《概率論與數理統計》復習提要
第一章
隨機事件與概率
1.事件的關(guān)系
? ? ? ? ? ? ? AB A B A AB B A B A
2.運算規則 (1)
BA AB A B B A ? ? ? ?
(2)
) ( ) (
) ( ) ( BC A C AB C B A C B A ? ? ? ? ? ?
?。?)
) )( ( ) (
) ( ) ( ) ( C B C A C AB BC AC C B A ? ? ? ? ? ? ?
?。?)
B A AB B A B A ? ? ? ?
3.概率 ) (A P 滿(mǎn)足的三條公理及性質(zhì):
?。?)
1 ) ( 0 ? ? A P
(2)
1 ) ( ? ? P
?。?)對互不相容的事件nA A A , , ,2 1? ,有?? ??nkknkkA P A P1 1) ( ) ( ?
?。?n 可以取 ? )
?。?)
0 ) ( ? ? P
?。?)
) ( 1 ) ( A P A P ? ?
(6)
) ( ) ( ) ( AB P A P B A P ? ? ? ,若 B A ? ,則 ) ( ) ( ) ( A P B P A B P ? ? ? , ) ( ) ( B P A P ?
?。?)
) ( ) ( ) ( ) ( AB P B P A P B A P ? ? ? ?
?。?)
) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ABC P BC P AC P AB P C P B P A P C B A P ? ? ? ? ? ? ? ? ?
4.古典概型:基本事件有限且等可能 5.幾何概率 6.條件概率 (1)
定義:若 0 ) ( ? B P ,則) () () | (B PAB PB A P ?
?。?)
乘法公式:
) | ( ) ( ) ( B A P B P AB P ?
若nB B B ? , ,2 1為完備事件組, 0 ) ( ?iB P ,則有 (3)
全概率公式:
???nii iB A P B P A P1) | ( ) ( ) (
?。?)
Bayes 公式:
???nii ik kkB A P B PB A P B PA B P1) | ( ) () | ( ) () | (
7.事件的獨立性:
B A
, 獨立 ) ( ) ( ) ( B P A P AB P ? ?
(注意獨立性的應用)
第二章 隨機變量與概率分布 1. 離散隨機變量:取有限或可列個(gè)值,i ip x X P ? ? ) ( 滿(mǎn)足(1)
0 ?ip ,(2)
?iip =1
(3)對任意 R D ? ,??? ?D x iiip D X P :) (
2. 連續隨機變量:具有概率密度函數 ) (x f ,滿(mǎn)足(1)
1 ) (
, 0 ) (-? ?????dx x f x f ; (2)?? ? ?badx x f b X a P ) ( ) ( ;(3)對任意 R a? , 0 ) ( ? ? a X P
3. 幾個(gè)常用隨機變量 名稱(chēng)與記號 分布列或密度 數學(xué)期望 方差 兩點(diǎn)分布 ) , 1 ( p B
p X P ? ? ) 1 ( , p q X P ? ? ? ? 1 ) 0 (
p
pq
二項式分布 ) , ( p n B
n k q p C k X Pk n k kn? , 2 , 1 , 0 , ) ( ? ? ??, np
npq
Poisson 分布 ) ( ? P
? , 2 , 1 , 0 ,!) ( ? ? ??kke k X Pk?? ?
?
幾何分布 ) (p G
? , 2 , 1
, ) (1? ? ??k p q k X Pk p1 2pq 均勻分布 ) , ( b a U
b x aa bx f ? ???
,1) ( , 2b a ? 12) (2a b ? 指數分布 ) ( ? E
0
, ) ( ? ??x e x fx ??
?1 21? 正態(tài)分布 ) , (2? ? N
222) ( 21) (??? ????xe x f
?
2?
4. 分布函數
) ( ) ( x X P x F ? ? ,具有以下性質(zhì)
?。?)
1 ) (
, 0 ) ( ? ?? ? ?? F F ;(2)單調非降;(3)右連續;
?。?)
) ( ) ( ) ( a F b F b X a P ? ? ? ? ,特別 ) ( 1 ) ( a F a X P ? ? ? ;
?。?)對離散隨機變量,???x x iiip x F :) ( ;
?。?)對連續隨機變量,? ???xdt t f x F ) ( ) ( 為連續函數,且在 ) (x f 連續點(diǎn)上, ) ( ) ("x f x F ?
5. 正態(tài)分布的概率計算
以 ) (x ? 記標準正態(tài)分布 ) 1 , 0 ( N 的分布函數,則有
?。?)
5 . 0 ) 0 ( ? ? ;(2)
) ( 1 ) ( x x ? ? ? ? ? ;(3)若 ) , ( ~2? ? N X ,則 ) ( ) (?? ?? ?xx F ;
?。?)以?u 記標準正態(tài)分布 ) 1 , 0 ( N 的上側 ? 分位數,則 ) ( 1 ) (? ?? u u X P ? ? ? ? ?
6. 隨機變量的函數
) (X g Y ?
(1)離散時(shí),求 Y 的值,將相同的概率相加;
?。?)
X 連續, ) (x g 在 X 的取值范圍內嚴格單調,且有一階連續導數,則 | )) ( ( | )) ( ( ) (" 1 1y g y g f y fX Y? ?? ,若不單調,先求分布函數,再求導。
第三章
隨機向量
1. 二維離散隨機向量,聯(lián)合分布列ij j ip y Y x X P ? ? ? ) , ( ,邊緣分布列?? ?i ip x X P ) ( ,j jp y Y P?? ? ) ( 有 (1)
0 ?ijp ;(2)
? ?ijijp 1 ;(3)???jij ip p ,???iij jp p
2. 二維連續隨機向量,聯(lián)合密度 ) , ( y x f ,邊緣密度 ) (
), ( y f x fY X,有
?。?)
0 ) , ( ? y x f ;(2)
? ???? ???? ??1 ) , ( y x f ;(3)??? ?Gdxdy y x f G Y X P ) , ( ) ) , (( ;
?。?)???? ?? dy y x f x f X ) , ( ) ( ,???? ?? dx y x f y f Y ) , ( ) (
3. 二維均勻分布???????其它
0, ) , ( ,) (1) , (G y xG my x f ,其中 ) (G m 為 G 的面積 4. 二 維 正 態(tài) 分 布 ) , , , , ( ~ )
, (2221 2 1? ? ? ? ? N Y X , 其 密 度 函 數 ( 牢 記 五 個(gè) 參 數 的 含 義 )???????????????? ??? ???????22222 12 12121222 1) ( ) )( (2) () 1 ( 21exp1 21) , (??? ?? ?????? ? ??y y x xy x f 且) , ( ~
), , ( ~22 221 1? ? ? ? N Y N X ;
5. 二維隨機向量的分布函數 ) , ( ) , ( y Y x X P y x F ? ? ? 有 (1)關(guān)于 y x, 單調非降;(2)關(guān)于 y x, 右連續; (3)
0 ) , ( ) , ( ) , ( ? ?? ?? ? ?? ? ?? F y F x F ; (4)
1 ) , ( ? ?? ?? F , ) ( ) , ( x F x FX? ?? , ) ( ) , ( y F y FY? ?? ;
?。?)
) , ( ) , ( ) , ( ) , ( )
, (1 1 1 2 2 1 2 2 2 1 2 1y x F y x F y x F y x F y Y y x X x P ? ? ? ? ? ? ? ? ;
?。?)對二維連續隨機向量,y xy x Fy x f? ???) , () , (2 6.隨機變量的獨立性
Y X, 獨立 ) ( ) ( ) , ( y F x F y x FY X? ?
?。?)
離散時(shí) Y X, 獨立j i ijp p p? ?? ?
?。?)
連續時(shí) Y X, 獨立 ) ( ) ( ) , ( y f x f y x fY X? ?
?。?)
二維正態(tài)分布 Y X, 獨立 0 ? ? ? ,且 ) , ( ~2221 2 1? ? ? ? ? ? ? N Y X
7.隨機變量的函數分布 (1)
和的分布
Y X Z ? ? 的密度? ???? ???? ?? ? ? ? dx x z x f dy y y z f z f Z ) , ( ) , ( ) (
?。?)
最大最小分布 第四章 隨機變量的數字特征 1.期望 (1) 離散時(shí) ??ii i px X E ) ( ,??ii ip x g X g E ) ( )) ( (
??;
(2) 連續時(shí)???? ?? dx x xf X E ) ( ) ( ,???? ?? dx x f x g X g E ) ( ) ( )) ( ( ; (3) 二維時(shí)??j iij j ip y x g Y X g E,) , ( )) , ( ( , dy dx y x f y x g Y X g E? ???? ???? ?? ) , ( ) , ( )) , ( (
(4) C C E ? ) ( ;(5)
) ( ) ( X CE CX E ? ; (6)
) ( ) ( ) ( Y E X E Y X E ? ? ? ; (7)
Y X, 獨立時(shí), ) ( ) ( ) ( Y E X E XY E ?
2.方差 (1)方差2 2 2) ( ) ( )) ( ( ) ( EX X E X E X E X D ? ? ? ? ,標準差 ) ( ) ( X D X ? ? ; (2)
) ( ) (
, 0 ) ( X D C X D C D ? ? ? ; (3)
) ( ) (2X D C CX D ? ; (4)
Y X, 獨立時(shí), ) ( ) ( ) ( Y D X D Y X D ? ? ?
3.協(xié)方差 (1)
) ( ) ( ) ( ))] ( ))( ( [( ) , ( Y E X E XY E Y E Y X E X E Y X Cov ? ? ? ? ? ; (2)
) , ( ) , (
), , ( ) , ( Y X abCov bY aX Cov X Y Cov Y X Cov ? ? ; (3)
) , ( ) , ( ) , (2 1 2 1Y X Cov Y X Cov Y X X Cov ? ? ? ; (4)
0 ) , ( ? Y X Cov 時(shí),稱(chēng) Y X, 不相關(guān),獨立 ? 不相關(guān),反之不成立,但正態(tài)時(shí)等價(jià); (5)
) , ( 2 ) ( ) ( ) ( Y X Cov Y D X D Y X D ? ? ? ?
4.相關(guān)系數
) ( ) () , (Y XY X CovXY? ?? ? ;有 1 | | ?XY? , 1 ) (
, , 1 | | ? ? ? ? ? ? b aX Y P b aXY?
5. k
階原點(diǎn)矩 ) (kkX E ? ? , k
階中心矩kkX E X E )) ( ( ? ? ?