大学概率论必背公式
- 格式:pdf
- 大小:2.30 MB
- 文档页数:24
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P(X 乞b) =F(b) P(a :: X 冬b) = F(b) _ F(a)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 P i =P(X =X i )二% P(X = xi ,丫二 yj ) = ' pij pj =P( Y=yj )=' P(X 二 X j , 丫二 yj )=' pij j j离散型二维随机变量条件分布P(X =X j ,Y =yj )pij…= P(X =X j Y =y j ),i=1,2jP(丫 =yj )P j P(X=X j ,Y=y j )p j2、 P i j P ji3、x yf(u,v)dvdu4、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: F x (x) = [「f(u,v)dvdu 边缘密度函数:f x (x)二.-^o a-bof(u,y)du*^0.■bof (x, v)y ■:: F y (y)f (u,v)dudv f Y (y)二 5、二维随机变量的条件分布fYx (yx)二■■■■■y < fxY (xy)二<x ::: ■::x Y四、随机变量的数字特征1、数学期望离散型随机变量:E(X)=.;「X k P k连续型随机变量:E(X)二=xf(x)dx2、数学期望的性质(1)E(C) =C,C为常数E[E(X)] =E(X) E(CX) =CE(X)(2)E(X _Y) =E(X) _E(Y) E(aX _b) =aE(X) _b E(C^X^ ■ C n X n^C1E(X1^ ■ C n E(X n) ⑶ 若GY相互独立则:E(XY) =E(X)E(Y)(4) [E(XY)]2 <E2(X)E2(Y)3、万差:D(x) =E(X2) —E2(x)4、方差的性质(1) D(C) =0 D[D(X)] =0 D(aX _b) =a2D(X) D(X) :::E(X -C)2⑵ D(X _Y)二D(X) • D(Y) _2Cov(X,Y)若 GY相互独立则:D(X _Y)二D(X) • D(Y)5、协方差:Cov(X,Y)二E(X,Y) _E(X)E(Y)若 GY相互独立则:Cov(X,Y)=06、相关系数:认「(X,Y)〜Cov(X,丫)若GY相互独立则:认=0即GY不相关J D(X)阿石7、协方差和相关系数的性质(1)Cov(X,X) =D(X) Cov(X,Y)二Cov(Y, X)(2)Cov(X1 X2,Y) =Cov(X1,Y) Cov(X2,Y) Cov(aX c, bY • d)二abCov(X,Y)&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 E(X)-」.,D(X)=:;2,对于任意'.0 有 P{X _E(X) _ }空里^2 或 P{X _E(X) ::: }n n2、 大数定律:若X i …X n 相互独立且「时,—、• X i —D r-7 E(X i )ni 4ni二nn(1)若 X i X n 相互独立,E(X i ) =A i , D(X i ) =52且 O i 2兰M 贝y : -Z X i — 1瓦 E(X i ),(n T ©nyny1n⑵若X i …X n 相互独立同分布,且E(X j )=n 则当n 时:―、X, P> Jn y3、 中心极限定理(1) 独立同分布的中心极限定理:均值为 」,方差为C 20的独立同分布时,当n 充分 大时有:n' X k —n ・iY n = ------------------- 二 N(0,1)U n cr(2) 拉普拉斯定理:随机变量n (n =1,2 )~B( n, p)则对任意G 有:xt 2lim P { :n np兰x} = f -j^e 2dt =Q (x) x -°p(1-p) - : .2 二六、数理统计1、总体和样本n _(5) 样本 k 阶中心距:B k =Mk(X i -X)k ,^2,3'nm(1)样本平均值: n n n2X 」、X i (2)样本方差:S 2匚、(X i -X)2L' (X i 2-nx )n-1y n -1(3)样本标准差:,彳 n ns= 1v(X i-X)2(4)样本 k 阶原点距:A k X i k,k=1,2 … ,n -1^(X 1,X 2 X n )的联合分布为 F(X 1,X 2 X n )F (X k )心(3)近似计算:nP(a 乞、X k Eb) =P(生' X k -n 」■k'.nc<^n 1才一门.」:泸- nc、、..总体X 的分布函数F(X)样本 2、统计量(6)次序统计量:设样本(X1,X2…X n)的观察值凶七和,将为,X?…X.按照由小到大的次,记取值为X(i)的样本分量为X(i),则称X(1宀(2)「乞x(n) 序重新排列,得到X(1)乞X(2) <X(n)为样本(X1,X2…X n)的次序统计量。
概率论的公式大全概率论是数学中的一门重要分支,用于研究随机事件的发生概率和规律性。
下面是概率论中的一些常用公式和定理,供参考:1.基本概率公式:P(A)=n(A)/n(S)其中,P(A)表示事件A发生的概率,n(A)表示事件A发生的情况数,n(S)表示样本空间中所有事件发生的情况数。
2.加法定理:P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(A∩B)其中,P(A∪B)表示事件A或事件B发生的概率,P(A∩B)表示事件A和事件B发生的概率。
3.乘法定理:P(A∩B)=P(B,A)×P(A)其中,P(B,A)表示在事件A已经发生的条件下,事件B发生的概率。
4.互斥事件的概率:若事件A和事件B互斥(即不能同时发生),则P(A∪B)=P(A)+P(B) 5.条件概率:P(A,B)=P(A∩B)/P(B)其中,P(A,B)表示在事件B已经发生的条件下,事件A发生的概率。
6.贝叶斯定理:P(A,B)=P(B,A)×P(A)/P(B)其中,P(A,B)表示在事件B已经发生的条件下,事件A发生的概率;P(B,A)表示在事件A已经发生的条件下,事件B发生的概率。
7.全概率公式:P(A)=∑[P(A∩B_i)]其中,事件B_1,B_2,...,B_n互斥且构成样本空间,P(B_i)不为0,P(A∩B_i)表示事件A和事件B_i同时发生的概率。
8.期望值:E(X)=∑[x_i×P(X=x_i)]其中,X为随机变量,x_i为随机变量X的取值,P(X=x_i)为随机变量X取值为x_i的概率。
9.方差:Var(X) = E[(X - E(X))^2]其中,X为随机变量。
10.协方差:Cov(X, Y) = E[(X - E(X)) × (Y - E(Y))]其中,X和Y为两个随机变量。
11.独立事件的概率:若事件A和事件B独立,即P(A∩B)=P(A)×P(B)12.独立随机变量的期望值:E(XY)=E(X)×E(Y)其中,X和Y为独立随机变量。
概率论与数理统计公式大全概率论和数理统计作为数学的两个重要分支,被广泛应用于各个领域。
无论是在学术研究还是实际应用中,熟悉并掌握相关的公式是非常重要的。
本文将为您提供概率论与数理统计公式的大全,帮助您更好地理解和应用这两门学科。
一、概率论公式1. 概率公式- 概率的定义:P(A) = N(A) / N(S),其中P(A)表示事件A发生的概率,N(A)代表事件A的样本点个数,N(S)表示样本空间中的样本点总数。
- 加法法则:P(A∪B) = P(A) + P(B) - P(A∩B),其中P(A∪B)表示事件A或事件B发生的概率,P(A∩B)表示事件A和事件B同时发生的概率。
- 乘法法则:P(A∩B) = P(A) × P(B|A),其中P(B|A)表示在事件A 发生的条件下,事件B发生的概率。
2. 条件概率公式- 条件概率的定义:P(A|B) = P(A∩B) / P(B),其中P(A|B)表示在事件B发生的条件下,事件A发生的概率。
- 全概率公式:P(A) = ∑[P(Bi) × P(A|Bi)],其中Bi为样本空间的一个划分,P(Bi)表示事件Bi发生的概率,P(A|Bi)表示在事件Bi发生的条件下,事件A发生的概率。
3. 事件独立性公式- 事件A和事件B独立的定义:P(A∩B) = P(A) × P(B),即事件A和事件B同时发生的概率等于事件A发生的概率乘以事件B发生的概率。
- 事件的相互独立:若对于任意的事件A1,A2,...,An,有P(A1∩A2∩...∩An) = P(A1) × P(A2) × ... × P(An),则称事件A1,A2,...,An相互独立。
4. 随机变量- 随机变量的定义:随机变量X是样本空间到实数集的映射。
- 随机变量的分布函数:F(x) = P(X≤x),表示随机变量X小于等于x的概率。
- 随机变量的概率密度函数(连续型随机变量):f(x)是非负函数,且对于任意实数区间[a, b],有P(a≤X≤b) = ∫[a, b]f(x)dx。
概率论公式1.随机事件及其概率吸收律:AAB A A A A =⋃=∅⋃Ω=Ω⋃)( AB A A A A A =⋃⋂∅=∅⋂=Ω⋂)( )(AB A B A B A -==-反演律:B A B A =⋃ B A AB ⋃=n i i n i i A A 11=== ni in i i A A 11===2.概率的定义及其计算)(1)(A P A P -=若B A ⊂ )()()(A P B P A B P -=-⇒对任意两个事件A , B , 有 )()()(AB P B P A B P -=-加法公式:对任意两个事件A , B , 有)()()()(AB P B P A P B A P -+=⋃)()()(B P A P B A P +≤⋃)()1()()()()(2111111n n n n k j i k j i n j i j i n i i n i i A A A P A A A P A A P A P A P -≤<<≤≤<≤==-+++-=∑∑∑3.条件概率()=A B P)()(A P AB P乘法公式 ())0)(()()(>=A P A B P A P AB P()())0)(()()(12112112121>=--n n n n A A A P A A A A P A A P A P A A A P全概率公式 ∑==n i i AB P A P 1)()( )()(1i ni i B A P B P ⋅=∑=Bayes 公式)(A B P k )()(A P AB P k = ∑==n i i i k k B A P B P B A P B P 1)()()()(4.随机变量及其分布分布函数计算)()()()()(a F b F a X P b X P b X a P -=≤-≤=≤<5.离散型随机变量(1) 0 – 1 分布1,0,)1()(1=-==-k p p k X P k k(2) 二项分布 ),(p n B若P ( A ) = pn k p p C k X P k n k k n ,,1,0,)1()( =-==-*Possion 定理0lim >=∞→λn n np 有 ,2,1,0!)1(lim ==---∞→k k e p p C kk n n k n kn n λλ(3) Poisson 分布 )(λP,2,1,0,!)(===-k k e k X P kλλ6.连续型随机变量(1) 均匀分布 ),(b a U⎪⎩⎪⎨⎧<<-=其他,0,1)(b x a ab x f ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧--=1,,0)(a b a x x F(2) 指数分布 )(λE⎪⎩⎪⎨⎧>=-其他,00,)(x e x f x λλ ⎩⎨⎧≥-<=-0,10,0)(x e x x F x λ(3) 正态分布 N (m , s 2 )+∞<<∞-=--x e x f x 222)(21)(σμσπ⎰∞---=x t t e x F d 21)(222)(σμσπ*N (0,1) — 标准正态分布 +∞<<∞-=-x e x x 2221)(πϕ +∞<<∞-=Φ⎰∞--x t e x xt d 21)(22π7.多维随机变量及其分布二维随机变量( X ,Y )的分布函数⎰⎰∞-∞-=xy dvdu v u f y x F ),(),(边缘分布函数与边缘密度函数⎰⎰∞-+∞∞-=xX dvdu v u f x F ),()( ⎰+∞∞-=dv v x f x f X ),()( ⎰⎰∞-+∞∞-=y Y dudv v u f y F ),()(⎰+∞∞-=du y u f y f Y ),()(8.连续型二维随机变量(1) 区域G 上的均匀分布,U ( G ) ⎪⎩⎪⎨⎧∈=其他,0),(,1),(G y x A y x f(2)二维正态分布+∞<<-∞+∞<<∞-⨯-=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-+------y x e y x f y y x x ,121),(2222212121212)())((2)()1(21221σμσσμμρσμρρσπσ9.二维随机变量的 条件分布 0)()()(),(>=x f x y f x f y x f X X Y X 0)()()(>=y f y x f y f Y Y X Y ⎰⎰+∞∞-+∞∞-==dy y f y x f dy y x f x f Y Y X X )()(),()( ⎰⎰+∞∞-+∞∞-==dx x f x y f dx y x f y f X X Y Y )()(),()( )(y x f Y X )(),(y f y x f Y = )()()(y f x f x y f Y X X Y =)(x y f X Y )(),(x f y x f X = )()()(x f y f y x f X Y Y X =10.随机变量的数字特征数学期望 ∑+∞==1)(k k k p x X E⎰+∞∞-=dx x xf X E )()(随机变量函数的数学期望X 的 k 阶原点矩)(k X EX 的 k 阶绝对原点矩)|(|k X EX 的 k 阶中心矩)))(((k X E X E -X 的 方差)()))(((2X D X E X E =-X ,Y 的 k + l 阶混合原点矩)(l k Y X EX ,Y 的 k + l 阶混合中心矩()l k Y E Y X E X E ))(())((--X ,Y 的 二阶混合原点矩)(XY EX ,Y 的二阶混合中心矩 X ,Y 的协方差()))())(((Y E Y X E X E --X ,Y 的相关系数XY Y D X D Y E Y X E X E ρ=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--)()())())(((X 的方差D (X ) =E ((X - E (X ))2))()()(22X E X E X D -=协方差()))())(((),cov(Y E Y X E X E Y X --=)()()(Y E X E XY E -= ())()()(21Y D X D Y X D --±±= 相关系数)()(),cov(Y D X D Y X XY =ρ(注:素材和资料部分来自网络,供参考。
概率论与数理统计基本公式第一部分 概率论基本公式1、A BA B AAB; A BA(B A) 2、对偶率: AB A B ;ABA B .3、概率性率:P ( A B ) P( A) P(AB ), 特别, BA 时有:P( A B) P( A) P(B); P(A) P(B)有限可加: A 1、 A 2 为不相容事件,则 P( A 1A 2 ) P( A 1)P(A 2 )对任意两个事件有:P( AB)P( A) P( B)P( AB)4、古典概型例: n 双鞋总共 2n 只,分为 n 堆,每堆为 2只,事件 A 每堆自成一双鞋的概率 解:分堆法: C 22 n( (2n)!,自成一双为: n !,则 P( A)n!!!22n - 2) 2C2n5、条件概率P(B | A)P( AB), 称为在事件 A 条件下,事件 B 的条件概率, P( B)称为无条件概率。
P( A)乘法公式: P(AB)P(A)P(B | A) P(AB)P(B)P(A | B)全概率公式: P(B)P(A i )P(B | A i )i贝叶斯公式: P(A i | B)P( A i B)P( A i )P(B | A i )P( B) P( A j )P( B | A j )j例:有三个罐子, 1 号装有 2 红1黑共 3个球,2号装有 3红1黑 4个球,3 号装有 2 红 2黑 4 个球,某人随机从其中一罐,再从该罐中任取一个球, ( 1)求取得红球的概率; ( 2)如果取得是红球,那么是从第一个罐中取出的概率为多少?解: 设B i { 球取自 i 号罐 } , i。
{ 取得是红球 } ,由题知、、是一个完备事件(1) 1,2,3 AB 1B 2B 3由全概率公式 P( B)P( A i )P( B | A i ),依题意,有: P( A | B 1 )2;P(A|B 2)3;P(A|B 3) 1 .i342P( B 1)P(B 2 ) P( B 3 )1, P( A) 0.639.3(2)由贝叶斯公式: P(B 1 | A)P( A | B 1)P(B 1)0.348.P( A)6、独立事件( 1) P(AB)=P(A)P(B), 则称 A 、 B 独立。
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。
一、基本概率公式及分布 1、概率常用公式:P(A+B)=P(A)+P(B)-P(AB) ;P(A-B)=P(A)-P(AB) ; 如A 、B 独立,则P(AB)=P(A)P(B) ; P(A )=1-P(A) ; B 发生的前提下A 发生的概率==条件概率 :P(A|B)=P (AB )P (B );或记 : P(AB)=P(A|B)*P(B) ;2、随机变量分布律、分布函数、概率密度 分布律:离散型X 的取值是x k (k=1,2,3...), 事件X=x k 的概率为: P{X=x k }=P k , k=1,2,3...; --- 既 X 的分布律;X 的分布律也可以是上面的表格形式,二者都可以。
分布函数:F(x)=P(X ≤x ), -∞<x <+∞ ; 是概率的累积! P(x1<X<x2)=F(x2)-F(x1) ;离散型rv X; F(x)= P{X ≤x }=∑p k x k <x ;(把X<x 的概率累加) 连续型rvX ;F(x)=∫f (x )dx x −∞, f(x)称密度函数;既分布函数F(X)是密度函数f(x)和X 轴上的(-∞,x)围成的面积! 性质:F(∞)=1; F(−∞)=0;二、常用概率分布:①离散:二项分布:事件发生的概率为p,重复实验n 次,发生k 次的概率(如打靶、投篮等),记为B(n,p) P{X=k}=(n k)p k (1−p )n −k ,k=0,1,2,...n; E(X)=np,D(X)=np(1-p);②离散:泊松分布:X ~Π(λ) P{X=k}=λk e−λk !,k=0,1,2,...; E(X)=λ, D(X)=λ ;③连续型:均匀分布:X 在(a,b)上均匀分布,X ~U(a,b),则:密度函数:f(x)={1b −a,a <x <x0,其它分布函数F(x)=∫f (x )dx x−∞={0, x <x x −ab −a 1,x ≥b,a <x <x④连续型:指数分布,参数为θ,f(x)= {1θe −xθ,0<x0,其它F(x)={1−e −xθ0,x >0 ;⑤连续型:正态分布:X ~N(μ,σ2), most importment! 密度函数 f(x),表达式不用记!一定要记住对称轴x=µ, E(X)=µ,方差D(X)=σ2; 当µ=0,σ2=1时,N(0,1)称标准正态,图形为:分布函数F(x)为密度函数f(x)从(-∞,x)围成的面积。