概率论与数理统计期末考试复习资料.docx

第1 章 随机事件及其概率1排列组合公式从m个人中挑出n个人进展排列的可能数。从m个人中挑出n个人进展组合的可能数。2加法与乘法原理加法原理两种方法均能完成此事加法原理两种方法均能完成此事：m+nm+n某件事由两种方法来完成，第一种方法可由m种方法完成，第二种方法可由n种方法来完成，那么这件事可由m+n 种方法来完成。乘法原理两个步骤分别不能完成这件事乘法原理两个步骤分别不能完成这件事：mmn n某件事由两个步骤来完成，第一个步骤可由m种方法完成，第二个步骤可由n 种方法来完成，那么这件事可由mn 种方法来完成。3一些常见排列重复排列与非重复排列有序对立事件至少有一个顺序问题4随机试验与随机事件如果一个试验在一样条件下可以重复进展，而每次试验的可能结果不止一个，但在进展一次试验之前却不能断言它出现哪个结果，那么称这种试验为随机试验。试验的可能结果称为随机事件。5根本领件、样在一个试验下，不管事件有多少个，总可以从其中找出这样一组事件，它具有如下性质：每进展一次试验，必须发生且只能发生这一组中的一个事本空间与事件件；任何事件，都是由这一组中的局部事件组成的。这样一组事件中的每一个事件称为根本领件，用来表示。根本领件的全体，称为试验的样本空间，用表示。一个事件就是由中的局部点根本领件组成的集合。通常用大写字母A，B，C，表示事件，它们是的子集。为必然事件，为不可能事件。不可能事件的概率为零，而概率为零的事件不一定是不可能事件；同理，必然事件的概率为1，而概率为1的事件也不一定是必然事件。6事件的关系及运算关系：如果事件A的组成局部也是事件B的组成局部，A发生必有事件B发生：BA 如果同时有BA，AB，那么称事件A及事件B等价，或称A等于B：A=B。A、B中至少有一个发生的事件：A B，或者A+B。属于A而不属于B的局部所构成的事件，称为A及B的差，记为A-B，也可表示为A-AB或者BA，它表示A发生而B不发生的事件。A、B同时发生：A B，或者AB。A B=，那么表示A及B不可能同时发生，称事件A及事件B互不相容或者互斥。根本领件是互不相容的。-A称为事件A的逆事件，或称A的对立事件，记为A。它表示A不发生的事件。互斥未必对立。运算：结合率：A(BC)=(AB)C A(BC)=(AB)C分配率：(AB)C=(AC)(BC)(AB)C=(AC)(BC)德摩根率：BABA，BABA7概率的公理化定义设为样本空间，A为事件，对每一个事件A都有一个实数P(A)，假设满足以下三个条件：1 0P(A)1，2 P()=13 对于两两互不相容的事件1A，2A，有常称为可列完全可加性。那么称P(A)为事件A的概率。8古典概型1n21,，2nPPPn1)()()(21。设任一事件A，它是由m21,组成的，那么有P(A)=)()()(21m=)()()(21mPPPnmEMBED Equation.3基本事件总数所包含的基本事件数A9几何概型假设随机试验的结果为无限不可数并且每个结果出现的可能性均匀，同时样本空间中的每一个根本领件可以使用一个有界区域来描述，那么称此随机试验为几何概型。对任一事件A，。其中L为几何度量长度、面积、体积。10加法公式P(A+B)=P(A)+P(B)-P(AB)当P(AB)0时，P(A+B)=P(A)+P(B)11减法公式P(A-B)=P(A)-P(AB)当BA时，P(A-B)=P(A)-P(B)当A=时，P(B)=1-P(B)12条件概率定义 设A、B是两个事件，且P(A)0，那么称为事件A发生条件下，事件B发生的条件概率，记为)/(ABP。条件概率是概率的一种，所有概率的性质都适合于条件概率。例如P(/B)=1P(B/A)=1-P(B/A)13乘法公式乘法公式：)/()()(ABPAPABP更一般地，对事件A1，A2，An，假设P(A1A2An-1)0，那么有21(AAP)nA)|()|()(213121AAAPAAPAP21|(AAAPn)1nA。14 两个事件的独立性两个事件的独立性独立性设事件A、B满足)()()(BPAPABP，那么称事件A、B是相互独立的。假设事件A、B相互独立，且0)(AP，那么有)()()()()()()|(BPAPBPAPAPABPABP假设事件A、B相互独立，那么可得到A及B、A及B、A及B也都相互独立。必然事件与不可能事件及任何事件都相互独立。及任何事件都互斥。多个事件的独立性多个事件的独立性设ABC是三个事件，如果满足两两独立的条件，P(AB)=P(A)P(B)；P(BC)=P(B)P(C)；P(CA)=P(C)P(A)并且同时满足P(ABC)=P(A)P(B)P(C)那么A、B、C相互独立。对于n个事件类似。15全概公式设事件nBBB,21满足1nBBB,21两两互不相容，),2,1(0)(niBPi，2，那么有)|()()|()()|()()(2211nnBAPBPBAPBPBAPBPAP。16贝叶斯设事件1B，2B，nB及A满足11B，2B，nB两两互不相容，)(BiP0，i1，公式2，n，2，0)(AP，那么njjjiiiBAPBPBAPBPABP1)/()()/()()/(，i=1，2，n。此公式即为贝叶斯公式。)(iBP，1i，2，n，通常叫先验概率。)/(ABPi，1i，2，n，通常称为后验概率。贝叶斯公式反映了“因果的概率规律，并作出了“由果朔因的推断。17伯努利概型我们作了n次试验，且满足每次试验只有两种可能结果，A发生或A不发生；n次试验是重复进展的，即A发生的概率每次均一样；每次试验是独立的，即每次试验A发生及否及其他次试验A发生及否是互不影响的。这种试验称为伯努利概型，或称为n重伯努利试验。用p表示每次试验A发生的概率，那么A发生的概率为qp 1，用)(kPn表示n重伯努利试验中A出现)0(nkk次的概率，knkknnqpkPC)(，nk,2,1,0。第二章第二章 随机变量及其分布随机变量及其分布1离散型随机变量的分布律设离散型随机变量X的可能取值为Xk(k=1,2,)且取各个值的概率，即事件(X=Xk)的概率为P(X=xk)=pk，k=1,2,，那么称上式为离散型随机变量X的概率分布或分布律。有时也用分布列的形式给出：,|)(2121kkkpppxxxxXPX。显然分布律应满足以下条件：10kp，,2,1k，2。2连续型随机变量的分布密度设)(xF是随机变量X的分布函数，假设存在非负函数)(xf，对任意实数x，有xdxxfxF)()(，那么称X为连续型随机变量。)(xf称为X的概率密度函数或密度函数，简称概率密度。密度函数具有下面4个性质：10)(xf。21)(dxxf。3离散及连续型随机变量的关系dxxfdxxXxPxXP)()()(积分元dxxf)(在连续型随机变量理论中所起的作用及kkpxXP)(在离散型随机变量理论中所起的作用相类似。4分布函数设X为随机变量，x是任意实数，那么函数)()(xXPxF称为随机变量X的分布函数，本质上是一个累积函数。)()()(aFbFbXaP可以得到X落入区间,(ba的概率。分布函数)(xF表示随机变量落入区间，x内的概率。分布函数具有如下性质：1,1)(0 xFx；2)(xF是单调不减的函数，即21xx 时，有)(1xFEMBED Equation.3)(2xF；30)(lim)(xFFx，1)(lim)(xFFx；4)()0(xFxF，即)(xF是右连续的；5)0()()(xFxFxXP。对于离散型随机变量，；对于连续型随机变量，。5八大分布0-1分布P(X=1)=p,P(X=0)=q二项分布 在n重贝努里试验中，设事件A发生的概率为p。事件A发生的次数是随机变量，设为X，那么X可能取值为n,2,1,0。knkknnqpCkPkXP)()(，其中nkppq,2,1,0,10,1，那么称随机变量X服从参数为n，p的二项分布。记为),(pnBX。当1n时，kkqpkXP1)(，1.0k，这就是0-1分布，所以0-1分布是二项分布的特例。泊松分布 设随机变量X的分布律为，0，2,1,0k，那么称随机变量X服从参数为的泊松分布，记为)(X或者P()。泊松分布为二项分布的极限分布np=，n。超几何分布),min(,2,1,0,)(nMllkCCCkXPnNknMNkM随机变量X服从参数为n,N,M的超几何分布，记为H(n,N,M)。几何分布,3,2,1,)(1kpqkXPk，其中p0，q=1-p。随机变量X服从参数为p的几何分布，记为G(p)。均匀分布 设随机变量X的值只落在a，b内，其密度函数)(xf在a，b上为常数，即其他，那么称随机变量X在a，b上服从均匀分布，记为XU(a，b)。分布函数为xdxxfxF)()(当ax1x2b时，X落在区间21,xx内的概率为abxxxXxP1221)(。axaxb0，xb。指数分布其中0，那么称随机变量X服从参数为的指数分布。X的分布函数为记住积分公式：)(xf)(xF,xe0 x,0,1xe0 x,0 x0。正态分布设随机变量X的密度函数为，x，其中、0为常数，那么称随机变量X服从参数为、的正态分布或高斯Gauss分布，记为),(2NX。)(xf具有如下性质：1)(xf的图形是关于x对称的；2当x时，为最大值；假设),(2NX，那么X的分布函数为dtexFxt222)(21)(。参数0、1时的正态分布称为标准正态分布，记为)1,0(NX，其密度函数记为，x，分布函数为。)(x是不可求积函数，其函数值，已编制成表可供查用。(-x)1-(x)且(0)21。如果X),(2N，那么)1,0(N。1221)(xxxXxP。6分位数下分位表：)(XP；上分位表：)(XP。7函数分布离散型X的分布列为,)(2121nnipppxxxxXPX，)(XgY 的分布列)(iixgy 互不相等如下：,),(,),(),()(2121nnipppxgxgxgyYPY，假设有某些)(ixg相等，那么应将对应的ip相加作为)(ixg的概率。连续型先利用X的概率密度fX(x)写出Y的分布函数FY(y)P(g(X)y)，再利用变上下限积分的求导公式求出fY(y)。第三章 二维随机变量及其分布1联合分布离散型如果二维随机向量X，Y的所有可能取值为至多可列个有序对x,y，那么称为离散型随机量。设=X，Y的所有可能取值为),2,1,)(,(jiyxji，且事件=