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概率论与数理统计总结

概率论与数理统计总结
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第一章 随机事件与概率

第一节 随机事件及其运算

1、 随机现象:在一定条件下,并不总是出现相同结果的现象

2、 样本空间:随机现象的一切可能基本结果组成的集合,记为Ω={ω},其中ω

表示基本结果,又称为样本点。

3、 随机事件:随机现象的某些样本点组成的集合常用大写字母A 、B 、C 等表

示,Ω表示必然事件,

?表示不可能事件。

4、 随机变量:用来表示随机现象结果的变量,常用大写字母X 、Y 、Z 等表示。

5、 时间的表示有多种: (1) 用集合表示,这是最基本形式 (2) 用准确的语言表示 (3) 用等号或不等号把随机变量于某些实属联结起来表示

6、事件的关系

(1)包含关系:如果属于A 的样本点必属于事件B ,即事件 A 发生必然导致事

件B 发生,则称A 被包含于B ,记为A ?B;

(2)相等关系:若A ?B 且B ? A ,则称事件A 与事件B 相等,记为A =B 。 (3)互不相容:如果A ∩B=

?,即A 与B 不能同时发生,则称A 与B 互不相容

7、事件运算

(1)事件A 与B 的并:事件A 与事件B 至少有一个发生,记为 A ∪B 。 (2)事件A 与B 的交:事件A 与事件B 同时发生,记为A∩ B 或AB 。

(3)事件A 对B 的差:事件A 发生而事件B 不发生,记为 A -B 。用交并补可以

表示为B A B A =-。

(4)对立事件:事件A 的对立事件(逆事件),即 “A 不发生”,记为A 。

对立事件的性质:Ω=?Φ=?B A B A ,。

8、事件运算性质:设A ,B ,C 为事件,则有 (1)交换律:A ∪B=B ∪A ,AB=BA

(2)结合律:A ∪(B ∪C)=(A ∪B)∪C=A ∪B ∪C A(BC)=(AB)C=ABC

(3)分配律:A ∪(B∩C)=(A ∪B)∩(A∪C)、 A(B ∪C)=(A∩B)∪(A∩C)= AB

∪AC (4)棣莫弗公式(对偶法则):B A B A ?=? B A B A ?=?

9、事件域:含有必然事件Ω ,并关于对立运算和可列并运算都封闭的事件类ξ

称为事件域,又称为σ代数。具体说,事件域ξ满足:

(1)Ω∈ξ;

(2)若A ∈ξ,则对立事件A ∈ξ; (3)若A n ∈ξ,n=1,2,···,则可列并

=1

n n

A ∈ξ 。

10、两个常用的事件域:

(1)离散样本空间Ω(有限集或可列集)内的一切子集组成的事件域;

(2)连续样本空间Ω(如R 、R 2

等)内的一切博雷尔集(如区间或矩形)逐步

扩展而成的事件域。

第二节 概率的定义及其确定方法

1、概率的公理化定义:定义在事件域ξ上的一个实值函数P (A )满足: (1)非负性公理:若A ∈ξ,则P(A)≥0; (2)正则性公理:P(Ω)=1

(3)可列可加性公理:若A ,,A 2,···,A 3互不相容,则有

∑∞

=∞==???? ??11)(i i i i A P A P ,

即 ++++=????)()()()(2121n n A P A P A P A A A P ,则称P (A )

为时间A 的概率,称三元素(Ω,ξ,P )为概率空间

2、确定概率的频率方法:(是在大量重复试验中,用频率的稳定值去获得频率的一种方法)

它的基本思想是:

(1)与考察事件A 有关的随机现象可大量重复进行;

(2) 在n 次重复试验中,记n(A)为事件A 出现的次数,称 f n (A)=

n

n )

(A , 为事件A 出现的频率; (3) 频率的稳定值就是概率;

(4) 当重复次数n 较大时,可用频率作为概率的估计值。 3、确定概率的古典方法:

它的基本思想是:

(1) 所涉及的随机现象只有有限个样本点,譬如为n 个; (2) 每个样本点发生的可能性相等(等可能性); (3) 若事件A 含有k 个样本点,则事件A 的概率为

P (A )基本事件总数

所包含的基本事件数A =

=n k

。 4、确定概率的几何方法:

它的基本思想是:

(1) 如果一个随机现象的样本空间Ω充满某个区域,其度量(长度、面积、体积等)

大小可用S n 表示;

(2) 任意一点落在度量相同的子区域内是等可能的;

(3) 若事件A 为Ω中某个子区域,且其度量为S A ,则事件A 的概率为

P (A )=

Ω

S S A

. 5、确定概率的主观方法:一个事件A 的概率P (A )使人们根据经验,对该事件发生的可能

性大小所做出的个人信念。

6、概率是定义在事件域ξ上的集合函数,且满足三条公理。前三种确定概率的方法自动满足三条公理,而主观方法确定概率要加验证,若不满足三条公理就不能称为概率。

第三节 概率的性质:

1、 P(Φ)=0

2、 有限可加性:若有限个事件A ,,A 2,···,A 3互不相容,则有

∑∞

=∞==???? ??11)(i i i i A P A P ,

3、 对立事件的概率:对任一事件A ,有)(1)(A P A P -=

4、 减法公式(特定场合):若A ?B,则P(A -B)=P(A)-P(B)

5、 单调性:若A ?B ,则P (A )≥ P (B )

6、 减法公式(一般场合):对任意两个事件A 、B ,有P(A -B)=P(A)-P(AB)

7、 加法公式:对任意两个事件A 、B ,有P(A+B)=P(A)+P(B)-P(AB)。

对任意n 个事件A 1,A 2,···,A n ,有

∑∑

∑=≤<≤≤<<≤-=-+++

-

=n

i a

j i a

k j i n n k

j

i

j i i A A A P A A A P A A P A P A P 1

11211

n 1

i i )

()

1()()()()(

8、 半可加性:对任意两个事件A 、B ,有)()(B P A P B A P +≤?)(. 9、 事件序列的极限:

(1) 对ξ 中任一单调不减的事件序列 ????n 21F F F ,称为可列并

=1

n n

F

为极限{F n }的极限事件,记为

=∞

→=1

n n n n lim F F 。

(2) 对ξ 中任一单调不增的事件序列 ????n 21E E E ,称为可列交

=1

n n

E

为极限{E n }的极限事件,记为=

→n n lim E ∞

=1

n n

E

若)lim ()(lim n n n n E P E P ∞

→∞

→=,则称概率P 是上连续的

10、 概率的连续性:若P 为事件域ξ 上的概率,则P 既是上连续的,又是下连续的 11、 若P 是ξ上满足P (Ω)=1的非负集合函数,则P 是可列可加性的充要条件是P

具有有限可加性和下连续性。

第四节 条件概率

1、条件概率:设A 、B 是两个事件,若P(A)>0,则称P(A|B)=)

()

(B P AB P 为事件B 发生条件下,事件A 发生的条件概率。

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。 2、乘法公式:

(1)若P(B)>0,P(AB)=P(B)P(A|B) (2)若P(A 1A 2…A n-1)>0,则有

21(A A P …)n A )|()|()(213121A A A P A A P A P =……21|(A A A P n …)1-n A 。

3、全概率公式:设事件n B B B ,,,21 互不相容,且

n

1i i

=Ω=B

如果),,2,1(0)(n i B P i =>,则对任一事件A 有)|()()(n

1

i j

i

B A P B P A P ∑==

,i=1,2,·

··,n 。 )|()()|()()|()()(2211n n B A P B P B A P B P B A P B P A P +++= 。

4、贝叶斯共公式:设事件1B ,2B ,…,n B 互不相容,且

n

1

i i

=Ω=B

,如果P (A )>0,

),,2,1(0)(n i B P i =>,则

∑==

n

1

j j

j

i i i )

|()()

|()(|B A P B P B A P B P A B P )(,i=1,2,…n 。

此公式即为贝叶斯公式。)(i B P ,(1=i ,2,…,n ),通常叫B i 的先验概率。)/(A B P i ,

(1=i ,2,…,n ),通常称为B i 的后验概率。

第五节 独立性

1、两个事件的独立性:如果满足)()()(B P A P AB P =,则称事件A 、B 是相互独立的,

简称A 与B 独立。否则称A 与B 不独立或相依。

若事件A 、B 相互独立,且0)(>A P ,则有

)()()

()()()()|(B P A P B P A P A P AB P A B P ===

2、若事件A 、B 相互独立,则可得到A 与B 、A 与B 、A 与B 也都相互独立。

必然事件Ω和不可能事件?与任何事件都相互独立。 ?与任何事件都互斥。

3、多个事件的独立性:设有n 个事件A 1,A 2,···,A n ,如果对任意的1≤

I

??

??

??

?===)

()()()()()()()()()()()(j i j i j i j i j i j i n k n k k k A P A P A P A P A A A A P A P A P A P A A A P A P A P A A P 则称此n 个事件A 1,A 2,···,A n 相互独立。

4、若n 个事件相互独立,则其任一部分与另一部分也相互独立。特别把其中部分换为对立事件后,所得诸事件亦相互独立。

5、试验的独立性:假如实验E 1的任一结果(事件)与试验E 2的任一结果(事件)都是相互

独立的事件,则称这两个试验相互独立。

6、n 重独立重复试验:假如一个试验重复进行n 次,并各次试验间相互独立,则称其为n

次独立重复试验。假如一个试验只可能有两个结果:A 与A ,则称其为伯努利试验。假如一个伯努利试验重复进行n 次,并各次试验间相互独立,则称其为n 重伯努利试验。

第二章 随机变量及其分布

第一节 随机变量及其分布

1、 随机变量:定义在样本空间Ω上的实值函数X=X(ω)称为随机变量。

(1) 离散随机变量:仅取有限个或可列个值的随机变量

(2) 连续随机变量:取值充满某个空间(a ,b )的随机变量。这里a 可为-∞,b 可为

+∞。 2、分布函数:设X 是一个随机变量,对任意实数x ,称函数}{)(x X P x F ≤=为X 的分布函数,记为X~F(x)。分布函数具有如下三条基本性质:

(1) 单调性:F (x )是单调非减函数,即对任意的x 1

(2) 右连续性:F (x )是x 的右连续函数,即对任意的x 0,有)x (x lim 0x x 0

F F =+→)

(,即F(x 0+0)=F(x 0);

(3) 有界性:对任意的x ,有0≤F(x) ≤1,且F(-∞)=)(lim -x x F ∞

→=0,

F(+∞)=)(x lim x F +∞

→=1

可以证明:具有上述三条性质的函数F (x )一定是某一个随机变量的分布函数。

如果将X 看作数轴上随机点的坐标,那么分布函数 F(x)的值就表示X 落在区间

],(x -∞内的概率

3、离散型随机变量的概率分布列: 若离散型随机变量X 的可能取值为x n (n=1,2,…)则

称X 取x i 的概率为P i =P(x i=)P(X=x i ),i=1,2,…,则称上式为离散型随机变量X 的概率分布列,简称分布列。有时也用列表的形式给出:

,,,,,,,,|

)(2121k k k p p p x x x x X P X =。

分布列具有两条基本性质:

(1) 非负性; ,,)(2,1i 0x p i =≥, (2)正则性:

∑+∞

==1

i i

1x p )(。

离散随机变量X 的分布函数∑≤=

x

x i

i x p )x ()

(F ,它是有限级或可列有限级阶梯函数。离散随机变量X 取值于区间(a ,b ]上的概率为P(a

4、连续随机变量的概率密度函数: 记连续随机变量X 的分布函数是F(x),若存在非负可积

函数p (x ),对任意实数x ,有?∞

=

x

-dt t p x )()(F ,则称X 为连续型随机变量。

p (x )称为X 的概率密度函数,简称密度函数。

密度函数p (x )具有下面2个基本性质: (1) 非负性:0x p ≥)(;

(2) 正则性:

?+∞

=-1)(p dx x 。

5、离散分布:分布在离散场合可以是分布列或分布函数;连续分布:分布在连续场合可以

是密度函数或分布函数。存在既非离散又非连续的分布。 6、设随机变量X 的分布函数F(x),则可用F(x)表示下列概率: (1)P(X ≤a)= F(a); (2)P(X

(3)P(X>a)=1-P(X ≤a) =1-F(a);

(4) P(X=a)= P(X ≤a)- P(X

(6) P(|X|

1、 数学期望:设随机变量X 的分布列p (x i )或用密度函数p (x )表示,若

?????+∞<+∞

+∞

-i

i i dx x xp x p |x |为连续随机变量,当)(为离散随机变量,当)(X X , 则称E(X)=??????∑∞+∞

-i

i i dx x xp x p x 为连续随机变量,当)(为离散随机变量

,当)(X X 为X 的数学期望,简称期

望或均值,且称X 的数学期望存在。否则数学期望不存在。

数学期望是有分布决定的,它是分布的位置特征。如果两个随机变量同分布,则其数学期望(存在的话)是相等的。期望相当于重心。 2、 数学期望的性质:假设数学期望存在, (1) X

g

X

???

??=?∑∞

+∞

-i i i dx x p x g x p x g ]g [,在离散场合)()(),在离散场合()()(X E (2) 若C 为常数,则E(C)=C

(3) 对任意常数C ,有E(CX)=CE(X) (4) 对任意的两个函数g 1(x )和g 2(x ),E[g 1(x )±g 2(x )] = E[g 1(x )]±E[g 2(x )] (5) E(X+Y)=E(X)+E(Y),∑∑===n i n

i i

i

i

i

X E C X C E 1

1

)()(

(6) E(XY)=E(X) E(Y),充分条件:X 和Y 独立; 充要条件:X 和Y 不相关。 第三节 随机变量的方差与标准差

1、 方差:随机变量X 对其期望E (X )的偏差平方的数学期望(设其存在)Var (X )=E[X-E(X)]

2

称为X 的方差,方差的正平方根σ(X )=σX =)X (Var 称为X 的标准差。 方差是由分布决定的,它是分布的散布象征,方差越大,分布就越散;方差越小,分布

就越集中。标准差与方差的功能相似,只是量纲不同。 2、 方差的性质:假设方差存在,

(1) Var (X )=E(X 2)-[E(X)]2

(2) 若c 是常数,则Var (c )=0

(3) Var (aX+b )= a 2

Var (X )

(4) 若随机变量X 的方差存在,则Var (X )=0的充要条件是X 几乎处处为某个常数

a ,即P (X=a )=1

(5) 若 X ,Y 相互独立,则D ( X ± Y ) = D ( X ) + D (Y )

3、 切比雪夫不等式:设X 的数学期望和方差都存在,则对任意常数ε>0,有

2

ar )|)((|εε)

(X V X E X P ≤

≥-,或2

)

(1)|)((|εεX Var X E X P -

≥<-。切比雪夫不等

式给出随机变量取值的大偏差(指事件{|X-E(X)| ≥ε})发生的概率的上限,该上限于分布的方差成正比。

4、 随机变量的标准化:对任意随机变量X ,如果X 的数学期望和方差存在,则称

(X V X E X X ar )

(*-=

为X 的标准化随机变量,此时有E(X *)=0,Var (X *

)=1。

第四节 常用离散分布

1、 二项分布:

设随机变量X 的概率分布列为, k

n k k

n n q p C k P k X P -===)()(,其中

n k p p q ,,2,1,0,10,1 =<<-=,则称随机变量X 服从参数为n ,p 的二

项分布。记为),(~p n B X 。

(1) 背景: n 重贝努里试验中成功的次数X 服从参数为n ,p 的二项分布。记为

),(~p n B X ,其中p 为一次伯努利试验中成功发生的概率。

(2) n=1时的二项分布B (1,p )称为二点分布,或0-1分布,(0-1)分布是二项分布的

特例。当X ~B (1,p )时,X 可表示一次伯努利试验中成功的次数,它只能取0或1。

(3) 二项分布B (1,p )的数学期望和方差分别是:E(X)=np ,Var (X )=np (1-p )。 (4) 若),(~p n B X ,则Y=n-X ~B (n ,1-p ),其中Y=n-X 是n 重伯努利试验中失败的

次数。

2、 泊松分布:

(1) 设随机变量X 的概率分布列为λλ-=

=e k k X P k

!

)(,k=0,1,2,

···,则称随机变量X 服从参数为λ的泊松分布,记为X ~P(λ),其中参数0>λ。

(2) 背景:单位时间(或单位面积、单位产品等)上某稀有事件(这里的稀有事件

是指不经常发生的事件)发生的次数服从泊松分布P(λ),其中λ为该稀有事件发生的强度。

(3) 泊松分布P(λ)的数学期望和方差分别是:E(X)= λ,Var (X )=λ。 (4) 二项分布的泊松近似(泊松定理):在n 重伯努利试验中,记事件A 在一次试验

中发生的概率为p n (与试验次数n 有关),如果当n →+∞时,有np n →λ,则

λλ-k k -n n k n n e k!p 1p k n lim =???

? ??+∞→)—(。 3、 超几何分布

(1) 若X 的概率分布列为???

? ??????

??-???? ??==n k -n k )k (N M N M X P ,k=0,1,

···,r 。则称X 服从

超几何分布,记为X ~h (n ,N,M ),其中r=min{M ,n},且M ≤N ,n ≤N 。n ,N,M 均为正整数。

(2) 背景:设有N 个产品,其中有M 个不合格品。若从中不放回的随机抽取n 个,

则其中含有的不合格品的个数X 服从超几何分布h (n ,N,M )。 (3) 超几何分布h (n ,N,M )的数学期望和方差分别是:E (X )=N

M

n

,Var (X )=

)

1()

n )((n 2

---N N N M N M 。 (4) 超几何分布的二项近似:当n<

(n ,M/N )近似,即k

-n k p -1p k n n k -n k )(???? ??≈?

??

? ?????? ??-???? ??N M N M ,其中p=M/N 。 (5) 实际应用中,再不返回抽样时,常用超几何分布描述抽搐样哦泥中不合格品数

的分布;在返回抽样时,常用二项分布b (n ,p )描述抽出样品中不合格聘书的分布;当批量N 较大,而抽出样品数n 较小时,不返回抽样可近似看成返回抽样。 4、 几何分布:

(1) 若X 的概率分布列为P (X=k )=(1-p )k-1

p ,k=1,2,···,则称为X 服从几何分

布,记为X ~Ge (p ),其中0

(2) 背景:在伯努利试验序列中,成功事件A 首次出现时的试验次数X 服从几何分

布Ge (p ),其中p 为每次试验中事件A 发生的概率。 (3) 几何分布Ge (p )的数学期望和方差分别是;E(X)=

p 1,Var(X)=2p

p

1-。 (4) 几何分布的无记忆性:若X ~Ge (p ),则对任意正整数m 与n 有

P(X>m+n|X>m)=P(X>n)。 5、 负二项分布:

(1) 若X 的概率分布列为r

-k r p -1p 1-r 1-k )k ()(???

?

??==X P ,k=r ,r+1,···。则称X 服从负二项分布或巴斯卡分布,记为X ~Nb (r ,p ),其中r 为正整数,0

(4) 负二项分布Nb (r ,p )的数学期望和方差分别是:E(X)=r/p,Var(X)=r(1-p)/p 2

。 (5)

负二项分布的随机变量可以表示成r 个独立同分布的几何分布随机变量之和,即若X ~Nb (r ,p ),则X=X 1+X 2+···+X r ,其中X 1,X 2,···,X r 是相互独立、服从几何分布Ge (p )的随机变量。

6、 常用离散分布表

分布列p k

期望 方差

0-1分布),1(p B

p k =p k

(1-p )1-k

,k=0,1

p

)1(p p -

二项分布),(p n B

p k =

k n k k

n n q p C k P k X P -===)()(k

=0,1,···,n

np

)1(p np -

泊松分布)(λP

p k =

λλ-=

=e k k X P k

!

)(k =0,1,···

λ λ

几何分布)(p G

p k = P (X=k )=(1-p )k-1

p ,

k=1,2,···,

p 1

2

1p p

- 超几何分布

),,(N M n H

p k =

???

? ?????? ??-???? ??=

=n k -n k )k (N M N M X P

k=0,1,···,r 。r=min{M ,n}

N

nM

??

?

??--??? ??-11N n N N M N nM 负二项分布 Nb (r ,p )

p k =

r

-k r p -1p 1-r 1-k )k ()(

???

? ??==X P k=r ,r+1,···。

r/p r(1-p)/p 2

第五节 常用连续分布

1、 正态分布

(1) 若X 的密度函数和分布函数分别为

2

2

2-x -e 21x p σμσ

)(π)(=

,-∞

x x

-2-t -2

2

?∞

=

σμσ

)(π)(F ,-∞

称X 服从正态分布,记作X ~N (μ,σ2

),其中参数-∞<μ<+∞,σ>0。

(2)背景:一个变量若是由大量微小的、独立的随机因素的叠加结果,则此变量一定是正态变量(服从正态分布的变量)。测量误差就是量具偏差、测量环境的影响、测量技术的的影响等因素随机因素叠加而成的,所以测量误差常认为服从正态分布。 (3) 关于参数μ:

● μ是正态分布的数学期望,即E (X )=μ,称μ为正态分布的位置参数。 ● μ是正态分布的对称中心,在μ的左侧和p (x )下的面积为0.5;在μ的右

侧和p (x )下的面积为0.5;所以μ也是正态分布的中位数

● 若X ~N (μ,σ2

),则X 在离μ越近取值的可能性越大,离μ越远取值的可

能性越小

关于参数σ:

● σ2

是正态分布的方差,即Var (X )=σ2

● σ是正态分布的标准差,σ越小,正太分布越集中;σ越大,正态分布越分

散;σ又称为正态分布的尺度参数

● 若X ~N (μ,σ2

),则其密度函数p (x )在μ±σ处有两个拐点

(4) 标准正态分布:称μ=0,σ=1时的正态分布N (0,1);

记U 为标准正态变量,φ(u)和Φ(u)为标准正态分布的密度函数和分布函数。φ(u)和Φ(u)满足:

● φ(-u)= φ(u)

● Φ(-u)=1- Φ(u)。对u>0, Φ(u)的值有表可查

(5) 标准化变换:若X ~N (μ,σ2

),则U=(X-μ)/σ~N (0,1),其中U=(X-μ)/σ

称为X 的标准化变换 (6) 若X ~N (μ,σ2

),则对任意实数a 与b ,有P (X ≤b )=???

??Φσμ-b ,P (a

?

??Φσμ-a ,

P (a

??Φσμ-b -??

?

??Φσμ-a 。 (7) 正态分布的3σ原则:设X ~N (μ,σ2

),则P (|X-μ|

Φ(-k)=??

?

??===3k 9973.02k 9545

.01k 6826

.0,,, 2、 均匀分布

(1) 若X 的密度函数和分布函数分别为??

???<<-=其他,,

,0,1

)(p b x a a b x

??

???

≥<≤--<,,1,,,,0)(b x b x a a

b a x a x x F 则称X 服从区间(a ,b )上的均匀分布,记作X ~U

(a ,b )。

(2) 背景:向区间(a ,b )随机投点,落点坐标X 一定服从均匀分布U (a ,b )。“随

即投点”指:点落在任意相等长度的小区间上的可能性是相等的。

(3) 均匀分布U (a ,b )的数学期望和方差分别是E (X )=2b a +,Var (X )=12

)(2

a b -。

(4) 称区间(0,1)上的均匀分布U (0,1)为标准均匀分布,它是导出其他分布随

机数的桥梁 3、 指数分布

(1)

若X 的密度函数和分布函数分别为???<≥=-,0,0,

0,)(p x x e x x λλ

??

?<≥-=-,

0,0,

0,1)x (x x e F x λ则称为X 服从指数分布,记作X ~Exp (λ),其中参数λ>0。

(2)

背景:若一个元器件(或一台设备、或一个系统)遇到外来冲击时即告失效,则首次冲击来到的时间X (寿命)服从指数分布。 (3) 指数分布Exp (λ)的数学期望和方差分别是E(X)=

λ

1

,Var(X)=

21λ

。 (4)

指数分布的无记忆性:若X ~Exp (λ),则对任意s>0,t>0,有P (X>s+t|X>s )=P(X>t)。

4、 伽玛分布

(1) 伽玛函数:称Γ(α)=

?

+∞

--0

1dx e x x α为伽玛函数,其中参数α>0。伽玛函数

具有如下性质:

① Γ(1)=1; ② Γ(1/2)=

π;

③ Γ(α+1)=αΓ(α); ④ Γ(n+1)=n Γ(n )=n !(n 为自然数)。

(2) 伽玛分布:若X 的密度函数为??

???<≥Γ=--,0,0,

0,)()(p 1x x e x x x

λαααλ即称X 服从伽玛分

布,记作X ~Ga (α,λ),其中α>0为形状参数,λ>0为尺度参数。

(3) 背景:若一个元器件(或一台设备、或一个系统)能抵挡一些外来冲击,但遇

到第k 次冲击时即告失效,则第k 次冲击来到的时间X (寿命)服从形状参数为k 的伽玛分布Ga (k ,λ)。 (4) 伽玛分布Ga (α,λ)的数学期望和方差分别为E (X )=

λα,Var (X )=2λ

α

。 (5) 伽玛分布的两个特例:

① α=1时的伽玛分布就是指数分布,即Ga (1,λ)= Exp (λ)。

② 称α=n/2,λ=1/2时的伽玛分布为自由度为n 的χ2(卡方)分布,记为χ

2

(n ),其密度函数为???

????≤>Γ=--,0,0,0,)2(21)(p 1222x x x e n x n x n ,χ2

(n )分布的期

望和方差分别是E(X)=n ,Var (X )=2n 。

(6) 若形状参数为整数k ,则伽玛变量可以表示成k 个独立同分布的指数变量之和,

即若X ~Ga (k ,λ),则X=X 1+X 2+···+X k 是相互独立且都服从指数分布Exp (λ),的随机变量。 5、 贝塔分布

(1) 贝塔函数:称B (a ,b )=

?

---1

11)1(dx x x b a 为贝塔函数,其中参数a>0,b>0。贝塔

函数具有如下性质:①B (a ,b )= B (b ,a );②B (a ,b )=

)

()

()(b a b a +ΓΓΓ。

(2) 贝塔分布:若X 的密度函数为??

?

??<<-ΓΓ+Γ=--其他,,010,)1()()()()(11

x x x b a b a x p b a , 则称X

服从贝塔分布,记作X ~Be (a ,b ),其中a>0,b>0都是形状参数。

(3) 背景:很多比率,如产品的不合格率、机器的维修率、射击的命中率等都是在区间

(0,1)上取值的随机变量,贝塔分布Be (a ,b )可供描述这些随机变量之用。 (4) 贝塔分布Be (a ,b )的数学期望和方差分别是b

a a

X E +=

)(,

)

1()()(ar 2

+++=

b a b a ab

X V (5) a=b=1时的贝塔分布就是区间(0,1)上的均匀分布,即Be (1,1)=U (0,1)。 6、常见连续分布表

密度函数p (x )

期望

方差

正态分布),(2

σμN

2

2

2-x -e

21x p σμσ

)(π)(=

-∞

μ

均匀分布U (a ,b )

??

???<<-=其他,,,0,1

)(p b x a a b x 2b

a + 12)(2

a b - 指数分布Exp (λ)

??

?<≥=-,

0,0,

0,)(p x x e x x λλ λ

1

2

1λ 伽玛分布Ga (α,λ)

??

???<≥Γ=--,0,0,0,)

()(p 1x x e x x x λαααλ λα

α χ2

(n )分布

???

????≤>Γ=--,0,0,0,)

2(21)(p 1222x x x e n

x n

x n

n 2n

贝塔分布Be (a ,b )

???

??<<-ΓΓ+Γ=--其他,,010,)1()()()()(11x x x b a b a x p b a b

a a

X E +=)(

)

1()()(ar 2

+++=

b a b a ab

X V 对数正态分布LN(μ,σ2

)

0,2)(ln exp 21

22>???

???--x x x σμσπx>0

22σμ+e

)1(2

2

2-+σσμe e

柯西分布Cau(μ, λ)

2

2

)

(1

μλλ

π-+x ,-∞

不存在 不存在

韦布尔分布Wei (m ,η)

P (x )

=F ’(x),

??

?

????

????

???

??--=m

x x F ηexp 1)(,x>0

??? ??

+Γm 11η

????????? ??+Γ-??? ?

?+Γm m 112122η

第六节 随机变量函数的分布

1、 设连续随机变量X 的密度函数为P X (x ),Y=g (X )。

(1) 若y=g(x)严格单调,其反函数h (y )有连续导函数,则Y=g (X )的密度函数为

()[]()?

??<<=其他,,0,

,)y ('b y a y h y h P P X Y ,

其中a=min{g(-∞), g(+∞)},b=max{g(-∞), g(+∞)}。

(2) 若y=g(x)在不重叠的区间I 1,I 2,···上逐段严格单调,其反函数h 1(y ),h 2

(y ),···有连续导函数,则Y=g (X )的密度函数为

∑=i

i i X Y y h y h P y P )())(()('。

2、 正态变量的线性变换仍为正态变量:若X 正态分布),(2σμN ,则当a ≠0时,有Y=aX+b ~N(a μ+b,a 2

σ2

)。

3、 对数正态分布

(1) 若X 的密度函数为??

???≤>??????--=,0,0,0,2)(ln exp 21)(22x x x x x P X σμσπ 则称X 服从对数正态分布,记为X ~LN(μ,σ2

),其中-∞<μ<+∞,σ>0。

(2) 若X ~LN(μ,σ2

),则E(X)=

2

2

σ

μ+

e

,Var (X )=

)1(2

2

2-+σσμe e

(3) 若X ~LN(μ,σ2),则 Y=ln X ~N(μ,σ2

)

4、 若X ~Ga (α,λ),则当k>0时,有Y= kX ~Ga (α,λ/k )。

5、 若X 的分布函数F X (x)为严格单调增的连续函数,其反函数F -1

X (x)存在,则Y= F X (X)服

从(0,1)上的均匀分布U (0,1)。 第七节 分布的其他特征数 1、 k 阶矩

(1) 称μk =E(X k

)为X 的k 阶原点矩。一阶原点矩就是数学期望

(2) 称υk =E(X-E(X))k

为X 的k 阶中心矩。二阶中心距就是方差 (3) 前k 阶中心矩可用原点表示,如

υ1=0;υ2=μ2-μ12;υ3=μ3-3μ2μ1+2μ13;υ4=μ4-4μ3μ1+6μ2μ12-3μ14。

2、 变异系数:称比值()

X E X Var X C )

()(=

υ为X 的变异系数。变异系数是一个无量纲的量。

3、 分位数:设连续随机变量X 的分布函数为F (x ),密度函数为p(x)。对任意p ∈(0.1),

(1) 称满足条件?

-==

p

x p p dx x p x F )()(的p x 为此分布的p 分位数,又称下侧p 分

位数,它把密度函数下的面积一分为二,左侧面积恰好为p ;

(2) 称满足条件?

+∞

==

')()(-1'

p

x p

p dx x p x F 的'p x 为此分布的上侧p 分位数。

(3) 分位数与上侧分位数的转换公式:'p x =p x -1,p x ='

1p x -。

(4) 中位数:称p=0.5时的p 分位数5.0x 为此分布的中位数。即5.0x 满足

5.0)()(5

.05.0==?

-x dx x p x F ;

(5) 若随机变量X 的密度函数p (x )是偶函数,则此分布的p 分位数p x 满足:

p x =p x -1。

(6) 记标准正态分布的p 分位数p u 。因为标准正态分布函数是偶函数,所以

p u =-p u -1。

(7) 一般正态分布),(2σμN 的p 分位数p x 满足:p x =μ+σ×p u 。

(8) 分布的矩有可能不存在,但连续分布的分位数总存在。p 分位数p x 总是p 的增

函数。

4、 偏度系数

(1)称比值

概率论与数理统计期末复习资料(学生)

概率论与数理统计期末复习资料 一 填空 1.设A ,B 为两个随机事件,若A 发生必然导致B 发生,且P (A )=0.6,则P (AB ) =______. 2.设随机事件A 与B 相互独立,且P (A )=0.7,P (A -B )=0.3,则P (B ) = ______. 3.己知10件产品中有2件次品,从该产品中任意取3件,则恰好取到一件次品的概率等于______. 4.已知某地区的人群吸烟的概率是0.2,不吸烟的概率是0.8,若吸烟使人患某种疾病的概率为0.008,不吸烟使人患该种疾病的概率是0.001,则该人群患这种疾病的概率等于______. 5.设连续型随机变量X 的概率密度为? ??≤≤=,,0; 10,1)(其他x x f 则当10≤≤x 时,X 的分布函数F (x )= ______. 6.设随机变量X ~N (1,32 ),则P{-2≤ X ≤4}=______.(附:)1(Φ=0.8413) 7.设二维随机变量(X ,Y )的分布律为 则P {X <1,Y 2≤}=______. 8.设随机变量X 的期望E (X )=2,方差D (X )=4,随机变量Y 的期望E (Y )=4,方差D (Y )=9,又E (XY )=10,则X ,Y 的相关系数ρ= ______. 9.设随机变量X 服从二项分布)3 1,3(B ,则E (X 2 )= ______. 10.中心极限定理证明了在很一般条件下,无论随机变量Xi 服从什么分布,当n →∞时,∑=n i i X 1 的极限分布是 _________________ 11.设总体X ~N (1,4),x 1,x 2,…,x 10为来自该总体的样本,∑== 10 110 1 i i x x ,则)(x D = ______.· 12.设总体X ~N (0,1),x 1,x 2,…,x 5为来自该总体的样本,则 ∑=5 1 2i i x 服从自由度为______ 的2χ分布. 15.对假设检验问题H 0:μ=μ0,H 1:μ≠μ0,若给定显著水平0.05,则该检验犯第一类错误的概率为______. 16.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 (A B )=__________. 17.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_________. 18.设随机变量X 的概率密度?? ???≤≤=,,0; 10 ,A )(2其他x x x f 则常数A=_________.

概率论与数理统计第4章作业题解

第四章作业题解 4.1 甲、乙两台机床生产同一种零件, 在一天内生产的次品数分别记为 X 和 Y . 已知 ,X Y 的概率分布如下表所示: 如果两台机床的产量相同, 问哪台机床生产的零件的质量较好? 解: 11.032.023.014.00)(=?+?+?+?=X E 9.0032.025.013.00)(=?+?+?+?=Y E 因为 )()(Y E X E >,即乙机床的平均次品数比甲机床少,所以乙机床生产的零件质量较好。 4.2 袋中有 5 个球, 编号为1,2,3,4,5, 现从中任意抽取3 个球, 用X 表示取出的3 个球中的 最大编号,求E (X ). 解:X 的可能取值为3,4,5. 因为1.01011)3(35 == = =C X P ;3.010 3)4(35 2 3== = =C C X P ; 6.010 6)5(3 5 24=== =C C X P 所以 5.46.053.041.03)(=?+?+?=X E 4.3 设随机变量X 的概率分布1 {}(0,1,2,),(1) k k a P X k k a +===+ 其中0a >是个常 数,求()E X 解: 1 1 2 1 1 1 ()(1) (1) (1) k k k k k k a a a E X k k a a a -∞ ∞ +-=== = +++∑∑ ,下面求幂级数11 k k k x ∞ -=∑的和函数, 易知幂级数的收敛半径为1=R ,于是有 1 2 1 1 1()( ),1,1(1) k k k k x k x x x x x ∞ ∞ -==''=== <--∑ ∑

概率论与数理统计习题集及答案

* 《概率论与数理统计》作业集及答案 第1章 概率论的基本概念 §1 .1 随机试验及随机事件 1. (1) 一枚硬币连丢3次,观察正面H ﹑反面T 出现的情形. 样本空间是:S= ; (2) 一枚硬币连丢3次,观察出现正面的次数. 样本空间是:S= ; 2.(1) 丢一颗骰子. A :出现奇数点,则A= ;B :数点大于2,则B= . (2) 一枚硬币连丢2次, A :第一次出现正面,则A= ; B :两次出现同一面,则= ; C :至少有一次出现正面,则C= . ? §1 .2 随机事件的运算 1. 设A 、B 、C 为三事件,用A 、B 、C 的运算关系表示下列各事件: (1)A 、B 、C 都不发生表示为: .(2)A 与B 都发生,而C 不发生表示为: . (3)A 与B 都不发生,而C 发生表示为: .(4)A 、B 、C 中最多二个发生表示为: . (5)A 、B 、C 中至少二个发生表示为: .(6)A 、B 、C 中不多于一个发生表示为: . 2. 设}42:{},31:{},50:{≤<=≤<=≤≤=x B x x A x x S :则 (1)=?B A ,(2)=AB ,(3)=B A , (4)B A ?= ,(5)B A = 。 \ §1 .3 概率的定义和性质 1. 已知6.0)(,5.0)(,8.0)(===?B P A P B A P ,则 (1) =)(AB P , (2)()(B A P )= , (3))(B A P ?= . 2. 已知,3.0)(,7.0)(==AB P A P 则)(B A P = . §1 .4 古典概型 1. 某班有30个同学,其中8个女同学, 随机地选10个,求:(1)正好有2个女同学的概率, (2)最多有2个女同学的概率,(3) 至少有2个女同学的概率. 2. 将3个不同的球随机地投入到4个盒子中,求有三个盒子各一球的概率. — §1 .5 条件概率与乘法公式 1.丢甲、乙两颗均匀的骰子,已知点数之和为7, 则其中一颗为1的概率是 。 2. 已知,2/1)|(,3/1)|(,4/1)(===B A P A B P A P 则=?)(B A P 。 §1 .6 全概率公式 1. 有10个签,其中2个“中”,第一人随机地抽一个签,不放回,第二人再随机地抽一个 签,说明两人抽“中‘的概率相同。

《概率论与数理统计》期末考试试题及解答

一、填空题(每小题3分,共15分) 1. 设事件B A ,仅发生一个的概率为0.3,且5.0)()(=+B P A P ,则B A ,至少有一个不发 生的概率为__________. 答案:0.3 解: 3.0)(=+B A B A P 即 )(25.0)()()()()()(3.0AB P AB P B P AB P A P B A P B A P -=-+-=+= 所以 1.0)(=AB P 9.0)(1)()(=-==AB P AB P B A P . 2. 设随机变量X 服从泊松分布,且)2(4)1(==≤X P X P ,则==)3(X P ______. 答案: 161-e 解答: λλ λ λλ---= =+==+==≤e X P e e X P X P X P 2 )2(, )1()0()1(2 由 )2(4)1(==≤X P X P 知 λλλ λλ---=+e e e 22 即 0122 =--λλ 解得 1=λ,故 16 1)3(-= =e X P 3. 设随机变量X 在区间)2,0(上服从均匀分布,则随机变量2 X Y =在区间)4,0(内的概率 密度为=)(y f Y _________. 答案: 04,()()0,. Y Y X y f y F y f <<'===? 其它 解答:设Y 的分布函数为(),Y F y X 的分布函数为()X F x ,密度为()X f x 则 2 ()()())))Y X X F y P Y y P X y y y y y =≤=≤ =≤- - 因为~(0,2)X U ,所以(0X F = ,即()Y X F y F = 故

概率论与数理统计知识点总结详细

概率论与数理统计知识点 总结详细 Newly compiled on November 23, 2020

《概率论与数理统计》 第一章 概率论的基本概念 §2.样本空间、随机事件 1.事件间的关系 B A ?则称事件B 包含事件A ,指事件A 发生必然导致事件B 发生 B }x x x { ∈∈=?或A B A 称为事件A 与事件B 的和事件,指当且仅当A ,B 中至少有一个发生时,事件B A ?发生 B }x x x { ∈∈=?且A B A 称为事件A 与事件B 的积事件,指当A ,B 同时发生时,事件B A ?发生 B }x x x { ?∈=且—A B A 称为事件A 与事件B 的差事件,指当且仅当A 发生、B 不发生时,事件B A —发生 φ=?B A ,则称事件A 与B 是互不相容的,或互斥的,指事件A 与事件B 不能同时发生,基本事件是两两互不相容的 且S =?B A φ=?B A ,则称事件A 与事件B 互为逆事件,又称事件A 与事件B 互为对立事件 2.运算规则 交换律A B B A A B B A ?=??=? 结合律)()( )()(C B A C B A C B A C B A ?=???=?? 分配律 )()B (C A A C B A ???=??)( 徳摩根律B A B A A B A ?=??=? B — §3.频率与概率 定义 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n n A 称为事件A 发生的频率 概率:设E 是随机试验,S 是它的样本空间,对于E 的每一事件A 赋予一个实数,记为P (A ),称为事件的概率 1.概率)(A P 满足下列条件: (1)非负性:对于每一个事件A 1)(0≤≤A P (2)规范性:对于必然事件S 1)S (=P

概率论与数理统计练习题

概率论与数理统计练习题 一、填空题 1、设A 、B 为随机事件,且P (A)=,P (B)=,P (B A)=,则P (A+B)=__ __。 2、θθθ是常数21? ,?的两个 无偏 估计量,若)? ()?(21θθD D <,则称1?θ比2?θ有效。 3、设A 、B 为随机事件,且P (A )=, P (B )=, P (A ∪B )=,则P (B A )=。 4. 设随机变量X 服从[0,2]上的均匀分布,Y =2X +1,则D (Y )= 4/3 。 5. 设随机变量X 的概率密度是: ?? ?<<=其他 103)(2 x x x f ,且{}784 .0=≥αX P ,则α= 。 6. 已知随机向量(X ,Y )的联合密度函数 ?????≤≤≤≤=其他 , 010,20, 2 3 ),(2y x xy y x f ,则 E (Y )= 3/4 。 7. 若随机变量X ~N (1,4),Y ~N (2,9),且X 与Y 相互独立。设Z =X -Y +3,则Z ~ N (2, 13) 。 * 8. 设A ,B 为随机事件,且P (A)=,P (A -B)=,则=?)(B A P 。 9. 设随机变量X ~ N (1, 4),已知Φ=,Φ=,则{}=<2X P 。 10. 随机变量X 的概率密度函数1 22 1 )(-+-= x x e x f π ,则E (X )= 1 。 11. 已知随机向量(X ,Y )的联合密度函数 ?? ?≤≤≤≤=其他 , 010,20, ),(y x xy y x f ,则 E (X )= 4/3 。 12. 设A ,B 为随机事件,且P (A)=, P (AB)= P (B A ), 则P (B )= 。 13. 设随机变量),(~2σμN X ,其密度函数6 4 4261)(+-- = x x e x f π ,则μ= 2 。 14. 设随机变量X 的数学期望EX 和方差DX >0都存在,令DX EX X Y /)(-=,则D Y= 1 。 15. 随机变量X 与Y 相互独立,且D (X )=4,D (Y )=2,则D (3X -2Y )= 44。 16. 三个人独立地向某一目标进行射击,已知各人能击中的概率分别为3 1 ,41,51,则目标能被击中 的概率是3/5 。 17. 设随机变量X ~N (2,2σ),且P {2 < X <4}=,则P {X < 0}= 。 ! 18. 设随机变量X 的概率分布为5.0)3(,3.0)2(,2.0)1(======X P X P X P ,则X 的期望

概率论与数理统计期末总结

第1章 概率论的基本概念 1.1 随机试验 称满足以下三个条件的试验为随机试验: (1)在相同条件下可以重复进行; (2)每次试验的结果不止一个,并且能事先明确所有的可能结果; (3)进行试验之前,不能确定哪个结果出现。 1.2 样本点 样本空间 随机事件 随机试验的每一个可能结果称为一个样本点,也称为基本事件。 样本点的全体所构成的集合称为样本空间,也称为必然事件。必然事件在每次试验中必然发生。 随机试验的样本空间不一定唯一。在同一试验中,试验的目的不同时,样本 空间往往是不同的。所以应从试验的目的出发确定样本空间。 样本空间的子集称为随机事件,简称事件。 在每次试验中必不发生的事件为不可能事件。 1.3 事件的关系及运算 (1)包含关系 B A ?,即事件A 发生,导致事件B 发生; (2)相等关系 B A =,即B A ?且A B ?; (3)和事件(也叫并事件) B A C ?=,即事件A 与事件B 至少有一个发生; (4)积事件(也叫交事件) B A AB C ?==,即事件A 与事件B 同时发生; (5)差事件 AB A B A C -=-=,即事件A 发生,同时,事件B 不发生; (6)互斥事件(也叫互不相容事件) A 、 B 满足φ=AB ,即事件A 与事件B 不同时发生; (7)对立事件(也叫逆事件) A A -Ω=,即φ=Ω=?A A A A ,。

1.4 事件的运算律 (1)交换律 BA AB A B B A =?=?,; (2)结合律 ()()()()C AB BC A C B A C B A =??=??,; (3)分配律 ()()()()()()C A B A BC A AC AB C B A ??=??=?,; (4)幂等律 A AA A A A ==?, ; (5)差化积 B A AB A B A =-=-; (6)反演律(也叫德·摩根律)B A AB B A B A B A B A ?==?=?=?,。 1.5 概率的公理化定义 设E 是随机试验,Ω为样本空间,对于Ω中的每一个事件A ,赋予一个实数P (A ),称之为A 的概率,P (A )满足: (1)1)(0≤≤A P ; (2)1)(=ΩP ; (3)若事件 ,,, ,n A A A 21两两互不相容,则有 () ++++=????)()()(2121n n A P A P A P A A A P 。 1.6 概率的性质 (1)0)(=φP ; (2)若事件n A A A ,, , 21两两不互相容,则())()()(2121n n A P A P A P A A A P +++=??? ; (3))(1)(A P A P -=; (4))()()(AB P B P A B P -=-。 特别地,若B A ?,则)()(),()()(B P A P A P B P A B P ≤-=-; (5))()()()(AB P B P A P B A P -+=?。

概率论与数理统计期末考试试题及解答

概率论与数理统计期末考 试试题及解答 Prepared on 24 November 2020

一、填空题(每小题3分,共15分) 1.设事件B A ,仅发生一个的概率为,且5.0)()(=+B P A P ,则B A ,至少有一个不发生的概率为__________. 答案: 解: 即 所以 9.0)(1)()(=-==AB P AB P B A P . 2.设随机变量X 服从泊松分布,且)2(4)1(==≤X P X P ,则 ==)3(X P ______. 答案: 解答: 由 )2(4)1(==≤X P X P 知 λλλλλ---=+e e e 22 即 0122=--λλ 解得 1=λ,故 3.设随机变量X 在区间)2,0(上服从均匀分布,则随机变量2X Y =在区间) 4,0(内的概率密度为=)(y f Y _________. 答案: 解答:设Y 的分布函数为(),Y F y X 的分布函数为()X F x ,密度为()X f x 则 因为~(0,2)X U ,所以(0X F = ,即()Y X F y F = 故 另解 在(0,2)上函数2y x = 严格单调,反函数为()h y =所以 4.设随机变量Y X ,相互独立,且均服从参数为λ的指数分布,2)1(-=>e X P ,则=λ_________,}1),{min(≤Y X P =_________. 答案:2λ=,-4{min(,)1}1e P X Y ≤=- 解答: 2(1)1(1)P X P X e e λ-->=-≤==,故 2λ= 41e -=-. 5.设总体X 的概率密度为 ?????<<+=其它, 0, 10,)1()(x x x f θ θ 1->θ. n X X X ,,,21 是来自X 的样本,则未知参数θ的极大似然估计量为_________. 答案: 解答: 似然函数为 解似然方程得θ的极大似然估计为

《概率论与数理统计》在线作业

第一阶段在线作业 第1题 您的答案:B 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:对立不是独立。两个集合互补。第2题 您的答案:D 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:A发生,必然导致和事件发生。第3题

您的答案:B 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:分布函数的取值最大为1,最小为0. 第4题 您的答案:A 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:密度函数在【-1,1】区间积分。第5题

您的答案:A 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:A答案,包括了BC两种情况。 第6题 您的答案:A 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:古典概型,等可能概型,16种总共的投法。第7题

您的答案:C 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:几何概型,前两次没有命中,且第三次命中,三次相互独立,概率相乘。 第8题 您的答案:D 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:利用随机变量单调性函数的概率密度求解公式公式。中间有反函数求导数,加绝对值。第9题

您的答案:C 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:利用概率密度的性质,概率密度在相应范围上的积分值为1.验证四个区间。 第10题 您的答案:B 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:利用分布函数的性质,包括分布函数的值域[0,1]当自变量趋向无穷时,分布函数取值应该是1.排除答案。 第11题

您的答案:C 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:利用上分位点的定义。 第12题 您的答案:B 题目分数:0.5 此题得分:0.5 批注:利用和事件的公式,还有概率小于等于1.P(AB)小于等于P(C)。第13题

(完整word版)概率论与数理统计期末试卷及答案

一、选 择 题 (本大题分5小题, 每小题4分, 共20分) (1)设A 、B 互不相容,且P(A)>0,P(B)>0,则必有( ) (A)0)(>A B P (B))()(A P B A P = (C)0)(=B A P (D))()()(B P A P AB P = (2)将3粒黄豆随机地放入4个杯子,则杯子中盛黄豆最多为一粒的概率为( ) 3311() () () ()32 8 168 A B C D (3)),4,(~2 μN X ),5,(~2 μN Y }5{},4{21+≥=-≤=μμY P p X P p ,则( ) (A)对任意实数21,p p =μ (B )对任意实数21,p p <μ (C)只对μ的个别值,才有21p p = (D )对任意实数μ,都有21p p > (4)设随机变量X 的密度函数为)(x f ,且),()(x f x f =-)(x F 是X 的分布函数,则对任意 实数a 成立的是( ) (A )? - =-a dx x f a F 0 )(1)( (B )?-= -a dx x f a F 0 )(21)( (C ))()(a F a F =- (D )1)(2)(-=-a F a F (5)已知1250,,,X X X L 为来自总体()2,4X N :的样本,记50 11,50i i X X ==∑ 则 50 21 1()4i i X X =-∑服从分布为( ) (A )4(2, )50N (B) 2 (,4)50 N (C )()250χ (D) ()249χ 二、填 空 题 (本大题5小题, 每小题4分, 共20分) (1) 4.0)(=A P ,3.0)(=B P ,4.0)(=?B A P ,则___________)(=B A P (2) 设随机变量X 有密度? ??<<=其它01 0,4)(3x x x f , 则使)()(a X P a X P <=> 的常数a = (3) 设随机变量),2(~2 σN X ,若3.0}40{=<

概率论与数理统计第四版课后习题答案

概率论与数理统计课后习题答案 第七章参数估计 1.[一] 随机地取8只活塞环,测得它们的直径为(以mm 计) 74.001 74.005 74.003 74.001 74.000 73.998 74.006 74.002 求总体均值μ及方差σ2的矩估计,并求样本方差S 2。 解:μ,σ2 的矩估计是 61 22 106)(1?,002.74?-=?=-===∑n i i x X n X σμ 621086.6-?=S 。 2.[二]设X 1,X 1,…,X n 为准总体的一个样本。求下列各总体的密度函数或分布律中的未知参数的矩估计量。 (1)? ??>=+-其它,0,)()1(c x x c θx f θθ 其中c >0为已知,θ>1,θ为未知参数。 (2)?? ???≤≤=-.,01 0,)(1其它x x θx f θ 其中θ>0,θ为未知参数。 (5)()p p m x p p x X P x m x m x ,10,,,2,1,0,)1()(<<=-==- 为未知参数。 解:(1)X c θc θc c θdx x c θdx x xf X E θθc θ θ =--=-== =+-∞+-∞+∞ -? ? 1 ,11)()(1令, 得c X X θ-= (2),1)()(10 += = = ? ? ∞+∞ -θθdx x θdx x xf X E θ 2 )1(,1 X X θX θθ-==+得令 (5)E (X ) = mp 令mp = X , 解得m X p =? 3.[三]求上题中各未知参数的极大似然估计值和估计量。 解:(1)似然函数 1211 )()()(+-=== ∏θn θ n n n i i x x x c θ x f θL 0ln ln )(ln ,ln )1(ln )ln()(ln 1 1 =- +=-++=∑∑ ==n i i n i i x c n n θθ d θL d x θc θn θn θL

概率论与数理统计必考大题解题索引

概率论与数理统计必考大题解题索引 编制:王健 审核: 题型一:古典概型:全概率公式和贝叶斯公式的应用。 【相关公式】 全概率公式: ()()()()()() n 1122S P()=|()||()() (|)() =()(|)()(|). i n n E S A E B A P A B P B P A B P B P A B P B P AB P B A P A P A P A B P B P A B P B +++= =+12设实验的样本空间为,为的事件,B ,B ,……,B 为的划分,且>0,则有: P ?…其中有:。特别地:当n 2时,有: 贝叶斯公式: ()()i 1 00(1,2,,),()(|)() (|)()(|)() =()(|)() (|)()(|)()(|)() i i i i n i i j E S A E A P B i n P B A P A B P B P B A P A P A B P B P AB P A B P B P B A P A P A B P B P A B P B =>>===== +∑12n 设实验的样本空间为。为的事件,B ,B ,……,B 为S 的一个划分,且P ,……则有:特别地: 当n 2时,有: 【相关例题】 1.三家工厂生产同一批产品,各工厂的产量分别占总产量的40%、25%、35%,其产品的不合格率依次为0.05、0.04、和0.02。现从出厂的产品中任取一件,求: (1)恰好取到不合格品的概率; (2)若已知取到的是不合格品,它是第二家工厂生产的概率。 解:设事件 表示:“取到的产品是不合格品”;事件i A 表示:“取到的产品是第i 家工 厂生产的”(i =123,,)。 则Ω== 3 1i i A ,且P A i ()>0,321A A A 、、两两互不相容,由全概率公式得 (1)∑=?=3 1 )|()()(i i i A A P A P A P 1000/37100 210035100410025100510040=?+?+?=

概率论与数理统计习题解答

第一章随机事件及其概率 1. 写出下列随机试验的样本空间: (1)同时掷两颗骰子,记录两颗骰子的点数之和; (2)在单位圆内任意一点,记录它的坐标; (3)10件产品中有三件是次品,每次从其中取一件,取后不放回,直到三件次品都取出为止,记录抽取的次数; (4)测量一汽车通过给定点的速度. 解所求的样本空间如下 (1)S= {2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12} (2)S= {(x, y)| x2+y2<1} (3)S= {3,4,5,6,7,8,9,10} (4)S= {v |v>0} 2. 设A、B、C为三个事件,用A、B、C的运算关系表示下列事件: (1)A发生,B和C不发生; (2)A与B都发生,而C不发生; (3)A、B、C都发生;

(4)A、B、C都不发生; (5)A、B、C不都发生; (6)A、B、C至少有一个发生; (7)A、B、C不多于一个发生; (8)A、B、C至少有两个发生. 解所求的事件表示如下 3.在某小学的学生中任选一名,若事件A表示被选学生是男生,事件B表示该生是三年级学生,事件C表示该学生是运动员,则 (1)事件AB表示什么? (2)在什么条件下ABC=C成立? ?是正确的? (3)在什么条件下关系式C B (4)在什么条件下A B =成立? 解所求的事件表示如下 (1)事件AB表示该生是三年级男生,但不是运动员. (2)当全校运动员都是三年级男生时,ABC=C成立. ?是正确的. (3)当全校运动员都是三年级学生时,关系式C B

(4)当全校女生都在三年级,并且三年级学生都是女生时,A B =成立. 4.设P (A )=,P (A -B )=,试求()P AB 解 由于 A ?B = A – AB , P (A )= 所以 P (A ?B ) = P (A ?AB ) = P (A )??P (AB ) = , 所以 P (AB )=, 故 ()P AB = 1? = . 5. 对事件A 、B 和C ,已知P(A) = P(B)=P(C)=1 4 ,P(AB) = P(CB) = 0, P(AC)= 1 8 求A 、B 、C 中至少有一个发生的概率. 解 由于,()0,?=ABC AB P AB 故P(ABC) = 0 则P(A+B+C) = P(A)+P(B)+P(C) –P(AB) –P(BC) –P(AC)+P(ABC) 6. 设盒中有α只红球和b 只白球,现从中随机地取出两只球,试求下列事件的概率: A ={两球颜色相同}, B ={两球颜色不同}. 解 由题意,基本事件总数为2a b A +,有利于A 的事件数为2 2a b A A +,有利于B 的事件数为111111 2a b b a a b A A A A A A +=, 则 2 2 11 2 22()()a b a b a b a b A A A A P A P B A A +++==

概率论与数理统计期末考试卷答案

《概率论与数理统计》 试卷A (考试时间:90分钟; 考试形式:闭卷) (注意:请将答案填写在答题专用纸上,并注明题号。答案填写在试卷和草稿纸上无效) 一、单项选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分) 1、A ,B 为二事件,则A B = U () A 、A B B 、A B C 、A B D 、A B U 2、设A ,B ,C 表示三个事件,则A B C 表示( ) A 、A , B , C 中有一个发生 B 、A ,B ,C 中恰有两个发生 C 、A ,B ,C 中不多于一个发生 D 、A ,B ,C 都不发生 3、A 、B 为两事件,若()0.8P A B =U ,()0.2P A =,()0.4P B =, 则( )成立 A 、()0.32P A B = B 、()0.2P A B = C 、()0.4P B A -= D 、()0.48P B A = 4、设A ,B 为任二事件,则( ) A 、()()()P A B P A P B -=- B 、()()()P A B P A P B =+U C 、()()()P AB P A P B = D 、()()()P A P AB P AB =+ 5、设事件A 与B 相互独立,则下列说法错误的是() A 、A 与 B 独立 B 、A 与B 独立 C 、()()()P AB P A P B = D 、A 与B 一定互斥 6、设离散型随机变量X 的分布列为 其分布函数为()F x ,则(3)F =() A 、0 B 、0.3 C 、0.8 D 、1 7、设离散型随机变量X 的密度函数为4,[0,1] ()0, cx x f x ?∈=??其它 ,则常数c = () A 、 15 B 、1 4 C 、4 D 、5

概率论与数理统计习题答案

习题五 1.一颗骰子连续掷4次,点数总和记为X .估计P {10

【解】令1,,0,i i X ?? ?若第个产品是合格品其他情形. 而至少要生产n 件,则i =1,2,…,n ,且 X 1,X 2,…,X n 独立同分布,p =P {X i =1}=. 现要求n ,使得 1 {0.760.84}0.9.n i i X P n =≤ ≤≥∑ 即 0.80.9n i X n P -≤≤≥∑ 由中心极限定理得 0.9,Φ-Φ≥ 整理得0.95,Φ≥?? 查表 1.64,10≥ n ≥, 故取n =269. 3. 某车间有同型号机床200部,每部机床开动的概率为,假定各机床开动与否互不影响,开动时每部机床消耗电能15个单位.问至少供应多少单位电能 才可以95%的概率保证不致因供电不足而影响生产. 【解】要确定最低的供应的电能量,应先确定此车间同时开动的机床数目最大值m ,而m 要满足200部机床中同时开动的机床数目不超过m 的概率为95%,

概率论与数理统计试题与答案

概率论与数理统计试题 与答案 Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

概率论与数理统计试题与答案(2012-2013-1) 概率统计模拟题一 一、填空题(本题满分18分,每题3分) 1、设,3.0)(,7.0)(=-=B A P A P 则)(AB P = 。 2、设随机变量p)B(3,~Y p),B(2,~X ,若9 5 )1(= ≥X p ,则=≥)1(Y p 。 3、设X 与Y 相互独立,1,2==DY DX ,则=+-)543(Y X D 。 4、设随机变量X 的方差为2,则根据契比雪夫不等式有≤≥}2EX -X {P 。 5、设)X ,,X ,(X n 21 为来自总体)10(2 χ的样本,则统计量∑==n 1 i i X Y 服从 分布。 6、设正态总体),(2σμN ,2σ未知,则μ的置信度为α-1的置信区间的长度 =L 。(按下侧分位数) 二、选择题(本题满分15分,每题3分) 1、 若A 与自身独立,则( ) (A)0)(=A P ; (B) 1)(=A P ;(C) 1)(0<

概率论与数理统计复习题--带答案

概率论与数理统计复习题--带答案

;第一章 一、填空题 1.若事件A?B且P(A)=0.5, P(B) =0.2 , 则P(A -B)=(0.3 )。 2.甲、乙各自同时向一敌机炮击,已知甲击中敌 机的概率为0.7,乙击中敌机的概率为0.8.求 敌机被击中的概率为(0.94 )。 3.设A、B、C为三个事件,则事件A,B,C中 不少于二个发生可表示为(AB AC BC ++)。 4.三台机器相互独立运转,设第一,第二,第三 台机器不发生故障的概率依次为0.9,0.8,0.7,则这三台机器中至少有一台发生故障的概率 为(0.496 )。 5.某人进行射击,每次命中的概率为0.6 独立 射击4次,则击中二次的概率为 ( 0.3456 )。 6.设A、B、C为三个事件,则事件A,B与C都 不发生可表示为(ABC)。 7.设A、B、C为三个事件,则事件A,B,C中 不多于一个发生可表示为(AB AC BC I I); 8.若事件A与事件B相互独立,且P(A)=0.5, P(B) =0.2 , 则P(A|B)=(0.5 );

9.甲、乙各自同时向一敌机炮击,已知甲击中敌机 的概率为0.6,乙击中敌机的概率为0.5.求敌机被击中的概率为(0.8 ); 10.若事件A与事件B互不相容,且P(A)=0.5, P(B) =0.2 , 则P(B A-)=(0.5 ) 11.三台机器相互独立运转,设第一,第二,第三 台机器不发生故障的概率依次为0.8,0.8,0.7,则这三台机器中最多有一台发生故障的概率为(0.864 )。 12.若事件A?B且P(A)=0.5, P(B) =0.2 , 则 P(B A)=(0.3 ); 13.若事件A与事件B互不相容,且P(A)=0.5, P(B) =0.2 , 则P(B A)=(0.5 ) 14.A、B为两互斥事件,则A B= U(S )15.A、B、C表示三个事件,则A、B、C恰 有一个发生可表示为 (ABC ABC ABC ++) 16.若()0.4 P AB A B= U P AB=0.1则(|) P B=,() P A=,()0.2 ( 0.2 ) 17.A、B为两互斥事件,则AB=(S ) 18.保险箱的号码锁定若由四位数字组成,则一次 )。 就能打开保险箱的概率为(1 10000

概率论与数理统计习题集及答案

《概率论与数理统计》作业集及答案
第 1 章 概率论的基本概念
§1 .1 随机试验及随机事件 1. (1) 一枚硬币连丢 3 次,观察正面 H﹑反面 T 出现的情形. 样本空间是:S=
(2) 一枚硬币连丢 3 次,观察出现正面的次数. 样本空间是:S= 2.(1) 丢一颗骰子. A:出现奇数点,则 A= ;B:数点大于 2,则 B= (2) 一枚硬币连丢 2 次, A:第一次出现正面,则 A= ; B:两次出现同一面,则= ; C:至少有一次出现正面,则 C= ;b5E2RGbCAP ;p1EanqFDPw .DXDiTa9E3d .
§1 .2 随机事件的运算
1. 设 A、B、C 为三事件,用 A、B、C 的运算关系表示下列各事件: (1)A、B、C 都不发生表示为: .(2)A 与 B 都发生,而 C 不发生表示为: .RTCrpUDGiT (3)A 与 B 都不发生,而 C 发生表示为: .(4)A、B、C 中最多二个发生表示为: .5PCzVD7HxA (5)A、B、C 中至少二个发生表示为: .(6)A、B、C 中不多于一个发生表示为: .jLBHrnAILg 2. 设 S ? {x : 0 ? x ? 5}, A ? {x : 1 ? x ? 3}, B ? {x : 2 ?? 4}:则 (1) A ? B ? (4) A ? B = , (2) AB ? , (5) A B = , (3) A B ? 。 ,
xHAQX74J0X
§1 .3 概率的定义和性质
1. 已知 P( A ? B) ? 0.8, P( A) ? 0.5, P( B) ? 0.6 ,则 (1) P( AB) ? , (2)( P( A B) )= 则 P( AB) = , (3) P( A ? B) = . .LDAYtRyKfE
2. 已知 P( A) ? 0.7, P( AB) ? 0.3,
§1 .4 古典概型
1. 某班有 30 个同学,其中 8 个女同学, 随机地选 10 个,求:(1)正好有 2 个女同学的概率, (2)最多有 2 个女同学的概率,(3) 至少有 2 个女同学的概率. 2. 将 3 个不同的球随机地投入到 4 个盒子中,求有三个盒子各一球的概率.
§1 .5 条件概率与乘法公式
1.丢甲、乙两颗均匀的骰子,已知点数之和为 7, 则其中一颗为 1 的概率是 2. 已知 P( A) ? 1 / 4, P( B | A) ? 1 / 3, P( A | B) ? 1 / 2, 则 P( A ? B) ? 。 。
§1 .6 全概率公式
1.
有 10 个签,其中 2 个“中” ,第一人随机地抽一个签,不放回,第二人再随机地抽一个签,说明两人 抽“中‘的概率相同。Zzz6ZB2Ltk 1 / 19

《概率论与数理统计》浙江大学第四版课后习题答案

概率论与数理统计习题答案 第四版 盛骤 (浙江大学) 浙大第四版(高等教育出版社) 第一章 概率论的基本概念 1.[一] 写出下列随机试验的样本空间 (1)记录一个小班一次数学考试的平均分数(充以百分制记分)([一] 1) ??? ????=n n n n o S 1001, ,n 表小班人数 (3)生产产品直到得到10件正品,记录生产产品的总件数。([一] 2) S={10,11,12,………,n ,………} (4)对某工厂出厂的产品进行检查,合格的盖上“正品”,不合格的盖上“次品”,如连续查出二个次品就停止检查,或检查4个产品就停止检查,记录检查的结果。 查出合格品记为“1”,查出次品记为“0”,连续出现两个“0”就停止检查,或查满4次才停止检查。 ([一] (3)) S={00,100,0100,0101,1010,0110,1100,0111,1011,1101,1110,1111,} 2.[二] 设A ,B ,C 为三事件,用A ,B ,C 的运算关系表示下列事件。 (1)A 发生,B 与C 不发生。 表示为: C B A 或A - (AB+AC )或A - (B ∪C ) (2)A ,B 都发生,而C 不发生。 表示为: C AB 或AB -ABC 或AB -C

(3)A ,B ,C 中至少有一个发生 表示为:A+B+C (4)A ,B ,C 都发生, 表示为:ABC (5)A ,B ,C 都不发生, 表示为:C B A 或S - (A+B+C)或C B A ?? (6)A ,B ,C 中不多于一个发生,即A ,B ,C 中至少有两个同时不发生 相当于C A C B B A ,,中至少有一个发生。故 表示为:C A C B B A ++。 (7)A ,B ,C 中不多于二个发生。 相当于:C B A ,,中至少有一个发生。故 表示为:ABC C B A 或++ (8)A ,B ,C 中至少有二个发生。 相当于:AB ,BC ,AC 中至少有一个发生。故 表示为:AB +BC +AC 6.[三] 设A ,B 是两事件且P (A )=0.6,P (B )=0. 7. 问(1)在什么条件下P (AB )取到最大值,最大值是多少?(2)在什么条件下P (AB )取到最小值,最小值是多少? 解:由P (A ) = 0.6,P (B ) = 0.7即知AB ≠φ,(否则AB = φ依互斥事件加法定理, P (A ∪B )=P (A )+P (B )=0.6+0.7=1.3>1与P (A ∪B )≤1矛盾). 从而由加法定理得 P (AB )=P (A )+P (B )-P (A ∪B ) (*) (1)从0≤P (AB )≤P (A )知,当AB =A ,即A ∩B 时P (AB )取到最大值,最大值为 P (AB )=P (A )=0.6, (2)从(*)式知,当A ∪B=S 时,P (AB )取最小值,最小值为 P (AB )=0.6+0.7-1=0.3 。 7.[四] 设A ,B ,C 是三事件,且0)()(,4 1 )()()(=== ==BC P AB P C P B P A P ,8 1 )(= AC P . 求A ,B ,C 至少有一个发生的概率。 解:P (A ,B ,C 至少有一个发生)=P (A +B +C )= P (A )+ P (B )+ P (C )-P (AB )-P (BC )

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