《概率论与数理统计》
第一章 概率论的基本概念 §2.样本空间、随机事件 1.事件间的关系
A?B 则称事件B包含事件A,指事件A发生必然导致事件B发生
A?B ?{xx?A或x?B}称为事件A与事件B的和事件,指当且仅当A,B中
至少有一个发生时,事件
A?B发生
时,事件
A?B ?{xx?A且x?B}称为事件A与事件B的积事件,指当A,B同时发生
A?B发生
A—B ?{xx?A且x?B}称为事件A与事件B的差事件,指当且仅当A发生、
B不发生时,事件
A—B发生
A?B??,则称事件A与B是互不相容的,或互斥的,指事件A与事件B不能同时
发生,基本事件是两两互不相容的
互为对立事件
A?B ?S且A?B??,则称事件A与事件B互为逆事件,又称事件A与事件B
2.运算规则 交换律
A?B?B?A A?B?B?A
?A?(B?C) (A?B)C?A(B?C)
结合律(A?B)?C分配律
A?(B?C)?(A?B)?(A?C)
A?(B?C)?(A?B)(A?C)
—徳摩根律
§3.频率与概率
A?B?A? B A?B?A?B
定义 在相同的条件下,进行了n次试验,在这n次试验中,事件A发生的次数nA称为事件A发生的频数,比值nAn称为事件A发生的频率
概率:设E是随机试验,S是它的样本空间,对于E的每一事件A赋予一个实数,记为P(A),称为事件的概率
1.概率P(A)满足下列条件:
(1)非负性:对于每一个事件A
0?P(A)?1
(2)规范性:对于必然事件S
P(S)?1
nn(3)可列可加性:设
A1,A2,?,An是两两互不相容的事件,有P(?Ak)??P(Ak)(n可以取?)
k?1k?12.概率的一些重要性质: (i)P(?)?0
nn(ii)若
A1,A2,?,An是两两互不相容的事件,则有P(?Ak)??P(Ak)(n可以取?)
k?1k?1(iii)设A,B是两个事件若
A?B,则P(B?A)?P(B)?P(A),P(B)?P(A) ?1
(iv)对于任意事件A,P(A)(v)P(A)?1?P(A) (逆事件的概率)
(vi)对于任意事件A,B有P(A?B)?P(A)?P(B)?P(AB)
§4等可能概型(古典概型)
等可能概型:试验的样本空间只包含有限个元素,试验中每个事件发生的可能性相同
若事件A包含k个基本事件,即
A?{ei1]}?{ei2}???{eik},里
i1,i2,?,ik是1,2,?n中某k个不同的数,则有P(A)??P{eij}?j?1k??kA包含的基本事件数?nS中基本事件的总数
§5.条件概率
(1) 定义:设A,B是两个事件,且P(A)?0,称P(B|A)?P(AB)为事件A发生的条件下事
P(A)件B发生的条件概率
(2) 条件概率符合概率定义中的三个条件
1非负性:对于某一事件B,有P(B|。A)?0
2规范性:对于必然事件S,P(S。|A)?1
??3可列可加性:设B1,B2,?是两两互不相容的事件,则有P(?Bi?1iA)??P(BiA)
i?1(3) 乘法定理 设P(A)?0,则有P(AB)?P(B)P(A|B)称为乘法公式
n(4) 全概率公式:
P(A)??P(Bi)P(A|Bi)
i?1贝叶斯公式:
P(Bk|A)?P(Bk)P(A|Bk)?P(B)P(A|B)iii?1n
§6.独立性
定义 设A,B是两事件,如果满足等式P(AB)?P(A)P(B),则称事件A,B相互独立
定理一 设A,B是两事件,且P(A)?0,若A,B相互独立,则P(B|A)?P?B?
————定理二 若事件A和B相互独立,则下列各对事件也相互独立:A与B,A与B,A与B 第二章 随机变量及其分布 §1随机变量
定义 设随机试验的样本空间为S?{e}. X?X(e)是定义在样本空间
S上的实值单值函数,称
X?X(e)为随机变量
§2离散性随机变量及其分布律
1. 离散随机变量:有些随机变量,它全部可能取到的值是有限个或可列无限多个,这种随机变量称为离
散型随机变量
P(X?xk)?pk满足如下两个条件(1)pk?0,(2)?Pkk?1?=1
2. 三种重要的离散型随机变量
(1)分布
设随机变量
X
只能取
0
与
1
两个值,它的分布律是
k1-kP(X?k)?p(1-p),k?0,1(0?p?1),则称X服从以p为参数的分布或两点分布。
(2)伯努利实验、二项分布
— 设实验E只有两个可能结果:A与A,则称E为伯努利实验.设P(A)?—p(0?p?1),此时
P(A)?1-p.将E独立重复的进行n次,则称这一串重复的独立实验为n重伯努利实验。
??n?kn-k(2)?PkP(X?k)???n满足条件(1)pk?0,?k??pq,k?0,1,2,k?1?? =1注意到
?n?kn-knk(p?q)是二项式的展开式中出现p的那一项,我们称随机变量X服从参数为n,p的二??pq?k???项分布。 (3)泊松分布
设随机变量X所有可能取的值为0,1,2…,而取各个值的概率为
P(X?k)??ke-?k!,k?0,1,2?,其中??0是常数,则称
X服从参数为
?的泊松分布记为
X~?(?)§3随机变量的分布函数
定义 设X是一个随机变量,x是任意实数,函数F(x)?P{X?x},-??x??
称为X的分布函数
分布函数
F(x)?P(X?x),具有以下性质(1)
F(x)是一个不减函数 (2)
0?F(x)?1,且F(??)?0,F(?)?1 (3)F(x?0)?F(x),即F(x)是右连续的
§4连续性随机变量及其概率密度
连续随机变量:如果对于随机变量X的分布函数F(x),存在非负可积函数有F(x)密度
??f(x),使对于任意函数x
??f(t)dt,-?x则称x 为连续性随机变量,其中函数f(x)称为X的概率密度函数,简称概率
1 概率密度
f(x)具有以下性质,满足(1)f(x)?0, (2) ?x2-?f(x)dx?1;
(3)P(x1,(4)若f(x)在点x处连续,则有F(x)?f(x) ?X?x2)??f(x)dx;
x12,三种重要的连续型随机变量
(1)均匀分布
若连续性随机变量X具有概率密度
?1?,a?x?b,则成X在区间(a,b)上服从均匀分布.f(x)??b-a??0,其他记为X ~U(a,b) (2)指数分布
若连续性随机变量X的概率密度为
?1-x??ef(x)?????0,x.?0,其他 其中?则称X服从参数?0为常数,
为?的指数分布。 (3)正态分布