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1、第一章概率統(tǒng)計基礎(chǔ)知識北京理工大學(xué)珠海學(xué)院吳浩然第一章概率統(tǒng)計基礎(chǔ)知識概率基礎(chǔ)知識1隨機變量及其分布2統(tǒng)計基礎(chǔ)知識3參數(shù)估計4假設(shè)檢驗5第一節(jié)概率基礎(chǔ)知識事件與概率1概率的古典定義與統(tǒng)計定義2概率的性質(zhì)及其運算法則31.事件與概率確定性現(xiàn)象隨機現(xiàn)象在一定條件下必然會發(fā)生的現(xiàn)象。【如】:水100oC沸騰。在一定條件下,并不總是出現(xiàn)相同結(jié)果的現(xiàn)象?!救纭浚海?)擲一枚硬幣,出現(xiàn)正面或反面?(2)一批產(chǎn)品中,不合格品的數(shù)量;(3)機械加工中出現(xiàn)的誤差;樣本空間隨機現(xiàn)象一切可能結(jié)果(樣本點)構(gòu)成的全體,稱為樣本空間。【如】:(1)擲一枚硬幣。={正面,反面};(2)一批產(chǎn)品中,不合格品的數(shù)量。={0,
2、1,2,3,…};隨機事件隨機現(xiàn)象的某些樣本點構(gòu)成的集合,稱為事件,用大寫英文字母A、B、…、表示。表示。【如】:(1)擲一顆骰子,出現(xiàn)奇數(shù)點。A={1,3,5};事件之間的關(guān)系及運算若事件A發(fā)生必然導(dǎo)致事件B發(fā)生,則稱事件B包含事件A,記作。用圖形表示為:事件的包含AB擲一顆骰子,A表示點數(shù)為1,B表示點數(shù)小于3,則。例如若且,則稱事件B與事件A相等,記作。事件的相等擲一顆骰子,A表示點數(shù)小于3,B表示點數(shù)為1或2,則。例如若事件A與事件B同時發(fā)生,則為事件A與事件B的交,記作。用圖形表示:事件的交擲一顆骰子,A表示點數(shù)為1、2或3,B表示點數(shù)為1、3或5,則表示點數(shù)為1或3。例如BA兩個事
3、件A,B中至少有一個發(fā)生,即“A或B”是一個事件,稱為A與B的并(和),記作。用圖形表示:事件的并A={1,2,3},B={1,3,5},則={1,2,3,5}。例如AB事件的差事件A發(fā)生而事件B不發(fā)生,稱為A與B的差,記作A-B。用圖形表示:ABA={1,2,3},B={1,3,5},則A-B={2},例如概率事件A發(fā)生可能性的數(shù)量指標(biāo),以P(A)表示?!救纭浚?.如果一個骰子是公平的,那么擲一次骰子會以等可能(概率1/6,6種可能之一)得到1至6點的中的每一個點。2.拋一個公平的硬幣,則以等可能(概率1/2)出現(xiàn)正面或反面。定義2.概率的古典定義與統(tǒng)計定義利用等可能事件,P(A)=k/n,
4、其中k為事件A的樣本點數(shù)目,n為的樣本點數(shù)目?!救纭浚?.如果一個骰子是公平的,那么擲一次骰子會以等可能(概率1/6,6種可能之一)得到1至6點的中的每一個點。2.拋一個公平的硬幣,則以等可能(概率1/2)出現(xiàn)正面或反面。概率的古典定義如果進(jìn)行N次重復(fù)試驗,事件A發(fā)生的次數(shù)為n,我們將頻率n/N看作是事件A的概率?!救纭浚?.刮發(fā)票的中獎密封時,大多得到“謝謝”。如果你刮了150張發(fā)票,只有3張中獎,你會認(rèn)為,你的中獎概率大約是3/150=0.02;概率的統(tǒng)計定義性質(zhì);;;;;3.概率的性質(zhì)及其運算法則條件概率及概率的乘法法則在事件B已發(fā)生的條件下,事件A發(fā)生的概率,稱為事件A在給定B下的條件
5、概率,記作P(A
6、B)。其中:P(A
7、B)=條件概率擲一顆骰子,事件A表示點數(shù)為3,事件B表示點數(shù)為6,則P(A
8、B)表示第一次骰子的點數(shù)為6,第二次點數(shù)為3的概率。例如獨立性和獨立事件的概率如果事件A和事件B有如下關(guān)系:則稱事件A和事件B相互獨立。定義如果你有一個固定電話和一個手機,假定固定電話出毛病的概率為0.01,而手機出問題的概率為0.05,那么,兩個電話同時出毛病的概率是多少呢?例如第二節(jié)隨機變量及其分布隨機變量1隨機變量的分布2隨機變量分布的均值、方差3常用分布及中心極限定理41.隨機變量表示隨機現(xiàn)象各種結(jié)果的變量,一般大寫英文字母X、Y、Z表示。隨機變量拋一枚硬幣,X表示正面出現(xiàn)
9、的次數(shù),它是隨機變量,可取0或1兩個值。例如2.隨機變量的分布隨機變量取一切可能值的概率稱為概率分布(probabilitydistribution),簡稱分布。概率分布可以用各種圖或表來表示;一些可以用公式來表示。定義擲一顆骰子,隨機變量X表示出現(xiàn)的點數(shù),X可取1、2、3、4、5和6六個值,則X的分布為:X123456P1/61/61/61/61/61/6例如離散型隨機變量的分布如果隨機變量X只取有限個或可列個可能值,而且以確定的概率取這些不同的值,則稱X為離散型隨機變量。一般列成概率分布表:Xx1x2…xk…Pp1p2…pk…定義1.2.性質(zhì)一批產(chǎn)品的廢品率為5%,從中任意抽取一個進(jìn)行檢驗
10、,用隨機變量描述廢品出現(xiàn)的情況。解:用X=1表示產(chǎn)品為廢品,X=0表示產(chǎn)品為合格品。則:X01P0.950.05例如連續(xù)型隨機變量的分布隨機變量X如果能夠在一區(qū)間內(nèi)取任何值,則該變量稱為在此區(qū)間內(nèi)是連續(xù)的,其分布稱為連續(xù)型概率分布,用密度函數(shù)表示。定義逐漸增加矩形條數(shù)目的直方圖和一個形狀類似的密度曲線。3.隨機變量分布的均值、方差均值用來表示分布的中心位置,用表示。其中如:X01P0.950.05