《概率论与数理统计》课程复习资料1.古典概型中计算概率用到的基本的计数方法。
古典概型例子摸球模型例1:袋中有a个白球,b个黑球,从中接连任意取出m(m≤a+b)个球,且每次取出的球不再放回去,求第m次取出的球是白球的概率;例2:袋中有a个白球,b个黑球,c个红球,从中任意取出m(m≤a+b)个球,求取出的m 个球中有k1(≤a) 个白球、k2(≤b) 个黑球、k3(≤c) 个红球(k1+k2+k3=m)的概率.占位模型例:n个质点在N个格子中的分布问题.设有n个不同质点,每个质点都以概率1/N落入N个格子(N≥n)的任一个之中,求下列事件的概率:(1) A={指定n个格子中各有一个质点};(2) B={任意n个格子中各有一个质点};(3) C={指定的一个格子中恰有m(m≤n)个质点}.抽数模型例:在0~9十个整数中任取四个,能排成一个四位偶数的概率是多少?2.概率的基本性质、条件概率、加法、乘法公式的应用;掌握事件独立性的概念及性质。
如对于事件A,B,A或B,已知P(A),P(B),P(AB),P(A B),P(A|B),P(B|A)以及换为A或B之中的几个,求另外几个。
例1:事件A与B相互独立,且P(A)=0.5,P(B)=0.6,求:P(AB),P(A-B),P(A B)例2:若P(A)=0.4,P(B)=0.7,P(AB)=0.3,求:P(A-B),P(A B),)|AP,)(B(BPA||P,)(BA3.准确地选择和运用全概率公式与贝叶斯公式。
若已知导致事件A发生(或者是能与事件A同时发生)的几个互斥的事件B i,i=1,2,…,n,…的概率P(B i) ,以及B i发生的条件下事件A发生的条件概率P(A|B i),求事件A发生的概率P(A)以及A发生的条件下事件B i发生的条件概率P(B i| A)。
例:玻璃杯成箱出售,每箱20只。
假设各箱含0、1、2只残次品的概率相应为0.8、0.1和0.1,某顾客欲购买一箱玻璃杯,在购买时,售货员随意取一箱,而顾客随机地察看4只,若无残次品,则买下该箱玻璃杯,否则退回。
试求:(1)顾客买下该箱的概率;(2)在顾客买下的该箱中,没有残次品的概率。
4.一维、二维离散型随机变量的分布律,连续型随机变量的密度函数性质的运用。
分布中待定参数的确定,分布律、密度函数与分布函数的关系,联合分布与边缘分布、条件分布的关系,求数学期望、方差、协方差、相关系数,求函数的分布律、密度函数及期望和方差。
(1)已知一维离散型随机变量X的分布律P(X=x i)=p i,i=1,2,…,n,…确定参数求概率P(a<X<b)求分布函数F(x)求期望E(X),方差D(X)求函数Y=g(X)的分布律及期望E[g(X)]例:随机变量X的分布律为.确定参数k求概率P(0<X<3),}3P<X1{<求分布函数F(x)求期望E(X),方差D(X)求函数2)3(-=X Y 的分布律及期望2)3(-X E(2)已知一维连续型随机变量X 的密度函数f (x ) 确定参数求概率P (a <X <b ) 求分布函数F (x )求期望E (X ),方差D (X )求函数Y =g (X )的密度函数及期望E [g (X )]例:已知随机变量X 的概率密度为()⎩⎨⎧<<=其他0202x kx x f ,确定参数k求概率}31{<<X P 求分布函数F (x )求期望E (X ),方差D (X )求函数X Y =的密度及期望)(X E (3)已知二维离散型随机变量(X ,Y )的联合分布律P (X =x i ,Y =y j )=p ij ,i =1,2,…,m ,…;j =1,2,…,n ,… 确定参数求概率P {(X ,Y )∈G }求边缘分布律P (X =x i )=p i.,i =1,2,…,m ,…;P (Y =y j )=p .j , j =1,2,…,n ,… 求条件分布律P (X =x i |Y =y j ),i =1,2,…,m ,…和P (Y =y j |X =x i ), j =1,2,…,n ,… 求期望E (X ),E (Y ),方差D (X ),D (Y )求协方差 cov(X ,Y ),相关系数XY ρ,判断是否不相关 求函数Z =g (X , Y )的分布律及期望E [g (X , Y )] 例求概率P (X 求边缘分布律P (X =k ) k =0,1,2 和P (Y =k ) k =0,1,2,3求条件分布律P (X =k |Y =2) k =0,1,2和P (Y =k |X =1) k =0,1,2,3 求期望E (X ),E (Y ),方差D (X ),D (Y )求协方差 cov(X ,Y ),相关系数XY ρ,判断是否不相关 求Z =X +Y ,W =max{X ,Y },V =min{X ,Y }的分布律 (4)已知二维连续型随机变量X 的联合密度函数f (x , y ) 确定参数求概率P {(X ,Y )∈G }求边缘密度)(x f X ,)(y f Y ,判断Y X ,是否相互独立 求条件密度)|(|y x f Y X ,)|(|x y f X Y求期望E (X ),E (Y ),方差D (X ),D (Y )求协方差 cov(X ,Y ),相关系数XY ρ,判断是否不相关求函数Z =g (X , Y )的密度函数及期望E [g (X , Y )]例:已知二维随机变量(X ,Y )的概率密度为⎩⎨⎧<<=其它,01,),(22y x y cx y x f ,确定常数c 的值; 求概率P (X <Y )求边缘密度)(x f X ,)(y f Y ,判断Y X ,是否相互独立 求条件密度)|(|y x f Y X ,)|(|x y f X Y求期望E (X ),E (Y ),方差D (X ),D (Y )求协方差 cov(X ,Y ),相关系数XY ρ,判断是否不相关 5.会用中心极限定理解题。
例1:每次射击中,命中目标的炮弹数的均值为2,方差为25.1,求在100次射击中有180到220发炮弹命中目标的概率.例2:设从大批发芽率为0.9的种子中随意抽取1000粒,试求这1000粒种子中至少有880粒发芽的概率。
6.熟记(0-1)分布、二项分布、泊松分布的分布律、期望和方差,指数分布(参数λ)、均匀分布、正态分布的密度函数、期望和方差。
数理统计部分必须要掌握的内容以及题型 1.统计量的判断。
对于来自总体X 的样本n X X X ,,,21 ,由样本构成的各种函数是否是统计量。
2.计算样本均值与样本方差及样本矩。
3.熟记正态总体样本均值与样本方差的抽样分布定理。
4.会求未知参数的矩估计、极大似然估计。
例:设总体X 的概率密度为()()⎩⎨⎧<<+=其它,010,1x x x f θθ,n X X ,,1 是来自总体X 的一个样本,求未知参数θ的矩估计量与极大似然估计量. 5.掌握无偏性与有效性的判断方法。
对于来自总体X 的样本n X X X ,,,21 ,判断估计量是否无偏,比较哪个更有效。
例:设321,,X X X 是来自总体X 的一个样本,下列统计量是不是总体均值的无偏估计 3212110351X X X ++;)(31321X X X ++;321X X X -+;)(2121X X +;3211214331X X X ++求出方差,比较哪个更有效。
6.会求正态总体均值与方差的置信区间。
对于正态总体,由样本结合给出条件,导出参数的置信区间。
7.理解假设检验的基本思想和原理,明确正态总体均值与方差的假设检验的基本步骤。
对于单、双正态总体根据给定条件,确定使用什么检验方法,明确基本步骤。
例:设),(~2σu N X ,u 和2σ未知,(X 1,…,X n )为样本,(x 1,…,x n )为样本观察值。
(1)试写出检验u 与给定常数u 0有无显著差异的步骤;(2)试写出检验2σ与给定常数20σ比较是否显著偏大的步骤。
1.古典概型中计算概率用到的基本的计数方法。
古典概型例子 摸球模型例1:袋中有a 个白球,b个黑球,从中接连任意取出m (m ≤a +b)个球,且每次取出的球不再放回去,求第m 次取出的球是白球的概率;分析:本例的样本点就是从a +b中有次序地取出m 个球的不同取法;第m 次取出的球是白球意味着:第m次是从a 个白球中取出一球,再在a +b-1个球中取出m-1个球。
解:设B ={第m 次取出的球是白球}样本空间的样本点总数: mb a A n +=事件B 包含的样本点: 111--+=m b a a A C r ,则 b a a A aA n r B P mba mb a +===+--+11)( 注:本例实质上也是抽签问题,结论说明按上述规则抽签,每人抽中白球的机会相等,同抽签次序无关。
例2:袋中有4个白球,5个黑球,6个红球,从中任意取出9个球,求取出的9个球中有1 个白球、3个黑球、5个红球的概率.解:设B ={取出的9个球中有1个白球、3个黑球、5个红球}样本空间的样本点总数: 915C n ==5005事件B 包含的样本点: 563514C C C r ==240,则 P (B )=120/1001=0.048 占位模型例:n 个质点在N 个格子中的分布问题.设有n 个不同质点,每个质点都以概率1/N 落入N 个格子(N ≥n)的任一个之中,求下列事件的概率:(1) A ={指定n 个格子中各有一个质点};(2) B ={任意n 个格子中各有一个质点}; (3) C ={指定的一个格子中恰有m (m ≤n )个质点}.解:样本点为n 个质点在N 个格子中的任一种分布,每个质点都有N 种不同分布,即n 个质点共有N n 种分布。
故样本点总数为:N n(1)在n 个格子中放有n 个质点,且每格有一个质点,共有n !种不同放法;因此,事件A 包含的样本点数:n!,则 n Nn A P !)(=(2)先在N 个格子中任意指定n 个格子,共有nN C 种不同的方法;在n 个格子中放n 个质点,且每格一个质点,共有n !种不同方法;因此,事件B 包含的样本点数: n N n N A C n =!,则n nNNA B P =)((3)在指定的一个格子中放m (m ≤n )个质点共有mn C 种不同方法;余下n-m 个质点任意放在余下的N-1个格子中,共有m n N --)1(种不同方法.因此,事件C 包含的样本点数:m n C m n N --)1(, 则mn m m n nm n mn N N N C NN C C P ---=-=)1()1()1()( 抽数模型例:在0~9十个整数中任取四个,能排成一个四位偶数的概率是多少?解:考虑次序.基本事件总数为:410A =5040,设B ={能排成一个四位偶数} 。