高考数学概率与统计部分知识点梳理
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高考数学概率及统计部分学问点梳理
一、概率:随机事务A的概率是频率的稳定值,反之,频率是概率的近似值.
1.随机事务A的概率0()1PA,其中当()1PA时称为必定事务;当()0PA时称为不行能事务P(A)=0;
注:求随机概率的三种方法:
〔一〕枚举法
例1如图1所示,有一电路AB是由图示的开关限制,闭合a,b,c,d,e五个开关中的随意两个开关,使电路形成通路.那么使电路形成通路的概率是 .
分析:要计算使电路形成通路的概率,列举出闭合五个开关中的随意两个可能出现的结果总数,从中找出能使电路形成通路的结果数,依据概率的意义计算即可。
解:闭合五个开关中的两个,可能出现的结果数有10种,分别是ab、ac、ad、ae、bc、bd、be、cd、ce、de,其中能形成通路的有6种,所以p(通路)=106=53
评注:枚举法是求概率的一种重要方法,这种方法一般应用于可能出现的结果比较少的事务的概率计算.
〔二〕树形图法
例2小刚和小明两位同学玩一种嬉戏.嬉戏规那么为:两人各执“象、虎、鼠〞三张牌,同时各出一张牌定输赢,其中象胜虎、虎胜鼠、鼠胜象,假设两人所出牌一样,那么为平局.例如,小刚出象牌,小明出虎牌,那么小刚胜;又如,
两人同时出象牌,那么两人平局.假如用A、B、C分别表示小刚的象、虎、鼠三张牌,用A1、B1、C1分别表示小明的象、虎、鼠三张牌,那么一次出牌小刚胜小明的概率是多少?
分析:为了清晰地看出小亮胜小刚的概率,可用树状图列出全部可能出现的结果,并从中找出小刚胜小明可能出现的结果数。
解:画树状图如图树状图。由树状图〔树形图〕或列表可知,可能出现的结果有9种,而且每种结果出现的可能性一样,其中小刚胜小明的结果有3种.所以P〔一次出牌小刚胜小明〕=31
点评:当一事务要涉及两个或更多的因素时,为了不重不漏地列出全部可能的结果,通过画树形图的方法来计算概率
〔三〕列表法
例3将图中的三张扑克牌反面朝上放在桌面上,从中随机摸出两张,并用这两张扑克牌上的数字组成一个两位数.请你用画树形〔状〕图或列表的方法求:〔1〕组成的两位数是偶数的概率;〔2〕组成的两位数是6的倍数的概率.
分析:此题可通过列表的方法,列出全部可能组成的两位数的可能状况,然后再找出组成的两位数是偶数的可能状况和组成两位数
是6的倍数的可能状况。
解:列的表格如下:依据表格可得两位数有:23,24,32,34,42,43.所以〔1〕两位数是偶数的概率为23.〔2〕两位数是6的倍数的概率为13.
点评:当一事务要涉及两个或更多的因素时,为了不重不漏地列出全部可能的结果,通过画树形图的方法来计算概率
2.等可能事务的概率〔古典概率〕: P(A)=nm。
3、互斥事务:〔A、B互斥,即事务A、B不行能同时发生〕。计算公式:P(A+B)=P(A)+P(B)。
4、对立事务:〔A、B对立,即事务A、B不行能同时发生,但A、B中必定有一个发生〕。计算公式是:P〔A〕+ P(B)=1;P(A)=1-P(A);
5、独立事务:〔事务A、B的发生互相独立,互不影响〕P(A•B)=P(A) • P(B) 。提示:〔1〕假如事务A、B独立,那么事务A及B、A及B及事务A及B也都是独立事务;〔2〕假如事务A、B互相独立,那么事务A、B至少有一个不发生的概率是1-P〔AB〕=1-P(A)P(B);〔3〕假如事务A、B互相独立,那么事务A、B至少有一个发生的概率是1-P〔AB〕=1-P(A)P(B)。
6、独立事务重复试验:事务A在n次独立重复试验中恰好发生了.....k次.的概率()(1)kknknnPkCpp(是二项绽开式[(1)]npp的第k+1项),其中p为在一次独立重复试验中事务A发生的概率。
提示:〔1〕探求一个事务发生的概率,关键是分清事务的性质。在求解过程中常应用等价转化思想和分解(分类或分步)转化思想处理,把所求的事务:转化为等可能事务的概率(经常采纳排列组合的学问);转化为假设干个互斥事务中有一个发生的概率;利用对立事务的概率,转化为互相独立事务同时发生的概率;看作某一事务在n次试验中恰有k次发生的概率,但要留意公式的运用条件。〔2〕事务互斥是事务独立的必要非充分条件,反之,事务对立是事务互斥的充分非必要条件;〔3〕概率问题的解题标准:①先设事务A=“…〞, B=“…〞;②列式计算;③作答。
二、随机变量.
1. 随机试验的构造应当是不确定的.试验假如满意下述条件:
①试验可以在一样的情形下重复进展;②试验的全部可能结果是明确可知的,并且不止一个;③每次试验总是恰好出现这些结果中的一个,但在一次试验之前却不能确定这次试验会出现哪一个结果。它就被称为一个随机试验.
ξba也是一个随机变量.一般地,假设ξ是随机变量,)(xf是连续函数或单调函数,那么)(f也是随机变量.也就是说,随机变量的某些函数也是随机变量.
设离散型随机变量ξ可能取的值为:,,,,21ixxx
ξ取每一个值),2,1(1ix的概率iipxP)(,那么表称为随机变量ξ的概率分布,简称ξ的分布列.
1x 2x … ix …
P 1p 2p … ip …
有性质:①,2,1,01ip; ②121ippp.
留意:假设随机变量可以取某一区间内的一切值,这样的变量叫做连续型随机变量.例如:]5,0[即可以取0~5之间的一切数,包括整数、小数、无理数.
3. ⑴二项分布:假如在一次试验中某事务发生的概率是P,那么在n次独立重复试验中这个事务恰好发生k次的概率是:knkknqpCk)P(ξ[其中pqnk1,,,1,0] 于是得到随机变量ξ的概率分布如下:我们称这样的随机变量ξ听从二项分布,记作~B〔n·p〕,其中n,p为参数,并记p)nb(k;qpCknkkn.
⑵二项分布的推断及应用.
①二项分布,实际是对n次独立重复试验.关键是看某一事务是否是进展n次独立重复,且每次试验只有两种结果,假如不满意此两条件,随机变量就不听从二项分布.
②当随机变量的总体很大且抽取的样本容量相对于总体来说又比较小,而每次抽取时又只有两种试验结果,此时可以把它看作独立重复试验,利用二项分布求其分布列.
4. 几何分布:“k〞表示在第k次独立重复试验时,事务第一次发生,假如把k次试验时事务A发生记为kA,事A不发生记为q)P(A,Akk,那么)AAAAP(k)P(ξk1k21.依据互相独立事务的概率乘法分式:))P(AAP()A)P(AP(k)P(ξk1k21),3,2,1(1kpqk于是得到随机变量ξ的概率分布列.
1 2 3 … k …
P q qp pq2 … pq1k …
我们称ξ听从几何分布,并记pqp)g(k,1k,其中3,2,1.1kpq
5. ⑴超几何分布:一批产品共有N件,其中有M〔M<N〕件次品,今抽取)Nnn(1件,那么其中的次品数ξ是一离散型随机变量,分布列为)MNknM,0k(0CCCk)P(ξnNknMNkM.〔分子是从M件次品中取k件,从N-M件正品中取n-k件的取法数,假如规定m<r时0Crm,那么k的范围可以写为k=0,1,…,n.〕
⑵超几何分布的另一种形式:一批产品由 a件次品、b件正品组成,今抽取n件〔1≤n≤a+b〕,那么次品数ξ的分布列为n.,0,1,kCCCk)P(ξnbaknbka.
⑶超几何分布及二项分布的关系.
设一批产品由a件次品、b件正品组成,不放回抽取n件时,其中次品数ξ听从超几何分布.假设放回式抽取,那么其中次品数的分布列可如下求得:把ba个产品编号,那么抽取n次共有nba)(个可能结果,等可能:k)(η含knkknbaC个结果,故n,0,1,2,k,)baa(1)baa(Cb)(abaCk)P(ηknkknnknkkn,即~)(baanB.[我们先为k个次品选定位置,共knC种选法;然后每个次品位置有a种选法,每个正品位置有b种选法] 可以证明:当产品总数很大而抽取个数不多时,k)P(ηk)P(ξ,因此二项分布可作为超几何分布的近似,无放回抽样可近似看作放回抽样.
三、数学期望及方差.
1. 期望的含义:一般地,假设离散型随机变量ξ的概率分布为
1x 2x … ix …
P 1p 2p … ip …
那么称nnpxpxpxE2211为ξ的数学期望或平均数、均值.数学期望又简称期望.数学期望反映了离散型随机变量取值的平均程度.
2. ⑴随机变量ba的数学期望:baEbaEE)(
①当0a时,bbE)(,即常数的数学期望就是这个常数本身.
②当1a时,bEbE)(,即随机变量ξ及常数之和的期望等于ξ的期望及这个常数的和.
③当0b时,aEaE)(,即常数及随机变量乘积的期望等于这个常数及随机变量期望的乘积.
ξ 0 1 ⑵单点分布:ccE1其分布列为:cP)1(.
⑶两点分布:ppqE10,其分布列为:〔p + q = 1〕
⑷二项分布:npqpknknkEknk)!(!! 其分布列为~),(pnB.〔P为发生的概率〕
⑸几何分布:pE1 其分布列为~),(pkq.〔P为发生的概率〕
、标准差的定义:当随机变量ξ的分布列为),2,1()(kpxPkk时,那么称nnpExpExpExD2222121)()()(为ξ的方差. 明显0D,故.D为ξξ的方差及标准差都反映了随机变量ξ取值的稳定及波动,集中及离散的程度.D越小,稳定性越高,波动越小...............
4.方差的性质.
⑴随机变量ba的方差DabaDD2)()(.〔a、b均为常数〕
⑵单点分布:0D 其分布列为pP)1(
⑶两点分布:pqD 其分布列为:〔p + q = 1〕
⑷二项分布:npqD
⑸几何分布:2pqD
5. 期望及方差的关系.
⑴假如E和E都存在,那么EEE)(
⑵设ξ和是互相独立的两个随机变量,那么DDDEEE)(,)(
⑶期望及方差的转化:22)(EED ⑷)()()(EEEEE〔因为E为一常数〕0EE.
四、正态分布.〔根本不列入考试范围〕
1.密度曲线及密度函数:对于连续型随机变量ξ,位于x轴上方,ξ落在任一区间),[baax及直线bx所围成的曲边梯形的面积
〔如图阴影部分〕的曲线叫ξ的密度曲线,以其作为
图像的函数)(xf叫做ξ的密度函数,由于“),(x〞
是必定事务,故密度曲线及x轴所夹部分面积等于1.
2. ⑴正态分布及正态曲线:假如随机变量ξ的概率密度为:222)(21)(xexf. 〔,,Rx为常数,且0〕,称ξ听从参数为,的正态分布,用~),(2N表示.)(xf的表达式可简记为),(2N,它的密度曲线简称为正态曲线.
⑵正态分布的期望及方差:假设~),(2N,那么ξ的期望及方差分别为:2,DE.
⑶正态曲线的性质.
①曲线在x轴上方,及x轴不相交.
②曲线关于直线x对称.