概率论与数理统计2.3
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概率论与数理统计目录一、随机事件及其概率1.1 随机事件的基本概念定义与分类事件的运算1.2 概率的定义与性质概率的公理化定义概率的基本性质1.3 古典概型与几何概型古典概型的计算几何概型的计算1.4 条件概率与独立性条件概率事件的独立性1.5 全概率公式与贝叶斯公式全概率公式贝叶斯公式及其应用二、随机变量及其分布2.1 随机变量的概念随机变量的定义随机变量的分类2.2 离散型随机变量及其分布常见的离散型分布分布律与分布函数2.3 连续型随机变量及其分布常见的连续型分布概率密度函数与分布函数2.4 随机变量函数的分布离散型随机变量函数的分布连续型随机变量函数的分布三、多维随机变量及其分布3.1 多维随机变量的概念联合分布函数边缘分布3.2 多维离散型随机变量联合分布律边缘分布律3.3 多维连续型随机变量联合概率密度函数边缘概率密度函数3.4 条件分布离散型条件分布连续型条件分布3.5 随机变量的独立性独立性的定义独立性的判定与性质四、数字特征4.1 数学期望数学期望的定义与性质数学期望的计算4.2 方差方差的定义与性质方差的计算4.3 协方差与相关系数协方差的定义与性质相关系数的定义与性质4.4 矩与协矩阵矩的定义与计算协矩阵的定义与计算五、大数定律与中心极限定理5.1 大数定律切比雪夫大数定律伯努利大数定律5.2 中心极限定理林德贝格-莱维中心极限定理德莫佛尔-拉普拉斯中心极限定理六、数理统计的基本概念6.1 总体与样本总体的定义与性质样本的定义与性质6.2 统计量与抽样分布统计量的定义与性质常见的抽样分布七、参数估计与假设检验7.1 参数估计点估计区间估计7.2 假设检验假设检验的基本概念单侧检验与双侧检验正态总体的假设检验八、回归分析与方差分析8.1 回归分析一元线性回归多元线性回归回归模型的检验与预测8.2 方差分析单因素方差分析双因素方差分析方差分析的应用。
概率论与数理统计考点归纳1. 引言概率论与数理统计是数学中的两个重要分支,它们研究随机现象的规律和利用数据推断总体特征。
在实际应用中,概率论与数理统计广泛应用于自然科学、社会科学、工程技术等领域。
本文将从以下几个方面对概率论与数理统计的考点进行归纳和总结。
2. 概率论考点2.1 随机变量与概率分布•随机变量的定义、分类和常见概率分布:离散随机变量、连续随机变量、二项分布、泊松分布、正态分布等。
•期望、方差和协方差的定义和性质,以及它们与随机变量的关系。
•大数定律和中心极限定理的概念和应用。
2.2 一维随机变量的分布特征•分布函数、概率密度函数和概率质量函数的定义和性质。
•分位数和分位点的概念和计算方法。
•随机变量的矩、协方差和相关系数的定义和计算。
•常见分布的特征:均匀分布、指数分布、正态分布等。
2.3 多维随机变量的分布特征•多维随机变量的联合分布、边缘分布和条件分布的定义和性质。
•多维随机变量的矩、协方差矩阵和相关系数矩阵的定义和计算。
•多维正态分布的定义和性质,以及多维正态分布的应用。
2.4 随机变量的函数的分布特征•随机变量函数的分布:线性变换、和、积、商的分布。
•随机变量函数的期望、方差和协方差的计算方法。
3. 数理统计考点3.1 抽样与抽样分布•抽样的概念和方法:随机抽样、简单随机抽样、系统抽样、分层抽样、整群抽样等。
•抽样分布的概念和性质:样本均值的抽样分布、样本比例的抽样分布、样本方差的抽样分布等。
•中心极限定理在抽样分布中的应用。
3.2 参数估计•点估计的概念和方法:矩估计、最大似然估计等。
•点估计的性质:无偏性、有效性、一致性等。
•置信区间的定义和计算方法。
3.3 假设检验•假设检验的基本步骤:建立原假设和备择假设、选择检验统计量、确定显著性水平、计算拒绝域、做出判断。
•假设检验的错误和功效:第一类错误、第二类错误和功效的概念和计算。
•常见假设检验方法:正态总体均值的假设检验、正态总体方差的假设检验、两样本均值的假设检验等。
第一章 事件与概率1.写出下列随机试验的样本空间。
(1)记录一个班级一次概率统计考试的平均分数(设以百分制记分)。
(2)同时掷三颗骰子,记录三颗骰子点数之和。
(3)生产产品直到有10件正品为止,记录生产产品的总件数。
(4)对某工厂出厂的产品进行检查,合格的记上“正品”,不合格的记上“次品”,如连续查出2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。
(5)在单位正方形内任意取一点,记录它的坐标。
(6)实测某种型号灯泡的寿命。
解 (1)},100,,1,0{n i n i==Ω其中n 为班级人数。
(2)}18,,4,3{ =Ω。
(3)},11,10{ =Ω。
(4)=Ω{00,100,0100,0101,0110,1100,1010,1011,0111,1101,0111,1111},其中0表示次品,1表示正品。
(5)=Ω{(x,y)| 0<x<1,0<y<1}。
(6)=Ω{ t | t ≥ 0}。
2.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 发生,B 与C 不发生。
(2)A 与B 都发生,而C 不发生。
(3)A ,B ,C 中至少有一个发生。
(4)A ,B ,C 都发生。
(5)A ,B ,C 都不发生。
(6)A ,B ,C 中不多于一个发生。
(7)A ,B ,C 至少有一个不发生。
(8)A ,B ,C 中至少有两个发生。
解 (1)C B A ,(2)C AB ,(3)C B A ++,(4)ABC ,(5)C B A ,(6)C B C A B A ++或C B A C B A C B A C B A +++,(7)C B A ++,(8)BC AC AB ++或ABC BC A C B A C AB ⋃⋃⋃ 3.指出下列命题中哪些成立,哪些不成立,并作图说明。
(1)B B A B A = (2)AB B A =(3)AB B A B =⊂则若, (4)若 A B B A ⊂⊂则,(5)C B A C B A = (6) 若Φ=AB 且A C ⊂, 则Φ=BC 解 : (1) 成立,因为B A B B B A B B A ==))((。
概率论与数理统计作业(山东建筑大学作业纸)概率论与数理统计作业(山东建筑大学作业纸)概率论与数理统计作业4(§2.1~§2.3)一、填空题b(其中k 1,2,...)可以作为离散型随机变量的概率分布.k(k 1)12. 同时掷3枚质地均匀的硬币,则至多有1枚硬币正面向上的概率为.2-23. X~P(2),则P(X 2) 0.594 1-3e1. 常数b=时,pk二、选择题设随机变量X是离散型的,则可以成为X的分布律0 x2x3x4x5 1 x1(A) (是任意实数)(B) pp1 p0.10.30.30.2 0.2e 33ne 33n(C) P{X n} (n 1,2,.....) (D) P{X n} (n 0,1,2,...)n!n!三、计算题1.一批零件中有9个合格品与3个废品。
安装机器时从中任取1个。
如果每次取出的废品不再放回去,求在取得合格品以前已取出的废品数的概率分布。
解:设X表示取得合格品以前已取出的废品数,P3kP91则X=0,1,2,3;P(X k) k 1P12.2.解:设X表示射击次数,则X=1,2,3;P(X.k) p 1 p1 k3.20个产品中有4个次品,(1)不放回抽样,抽取6个产品,求样品中次品数的概率分布;(2)放回抽样,抽取6个产品,求样品中次品数的概率分布。
解:(1) 不放回抽样,设X表示样品中次品数,则X=0,1,2,3, 4;X~H(6,4,20)k4 kC4C16P(X k) 6C20.(1) 放回抽样,设X表示样品中次品数,则X=0,1,2,3, 4;X~B (6,0.2)k0.2 0.8 P(X k) C6k6 k.概率分布表如下概率论与数理统计作业(山东建筑大学作业纸)4. 一批产品分一,二,三级, 其中一级品是二级品的两倍, 三级品是二级品的一半, 从这批产品中随机地抽取一个检验质量, 设X表示抽出产品的级数,写出它的概率函数. 解:X=1,2,3;一、填空题~§2.7)1.设随机变量X的密度函数0 x 1 xf(x) 2 x1 x 2,则P X 1.50其它0.875 ;PX 1.50 . 2. 设随机变量X的密度函数为1k 1 2 1 x 2f x x其它0则k 2 .二、判断题1可否是连续随机变量X的分布函数,如果X的可能值充满区间:1 x2(1), ;10 1. 解:不可以. 因F limx 1 x2(2),0 .函数解:可以.110;F0 lim 1.x 1 x2x 01 x2且F(x)在,0 上单调非减,F lim1 ,x 0故令F x 1 x2可以是连续随机变量X的分布函数x 0 1三、计算题1.已知随机变量1)确定常数X只能取-1,0,1,2四个值,相应概率依次为c;__解:1, c .2c4c8c16c162)计算P(X 1|X 0);P X 1 X 0 P X 1 解:P X 1X 0PX 0PX 1 PX 1 PX 21357,,,,2c4c8c16c概率论与数理统计作业(山东建筑大学作业纸) 1=8 25.2c 8c 16c3)求X的分布函数并做出其图像x 8137 1 x 0 解:F x 200 x 137 30 1 x 2 37 1x 2 0x 1 1 x 12. 设离散型随机变量X的分布函数为F(x) 0.4 0.71 x 3,求X的分布列。
第一章 事件与概率1.1 写出下列随机试验的样本空间及表示下列事件的样本点集合。
(1)10件产品中有1件是不合格品,从中任取2件得1件不合格品。
(2)一个口袋中有2个白球、3个黑球、4个红球,从中任取一球,(ⅰ)得白球,(ⅱ)得红球。
解 (1)记9个合格品分别为 921,正正正,, ,记不合格为次,则,,,,,,,,,)()()(){(1913121次正正正正正正正 =Ω,,,,,,,,,)()()()(2924232次正正正正正正正 ,,,,,,,)()()(39343次正正正正正 )}()()(9898次正次正正正,,,,,,=A ){(1次正,,,,)(2次正)}(9次正,,(2)记2个白球分别为1ω,2ω,3个黑球分别为1b ,2b ,3b ,4个红球分别为1r ,2r ,3r ,4r 。
则=Ω{1ω,2ω,1b ,2b ,3b ,1r ,2r ,3r ,4r } (ⅰ) =A {1ω,2ω} (ⅱ) =B {1r ,2r ,3r ,4r }1.2 在数学系的学生中任选一名学生,令事件A 表示被选学生是男生,事件B 表示被选学生是三年级学生,事件C 表示该生是运动员。
(1) 叙述C AB 的意义。
(2)在什么条件下C ABC =成立?(3)什么时候关系式B C ⊂是正确的?(4) 什么时候B A =成立?解 (1)事件C AB 表示该是三年级男生,但不是运动员。
(2) C ABC = 等价于AB C ⊂,表示全系运动员都有是三年级的男生。
(3)当全系运动员都是三年级学生时。
(4)当全系女生都在三年级并且三年级学生都是女生时`。
1.3 一个工人生产了n 个零件,以事件i A 表示他生产的第i 个零件是合格品(n i ≤≤1)。
用i A 表示下列事件:(1)没有一个零件是不合格品;(2)至少有一个零件是不合格品;(3)仅仅只有一个零件是不合格品;(4)至少有两个零件是不合格品。
解 (1) n i i A 1=; (2) n i i n i i A A 11===; (3) n i n ij j j i A A 11)]([=≠=;(4)原事件即“至少有两个零件是合格品”,可表示为 nj i j i j i A A ≠=1,;1.4 证明下列各式:(1)A B B A ⋃=⋃;(2)A B B A ⋂=⋂(3)=⋃⋃C B A )()(C B A ⋃⋃;(4)=⋂⋂C B A )()(C B A ⋂⋂(5)=⋂⋃C B A )(⋃⋂)(C A )(C B ⋂ (6) ni i n i i A A 11===证明 (1)—(4)显然,(5)和(6)的证法分别类似于课文第10—12页(1.5)式和(1.6)式的证法。
第二章 随机变量 2.12.2解:根据1)(0==∑∞=k k X P ,得10=∑∞=-k kae,即1111=---e ae 。
故 1-=e a2.3解:用X 表示甲在两次投篮中所投中的次数,X~B(2,0.7) 用Y 表示乙在两次投篮中所投中的次数, Y~B(2,0.4) (1) 两人投中的次数相同P{X=Y}= P{X=0,Y=0}+ P{X=1,Y=1} +P{X=2,Y=2}=11220202111120202222220.70.30.40.60.70.30.40.60.70.30.40.60.3124C C C C C C ⨯+⨯+⨯=(2)甲比乙投中的次数多P{X >Y}= P{X=1,Y=0}+ P{X=2,Y=0} +P{X=2,Y=1}=12211102200220112222220.70.30.40.60.70.30.40.60.70.30.40.60.5628C C C C C C ⨯+⨯+⨯=2.4解:(1)P{1≤X ≤3}= P{X=1}+ P{X=2}+ P{X=3}=12321515155++= (2) P{0.5<X<2.5}=P{X=1}+ P{X=2}=12115155+= 2.5解:(1)P{X=2,4,6,…}=246211112222k +++ =11[1()]1441314k k lim →∞-=-(2)P{X ≥3}=1―P{X <3}=1―P{X=1}- P{X=2}=1111244--= 2.6解:(1)设X 表示4次独立试验中A 发生的次数,则X~B(4,0.4)34314044(3)(3)(4)0.40.60.40.60.1792P X P X P X C C ≥==+==+=X 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12P 1/36 1/18 1/12 1/9 5/36 1/6 5/36 1/9 1/12 1/18 1/36(2)设Y 表示5次独立试验中A 发生的次数,则Y~B(5,0.4)345324150555(3)(3)(4)(5)0.40.60.40.60.40.60.31744P X P X P X P X C C C ≥==+=+==++=2.7 (1)X ~P(λ)=P(0.5×3)= P(1.5)0 1.51.5{0}0!P X e -=== 1.5e - (2)X ~P(λ)=P(0.5×4)= P(2)0122222{2}1{0}{1}1130!1!P X P X P X e e e ---≥=-=-==--=-2.8解:设应配备m 名设备维修人员。
概率论与数理统计练习册 参考答案第1章 概率论的基本概念 基础练习 1.11、C2、C3、D4、A B C ++5、13{|02}42x x x ≤<≤<或,{}12/1|<<x x ,Ω6、{3},{1,2,4,5,6,7,8,9,10},{1,2,6,7,8,9,10},{1,2,3,6,7,8,9,10}7、(1) Ω={正,正,正,正,正,次},A ={次,正}(2)Ω={正正,正反,反正,反反},A ={正正,反反},B={正正,正反}(3) 22{(,)|1}x y x y Ω=+≤,22{(,)|10}A x y x y x =+<<且 (4)Ω={白,白,黑,黑,黑,红,红,红,红},A={白},B={黑} 8、(1)123A A A (2) 123123123A A A A A A A A A ++ (3)123A A A ++ (4) 123123123123A A A A A A A A A A A A +++ (5) 123123A A A A A A +9、(1)不正确 (2)不正确 (3)不正确 (4)正确 (5) 正确 (6)正确(7)正确 (8)正确10、(1)原式=()()()A B AB A B AB A B A B B -==+= (2)原式=()()A A B B A B A AB BA BB A +++=+++= (3)原式=()AB AB =∅11、证明:左边=()AAB B A A B B AB B A B +=++=+=+=右边 1.21、C2、B3、B4、0.85、0.256、0.37、2226C C 8、0.081 9、2628C C10、3()()()()()()()()4P A B C P A P B P C P AB P BC P AC P ABC ++=++---+=11、解:设,,A B C 分别表示“100人中数学,物理,化学不及格的人数” 则{10},{9},{8}A B C ===,{5},{4},{4},{2}AB AC BC ABC ====100()84ABC A B C =-++=12、解:设A 表示“抽取3个球中至少有2个白球”21343437()C C C P A C +=13、解:(1)设A 表示“10件全是合格品”,则109510100()C P A C = (2) 设B 表示“10件中恰有2件次品”,则8295510100()C C P B C = 14、解:(1)设A 表示“五人生日都在星期日”,51()7P A =(2)设B 表示“五人生日都不在星期日”, 556()7P B = (3)设C 表示“五人生日不都在星期日”,55516()177P C =-- 15、解:{(,)|01,01}x y x y Ω=≤≤≤≤设A 表示“两人能会到面”,则1{(,)|}3A x y x y =-≤, 所以5()9P A =1.31、0.8,0.252、0.63、0.074、23 5、0.56、注:加入条件()0.4P B =解:()()0.1P AB P A ==,()()0.4P A B P B +==()()0.9P A B P AB +==,()(|)0.25()P AB P A B P B ==7、解:设A 表示"13张牌中有5张黑桃,3张红心,3张方块,2张梅花”则5332131313131352()C C C C P A C =,8、解:设123,,A A A 分别表示“零件由甲,乙,丙厂生产”,B 表示“零件时次品” 则112233()()(|)()(|)()(|)P B P A P B A P A P B A P A P B A =++0.20.050.40.040.40.030.036=⋅+⋅+⋅=9、解:设123,,A A A 分别表示“甲,乙,丙炮射中敌机”, 123,,B B B 分别表示“飞机中一门,二门,三门炮”,C 表示“飞机坠毁”。