概率论与数理统计 总复习
第一章 概率论的基本概念
1. 事件之间关系的表示
例:设A,B,C为三个事件,请用事件的关系表述以下事件: ①A,B,C不多于一个发生(至少两个不发生) ; ②A,B,C不多于两个发生(至少一个不发生) ; ③A,B,C至少有两个发生(至多一个不发生) 。 2. 利用概率的关系和性质求事件概率
P(B)?0.3,例1:设P(A)?0.5,且A和B相互独立,则P(AB)? ; P(A?B)? 。
例2:设P(A)?0.3,P(A?B)?0.7,且A和B互不相容,则P(B)? 。 例3:设A,B为两个事件,若P(A)?3. 等可能概型
例:盒中有8只灯泡,3只次品,5只正品。在其中取两次,每次任取一只,做不放回抽样,求以下事件的概率:①两只都是次品;②至少有一只是次品。 4. 条件概率、乘法定理、贝叶斯公式
例1:甲乙两人独立的对同一目标射击一次,其命中率分别为0.7和0.6,求:①命中目标的概率;②目标被击中的情况下,它是甲射中的概率。
例2:有10箱同种规格的产品,其中由甲、乙、丙三厂生产的分别为5箱、3箱、2箱,三厂产品的次品率依次为0.1;0.2;0.3。从这10箱中任取一箱,再从这箱中任取一件,求(1)这件为次品的概率;(2)若已知取得的为次品,此次品由甲厂生产的概率。
111P(BA)?,P(AB)?,,则P(A?B)? 。 432第二章 随机变量
1. 给随机变量X分布律或概率密度,求①分布函数;②X落在某区间的概率。 例1:设随机变量X的分布律为:
X 1 4 6 10 2 1 2 1 66661
pk 求:①X的分布函数F(x); ②P(1?X?5)。
?kx2,例2:设连续型随机变量X的概率密度为f(x)???0,0?x?3.其它.
?3? 求:①系数k; ②分布函数F(x); ③P??X?3?。
?2?2. 给随机变量X分布律或概率密度,求函数Y?g(X)的分布律或概率密度。 例1:设随机变量X的概率分布律为 X Pk ?1 0 0.5 1 0.3 0.2 则随机变量X2的概率分布律为 。
x?1?0,?例2:设随机变量X的分布函数为FX(x)??lnx,1?x?e
?1,x?e?(1) 求P{ 0 < X ≤ 3 }、P{ 1 < X ≤ 2.5 }; (2) 求X的概率密度函数;
(3) 随机变量Y = 3X + 5 ,求Y的概率密度函数。
?ke?x,x?0例3:设随机变量X的概率密度为f(x)??
?0,x?0求:(1)确定系数k;(2)Y?X2的概率密度。
3. 六种特殊分布的分布律和概率密度的定义,正态分布的标准化。
例1:(1)设随机变量X服从(0-1)分布,则其分布律为 。
(2)设随机变量X~b(n,p),则其分布律为 。 (3)设随机变量X~?(?),则其分布律为 。 (4)设随机变量X~U(a,b),则其概率密度为 。 (5)设随机变量服从参数为?的指数分布,则其概率密度为 。 (6)设随机变量X~N(?,?2),则其概率密度为 。 例2:设随机变量X~N(0,1),则?(0)? ,?(0)? ,P?X?0?? 。
2
例3:设随机变量X~N(2,4),则P??1?X?1?? 。 例4:设随机变量X~N(3,4),①若P?X?c??P?X?c?,求c; ②求P?2?X?5?,P?X?2?,P?X?3?; ③设d满足P?X?d??0.9,问d至多为多少?
第三章 二维随机变量
1. 求随机变量X,Y的边缘分布,判断X,Y是否独立。
例1:设随机变量( X,Y )的分布律为 X -1 Y -1 1/8 (1) 求随机变量X和Y的边缘分布律; 0 1/8 (2) 判断X﹑Y是否相互独立。 1 1/8 例2:已知二维随机变量(X,Y)的联合概率密为
0 1/8 0 1/8 -1 1/8 1/8 1/8 ?c(x?y),0?y?x?1f(x,y)??
其它?0,求:(1)边缘概率密度函数fX(x),fY(y); (2)判断X与Y是否相互独立。 例3:设随机变量(X,Y)的分布函数为
?1?e?0.5x?e?0.5y?e?0.5(x?y),x?0,y?0F(x,y)??,
,其它0?判断X和Y是否相互独立。
2. 求(X,Y)的联合分布,条件分布及(X,Y)落在某区域内的概率。
例1:设袋中有标记为1~4的四张卡片,从中不放回的抽取两张,X表示首次抽到的卡片上的数字,Y表示抽到的两张卡片上的数字差的绝对值,求(1)(X,Y)的概率分布;(2)在X=1条件下,Y的条件分布率;(3)判断X和Y的独立性。 例2:设二维随机变量(X,Y)的联合概率密度为
?ke?2x?5yf(x,y)???03
x?0,y?0
其它求(1)k;(2)F(x,y);(3)fYX(yx);(4)P(0?x?1,0?y?2)
3. 求两个随机变量函数的分布。
例1:设相互独立的两个随机变量X和Y具有同一分布,且X的分布律为
P{X?0}?P{X?1}?1,则Z1?max(X,Y)的分布律是 ,2Z2?min(X,Y)的分布律是 。
例2:设X和Y独立同分布,密度函数为p(t),分布函数为F(t),则
Z1?maxX(,Y)的密度函数是 ,Z2?min(X,Y)的密度函数
是 。
例3:设相互独立的两个随机变量X、Y的分布律为
X pk 1 0.3 3 0.7
求Z=X+Y的分布律。
例4:设相互独立的随机变量X和Y具有相同的概率密度函数
Y pk 2 0.4 4 0.6 ?e?x,f(x)???0,
x?0其它,求随机变量Z=X+Y的概率密度。
第四章 期望、方差、协方差、相关系数
1. 给一个随机变量的概率分布,求期望和方差。 例1:设随机变量X的分布律为
X Pk ?1 0 0.5 1 0.3 0.2 2求:E(X)、D(X)、D?X?1?。
???A(x?2)2,0?x?2例2:设随机变量X的概率密度为f(x)??,
0,其它?求:E(X)、D(X)。
4
例3:已知随机变量X在区间(0,3)上服从均匀分布,Y?3X2,求E(Y)及
D(Y)。
2. 给出二维随机变量的概率分布,求期望、方差、协方差和相关系数。 例1:设?X,Y?的分布律为
X Y 0 1 ?1 0 0.1 0.1 1 0.2 0.1 2 0.1 0.2 0.2 0 求:(1)E(X)、E(Y);(2)D(X)、D(Y);(3)cov(X,Y); (4)?XY;(5)D(X?Y).
例2:设随机变量X和Y的联合概率密度为
?4xy,0?x?1,0?y?1f(x,y)??
0,其它?求:(1)E(X)、E(Y);(2)D(X)、D(Y);(3)cov(X,Y); (4)?XY;(5)D(X?Y).
3. 利用期望、方差、协方差的性质和六种特殊分布的期望、方差进行计算。 例1:已知随机变量Y~b(100,0.2),则E(Y)? ,D(Y)? ,E(Y2)? ,D(Y?2)? 。
例2:设随机变量X~?(2),Y~U(1,3),则E(2X?3Y)? 。
Y~N(2,4),例3:设随机变量X~?(3),且X和Y相互独立,则E(XY)? 。
例4:已知随机变量X服从参数为4的指数分布,则D(1?X)? 。 例5:设随机变量X、Y相互独立,且
X~U(0,6),Y~?(3),则
D(X?2Y?1)? 。
例6:设随机变量
X~N(2,3),Y~N(1,2),且X、Y相互独立,则
5