概率论知识梳理
个事件的概率的途径又多了一条。其实全概率公式精华之处并不在其本身,而
是推导过程以及思想。
18. 贝叶斯公式: P(Bi A)
p(A Bi )P Bi
n
,贝叶斯公式主要是根据结果反求
P(A Bj )P Bj
j 1
导致这个结果的某种情形的可能性。贝叶斯公式和全概率公式复习起来光看概
念没什么用,要借助几个较难的例题和做一些往届考题,这样效率会高很多。
是它本身,而是: P(A B C) P(A) P(A B) P(A B C) 。
更加重要的是当事件数量更多的时候如何处理。一句话总结:加多了减,减多 了加。 11. 概率的减法公式: P(A-B)=P(A) -P(AB) P(A-B)=P(A)-P(AB),当 B A 时, P(A-B)=P(A)-P(B),当 A=Ω时,P( B )=1- P(B)。
19. 事件的独立性:简而言之“你关我屁事!”,更重要的是多个事件的情形。
描述性定义:
数学定义:
设 A,B 为两个事件,如果其中任何 P( AB) P( A)P(B)
一个事件发生的概率不受另外一个事 特别注意:
件发生与否的影响(我发生也好,不 概率为 1 或者 0 的事件与任何事件独立。
发生也好,都不受你任何影响,你关 考试题型:
率论的学习,因而在接触这个概念的时候就应该去努力弄懂,弄透彻它。很多书上 有这么一句话:随机变量就是其值会随机而定的变量。有些孩子一看就发宝气了, 我当然知道它是变量呀!其实是抓错了重点,关键在于“随机”二字。我们过去说 的变量往往指不固定的量,虽然不固定,但往往遵循一个确切的法则(取值在内定 义域)。这里的随机变量也是如此,它不太有规律可循,但既然是出现在概率论这个 大背景下,它也不可能算是一匹脱缰的野马。从另一个角度解读这个概念:随机试 验的结果经常是数量,或者可以数量化表示,但是这些数量与以往用来表示时间, 位移等的变量有很大的不同,这就是其取值的变化完全取决于随机试验的结果,因 而是不可以完全预言的,这种随机取值的变量就是随机变量。说白了,随机变量就 是这样的一个家伙:你无法确切的知道他是什么,但是你能知道他很可能会是什么?
4. 样本空间、样本点:随机事件 E 的所有可能的结果组成的集合称之为 E 的样本 空间,样本空间里面的每一个点称之为样本点。
5. 事件的关系与运算:包含与相等,和与并,积与交,事件的差,事件互不相容, 对立事件(逆事件),交换律,结合律,分配律,吸收律,对偶公式(德摩根律), 文氏图,完备事件组。
画龙点睛: 1. 当我们面对一个概率问题时,往往是一大串文字组成的一个应用题,首先要 做的是将实际问题数学语言化,能否用简明的符号和运算准确的反映题目意 思,说明问题是重要的前期准备工作。 2. 对于简单的填空选择题目,采用直观的文氏图或者构造例子举出反例,往往 能事半功倍。 3. 实际问题符号化虽然基础简单,但是及其重要,这种能力将伴随着你整个概 率论课程,勤加练习是很重要的。 4. 不仅仅要有实际问题符号化的能力,还有符号式子通俗化的本领,也就是看
6. 二项分布{ X B(n, p) }:二项分布即重复 n 次独立的伯努利试验。在每次试验中只 有两种可能的结果,而且两种结果发生与否互相对立,并且相互独立,与其它各次 试验结果无关,事件发生与否的概率在每一次独立试验中都保持不变,则这一系列
8
中南大学概率论与数理统计复习讲义
试验总称为 n 重伯努利实验,当试验次数为 1 时,二项分布就是伯努利分布。
2. 随机试验:很多孩子把随机事件与随机试验混为一谈,认为这是一个概念的两 个说法罢了,这么想就大错特错了。事实上试验是比事件更宏观的一个概念, 一个试验往往是包含很多个事件的。
3. 随机试验的特点:相同条件下可以重复做(也就是这个实验一定是无论什么时 间,什么地点,以及无论谁都可以做的);试验结果可能不止一个,但试验前可 以明确知道所有可能的结果;结果不可以预言。
5. 0-1 分布(伯努利分布):我们很容易知道,对于分布列这个家伙,要长可以是一个 无限长的表格(X 从 x1 一直可以慢慢取到 xn(n 很大很大)去),要短也可以短的可 怜(随机变量 X 的取值就两个 x1 和 x2)。对于那些不仅离散,且取值特别多的家伙 研究起来也没什么意思。现实生活中有许多事情的结果只有两个:新生儿的性别, 投篮中与不中,抛硬币,产品合格与否。数学家们干脆就把这种特殊的分布拿出来, 称之为 0-1 分布,0 和 1 仅仅是两个代号,表示情况 0 与情况 1。
7.
泊松分布{ X
π() }:设随机变量 X
的分布律为 P( X
k)
k e k!
,
0,
k 0,1,2 ,则称随机变量 X 服从参数为 的泊松分布,记为 X ~ () 或者 P( )。
一般的说,若 X B(n, p) ,其中 n 很大,当 np 不太大时,X 的分布接近于泊
松分布 P() 。这个事实有时可将较难计算的二项分布转化为泊松分布去计算。当
2. 随机变量的规范定义:设 E 是一个随机试验,其样本空间为 S,若对每一个样本点
e S ,都有唯一确定的实数 X(e)与之对应,则称 S 上的实值函数 X(e)是一个随机变
量(简记为 X),一般用大写字母 X,Y,Z„或希腊字母ξ,η,ξ„来表示随机变量。
7
中南大学概率论与数理统计复习讲义
很多同学看完这个概念就纳闷了,感觉从“每一个”,“唯一确定”,“对应”这些字 眼完全感受不到这是在定义“随机变量”,倒像是在定义“确定变量”,这并不矛盾, 随机并不意味着未知,所谓的随机是在一堆已知确定的结果中你不清楚到底会发生 哪一个。
15. 样本空间的划分(完备事件组):学会分类是很重要的,我们在处理复杂问题的
3
中南大学概率论与数理统计复习讲义
很容易想到的就是去把模糊的背景分类细化成清晰的模块。同样在解决较为复 杂的概率问题时,能够将所涉及的复杂事件分解为简单事件之和,且这种分解 是符合数学逻辑的,能为处理概率论问题带来方便。于是有了样本空间的划分 这一概念。划分出来的事件有如下特性:并集是原事件,两两交集为空集。
n 充分大时,泊松分布是二项分布的近似分布;但只有当 p 的值很小(p 小于 0.1 )时,
用泊松分布取代二项分布所产生的误差才较小。泊松分布生活中的实例还人数,电话交换机接到呼叫的次数,汽车站台
的候客人数,机器出现的故障数,自然灾害发生的次数,一块产品上的缺陷数,显
9. 概率公理化定义的注解:数学上所说的“公理”就是一些不加证明而承认的前 提,这个公理化定理只是界定了概率这个概念所必须满足的一些性质,它并不 解决具体场合下的概率计算问题,但是我们常常可以用它来判断某事件函数 P 是否是概率。
10. 概率的加法公式:P( A B) P( A) P(B) P( A B) 。这个公式重要的并不
3. 随机变量的分类:离散性随机变量与连续型随机变量。通俗的说,让你在 1,2,3, 4,5,6 中间挑选一个数字,你的挑选结果无非就是这 6 个里面的某一个(离散型); 假如让你从 1-6 之间选择一个实数,你的挑选结果就可能是无数种了(连续型)。
4. 离散型随机变量相关概念:分布列(写分布列这个简单的不能再简单了,高中最喜 欢做的数学大题),分布列的性质(概率之和为 1 呗)。
14. 乘法定理:聪明的孩子立刻会发现这个公式不就是条件概率公式的简单变形 吗?没错,但是教材把它拿出来可绝对不是在给你复习小学数学中的移项问题, 编者是在向你灌输一种思想,A 与 B 同时发生的概率等同于 B 在 A 先发生了的 条件下发生的概率,等同于 A 在 B 先发生了的条件下发生的概率。更重要的是 这种思想容易递推,因而课本上那个有 n 个事件的公式也很容易瞬间写出了, 不信你写写看!值得注意的是,概率论中每出现了一个新的公式,你都要学会 试着将这个公式和之前学过的公式联立起来,渐渐你会发现随着学的东西多了, 很多量的求解途径一下宽广了许多了。【注】:事情的发生往往先后顺序明显时 用此公式。
我屁事),则称事件 A 与 B 相互独立。 选择题目居多,易错题。
充要条件:
20. 伯努利概型: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1 p q ,用 Pn(k ) 表示 n 重伯努利试验中 A 出现
备注:要注意 P(AB)与 P(B|A)的区别: P(AB)是在样本空间为Ω时,A 与 B 同时发生的可能性,而 P(B|A)则是表示在 A 已经发生的条件下,B 发生的可能性,此时样本空间已由Ω缩减为 A,只要题
4
中南大学概率论与数理统计复习讲义
目中有前提条件:“在 A 发生的条件下”或“已知 A 发生”等等,均要考虑条 件概率.
6
中南大学概率论与数理统计复习讲义
见一个复杂的事件关系表达式时候,要能迅速反映出它表达了什么含义。
第二章随机变量与分布
走进这一章,才算是真正地踏入了美丽的概率论花园,可花园虽美,但荆棘丛 生。 我们来看看这一章都有些什么荆棘等着我们吧! 1. 趣话随机变量:大家翻翻书前的目录,不难知道“随机变量”将伴随着我们整个概
2
中南大学概率论与数理统计复习讲义
12. 概率的古典定义与几何定义:这两者的区别大致可以用样本数量是有限还是无 穷来区分,值得注意的是,几何定义派生出了考试经典陷阱:概率为 0 的事件 不一定是不可能事件,概率为 1 的事件不一定是必然事件。
13. 条 件 概 率 : 在 事 件 B 已 经 发 生 的 条 件 下 , 求 事 件 A 发 生 的 概 率 , 记 为: P(B A) P( AB) 。条件概率的几个性质尤其注意:非负性;规范性;可列 P( A) 可加性。看到这三个性质,想到什么了吗?没错就是概率的公理化定义,条件 概率符合这三个条件,因而概率的性质完全适用于条件概率,条件概率无非就 像是一个装了一个极具个性的手机壳的手机罢了。