)k k k n i ii P A P B A P A B k n P A P B A ===∑ .三、思考题1.一个人在口袋里放2盒火柴,每盒n 支,每次抽烟时从口袋中随机拿出一盒(即每次每盒有同等机会被拿到)并用掉一支,到某次他迟早会发现:取出的那一盒已空了.问:“这时另一盒中恰好有m 支火柴”的概率是多少?2.设一个居民区有n 个人,设有一个邮局,开c 个窗口,设每个窗口都办理所有业务.c 太小,经常排长队;c 太大又不经济.现设在每一指定时刻,这n 个人中每一个是否在邮局是独立的,每个人在邮局的概率是p .设计要求:“在每一时刻每窗口排队人数(包括正在被服务的那个人)不超过m ”这个事件的概率要不小于a (例如,0.8,0.9.95a o =或),问至少须设多少窗口?3.设机器正常时,生产合格品的概率为95%,当机器有故障时,生产合格品的概率为50%,而机器无故障的概率为95%.某天上班时,工人生产的第一件产品是合格品,问能以多大的把握判断该机器是正常的?第二章 离散型随机变量及其分布一、教学要求1.理解离散型随机变量及其概率函数的概念并掌握其性质,掌握0-1分布、二项分布、泊松(Poisson)分布、均匀分布、几何分布及其应用.2.理解二维离散型随机变量联合概率函数的概念及性质;会利用二维概率分布计算有关事件的概率.3.理解二维离散型随机变量的边缘分布,了解二维随机变量的条件分布.4.掌握离散型随机变量独立的条件.5. 会求离散型随机变量及简单随机变量函数的概率分布.本章重点:离散型随机变量的分布及其概率计算.二、知识要点1.一维随机变量若对于随机试验的样本空间Ω中的每个试验结果e ,变量X 都有一个确定的实数值与e 相对应,即()X X e =,则称X 是一个一维随机变量.概率论主要研究随机变量的统计规律,也称这个统计规律为随机变量的分布.2.离散型随机变量及其概率函数如果随机变量X 仅可能取有限个或可列无限多个值,则称X 为离散型随机变量.设离散型随机变量X 的可能取值为(1,2,,,)i a i n = ,(),1,2,,,.i i p P X a i n ===若11i i p ∞==∑,则称(1,2,,,)i p i n = 离散型随机变量X 的概率函数,概率函数也3.概率函数的性质(1) 0i p ≥, 1,2,,,;i n =(2) 11i i p ∞==∑.由已知的概率函数可以算得概率 ()i ia S P X S p ∈∈=∑,其中,S 是实数轴上的一个集合.4.常用离散型随机变量的分布(1) 0—1分布(1,)B p ,它的概率函数为1()(1)i i P X i p p -==-,其中,0i =或1,01p <<.(2) 二项分布(,)B n p ,它的概率函数为()(1)i n in P X i p p i -⎛⎫==- ⎪⎝⎭,其中,0,1,2,,i n = ,01p <<.(3)超几何分布,设,,N M n 为正整数,且,n N M N ≤≤,又设随机变量X 的概率函数为(),0,1,,M N M k n k P X k k n N n -⎛⎫⎛⎫ ⎪⎪-⎝⎭⎝⎭===⎛⎫ ⎪⎝⎭ .则称随机变量X 服从参数为,,N M n 的超几何分布.(4) 泊松分布()P λ,它的概率函数为()!iP X i e i λλ-==,其中,0,1,2,,,i n = ,0λ>.(5) 均匀分布,它的概率函数为1()i P X a n ==,其中,0,1,2,,i n = .(6) 几何分布()G p ,它的概率函数为1()(1)i P X ip p -==-, 其中,1,2,i = ,01p <<.5.二维随机变量若对于试验的样本空间Ω中的每个试验结果e ,有序变量(,)X Y 都有确定的一对实数值与e 相对应,即()X X e =, ()Y Y e =,则称(,)X Y 为二维随机变量或二维随机向量.6.二维离散型随机变量及联合概率函数如果二维随机变量(,)X Y 仅可能取有限个或可列无限个值,那么,称(,)X Y 为二维离散型随机变量.二维离散型随机变量(,)X Y 的分布可用下列联合概率函数来表示:(,),,1,2,,i j ij P X a Y b p i j ====其中,0,,1,2,,1ij ij i j p i j p ≥==∑∑ .7.二维离散型随机变量的边缘概率函数设(,)X Y 为二维离散型随机变量,ij p 为其联合概率函数(,1,2,i j = ),称概率()(1,2,)i P X a i == 为随机变量X 的边缘概率函数,记为i p 并有.(),1,2,i i ij j p P X a p i ====∑,称概率()(1,2,)j P Y b j == 为随机变量Y 的边缘概率函数,记为.j p ,并有.j p =(),1,2,j ij i P Y b p j ===∑ .8.随机变量的相互独立性 .设(,)X Y 为二维离散型随机变量,X 与Y 相互独立的充分必要条件为,,1,2,.ij i j p p p i j == 对一切 多维随机变量的相互独立性可类似定义.即多维离散型随机变量的独立性有与二维相应的结论.9.二维离散型随机变量(,)X Y 的条件概率函数设(,)X Y 为二维离散型随机变量,ij p 为其联合概率函数 (,1,2,)i j = ,X 在给定j Y b =下的条件概率函数为(|),1,2,;ij i j j p P X a Y b i p ⋅==== Y 在给定i X a =下的条件概率函数为(|),1,2,ij j i i p P Y b X a j p ⋅==== 10.随机变量函数的分布设X 是一个随机变量,()g x 是一个已知函数,()Y g X =是随机变量X 的函数,它也是一个随机变量.对离散型随机变量X ,下面来求这个新的随机变量Y 的分布.设离散型随机变量X 的概率函数为则随机变量函数Y =但要注意,若()i g a 的值中有相等的,则应把那些相等的值分别合并,同时把对应的概率i p 相加.11.二维离散型随机变量函数的分布如果二维离散型随机变量的联合概率函数为(,),,1,2,,i j ij P X a Y b p i j ====则随机变量函数(,)Z g X Y =的概率函数为((,)),,1,2,,i j ij P Z g a b p i j ===但要注意,取相同(,)i j g a b 值对应的那些概率应合并相加.特别有下面的结论:(j) 设~(,),~(,)X B m p Y B n p ,且X 与Y 相互独立,则~(,)X Y B m n p ++; (ii) 设12~(),~()X P Y P λλ,且X 与Y 相互独立,则12~()X Y P λλ++.三、思考题1.某地有2500人参加人寿保险,每人在年初向保险公司交付把费12元,若在这一年内死亡,则由其家属从保险公司领取2000元.设该地人口死亡率为1.5%,求保险公司获利不少于10000元的概率.2.已知二维随机变量(,)X Y 的联合概率函数为YX 0 1 20 19 118 161 α β 19问,αβ取何值时,X 与Y 相互独立?第三章 连续型随机变量及其分布一、教学要求1.理解连续型随机变量及其概率密度的概念,并掌握其性质,掌握均匀分布、指数分布、正态分布及其应用.2.理解二维随机变量的联合分布的概念、性质以及连续型随机变量联合概率密度;会利用二维概率分布计算有关事件的概率.3.理解二维随机变量的边缘分布,了解二维随机变量的条件分布.4.理解随机变量的独立性概念,掌握连续型随机变量独立的条件.5.掌握二维均匀分布;了解二维正态分布的密度函数,理解其中参数的概率意义.6.会求两个独立随机变量的简单函数的分布,会求两个独立随机变量的简单函数的分布,会求两个随机变量之和的概率分布.7.会求简单随机变量函数的概率分布.本章重点:一维及二维随机变量的分布及其概率计算.二、知识要点1.分布函数随机变量的分布可以用其分布函数来表示,随机变量X 取值不大于实数x 的概率()P X x ≤称为随机变量X 的分布函数,记作()F x , 即()(),F x P X x x =≤-∞<<∞.2.分布函数()F x 的性质(1) 0()1;F x ≤≤(2) ()F x 是非减函数,即当12x x <时,有12()()F x F x ≤;(3) ()0,()1lim lim x x F x F x →-∞→+∞==;(4) ()F x 是右连续函数,即0()()lim x a F x F a →+=.由已知随机变量X 的分布函数()F x ,可算得X 落在任意区间(,]a b 内的概率 ()()();P a X b F b F a <≤=-也可以求得 ()()(0)P X a F a F a ==--.3.联合分布函数二维随机变量(,)X Y 的联合分布函数规定为随机变量X 取值不大于x 实数的概率,同时随机变量Y 取值不大于实数y 的概率,并把联合分布函数记为(,)F x y ,即(,)(,),,F x y P X x Y y x y =≤≤-∞<<+∞-∞<<+∞.4.联合分布函数的性质(1) 0(,)1F x y ≤≤;(2) (,)F x y 是变量x (固定y )或y (固定x )的非减函数;(3)(,)0,(,)0lim lim x y F x y F x y →-∞→-∞==, (,)0,(,l i m l i m x x y y F x y F x y →-∞→+∞→-∞→+∞==; (4) (,)F x y 是变量x (固定y )或y (固定x )的右连续函数;(5) 121222211211(,)(,)(,)(,)(,)P x X x y Y y F x y F x y F x y F x y <≤<≤=--+.5.连续型随机变量及其概率密度设随机变量X 的分布函数为()F x ,如果存在一个非负函数()f x ,使得对于任一实数x ,有()()xF x f x dx -∞=⎰成立,则称X 为连续型随机变量,函数()f x 称为连续型随机变量X 的概率密度.6.概率密度()f x 及连续型随机变量的性质 (1)()0;f x ≥(2)()1f x dx +∞-∞=⎰;(3)连续型随机变量X 的分布函数为()F x 是连续函数,且在()F x 的连续点处有()()F x f x '=;(4)设X 为连续型随机变量,则对任意一个实数c ,()0P X c ==;(5) 设()f x 是连续型随机变量X 的概率密度,则有()()()()P a X b P a X b P a X b P a X b <<=≤<=≤≤=<≤=()ba f x dx ⎰.7.常用的连续型随机变量的分布(1) 均匀分布(,)R a b ,它的概率密度为1,;()0,a x b f x b a ⎧<<⎪=-⎨⎪⎩其余. 其中,)a b -∞<<<+∞.(2) 指数分布()E λ,它的概率密度为,0;()0,x e x f x λλ-⎧>=⎨⎩其余. 其中,0λ>. (3) 正态分布2(,)N μσ,它的概率密度为2()2(),x f x x μσ--=-∞<<+∞,其中,,0μσ-∞<<+∞>,当0,1μσ==时,称(0,1)N 为标准正态分布,它的概率密度为22(),x f x x -=-∞<<+∞,标准正态分布的分布函数记作()x Φ,即 ()xΦ22()tx x dt -Φ=⎰,当出0x ≥时,()x Φ可查表得到;当0x <时,()x Φ可由下面性质得到 ()1()x x Φ-=-Φ.设2~(,)X N μσ,则有()()x F x μσ-=Φ;()()()b a P a X b μμσσ--<≤=Φ-Φ.8.二维连续型随机变量及联合概率密度对于二维随机变量(X ,Y)的分布函数(,)F x y ,如果存在一个二元非负函数(,)f x y ,使得对于任意一对实数(,)x y 有(,)(,)x y F x y f s t dtds -∞-∞=⎰⎰成立,则(,)X Y 为二维连续型随机变量,(,)f x y 为二维连续型随机变量的联合概率密度.9.二维连续型随机变量及联合概率密度的性质 (1) (,)0,,f x y x y ≥-∞<<+∞; (2)(,)1f x y dxdy +∞+∞-∞-∞=⎰⎰;(3) 设(,)X Y 为二维连续型随机变量,则对任意一条平面曲线L ,有((,))0P X Y L ∈=; ’ (4) 在(,)f x y 的连续点处有2(,)(,)F x y f x y x y ∂=∂∂;(5) 设(,)X Y 为二维连续型随机变量,则对平面上任一区域D 有((,))(,)DP X Y D f x y dxdy∈=⎰⎰.10,二维连续型随机变量(,)X Y 的边缘概率密度设(,)f x y 为二维连续型随机变量的联合概率密度,则X 的边缘概率密度为()(,)X f x f x y dy+∞-∞=⎰;Y 的边缘概率密度为()(,)Y f y f x y dx +∞-∞=⎰.11.二维连续型随机变量(,)X Y 的条件概率密度 设(,)f x y 为二维连续型随机变量的联合概率密度,则X 在给定Y y =的条件下的条件概率密度为|(,)(|),()X Y Y f x y f x y x f y =-∞<<+∞, 其中()0Y f y >;Y 在给定X x =的条件下的条件概率密度为|(,)(|),()Y X X f x y f y x y f x =-∞<<+∞,其中()0X f x >.12.常用的二维连续型随机变量 (1) 均匀分布如果(,)X Y 在二维平面上某个区域G 上服从均匀分布,则它的联合概率密度为1,(,)x y f x y G ⎧∈⎪=⎨⎪⎩,()G;的面积0,其余. (2) 二维正态分布221212(,,,,)N μμσσρ 如果(,)X Y 的联合概率密度2211212221121()()()()1(,)22(1)x x y xf x yμμμμρρσσσσ⎧⎫⎡⎤----⎪⎪=--+⎨⎬⎢⎥-⎪⎪⎣⎦⎩⎭则称(,)X Y服从二维正态分布,并记为221212(,)~(,,,,)X Y Nμμσσρ.如果221212(,)~(,,,,)X Y Nμμσσρ,则211~(,)X Nμσ,222~(,)Y Nμσ,即二维正态分布的边缘分布还是正态分布.13.随机变量的相互独立性.如果X与Y的联合分布函数等于,X Y的边缘分布函数之积,即(,)()(),,X YF x y F x F y x y=-∞<<+∞对一切,那么,称随机变量X与Y相互独立.设(,)X Y为二维连续型随机变量,则X与Y相互独立的充分必要条件为(,)()(),X Yf x y f x f y=在一切连续点上.如果221212(,)~(,,,,)X Y Nμμσσρ.那么,X与Y相互独立的充分必要条件是0ρ=.多维随机变量的相互独立性可类似定义.即多维随机变量的联合分布函数等于每个随机变量的边缘分布函数之积,多维连续型随机变量的独立性有与二维相应的结论.14.随机变量函数的分布(1)一维随机变量函数的概率密度设连续型随机变量X的概率密度为()Xf x,则随机变量()Y g X=的分布函数为()()(())()()yY y XIF y P Y y P g X y P X I f x dx=≤=≤=∈=⎰其中,{}yX I∈与{()}g X y≤是相等的随机事件,而{||()}yI x g x y=≤是实数轴上的某个集合.随机变量Y的概率密度()Yf y可由下式得到:'()()Y Yf y F y=.连续型随机变量函数有下面两条性质:(i)设连续型随机变量的概率密度为()Xf x,()Y g X=是单调函数,且具有一阶连续导数,()x h y=是()y g x=的反函数,则()Y g X=的概率密度为()(())|'()|Yf y f h y h y=⋅.(ii) 设2~(,)X Nμσ,则当0k≠时,有22~(,)Y kX b N k b kμσ=++,特别当1,k bμσσ==-时,有~(0,1)Y kX b N=+,~(0,1)XNμσ-.(2)二维随机变量函数的概率密度设二维连续型随机变量(,)X Y的联合概率密度为(,)f x y,则随机变量函数(,)Z g X Y=的分布函数为()()((,))((,))(,)ZZ Z D F z P Z z P g X Y z P X Y D f x y dxdy=≤=≤=∈=⎰⎰,其中,{(,)Z XY D ∈是与{(,)g X Y z ≤等价的随机事件,而{(,):(,)}Z D x y g x y z =≤是二维平面上的某个集合(通常是一个区域或若干个区域的并集).随机变量函数(,)Z g X Y =的概率密度为'()()Z Z f z F z =.当X 与Y 相互独立,且X 的概率密度为()X f x ,Y 的概率密度为()Y f y 时,随机变量函数Z X Y =+的概率密度为()()()Z X Y f z f x f z x dx+∞-∞=-⎰,或 ()()()Z XY f z f x f zx d x+∞-∞=-⎰.以上两个公式也称为卷积公式.当X 与Y 相互独立,且X 的分布函数为()X F x ,Y 的分布函数为()Y F y 时,随机变量函数max(,)Z X Y =的分布函数为()()()Z X Y F z F z F z =,随机变量函数max(,)W X Y =的分布函数为()1(1())(1())W X Y F w F w F w =---. 通过求导,可以求得,Z W 的概率密度. 特别有下面的结论:设211~(,)X N μσ,222~(,)Y N μσ,且X 与Y 相互独立,则221212~(,)X Y N μμσσ+++.三、思考题1.设随机变量(,)X Y 的概率密度为(),0,0,(,)0,x y xye x y f x y -+⎧≥≥=⎨⎩其它. 求(3).P X Y ≥2.若X Y 与为相互独立的分别服从[0,1]上均匀分布的随机变量,试求Z X Y =+的分布密度函数.第四章 随机变量的数字特征一、教学要求1.理解随机变量的数学期望、方差的概念,并会运用它们的基本性质计算具体分布的期望、方差,2.掌握二项分布、泊松分布、均匀分布、指数分布、正态分布的数学期望和方差.3.会根据随机变量X 的概率分布计算其函数()g X 的数学期望[()]E g X ;会根据随机变量(,)X Y 的联合概率分布计算其函数(,)g X Y 的数学期望正[(,)]E g X Y . 4.理解协方差、相关系数的概念,掌握它们的性质,并会利用这些性质进行计算,了解矩的概念。