概率论基础知识
第四章 随机变量的数字特征
一 数学期望
§4.1.1离散型随机变量的数学期望
例1：全班40名同学，其年龄与人数统计如下： 该班同学的平均年龄为：
若令x 表示从该班同学中任选一同学的年龄，则x 的分布律为
于是，x 取值的平均值，即该班同学年龄的平均值为
定义1：设x 为离散型随机变量，其分布律为
如果级
数
绝对收敛，则此级数为x 的数学期望（或均值）既为 E(X)，即 E(X)=
意义：E(X)表示X 取值的（加权）平均值
例2：甲、乙射手进行射击比赛，设甲中的环数位X1，乙中的环数为X2，已知X1和X2的分布律分别为：
问谁的平均中环数高？ 解：甲的平均中环数为 E(X 1)=8 0.3+9
0.1+10 0.6=9.3
乙的平均中环数为 E(X 2)=8 0.2+9 0.5+10 0.3=9.1
可见E(X 1)> E(X 2)，即甲的平均中环数高于乙的平均中环数。
例3：设 ，求E(X)
解：由于
，其分布律为
，k=0,1,2…,所以
例4：一无线电台发出呼唤信号被另一电台收到的概率为0.2，发方每隔5秒拍发一次呼唤信号，直到收到对方的回答信号为止，发出信号到收到回答信号之间需经16秒钟，求双方取得联系时，发方发出呼唤信号的平均数？
解：令X 表示双方取得联系时，发方发出呼唤信号的次数。X 的分布律为
于是，双方取得联系时，发方发出的呼唤信号的平均数为
由于
,求导数
将x=0.8代如上式，便得
将此结果代入原式便得：
（次）
§4.1.2连续型随机变量的数学期望
绝对收敛，则称此积
分为X 的数学期望，记为E(X)，即
，
例7：设风速V 是一个随机变量，且V~U[0,a]，又设飞机的机翼上所受的压力W 是风速V 的函数： 这里a,k 均为已知正数。试求飞机机翼上所受的平均压力E(W)。
W 的分布函数为
两边求导，使得
进而便可求得W 的数学期望
由此运算过程可以看到，不必求出W 的概率密度?w(z)，而根据V 的概率密度?v(v)也可直接求出W 的数学期望值，即
§4.1.3随机变量函数的数学期望值
1.一维随机变量函数的数学期望
定理1：设X 为随机变量，Y=g(X),
(1) 如果X
，且级数
(2) 如果X
?(X)，且积分
绝对收敛，则有
证略
求：
例8：已知X 的分布律为
解：
例9：设 ，求
解：
（令 m=k-2）
例10：设
，求
解：由于X 的概率密度为 于是
例11：国际市场上每年对我国某种商品的需求量为一个随机变量X （单位：吨），且已知，
并已知每售出一吨此种商品，可以为国家挣得外汇3万美元，但若售不出去，而屯售于仓库，每年需花费保养费每吨为一万美元，问应组织多少货源可使国家的平均收益达到最大？
解：设a 为某年准备组织出口此种商品的数量（单位：吨）Y 为国家收益，于是Y 是X 的函数
，即其概率密度为
令
解得 a=3500（吨）
但 ，故E(Y)在a=3500时，E （Y ）最大，即组织货源为3500吨时，可是
国家的收益达到最大。
2.二维随机变量函数的数学期望
定理2.设(X,Y)为二维随机变量，Z=g(X,Y)
（1）如果(X,Y)为二维离散型随机变量，其分布律为
（2）如果（X ，Y ）为二维离散型随机变量?(χ,y)
证略。
例12.设(X,Y)的概率密度为 试求E( )
§4.1.4数学期望的性质
若c 为常数，则E(c)=C
若c 为常数，X 为随机变量，则E(cX)=cE(X)
设X,Y 为任意两个随机变量，则E(X ±Y)=E(X) ±E(Y)
为n 个随机变量，则有
如果X,Y 相互独立，则有E(XY)=E(X)E(Y)
n 个随机变量X 1,X 2,…Xn 相互独立，则有则有
。
例13.有一队射手9人，每位射手击中靶子的概率都是0.8，进行射击时各自击中靶子为止，但限制每人最多只打三次，问平均需要为他们准备多少发子弹？
解：令 表示第i 名射手所需的子弹数i=1,2,…,9 X 为9名射手所需的子弹总数，显然
而 的分布律为
于是 由性质3便可求得 平均所需准备的子弹数：
即平均需准备12发子弹。
二 方差
§4.2.1方差的概念
1-0.8-0.16=0.04
意义：D(X)表示X取值相对于平均值E(X)的分散程度
§4.2.2 方差的计算
1.由方差定义直接计算
(2)若X为连续型随机变量，其概率密度为?(χ),则
GD 2.由下列重要公式计算
证：
GD
例2.设
求
解：前面已求得
于是
例3.设
解：前面已求得 ，于是
§4.2.3方差的性质
（注意：相加时期望没要求相互独立）
性质4.设X 为随机变量，则D(X)=0的充分必要条件为其中c 为常数。
例4.设X 为随机变量，E(X),D(X)存在，又设 ，
例5.设X~B(n,p),求E(X), D(X)
解：设在贝努里试验中，事件A 出现的概率为p,将此贝努里试验独立重复进行几次，构成n 重贝努里试验,令
思考：如果二者独立 D(X-Y)=D(X)-D(Y) ? 实际上D(X-Y)=D(X)+D(Y)
i=1，2，…，
n
另一方面，令X 表示n 重贝努里试验中事件A 出现的次数，则
X~B(n,p)
§4.2.4切比雪夫不等式
， 证：只证X 为连续型随机变量的情况 设?(χ)为X 的概率密度，则有
例6.设电站供电网有10000盏电灯，夜晚每盏灯开灯的概率为0.7，且各盏灯开关彼此独立，试估计夜晚同时开着的灯的数目在6800盏至7200盏之间的概率。 解:令X 表示夜晚同时开着灯的数目，X~B(10000,0.7)
可用车比雪夫不等式进行估计此概率
§4.2.5常用分布的数学期望与方差
以下结果要熟记
1. 二点分布X ～B(1,p)
2. 二项分布X～B(n,p)
.
.
三协方差及相关系数
§4.3.1协方差
1．协方差的概念
滚动
滚
滚动
2.协方差的性质
滚动
例2：甲乙两人猜测箱中产品的数目，猜测结果分别记为X和Y (单位：百个)已知（X，Y）的分布律和边缘分布律由下表给出：
X\Y 1 2 3
1 0.
2 0.1 0.01 0.31
2 0.15 0.30 0.06 0.51
3 0.03 0.05 0.10 0.18
0.38 0.45 0.17 1
滚
§4.3.2相关系数
1．相关系数的概念
例3：
解：由前面得到的结果可知，且
2．相关系数的性质
性质1
性质2
证：
（
）
例4：设X 的分布律为
解：
滚动 于是
而
所以
X -1 0 1 P
相关系数为0，能否说二者无关了？NO
滚动
滚动
滚动
讨论如下：
（1）
（2）
。
（3）
。性质3
1/2Pi
问题：相关系数到底说明什么问题？
似乎并不能完全反映两个变量的相关程度。
由此问题引出性质3
相关系数实际上叫“线性相关系数”更准确积变偶不变，符号看象限
滚动
§4.3.3协方差矩阵
为（X1，X2，…，Xn）的协方差矩阵，简称为协差阵。
性质
1. V为对称阵，即Vij=Vji,一切i,j
2. V主对角线之元素为X1,X2…,Xn,的方差，即Vii=D(Xi),i=1,2,…,n滚动
滚动
四 n维正态分布
§4.4.1 n维正态分布的概率密度
对二维正态分布的随机变量（X，Y），其概率密度为
滚动
可见，（X，Y）的概率密度便可表为
定义1.如果n维随机变量（X1，X2，…，X N）的概率密度为
§4.4.2 n维正态分布的几个重要性质
滚动
由性质3可知（X，Z）服从二维正态分布，而
即X与Z不相关，从而X与Z相互独立。
二、概率的古典定义与统计定义 二、概率的古典定义与统计定义(p5-11) 确定一个事件的概率有几种方法，这里介绍其中两种最主要的方法，在历史上，这两种方法分别被称为概率的两种定义，即概率的古典定义及统计定义。 (一) 概率的古典定义 用概率的古典定义确定概率的方法的要点如下: （1）所涉及的随机现象只有有限个样本点，设共有n个样本点； （2）每个样本点出现的可能性相同(等可能性); 若事件含有k个样本点，则事件的概率为: (1.1-1) [例1.1-3] [例1.1-3]掷两颗骰子，其样本点可用数组（x , y）表示，其中，x与y分别表示第一与第二颗骰子出现的点数。这一随机现象的样本空间为: 它共含36个样本点，并且每个样本点出现的可能性都相同。参见教材6页图。这个图很多同学看不懂！其实就是x+y=?在坐标系反映出来的问题。 （二）排列与组合 （二）排列与组合 用古典方法求概率，经常需要用到排列与组合的公式。现简要介绍如下: 排列与组合是两类计数公式，它们的获得都基于如下两条计数原理。 （1）乘法原理: 如果做某件事需经k步才能完成，其中做第一步有m1种方法，做第二步m2种方法，做第k步有m k种方法，那么完成这件事共有m1×m2×…×m k种方法。 例如, 甲城到乙城有3条旅游线路，由乙城到丙城有2条旅游
线路，那么从甲城经乙城去丙城共有3×2=6 条旅游线路。 (2) 加法原理: 如果做某件事可由k类不同方法之一去完成，其中在第一类方法中又有m1种完成方法, 在第二类方法中又有m2种完成方法，在第k类方法中又有m k种完成方法, 那么完成这件事共有m1+m2+…+m k种方法。 例如，由甲城到乙城去旅游有三类交通工具: 汽车、火车和飞机，而汽车有5个班次，火车有3个班次，飞机有2个班次，那么从甲城到乙城共有5+3+2=10 个班次供旅游选择。 排列与组合 排列与组合的定义及其计算公式如下: ①排列:从n个不同元素中任取）个元素排成一列称为一个排列。按乘法原理，此种排列共有n×(n1) ×…×(n-r+1) 个，记为。若r=n, 称为全排列，全排列数共有n!个，记为，即:= n×(n-1) ×…×(n-r+1), = n! ②重复排列:从n个不同元素中每次取出一个作记录后放回，再取下一个，如此连续取r次所得的排列称为重复排列。按乘法原理，此种重复排列共有个。注意，这里的r允许大于n。 例如，从10个产品中每次取一个做检验，放回后再取下一个，如此连续抽取4次，所得重复排列数为。假如上述抽取不允许放回，则所得排列数为10×9×8×7=5040 。 ③组合: 从n个不同元素中任取x个元素并成一组 (不考虑他们之间的排列顺序)称为一个组合，此种组合数为： .特别的规定0!=1，因而。另外，在组合中，r个元素"一个接一个取出"与"同时取出"是等同的。例如，从10个产品中任取4个做检验，所有可能取法是从10个中任取4个的组合数，则不同取法的种数为： 这是因为取出的任意一组中的4个产品的全排列有4!=24 种。而这24种排列在组合中只算一种。所以。 注意:排列与组合都是计算"从n个不同元素中任取r个元素"的取法总数公式，他们的主要差别在于: 如果讲究取出元素间的次序，则用排列公式；如果不讲究取出元素间的次序，则用组合公式。至于是否讲究次序，应从具体问题背景加以辨别。 [例1.1-4] [例1.1-4] 一批产品共有个，其中不合格品有个，现从中随机取出n个，问：事
概率论知识点总结 基本概念随机实验：将一切具有下面三个特点：（1）可重复性（2）多结果性（3）不确定性的试验或观察称为随机试验，简称为试验，常用 E 表示。随机事件：在一次试验中，可能出现也可能不出现的事情（结果）称为随机事件，简称为事件。不可能事件：在试验中不可能出现的事情，记为Ф。 必然事件：在试验中必然出现的事情，记为Ω。 样本点：随机试验的每个基本结果称为样本点，记作ω、样本空间：所有样本点组成的集合称为样本空间、样本空间用Ω表示、一个随机事件就是样本空间的一个子集。基本事件多点集一个随机事件发生，当且仅当该事件所包含的一个样本点出现。事件的关系与运算（就是集合的关系和运算）包含关系：若事件A 发生必然导致事件B发生，则称B包含A，记为或。 相等关系：若且，则称事件A与事件B相等，记为A＝B。事件的和：“事件A与事件B至少有一个发生”是一事件，称此事件为事件A与事件B的和事件。记为A∪B。事件的积：称事件“事件A与事件B都发生”为A与B的积事件，记为A∩ B或AB。事件的差：称事件“事件A发生而事件B不发生”为事件A 与事件B的差事件,记为 A－B。用交并补可以表示为。互斥事件：如果A，B两事件不能同时发生，即AB＝Φ，则称事件A与事件B是互不相容事件或互斥事件。互斥时可记为A＋B。对立事
件：称事件“A不发生”为事件A的对立事件（逆事件），记为。对立事件的性质：。事件运算律：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）对偶律（摩根律）： 第二节事件的概率概率的公理化体系：（1）非负性： P(A)≥0；（2）规范性：P(Ω)＝1（3）可数可加性：两两不相容时概率的性质：（1）P(Φ)＝0（2）有限可加性：两两不相容时当AB=Φ时P(A∪B)＝P(A)＋P(B)（3）（4）P(A－B)＝P(A)－ P(AB)（5）P（A∪B）＝P(A)＋P(B)－P(AB)第三节古典概率模型 1、设试验E是古典概型, 其样本空间Ω由n个样本点组成,事件A由k个样本点组成、则定义事件A的概率为 2、几何概率：设事件A是Ω的某个区域，它的面积为 μ(A)，则向区域Ω上随机投掷一点，该点落在区域 A 的概率为假如样本空间Ω可用一线段，或空间中某个区域表示，则事件A 的概率仍可用上式确定，只不过把μ理解为长度或体积即可、第四节条件概率条件概率：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)、乘法公式：P(AB)=P(B)P(A|B)＝P(A)P(B|A)全概率公式：设是一个完备事件组，则
第一章概率论的基本概论 确定现象：在一定条件下必然发生的现象，如向上抛一石子必然下落，等 随机现象：称某一现象是“随机的”，如果该现象（事件或试验）的结果是不能确切地预测的。 由此产生的概念有：随机现象，随机事件，随机试验。 例：有一位科学家，他通晓现有的所有学科，如果对一项试验（比如：掷硬币），该万能科学家也无法确切地预测该实验的结果（是正面朝上还是反面朝上），这一实验就是随机实验，其结果是“随机的”----为一随机事件。 例：明天下午三点钟”深圳市区下雨”这一现象是随机的，其结果为随机事件。 随机现象的结果（随机事件）的随机度如何解释或如何量化呢？ 这就要引入”概率”的概念。 概率的描述性定义：对于一随机事件A，用一个数P(A)来表示该事件发生的可能性大小，这个数P(A)就称为随机事件A发生的概率。
§1.1随机试验 以上试验的共同特点是: 1．试验可以在相同的条件下重复进行； 2．试验的全部可能结果不止一个，并且在试验之前能明确知道所有的可能结果；3．每次试验必发生全部可能结果中的一个且仅发生一个，但某一次试验究竟发
生哪一个可能结果在试验之前不能预言。 我们把对随机现象进行一次观察和实验统称为随机试验，它一定满足以上三个条件。我们把满足上述三个条件的试验叫随机试验，简称试验，记E 。 §1.2样本空间与随机事件 (一) 样本空间与基本事件 E 的一个可能结果称为E 的一个基本事件，记为ω，e 等。 E 的基本事件全体构成的集，称为E 的样本空间，记为S 或Ω, 即：S={ω|ω为E 的基本事件}，Ω={e}. 注意：ω的完备性，互斥性特点。 例：§1.1中试验 E 1--- E 7 E 1：S 1={H,T} E 2：S 2={ HHH,HHT,HTH,THH, HTT,THT,TTH,TTT } E 3：S 3={0，1，2，3} E 4：S 4={1,2,3,4,5,6} E 5: S 5={0,1,2,3,…} E 6：S 5={t 0 ≥t } E 7：S 7={()y x , 10T y x T ≤≤≤} （二） 随机事件
一、《概率论与数理统计（经管类）》考试题型分析： 题型大致包括以下五种题型，各题型及所占分值如下： 由各题型分值分布我们可以看出，单项选择题、填空题占试卷的50%，考查的是基本的知识点，难度不大，考生要把该记忆的概念、性质和公式记到位。计算题和综合题主要是对前四章基本理论与基本方法的考查，要求考生不仅要牢记重要的公式，而且要能够灵活运用。应用题主要是对第七、八章内容的考查，要求考生记住解题程序和公式。结合历年真题来练习，就会很容易的掌握解题思路。总之，只要抓住考查的重点，记住解题的方法步骤，勤加练习，就能够百分百达到过关的要求。二、《概率论与数理统计（经管类）》考试重点说明：我们将知识点按考查几率及重要性分为三个等级，即一级重点、二级重点、三级重点，其中，一级重点为必考点，本次考试考查频率高；二级重点为次重点，考查频率较高；三级重点为预测考点，考查频率一般，但有可能考查的知识点。第一章随机事件与概率 1．随机事件的关系与计算 P3-5 （一级重点）填空、简答事件的包含与相等、和事件、积事件、互不相容、对立事件的概念 2．古典概型中概率的计算 P9 （二级重点）选择、填空、计算记住古典概型事件概率的计算公式 3. 利用概率的性质计算概率 P11-12 （一级重点）选择、填空 ,（考得多）等，要能灵活运用。 4. 条件概率的定义 P14 （一级重点）选择、填空记住条件概率的定义和公式： 5. 全概率公式与贝叶斯公式 P15-16 （二级重点）计算记住全概率公式和贝叶斯公式，并能够运用它们。一般说来，如果若干因素（也就是事件）对某个事件的发生产生了影响，求这个事件发生的概率时要用到全概率公式；如果这个事件发生了，要去追究原因，即求另一个事件发生的概率时，要用到贝叶斯公式，这个公式也叫逆概公式。 6. 事件的独立性（概念与性质） P18-20（一级重点）选择、填空定义：若，则称A与B 相互独立。结论：若A与B相互独立，则A与，与B 与都相互独立。 7. n重贝努利试验中事件A恰好发生k次的概率公式 P21（一级重点）选择、填空在重贝努利试验中，设每次试验中事件的概率为（），则事件A恰好发生。第二章随机变量及其概率分布 8．离散型随机变量的分布律及相关的概率计算 P29，P31（一级重点）选择、填空、计算、综合。记住分布律中，所有概率加起来为1，求概率时，先找到符合条件的随机点，让后把对应的概率相加。求分布律就需要找到随机变量所有可能取的值，和每个值对应的概率。 9. 常见几种离散型分布函数及其分布律 P32-P33（一级重点）选择题、填空题以二项分布和泊松分布为主，记住分布律是关键。本考点基本上每次考试都考。 10. 随机变量的分布函数 P35-P37（一级重点）选择、填空、计算题记住分布函数的定义和性质是关键。要能判别什么样的函数能充当分布函数，记住利用分布函数计算概率的公式：①；②其中；③。 11. 连续型随机变量及其概率密度 P39（一级重点）选择、填空重点记忆它的性质与相关的计算，如①；；反之，满足以上两条性质的函数一定是某个连续型随机变量的概率密度。③；④ 设为的
知识点总结：统计与概率 I 统计 1．三大抽样 (1)基本定义： ① 总体：在统计中,所有考查对象的全体叫做全体． ② 个体：在所有考查对象中的每一个考查对象都叫做个体． ③ 样本：从总体中抽取的一部分个体叫做总体的样本． ④ 样本容量：样本中个体的数目叫做样本容量． (2)抽样方法： ①简单随机抽样：逐个不放回、等可能性、有限性。=======★适用于总体较少★ 抽签法：整体编号（ 1~N ）放入不透明的容器中搅拌均匀逐个抽取n 次，即可得样本容量为 n 的样本。 随机数表法：整体编号（等位数，如001、111不能是1、111） 从0~9中随机取一行一列然后初方向随机 （上、下、左、右）重复，超过范围则忽略不计直至取得以n 为样本容量的样本。 ②系统抽样：容量大．等距，等可能。=======★适用于总体多★ 用随机方法编号，若N 无法被整除，则剔除后再分组，n N k 。再用简单随机抽样法来抽取一个个体，设为l ，则编号为l ，k+l ，2k+l ……（n-1）k ，抽出容量为n 的样本。（每组编号相同）。 ③分层抽样：总体差异明显．按所占比例抽取．等可能．=======★适用于由差异明显的几部分构成的总体★ 总体有几个差异明显的部分构成，经总体分成几个部分，然后按照所占比例进行抽样．抽样比为：k ＝n N 3．总体分布的估计： (1)一表二图： ①频率分布表——数据详实 ②频率分布直方图——分布直观 ③频率分布折线图——便于观察总体分布趋势 ★注：总体分布的密度曲线与横轴围成的面积为1。 (2)茎叶图： ①茎叶图适用于数据较少的情况，从中便于看出数据的分布，以及中位数．众位数等。 ②个位数为叶，十位数为茎，右侧数据按照从小到大书写，相同的数据重复写。
概率与统计 一、普通的众数、平均数、中位数及方差 1、 众数：一组数据中，出现次数最多的数。 ２、平均数：①、常规平均数：12n x x x x n ++???+= ②、加权平均数:112212n n n x x x x ωωωωωω++???+=++???+ 3、中位数：从大到小或者从小到大排列，最中间或最中间两个数的平均数。 4、方差：2222121 [()()()]n s x x x x x x n = -+-+???+- 二、频率直方分布图下的频率 1、频率 =小长方形面积:f S y d ==?距；频率=频数／总数 2、频率之和:121n f f f ++???+=;同时 121n S S S ++???+=; 三、频率直方分布图下的众数、平均数、中位数及方差 1、众数：最高小矩形底边的中点。 ２、平均数: 112233n n x x f x f x f x f =+++???+ 112233n n x x S x S x S x S =+++???+ 3、中位数：从左到右或者从右到左累加,面积等于0.5时x 的值。 4、方差：22221122()()()n n s x x f x x f x x f =-+-+???+- 四、线性回归直线方程：???y bx a =+ 其中:1 1 2 22 1 1 ()() ?() n n i i i i i i n n i i i i x x y y x y nxy b x x x nx ====---∑∑== --∑∑ , ??a y bx =- １、线性回归直线方程必过样本中心(,)x y ； 2、?0:b >正相关;?0:b <负相关。 3、线性回归直线方程：???y bx a =+的斜率?b 中,两个公式中分子、分母对应也相等;中间可以推导得到。 五、回归分析 １、残差：??i i i e y y =-(残差=真实值—预报值)。分析:?i e 越小越好； 2、残差平方和：21?()n i i i y y =-∑, 分析：①意义:越小越好; ②计算:222211221 ????()()()()n i i n n i y y y y y y y y =-=-+-+???+-∑ ３、拟合度(相关指数）:221 2 1 ?()1() n i i i n i i y y R y y ==-∑=- -∑,分析:①．(]20,1R ∈的常数; ②．越大拟合度越高； 4、相关系数 ：()() n n i i i i x x y y x y nx y r ---?∑∑= = 分析：①．[r ∈-的常数； ②.0:r >正相关；0:r <负相关 ③.[0,0.25]r ∈;相关性很弱; (0.25,0.75)r ∈；相关性一般; [0.75,1]r ∈；相关性很强; 六、独立性检验 1、２×２列联表： 2、独立性检验公式 ①．2 2() ()()()() n ad bc k a b c d a c b d -=++++
统计与概率 一、统计的基础知识 1、统计调查的两种基本形式： 普查：对调查对象的全体进行调查； 抽样调查：对调查对象的部分进行调查； 总体：所要考察对象的全体； 个体：总体中每一个考察的对象； 样本：从总体中所抽取的一部分个体； 样本容量：样本中个体的数目（不带单位）； 平均数：对于n 个数12,,,n x x x ，我们把121()n x x x n +++ 叫做这n 个数的平均数； 中位数：几个数据按大小顺序排列时，处于最中间的一个数据（或是最中间两个数据的平均数）叫做中位数； 众数：一组数据中出现次数最多的那个数据； 方差：2222121()()()n S x x x x x x n ??=-+-++-?? ，其中n 为样本容量，x 为样本平均数； 标准差：S ，即方差的算术平方根； 极差：一组数据中最大数据与最小数据的差称为这组数据的极差； 频数：将数据分组后落在各小组内的数据个数叫做该小组的频数； 频率：每一小组的频数与样本容量的比值叫做这一小组的频率； ★ 频数和频率的基本关系式：频率 = —————— 各小组频数的总和等于样本容量，各小组频率的总和等于1； 扇形统计图：圆表示总体，扇形表示部分，统计图反映部分占总体的百分比，每个扇形的圆心角度数=360°× 该部分占总体的百分比； 会填写频数分布表，会补全频数分布直方图、频数折线图； 频数 样本容量 各 基 础 统 计 量 频 数 的 分 布 与 应 用 2、 3、
二、概率的基础知识 必然事件：一定条件下必然会发生的事件； 不可能事件：一定条件下必然不会发生的事件； 2、不确定事件（随机事件）：在一定条件下可能发生，也可能不发生的事件； 3、概率：某件事情A 发生的可能性称为这件事情的概率，记为P(A)； P (必然事件)=1，P(不可能事件)=0，0＜P(不确定事件)＜1； ★概率计算方法： P(A) = ———————————————— 例如 注：对于两种情况时，需注意第二种情况可能发生的结果总数 例：①袋子中有形状、大小相同的红球3个，白球2个，取出一个球后再取出一个球，求两个球都是白球的概率；P = 1 10 ②袋子中有形状、大小相同的红球3个，白球2个，取出一个球后放回 ．．，再取出一个球，求两个球都是白球的概率；P = 4 25 1、确定事件 事件A发生的可能结果总数 所有事件可能发生的结果总数 运用列举法（常用树状图）计算简单事件发生的概率 …………
《概率论与数理统计》 第一章概率论的基本概念 (2) §2．样本空间、随机事件..................................... 2.. §4 等可能概型（古典概型）................................... 3.. §5．条件概率.............................................................. 4.. . §6．独立性.............................................................. 4.. . 第二章随机变量及其分布 (5) §1随机变量.............................................................. 5.. . §2 离散性随机变量及其分布律................................. 5..§3 随机变量的分布函数....................................... 6..§4 连续性随机变量及其概率密度............................... 6..§5 随机变量的函数的分布..................................... 7..第三章多维随机变量. (7) §1 二维随机变量............................................ 7...§2边缘分布................................................ 8...§3条件分布................................................ 8...§4 相互独立的随机变量....................................... 9..§5 两个随机变量的函数的分布................................. 9..第四章随机变量的数字特征.. (10)
最新概率论与数理统计知识点总结(免费超详细 版) 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
概率论基础知识(4) 第四章 随机变量的数字特征 一 数学期望 §4.1.1离散型随机变量的数学期望 例1：全班40名同学，其年龄与人数统计如下： 该班同学的平均年龄为： 若令x 表示从该班同学中任选一同学的年龄，则x 的分布律为 于是，x 取值的平均值，即该班同学年龄的平均值为 定义1：设x 为离散型随机变量，其分布律为 如果级 数 绝对收敛，则此级数为x 的数学期望（或均值）既为 E(X)，即 E(X)= 意义：E(X)表示X 取值的（加权）平均值 例2：甲、乙射手进行射击比赛，设甲中的环数位X1，乙中的环数为X2，已知X1和X2的分布律分别为： 问谁的平均中环数高？ 解：甲的平均中环数为 E(X 1)=8 0.3+9 0.1+10 0.6=9.3 乙的平均中环数为 E(X 2)=8 0.2+9 0.5+10 0.3=9.1 可见E(X 1)> E(X 2)，即甲的平均中环数高于乙的平均中环数。 例3：设 ，求E(X) 解：由于 ，其分布律为 ，k=0,1,2…,所以
例4：一无线电台发出呼唤信号被另一电台收到的概率为0.2，发方每隔5秒拍发一次呼唤信号，直到收到对方的回答信号为止，发出信号到收到回答信号之间需经16秒钟，求双方取得联系时，发方发出呼唤信号的平均数？ 解：令X 表示双方取得联系时，发方发出呼唤信号的次数。X 的分布律为 于是，双方取得联系时，发方发出的呼唤信号的平均数为 由于 ,求导数 将x=0.8代如上式，便得 将此结果代入原式便得： （次） §4.1.2连续型随机变量的数学期望 绝对收敛，则称此积 分为X 的数学期望，记为E(X)，即 ，
概率论基础知识 第四章 随机变量的数字特征 一 数学期望 §4.1.1离散型随机变量的数学期望 例1：全班40名同学，其年龄与人数统计如下： 该班同学的平均年龄为： 若令x 表示从该班同学中任选一同学的年龄，则x 的分布律为 于是，x 取值的平均值，即该班同学年龄的平均值为 定义1：设x 为离散型随机变量，其分布律为 如果级 数 绝对收敛，则此级数为x 的数学期望（或均值）既为 E(X)，即 E(X)= 意义：E(X)表示X 取值的（加权）平均值 例2：甲、乙射手进行射击比赛，设甲中的环数位X1，乙中的环数为X2，已知X1和X2的分布律分别为： 问谁的平均中环数高？ 解：甲的平均中环数为 E(X 1)=8 0.3+9 0.1+10 0.6=9.3 乙的平均中环数为 E(X 2)=8 0.2+9 0.5+10 0.3=9.1 可见E(X 1)> E(X 2)，即甲的平均中环数高于乙的平均中环数。 例3：设 ，求E(X) 解：由于 ，其分布律为 ，k=0,1,2…,所以 例4：一无线电台发出呼唤信号被另一电台收到的概率为0.2，发方每隔5秒拍发一次呼唤信号，直到收到对方的回答信号为止，发出信号到收到回答信号之间需经16秒钟，求双方取得联系时，发方发出呼唤信号的平均数？
解：令X 表示双方取得联系时，发方发出呼唤信号的次数。X 的分布律为 于是，双方取得联系时，发方发出的呼唤信号的平均数为 由于 ,求导数 将x=0.8代如上式，便得 将此结果代入原式便得： （次） §4.1.2连续型随机变量的数学期望 绝对收敛，则称此积 分为X 的数学期望，记为E(X)，即 ， 例7：设风速V 是一个随机变量，且V~U[0,a]，又设飞机的机翼上所受的压力W 是风速V 的函数： 这里a,k 均为已知正数。试求飞机机翼上所受的平均压力E(W)。
概率基础知识 1．事件的概念及分类 2.频数与频率 在相同的条件S下重复n次试验，观察某一事件A是否出现，称n次试验中______________为事件A 出现的频数，称______________________为事件A出现的频率． 3．概率 (1)含义：概率是度量随机事件发生的________的量. (2)与频率联系：对于给定的随机事件A，事件A发生的频率f n(A)随着试验次数的增加稳定于________，因此可以用__________来估计概率P(A)． 1．事件的关系与运算 (1)包含关系 一般地，对于事件A与事件B，如果事件A________，则事件B________，这时称事件B包含事件A(或称事件A包含于事件B)．记作________________．不可能事件记作，任何事件都包含____________．一般地，如果B?A，且A?B，那么称事件A与事件B________，记作________． (2)并事件 若某事件发生当且仅当______________________，则称此事件为事件A与事件B的并事件(或和事件)，记作A∪B(或A＋B)． (3)交事件 若某事件发生当且仅当______________________，则称此事件为事件A与事件B的交事件(或积事件)，记作A∩B(或AB)． (4)互斥事件与对立事件 ①互斥事件的定义 若A∩B为________________(A∩B＝__________)，则称事件A与事件B互斥． ②对立事件的含义 若A∩B为________________，A∪B是__________，则称事件A与事件B互为对立事件．
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 I Y = B A B A Y I = 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 .
概率论知识点总结 第一章 随机事件及其概率 第一节 基本概念 随机实验：将一切具有下面三个特点：（1）可重复性（2）多结果性（3）不确定性的试验或观察称为随机试验，简称为试验，常用 E 表示。 随机事件：在一次试验中，可能出现也可能不出现的事情（结果）称为随机事件，简称为事件。 不可能事件：在试验中不可能出现的事情，记为Ф。 必然事件：在试验中必然出现的事情，记为Ω。 样本点：随机试验的每个基本结果称为样本点，记作ω. 样本空间：所有样本点组成的集合称为样本空间. 样本空间用Ω表示. 一个随机事件就是样本空间的一个子集。基本事件—单点集，复合事件—多点集 一个随机事件发生，当且仅当该事件所包含的一个样本点出现。 事件的关系与运算（就是集合的关系和运算） 包含关系：若事件 A 发生必然导致事件B 发生，则称B 包含A ，记为A B ?或B A ?。 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 。 事件的和：“事件A 与事件B 至少有一个发生”是一事件，称此事件为事件A 与事件B 的和事件。记为 A ∪B 。 事件的积：称事件“事件A 与事件B 都发生”为A 与B 的积事件，记为A∩ B 或AB 。 事件的差：称事件“事件A 发生而事件B 不发生”为事件A 与事件B 的差事件,记为 A －B 。 用交并补可以表示为B A B A =-。 互斥事件：如果A ，B 两事件不能同时发生，即AB ＝Φ，则称事件A 与事件B 是互不相容事件或互斥事件。互斥时B A ?可记为A ＋B 。 对立事件：称事件“A 不发生”为事件A 的对立事件（逆事件），记为A 。对立事件的性质： Ω=?Φ=?B A B A ,。 事件运算律：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）对偶律（摩根律）：B A B A ?=? B A B A ?=? 第二节 事件的概率 概率的公理化体系： （1）非负性：P(A)≥0； （2）规范性：P(Ω)＝1 （3）可数可加性： ????n A A A 21两两不相容时
概率统计第一章概率论的基础知识习题与答案
概率论与数理统计 概率论的基础知识习题 一、选择题 1、下列关系正确的是( )。 A、0∈? B、{0} ?= ??D、{0} ?∈C、{0} 答案：C 2、设{}{} 2222 =+==+=，则( )。 P x y x y Q x y x y (,)1,(,)4 A、P Q? B、P Q< C、P Q?与P Q?都不对 D、4P Q= 答案：C 二、填空 1、6个学生和一个老师并排照相，让老师在正中间共有________种排法。 答案：6!720 = 2、5个教师分配教5门课，每人教一门，但教师甲只能教其中三门课，则不同的分配方法有____________种。 答案：72 3、编号为1，2，3，4，5的5个小球任意地放到编号为A、B、C、D、E、F的六个小盒子中， 概率论的基础知识第 1 页（共 19 页）
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不同单位，每单位1人。则分配方法有______种。 答案：(6543)360 ???= 9、平面上有12个点，其中任意三点都不在一条直线上，这些点可以确定_____________条不同的直线。 答案：66 10、编号为1，2，3，4，5的5个小球，任意地放到编号为A，B，C，D，E，F，的六个小箱子中，每个箱子中可放0至5个球，则不同的放法有___________种。 答案：56 三、问答 1、集合A有三个元素即{,,} =，集合A的非空子 A a b c 集共有多少个，并将它们逐个写出来。 答案：7个 a b c a b a c b c a b c {},{},{},{,},{,},{,},{,,} 2、设A，B，C，D为任意集合，化简下式 概率论的基础知识第 1 页（共 19 页）
概率论知识点总结 第一章 随机事件及其概率 第一节 基本概念 随机实验：将一切具有下面三个特点：（1）可重复性（2）多结果性（3）不确定性的试验或观察称为随机试验，简称为试验，常用 E 表示。 随机事件：在一次试验中，可能出现也可能不出现的事情（结果）称为随机事件，简称为事件。 不可能事件：在试验中不可能出现的事情，记为Ф。 必然事件：在试验中必然出现的事情，记为Ω。 、 样本点：随机试验的每个基本结果称为样本点，记作ω. 样本空间：所有样本点组成的集合称为样本空间. 样本空间用Ω表示. 一个随机事件就是样本空间的一个子集。基本事件—单点集，复合事件—多点集 一个随机事件发生，当且仅当该事件所包含的一个样本点出现。 事件的关系与运算（就是集合的关系和运算） 包含关系：若事件 A 发生必然导致事件B 发生，则称B 包含A ，记为A B ?或B A ?。 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 。 ） 事件的和：“事件A 与事件B 至少有一个发生”是一事件，称此事件为事件A 与事件B 的和事件。记为 A ∪B 。 事件的积：称事件“事件A 与事件B 都发生”为A 与B 的积事件，记为A∩ B 或AB 。 事件的差：称事件“事件A 发生而事件B 不发生”为事件A 与事件B 的差事件,记为 A －B 。 用交并补可以表示为B A B A =-。 互斥事件：如果A ，B 两事件不能同时发生，即AB ＝Φ，则称事件A 与事件B 是互不相容事件或互斥事件。互斥时B A ?可记为A ＋B 。 对立事件：称事件“A 不发生”为事件A 的对立事件（逆事件），记为A 。对立事件的性质： Ω=?Φ=?B A B A ,。 事件运算律：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）对偶律（摩根律）：B A B A ?=? B A B A ?=?
概率论与数理统计 概率论的基础知识习题 一、选择题 1、下列关系正确的是( )。 A 、0∈? B 、{0}?∈ C 、{0}?? D 、{0}?= 答案：C 2、设{ }{ } 22 22 (,)1,(,)4P x y x y Q x y x y =+==+=，则( )。 A 、P Q ? B 、P Q < C 、P Q ?与P Q ?都不对 D 、4P Q = 答案：C 二、填空 1、6个学生和一个老师并排照相，让老师在正中间共有________种排法。 答案：6!720= 2、5个教师分配教5门课，每人教一门，但教师甲只能教其中三门课，则不同的分配方法有____________种。 答案：72 3、编号为1，2，3，4，5的5个小球任意地放到编号为A 、B 、C 、D 、E 、F 的六个小盒子中，每一个盒至多可放一球，则不同的放法有_________种。 答案：()65432720????= 4、设由十个数字0，1，2，3，Λ ，9的任意七个数字都可以组成电话号码，则所有可能组成的电话号码的总数是_______________。 答案：7 10个 5、九名战士排成一队，正班长必须排在前头，副班长必须排在后头，共有_______________种不同的排法。 答案：77!5040P == 6、平面上有10个点，其中任何三点都不在一直线上，这些点可以确定_____个三角形。 答案：120 7、5个篮球队员，分工打右前锋，左前锋，中锋，左后卫右后卫5个位置共有_____________种分工方法？ 答案：5!120= 8、6个毕业生，两个留校，另4人分配到4个不同单位，每单位1人。则分配方法有______种。
《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 ???=??）（ ))(()( C A B 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》第二章基础知识小结
第二章、基础知识小结 一、 离散型分布变量分布函数及其分布律 1. 定义：),3,2,1(}{ i p x X P i i X 1x 2x 3x … k x … P 1p 2p 3p … k p … 2.分布律}{k p 的性质： （1）;,2,1,0 k p k （2）11 k k p 3.离散型随机变量的分布函数： x x k k p x X P x F }{)( 4.分布函数F (X )的性质： （1）1)(0 x F （2）)(x F 是不减函数，0)()(}{1221 x F x F x X x P （3）1)(,0)( F F ，即1)(lim ,0)(lim x f x f x x （4）)(x F 右连续，即)()(lim )0(0 x F x x F x F x （5）)()(}{}{}{a F b F a X P b X P b X a P )(1}{1}{a F a X P a X P 5.三种常见的离散型随机变量的概率分布
（1）0-1分布（),1(~p B X ） X 0 1 P p q （2）二项分布（),(~p n B X ） n k q p C k X P p k n k k n k ,,2,1,0,}{ （3）泊松分布（)(~ P X ） ,,,2,1,0,! }{n k e k k X P p k k 二、连续型随机变量分布函数及其概率密度 1.连续型随机变量的分布函数即概率密度定义： dt t f x X P x F x )(}{)( 其中，)(x F 为X 的分布函数，)(x f 为X 的概率密度。 2.概率密度的性质 （1）0)( x f （2）1)( dx x f （3）dx x f a F b F b X a P b a )()()(}{ （4）)()(x f x F 3.三种常见的连续型随机变量 （1）均匀分布（),(~b a U X ） 其他 ,0,1 )(b x a a b x f （2）指数分布（)(~ E X ）