(完整word版)概率论与数理统计公式集锦
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第1章随机事件及其様率第二章II机变量及其分布x>0x<0x>0x<0o若X 〜N 出■氓的分布函数为F(x) =「一 f eJ2/ZEToo指数分布fM =0.正态分布r2°-XPg <X <x 2) = ^F(x)= 记住Rftaa :[x n e^x dx = n\分布函数为1 * £ =—卜2力。
/⑴具有如下性质:其中久>°,则称随机变量X服从参数为乂的指数分布。
X的分布因数为(6)分位数下分位表:P(X < jLi a )= a ;上分位表:P{X>p a)=a0(7)函數分布离散型已SIX的分布列为X X2,…,劝,・・P(X =〉y = g(x)Y仃)/儿/?2,…,m…’的分布列(” =g(旺)互不«|等)如下:g(R), g(Q),…,g(X”),•…P(u 若有杲些g9(屏馆等,他应将廿/ft p' ttl加作为g3)的闵率。
连续型先利用X的欄率密度fx(x)耳出Y的分布函数Fr(y) = P(g(X)wy), 再利用变上下限枳分的求导公直求岀fY(y)。
第三章二维葩机变量员其分布如果二维师机向量纟(X, Y )的所有可能取値力至务可列个有序对(x,y),则称纟力离股型葩机量。
设<=(X, Y)的所有可能职值为3,儿)(心=1,2,…), 且事件{§ = (旺,兀)}的闵率为必,称P{(X, Y)=(兀,儿)}=卩沁J = 1,2,…)为疔=(X, Y )的分布偉或林为X和Y的曲合分布律。
联合分离歆里分布若XM …)UXmwXnia 互独立,h,g 为连续函数,M : h (Xi, &…Xm)ff 0 ()Ul,…Xn)相互独立。
特例:若X 与丫詼立,M : h (X )和g (Y )独立。
MA :若X 与丫独立,剧:3X+1和5Y-2决立。
其他其中SoHESD 的面SL 则称(X, Y)服JAD 上的均匀分布,记为(X, Y) ~ u (D)o(8)二维 均匀分布 设IS HI 向量(X, Y)的分布密度因数为 S D(兀)0 e Dc图 3.3砸HI 变量的 函数o,可以证明因数T 亠y/Y7nn+l— (―oo<r < -HX >).我们称HJI 变量T 服从自由度为n 的t 分布,记为T~t (n )。
「 ef(x) w0,其中 0,则称随机变量X 服从参数为X 的分布函数为1xe, xF(x)'0,x<0。
记住积分公式:x ne xdx n!指数分布的指数分布如果二维随机向量(X, Y)的所有可能取值为至多可列个有序对(x,y),则称为离散型随机(1)联合分离散型布设=(X,Y)的所有可能取值为(X i,y j)(i,j 1,2,),且事件{ =(X i,y j)}的概率为P ij,,称P{(X,Y) (X i,y j)} P j(i,j 1,2,)为=(X,Y)的分布律或称为X和Y的联合分布律。
联合分布有时也用下面的概率分布表来表示:这里P ij具有下面两个性质(1)P ij>0 (i,j=1,2,…);(2)P j 1.i j(1)大数定律X 切比雪夫大数定律设随机变量冶,X2,…相互独立,均具有有限方差,且被同一常数C所界:D (X i) <C(i=1,2,…),则对于任意的正数£,有limnPLx,丄n i 1 n° E(X i)i 11特殊情形: 若X1,X2,…具有相同的数学期望 E (X)=「则上式成为lim Pn1n X i大数定辛钦大数定律1.设卩是n次独立试验中事件A发生的次数,p是事件A在每次试验中发生的概率,则对于任意的正数£,有limn伯努利大数定律说明,当试验次数小,即limn这就以严格的数学形式描述了频率的稳定性。
很大时,事件1.A发生的频率与概率有较大判别的可能性很0.设X1, X2,…,Xi,…是相互独立同分布的随机变量序列,且 E ( X n) =g,则对于任意的正数£有lim Pn1 nX in i 11.(2)中心极限定理2X N(,)n 格定理设随机变量X1,X2,…相互独立,服从同一分布,且具有相同的数学期望和方差:E(X k) ,D(X k) 0(k 1,2, ),则随机变量的分布函数F n(x)对任意的实数X,Y nnX k nk 1X k nlim F n(x) limn n此定理也称为独立同分布的中心极限定理。
第一章 随机事件和概率⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-+→⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧Ω→贝努利概型贝叶斯公式/)(独立性全概公式和乘法公式条件概率减法加法五大公式几何概型古典概型随机事件样本空间基本事件随机试验BC C B C B C B A P A E ω第二章 随机变量及其分布⎭⎬⎫⎩⎨⎧-→⎭⎬⎫⎩⎨⎧≤<→⎭⎬⎫⎩⎨⎧)()()()(a F b F A P b X a A X 随机事件随机变量基本事件ωω第三章 二维随机变量及其分布⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧=+=⎭⎬⎫⎩⎨⎧→⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎭⎬⎫⎩⎨⎧→分布分布分布三大统计分布函数分布正态分布均匀分布常见二维分布独立性条件分布边缘分布连续型分布密度离散型分布律联合分布F t X X X Z Y X Z Y X n 221),,min(max,),(χξ第四章 随机变量的数字特征⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧→切比雪夫不等式矩方差期望一维随机变量⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧→协方差矩阵相关系数协方差方差期望二维随机变量第五章 大数定律和中心极限定理⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧→辛钦大数定律伯努利大数定律切比雪夫大数定律大数定律⎭⎬⎫⎩⎨⎧→棣莫弗-拉普拉斯定理列维-林德伯格定理中心极限定理二项定理 泊松定理第六章 数理统计的基本概念正态总体下的四大分布统计量样本函数样本个体总体数理统计的基本概念→⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧第七章 参数估计{}⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧→⎭⎬⎫⎩⎨⎧单正态总体的区间估计区间估计一致性有效性无偏性估计量的评选标准极大似然估计矩估计点估计从样本推断总体第八章 假设检验单正态总体的假设检验两类错误基本步骤基本思想假设检验的基本概念→⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧。
大学概率论与数理统计公式全集一、随机事件和概率1、随机事件及其概率2、概率的定义及其计算二、随机变量及其分布1、分布函数性质FbF(aba<≤=P-X)(b()()bFX()P=≤)2、离散型随机变量3、连续型随机变量三、多维随机变量及其分布1、离散型二维随机变量边缘分布∑∑======⋅jjijjii i py Y x X P x X P p ),()(∑∑======⋅iiijjij j py Y x X P y Y P p ),()(2、离散型二维随机变量条件分布2,1,)(),()(=========⋅i P p y Y P y Y x X P y Y x X P p jij j j i j i j i2,1,)(),()(=========⋅j P p x X P y Y x X P x X y Y P p i ij i j i i j i j3、连续型二维随机变量( X ,Y )的联合分布函数⎰⎰∞-∞-=xydvdu v u f y x F ),(),( 4、连续型二维随机变量边缘分布函数与边缘密度函数边缘分布函数:⎰⎰∞-+∞∞-=xX dvdu v u f x F ),()( 边缘密度函数:⎰+∞∞-=dv v x f x f X ),()( ⎰⎰∞-+∞∞-=y Y dudv v u f y F ),()( ⎰+∞∞-=du y u f y f Y ),()(5、二维随机变量的条件分布+∞<<-∞=y x f y x f x y f X X Y ,)(),()( +∞<<-∞=x y f y x f y x f Y Y X ,)(),()(四、随机变量的数字特征1、数学期望离散型随机变量:∑+∞==1)(k k k p x X E 连续型随机变量:⎰+∞∞-=dx x xf X E )()(2、数学期望的性质(1)为常数C ,)(C C E = )()]([X E X E E = )()(X CE CX E =(2))()()(Y E X E Y X E ±=± b X aE b aX E ±=±)()( )()()(1111n n n n X E C X E C X C X C E +=+ (3)若XY 相互独立则:)()()(Y E X E XY E = (4))()()]([222Y E X E XY E ≤ 3、方差:)()()(22X E X E X D -= 4、方差的性质(1)0)(=C D 0)]([=X D D )()(2X D a b aX D =± 2)()(C X E X D -<(2)),(2)()()(Y X Cov Y D X D Y X D ±+=± 若XY 相互独立则:)()()(Y D X D Y X D +=± 5、协方差:)()(),(),(Y E X E Y X E Y X Cov -= 若XY 相互独立则:0),(=Y X Cov 6、相关系数:)()(),(),(Y D X D Y X Cov Y X XY==ρρ 若XY 相互独立则:0=XYρ即XY 不相关7、协方差和相关系数的性质 (1))(),(X D X X Cov = ),(),(X Y Cov Y X Cov =(2)),(),(),(2121Y X Cov Y X Cov Y X X Cov +=+ ),(),(Y X abCov d bY c aX Cov =++8、常见数学分布的期望和方差五、大数定律和中心极限定理1、切比雪夫不等式若,)(,)(2σμ==X D X E 对于任意0>ξ有2)(})({ξξX D X E X P ≤≥-或2)(1})({ξξX D X E X P -≥<- 2、大数定律:若n X X 1相互独立且∞→n 时,∑∑==−→−ni iDni i X E nX n 11)(11(1)若n X X 1相互独立,2)(,)(i i i i X D X E σμ==且M i ≤2σ则:∑∑==∞→−→−ni iPni i n X E nX n11)(),(11(2)若n X X 1相互独立同分布,且i i X E μ=)(则当∞→n 时:μ−→−∑=Pn i i X n 11 3、中心极限定理(1)独立同分布的中心极限定理:均值为μ,方差为02>σ的独立同分布时,当n 充分大时有:)1,0(~1N n n XY nk kn −→−-=∑=σμ(2)拉普拉斯定理:随机变量),(~)2,1(p n B n n =η则对任意x 有:⎰∞--+∞→Φ==≤--xt n x x dtex p np np P )(21})1({lim 22πη(3)近似计算:)()()()(11σμσμσμσμσμn n a n n b n n b n n Xn n a P b X a P nk knk k -Φ--Φ≈-≤-≤-=≤≤∑∑==1、总体和样本总体X 的分布函数)(x F 样本),(21n X X X 的联合分布为)(),(121k nk n x F x x x F =∏=2、统计量(1)样本平均值:∑==ni i X n X 11(2)样本方差:∑∑==--=--=ni i ni i X n X n X X n S 122122)(11)(11(3)样本标准差:∑=--=ni i X X n S 12)(11(4)样本k 阶原点距: 2,1,11==∑=kXn A ni ki k(5)样本k 阶中心距:∑==-==ni k ik k k X XnM B 13,2,)(1(6)次序统计量:设样本),(21n X X X 的观察值),(21n x x x ,将n x x x 21,按照由小到大的次序重新排列,得到)()2()1(n x x x ≤≤≤ ,记取值为)(i x 的样本分量为)(i X ,则称)()2()1(n X X X ≤≤≤ 为样本),(21n X X X 的次序统计量。
第一章P(A+B)=P(A)+P(B)- P(AB)特别地,当A 、B 互斥时, P(A+B)=P(A)+P(B) 条件概率公式概率的乘法公式全概率公式:从原因计算结果Bayes 公式:从结果找原因第二章二项分布(Bernoulli 分布)——X~B(n,p)泊松分布——X~P(λ)概率密度函数怎样计算概率均匀分布X~U(a,b) 指数分布X~Exp (θ)分布函数对离散型随机变量对连续型随机变量 分布函数与密度函数的重要关系: 二元随机变量及其边缘分布分布规律的描述方法联合密度函数联合分布函数联合密度与边缘密度离散型随机变量的独立性连续型随机变量的独立性第三章数学期望离散型随机变量,数学期望定义连续型随机变量,数学期望定义● E(a)=a ,其中a 为常数● E(a+bX)=a+bE(X),其中a 、b 为常数● E(X+Y)=E(X)+E(Y),X 、Y 为任意随机变量随机变量g(X)的数学期望常用公式方差 定义式常用计算式常用公式)()()|(B P AB P B A P =)|()()(B A P B P AB P =)|()(A B P A P =∑==n k k k B A P B P A P 1)|()()(∑==nk k k i i k B A P B P B A P B P A B P 1)|()()|()()|(),...,1,0()1()(n k p p C k X P k n k k n =-==-,,...)1,0(!)(===-k e k k X P k,λλ1)(=⎰+∞∞-dx x f )(b X a P ≤≤⎰=≤≤badxx f b X a P )()()0(1)(/≥=-x e x f x θθ∑≤==≤=xk k X P x X P x F )()()(⎰∞-=≤=x dt t f x X P x F )()()(⎰∞-=≤=x dt t f x X P x F )()()(),(y x f ),(y x F 0),(≥y x f 1),(=⎰⎰+∞∞-+∞∞-dxdy y x f 1),(0≤≤y x F },{),(y Y x X P y x F ≤≤=⎰+∞∞-=dyy x f x f X ),()(⎰+∞∞-=dxy x f y f Y ),()(}{}{},{j Y P i X P j Y i X P =====)()(),(y f x f y x f Y X =∑+∞-∞=⋅=k kkP xX E )(⎰+∞∞-⋅=dx x f x X E )()(∑=k kk p x g X g E )())((∑∑=i j ij i px X E )(dxdy y x xf X E ⎰⎰=),()()()()(Y E X E Y X E +=+∑∑=i jijj i p y x XY E )(dxdy y x xyf XY E ⎰⎰=),()()()()(,Y E X E XY E Y X =独立时与当()⎰+∞∞-⋅-=dx x f X E x X D )()()(2[]22)()()(X E X E X D -=)(1)(b x a ab x f ≤≤-=)()('x f x F =当X 、Y 相互独立时:方差的性质D(a)=0,其中a 为常数D(a+bX)=b2D(X),其中a 、b 为常数当X 、Y 相互独立时,D(X+Y)=D(X)+D(Y) 协方差与相关系数协方差的性质独立与相关独立必定不相关 相关必定不独立 不相关不一定独立第四章 正态分布标准正态分布的概率计算 标准正态分布的概率计算公式)()()(a a Z P a Z P Φ=<=≤)(1)()(a a Z P a Z P Φ-=>=≥)()()(a b b Z a P Φ-Φ=≤≤1)(2)()()(-Φ=-Φ-Φ=≤≤-a a a a Z a P一般正态分布的概率计算一般正态分布的概率计算公式第五章 卡方分布t 分布F 分布正态总体条件下 样本均值的分布:样本方差的分布:两个正态总体的方差之比第六章点估计:参数的估计值为一个常数 矩估计 最大似然估计似然函数均值的区间估计——大样本结果))}())(({(2)()()(Y E Y X E X E Y D X D Y X D --++=+)()()(Y D X D Y X D +=+)()()(),(Y E X E XY E Y X Cov -=)()(),(Y D X D Y X Cov XY =ρ[][]{})()()()()(Y E X E XY E Y E Y X E X E -=--())()()(),(22X D X E X E X X Cov =-=),(),(Y X abCov bY aX Cov =),(),(),(Z Y Cov Z X Cov Z Y X Cov +=+),(~2σμN X 222)(21)(σμσπ--=x ex f 2)(,)(σμ==X D X E )(1)(a a -Φ-=Φ)1,0(~),(~2N X Z N X σμσμ-=⇔)()()(σμ-Φ=<=≤a a X P a X P )(1)()(σμ-Φ-=>=≥a a X P a X P )()()(σμσμ-Φ--Φ=≤≤a b b X a P )(~)1,0(~212n X N X n i i χ∑=,则若())(~1),,(~21222n Y N Y ni i χμσσμ∑=-则若),(~//),(~),(~21212212n n F n V n U n V n U 则若χχ),(~2nN X σμ)1,0(~/N nX σμ-)1(~)1(222--n S n χσ)1(~/--n t ns X μ)1,1(~//2122212221--n n F S S σσ);(1θi n i x f L ∏==);(1θi ni x p L ∏==则若),(~),1,0(~2n Y N X χ)(~/n t n Y X正态总体方差的区间估计两个正态总体均值差的置信区间大样本或正态小样本且方差已知 两个正态总体方差比的置信区间第七章假设检验的步骤① 根据具体问题提出原假设H0和备择假设H1 ② 根据假设选择检验统计量,并计算检验统计值 ③ 看检验统计值是否落在拒绝域,若落在拒绝域则拒绝原假设,否则就不拒绝原假设。
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概率论与数理统计公式集锦HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】概率论与数理统计公式集锦一、随机事件与概率二、随机变量及其分布1、分布函数2、离散型随机变量及其分布3、续型随机变量及其分布4、随机变量函数Y=g(X)的分布 离散型:()(),1,2,j ii j g x y P Y y p i ====∑,连续型:①分布函数法,②公式法()(())()(())Y X f y f h y h y x h y '=⋅=单调三、多维随机变量及其分布1、离散型二维随机变量及其分布 分布律:(,),,1,2,i j ij P Xx Y y p i j ====分布函数(,)i i ijx x y yF X Y p ≤≤=∑∑边缘分布律:()i i ij jp P X x p ⋅===∑ ()j j ij ip P Y y p ⋅===∑条件分布律:(),1,2,ij i j jp P X x Y y i p ⋅====,(),1,2,ij j i i p P Y y X x j p ⋅====2、连续型二维随机变量及其分布①联合分布函数及性质分布函数:⎰⎰∞-∞-=xydudvv u f y x F ),(),(=P (X<=x,Y<=y )性质:2(,)(,)1,(,),F x y F f x y x y∂+∞+∞==∂∂((,))(,)GP x y G f x y dxdy ∈=⎰⎰②边缘分布函数与边缘密度函数分布函数:⎰⎰∞-+∞∞-=xX dvdu v u f x F ),()( 密度函数:⎰+∞∞-=dv v x f x f X ),()(③条件概率密度+∞<<-∞=y x f y x f x y f X X Y ,)(),()(,+∞<<-∞=x y f y x f y x f Y Y X ,)(),()( 3、随机变量的独立性随机变量X 、Y 相互独立(,)()()X Y F x y F x F y ⇔=,离散型:..ij i j p p p = ,连续型:(,)()()X Y f x y f x f y =4、二维随机变量和函数的分布 离散型:()(,)i j kk i j x y z P Z z P X x Y y +=====∑连续型:()(,)(,)Z f z f x z x dx f z y y dy +∞+∞-∞-∞=-=-⎰⎰四、随机变量的数字特征1、数学期望①定义:离散型∑+∞==1)(k k k p x X E ,连续型⎰+∞∞-=dx x xf X E )()(②性质:(),E C C =)()]([X E X E E =,)()(X CE CX E =,)()()(Y E X E Y X E ±=±b X aE b aX E ±=±)()( ,当X 、Y 相互独立时:)()()(Y E X E XY E =2、方差①定义:222()[(())]()()D X E X E X E X E X =-=-②性质:0)(=C D ,)()(2X D a b aX D =±,),(2)()()(Y X Cov Y D X D Y X D ±+=±当X 、Y 相互独立时:)()()(Y D X D Y X D +=±3、协方差与相关系数①协方差:(,)()()()Cov X Y E XY E X E Y =-,当X 、Y 相互独立时:0),(=Y X Cov ②相关系数:XY ρ,当X 、Y 相互独立时:0=XY ρ(X,Y 不相关)③协方差和相关系数的性质:)(),(X D X X Cov =,),(),(X Y Cov Y X Cov =),(),(),(2121Y X Cov Y X Cov Y X X Cov +=+,),(),(Y X abCov d bY c aX Cov =++4、常见随机变量分布的数学期望和方差五、大数定律与中心极限定理1、切比雪夫不等式若,)(,)(2σμ==X D X E 对于任意0>ε有2)(})({εεX D X E X P ≤≥-2、大数定律: ①切比雪夫大数定律:若n X X 1相互独立,2)(,)(i i i i X D X E σμ==且C i ≤2σ,则:∑∑==∞→−→−ni iPni i n X E nX n11)(),(11②伯努利大数定律:设n A 是n 次独立试验中事件A 发生的次数,p 是事件A 在每次试验中发生的概率,则0ε∀>,有:lim 1A n n P p n ε→∞⎛⎫-<= ⎪⎝⎭③辛钦大数定律:若1,,n X X 独立同分布,且μ=)(i X E ,则μ∞→=−→−∑n P ni iXn113、中心极限定理①列维—林德伯格中心极限定理:独立同分布的随机变量(1,2,)i X i =,均值为μ,方差为02>σ,当n充分大时有:1((0,1)~nn k k Y X n N μ==-−−→∑ ②棣莫弗—拉普拉斯中心极限定理:随机变量),(~p n B X ,则对任意x 有:③近似计算:1()nk k P a X b =≤≤≈Φ-Φ∑ 概率论与数理统计公式整理1、总体和样本的分布函数 设总体()XF x ,则样本的联合分布函数)(),(121k nk n x F x x x F =∏=2、统计量样本均值:∑==ni i X nX 11,样本方差:∑∑==--=--=ni i ni i X n X n X X n S 122122)(11)(11 样本标准差:∑=--=ni i X X n S 12)(11 ,样本k 阶原点距: 2,1,11==∑=kXnA ni ki k样本k 阶中心距:11(),1,2,3n k k i i B X X k n ==-=∑3、三大抽样分布(1)2χ分布:设随机变量(0,1)i X N (1,2,,)i n =且相互独立,则称统计量222212n X X X ++=χ服从自由度为n 的2χ分布,记为)(~22n χχ性质:①n n D n n E 2)]([,)]([22==χχ②设)(~),(~22n Y m X χχ且相互独立,则)(~2n m Y X ++χ(2)t 分布:设随机变量)(~),1,0(~2n Y N X χ,且X 与Y 独立,则称统计量:nY X T =服从自由度为n 的t 分布,记为)(~n t T性质:①()0(1),()(2)2n E T n D T n n =>=>-②22lim ()()x n n f x x ϕ-→∞== (3)F 分布:设随机变量22~(),~()X m Y n χχ,且X 与Y 独立,则称统计量(,)X mF m n Y n=服从第一自由度为m ,第二自由度为n 的F 分布,记为~(,)F F m n ,性质:设~(,)F F m n ,则1~(,)F n m F七、参数估计1.参数估计①定义:用12(,,,)n X X X θ∧估计总体参数θ,称12(,,,)n X X X θ∧为θ的估计量,相应的12(,,,)n x x x θ∧为总体θ的估计值。
第1章随机事件及其概率
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次试验是重复进行的,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 发生与否与其他次试验A 发生与否是互不影响的。
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,则A 发生的概率为q p =-1,用)(k P n 表示n 重伯努利试验中A 出现)0(n k k ≤≤次的概率,
k n k k
n n q p k P C -=)(,n k ,,2,1,0 =。
第二章 随机变量及其分布
第三章二维随机变量及其分布
第四章随机变量的数字特征
第五章大数定律和中心极限定理
第六章样本及抽样分布
第七章参数估计
第八章假设检验
单正态总体均值和方差的假设检验。
概率论与数理统计公式整理一、概率论公式:1.加法公式:P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(A∩B)2.乘法公式:P(A∩B)=P(A)×P(B,A)其中,P(A)和P(B)表示事件A和B的概率,P(B,A)表示已知事件A发生的条件下事件B发生的概率。
3.全概率公式:P(A)=∑[P(A,B(i))×P(B(i))]其中,B(i)表示互斥事件组,且它们的概率之和为14.贝叶斯公式:P(B(j),A)=P(A,B(j))×P(B(j))/∑[P(A,B(i))×P(B(i))]其中,P(B(j),A)表示已知事件A发生的条件下事件B(j)发生的概率。
5.期望值公式:E(X)=∑[x×P(X=x)]其中,X为一个随机变量,x为X的取值,P(X=x)为X等于x的概率。
6.方差公式:Var(X) = E[(X-E(X))^2]其中,Var(X)表示随机变量X的方差,E(X)表示X的期望值。
二、数理统计公式:1.样本均值公式:样本均值 = (x1 + x2 + ... + xn)/n其中,x1、x2、..、xn为样本中的观测值,n为样本容量。
2.样本方差公式(无偏估计):样本方差 = [(x1-样本均值)^2 + (x2-样本均值)^2 + ... + (xn-样本均值)^2]/(n-1)3.样本标准差公式(无偏估计):样本标准差=样本方差的平方根4.正态分布的标准化公式:Z=(X-μ)/σ其中,X为一个正态随机变量,μ为其均值,σ为其标准差,Z为标准正态分布的变量。
5.正态分布的累积分布函数:P(X≤x)=Φ((x-μ)/σ)其中,Φ表示标准正态分布的累积分布函数。
6.样本之间的协方差公式:Cov(X,Y) = ∑[(x(i)-X均值) × (y(i)-Y均值)]/(n-1)其中,X、Y为两个随机变量,x(i)、y(i)为X、Y的观测值,X均值、Y均值分别为X、Y的样本均值,n为样本容量。
概率论和数理统计公式集锦一、随机事件与概率公式名称 公式表达式德摩根公式 B A B A =,B A B A =古典概型 ()m A P A n ==包含的基本事件数基本事件总数 几何概型 ()()()A P A μμ=Ω,其中μ为几何度量(长度、面积、体积) 求逆公式 )(1)(A P A P -=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)减法公式 P(A-B)=P(A)-P(AB),B A ⊂时P(A-B)=P(A)-P(B) 条件概率公式 与乘法公式)()()(A P AB P A B P =()()()()()P ABP A P B A P B P A B ==()()()()P ABC P A P B A P C AB = 全概率公式1()()()ni i i P A P B P A B ==∑贝叶斯公式 (逆概率公式) 1()()()()()i i i niii P B P A B P B A P B P A B ==∑两个事件 相互独立()()()P AB P A P B =;()()P B A P B =;)()(A B P A B P =;二、随机变量及其分布1、分布函数()()(),()()()()k k x xx P X x F x P X x P a X b F b F a f t dt ≤-∞⎧=⎪=≤=<≤=-⎨⎪⎩∑⎰ 2、离散型随机变量及其分布分布名称 分布律 0–1分布(1,)X b p1,0,)1()(1=-==-k p p k X P k k二项分布 (,)X b n p n k p p C k X P k n kk n ,,1,0,)1()( =-==-泊松分布 ()X P λ(),0,1,2,!kP X k e k k λλ-===3、续型随机变量及其分布分布名称 密度函数 分布函数均匀分布 (,)X U a b ⎪⎩⎪⎨⎧<<-=其他,0,1)(b x a ab x f 0,(),1,<⎧⎪-⎪=≤<⎨-⎪≥⎪⎩x a x a F x a x bb ax b分布名称 密度函数分布函数指数分布 ()X e λ ⎪⎩⎪⎨⎧≤>=-0,00,)(x x e x f x λλ⎪⎩⎪⎨⎧≤>-=-0,00,1)(x x e x F x λ 正态分布2(,)XN μσ22()21()2μσπσ--=-∞<<+∞x f x ex22()21()d 2μσπσ---∞=⎰t xF x et标准正态分布(0,1)X N221()2ϕπ-=-∞<<+∞x x ex2121()2t xx edt π--∞Φ=⎰4、随机变量函数Y=g(X)的分布 离散型:()(),1,2,j ii j g x y P Y y p i ====∑,连续型:①分布函数法,②公式法()(())()(())Y X f y f h y h y x h y '=⋅=单调三、多维随机变量及其分布1、离散型二维随机变量及其分布分布律:(,),,1,2,i j ij P X x Y y p i j ====分布函数(,)i i ijx x y yF X Y p≤≤=∑∑边缘分布律:()i i ijjp P X x p ⋅===∑ ()j j ij ip P Y y p ⋅===∑条件分布律:(),1,2,ij i j jp P X x Y y i p ⋅====,(),1,2,ij j i i p P Y y X x j p ⋅====2、连续型二维随机变量及其分布 ①分布函数及性质 分布函数:⎰⎰∞-∞-=x ydudv v u f y x F ),(),(性质:2(,)(,)1,(,),F x y F f x y x y ∂+∞+∞==∂∂((,))(,)GP x y G f x y dxdy ∈=⎰⎰②边缘分布函数与边缘密度函数 分布函数:⎰⎰∞-+∞∞-=x X dvdu v u f x F ),()( 密度函数:⎰+∞∞-=dv v x f x f X ),()( ⎰⎰∞-+∞∞-=yYdudv v u f y F ),()( ⎰+∞∞-=du y u f y f Y),()(③条件概率密度+∞<<-∞=y x f y x f x y f X X Y ,)(),()(,+∞<<-∞=x y f y x f y x f Y Y X ,)(),()( 3、随机变量的独立性随机变量X 、Y 相互独立(,)()()X Y F x y F x F y ⇔=, 离散型:..ij i j p p p = ,连续型:(,)()()X Y f x y f x f y = 4、二维随机变量和函数的分布离散型:()(,)i j kk i j x y z P Z z P X x Y y +=====∑连续型:()(,)(,)Z f z f x z x dx f z y y dy +∞+∞-∞-∞=-=-⎰⎰四、随机变量的数字特征1、数学期望①定义:离散型∑+∞==1)(k k kp xX E ,连续型⎰+∞∞-=dx x xf X E )()(②性质:(),E C C =)()]([X E X E E =,)()(X CE CX E =,)()()(Y E X E Y X E ±=± b X aE b aX E ±=±)()( ,当X 、Y 相互独立时:)()()(Y E X E XY E = 2、方差①定义:222()[(())]()()D X E X E X E X E X =-=-②性质:0)(=C D ,)()(2X D a b aX D =±,),(2)()()(Y X Cov Y D X D Y X D ±+=± 当X 、Y 相互独立时:)()()(Y D X D Y X D +=± 3、协方差与相关系数①协方差:(,)()()()Cov X Y E XY E X E Y =-,当X 、Y 相互独立时:0),(=Y X Cov ②相关系数: (,)()()XYCov X Y D X D Y ρ=,当X 、Y 相互独立时:0=XYρ(X,Y 不相关)③协方差和相关系数的性质:)(),(X D X X Cov =,),(),(X Y Cov Y X Cov = ),(),(),(2121Y X Cov Y X Cov Y X X Cov +=+,),(),(Y X abCov d bY c aX Cov =++ 4、常见随机变量分布的数学期望和方差分布 数学期望 方差 0-1分布),1(p b p p(1-p) 二项分布),(p n b np np(1-p)泊松分布)(λP λ λ均匀分布),(b a U 2ba + 12)(2a b - 正态分布),(2σμNμ2σ指数分布)(λeλ121λ五、大数定律与中心极限定理1、切比雪夫不等式若,)(,)(2σμ==X D X E 对于任意0>ε有2)(})({εεX D X E X P ≤≥-2、大数定律: ①切比雪夫大数定律:若n X X 1相互独立,2)(,)(i i i i X D X E σμ==且C i ≤2σ,则:∑∑==∞→−→−ni iPni i n X E nX n11)(),(11②伯努利大数定律:设n A 是n 次独立试验中事件A 发生的次数,p 是事件A 在每次试验中发生的概率,则0ε∀>,有:lim 1A n n P p n ε→∞⎛⎫-<=⎪⎝⎭③辛钦大数定律:若1,,n X X 独立同分布,且μ=)(i X E ,则μ∞→=−→−∑n P ni iXn113、中心极限定理①列维—林德伯格中心极限定理:独立同分布的随机变量(1,2,)i X i =,均值为μ,方差为02>σ,当n 充分大时有:1()(0,1)~nn k k Y X n n N μσ==-−−→∑ ②棣莫弗—拉普拉斯中心极限定理:随机变量),(~p n B X ,则对任意x 有:221lim {}()(1)2t xn X np P x e dt x np p π--∞→∞-≤==Φ-⎰③近似计算:1()()()nk k b n a n P a X b n n μμσσ=--≤≤≈Φ-Φ∑六、数理统计的基本概念1、总体和样本的分布函数 设总体()X F x ,则样本的联合分布函数)(),(121k nk n x F x x x F =∏=2、统计量 样本均值:∑==ni i X nX 11,样本方差:∑∑==--=--=ni i ni i X n X n X X n S 122122)(11)(11 样本标准差:∑=--=ni i X X n S 12)(11 ,样本k 阶原点距: 2,1,11==∑=kXn A ni ki k样本k 阶中心距:11(),1,2,3nk k i i B X X k n ==-=∑3、三大抽样分布(1)2χ分布:设随机变量(0,1)iX N (1,2,,)i n =且相互独立,则称统计量222212nX X X ++=χ服从自由度为n 的2χ分布,记为)(~22n χχ 性质:①n n D n n E 2)]([,)]([22==χχ②设)(~),(~22n Y m X χχ且相互独立,则)(~2n m Y X ++χ(2)t 分布:设随机变量)(~),1,0(~2n Y N X χ,且X 与Y 独立,则称统计量:nY X T =服从自由度为n 的t 分布,记为)(~n t T性质:①()0(1),()(2)2n E T n D T n n =>=>-②221lim ()()2x n n f x x eϕπ-→∞==(3)F 分布:设随机变量22~(),~()X m Y n χχ,且X 与Y 独立,则称统计量(,)X mF m n Y n=服从第一自由度为m ,第二自由度为n 的F 分布,记为~(,)F F m n ,性质:设~(,)FF m n ,则1~(,)F n m F七、参数估计1.参数估计①定义:用12(,,,)n X X X θ∧L 估计总体参数θ,称12(,,,)n X X X θ∧L 为θ的估计量,相应的12(,,,)n x x x θ∧为总体θ的估计值。