bA概率论与数理统计课件.ppt

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1、概率论与数理统计目录 第一章 随机事件及其概率 1.1 随机事件及其运算 1.2 随机事件的概率 1.3 条件概率与全概率公式 1.4 随机事件的独立性 第二章 随机变量及其分布 2.1 离散型随机变量及其分布律 塔 弱 瘦 嚷 蜒 策 蛰 嚏 碱 较 铬 溪 却 矩 作 驹 喂 刺 不 针 蕊 磁 鸭 咨 邦 哮 萄 朱 费 惶 唬 倔 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 1 2.2 随机变量的分布函数 2.3 连续型随机变量及其密度 2.4 几种常见的连续型随机变量 2.5 随机变量函数的分布 2.6 二维随机变量及其联合分布函数

2、 2.7 二维离散型随机变量 2.8 二维连续型随机变量 概率论与数理统计目录 敌 余 殴 耍 釉 优 吻 壕 个 前 妒 迅 冀 涸 滋 淖 赂 箍 烤 枣 佃 舶 勺 标 裹 好 脸 蹄 兽 扛 赚 逼 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 2 2.9 随机变量的相互独立性 2.10 两个随机变量函数的分布 第三章 随机变量的数字特征 3.1 数学期望 3.2 方差 3.3 协方差与相关系数 第四章 大数定律与中心极限定理 概率论与数理统计目录 本 砸 儿 怎 榜 逼 苦 儒 何 饥 汞 岛 庞 舒 者 廷 剔 淳 市 冉 擦 咀

3、督 件 鞭 盅 眩 遏 遁 周 槐 至 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 3 4.1 大数定律 4.2 中心极限定理 第五章 统计量及其分布 5.1 总体和随机样本 5.2 统计量与抽样分布 第六章 参数估计 6.1 点估计 概率论与数理统计目录 专 瞄 锄 奢 耕 讼 敲 纱 狄 渺 桥 库 咀 杰 浆 窃 骤 妖 峡 抛 宠 姥 庄 继 荆 奋 派 假 遂 老 叁 华 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 4 6.2 估计量的评价标准 6.3 区间估计 6.4 正态总体参

4、数的区间估计 第七章 假设检验 复 习 概率论与数理统计目录 慨 彭 妮 另 昨 添 拄 坛 候 痪 整 耙 路 箭 预 知 戮 叼 尚 珍 让 邵 臀 呻 炒 圭 听 度 怠 净 绞 御 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 5 理学院李建峰 概率论与数理统计课件N 李o建t峰e: 1.1 随机事件及其运算 1 概率论中一般研 究的是随机试验,以 后简称试验,用字母 E,E1,E2,表示。 理解教材P3例子。 2. 基本事件和样本 空间是集合,样本 点是元素。 3. 样本空间可能会 随着试验目的的不 同而不同(如例2, 考虑正面出现的

5、次 数). Definition 1.1 现象(确定性现象,随机现象) 统计规律性 试验 随机试验: 1. 可以在相同的条件下重复进行; 2. 每次实验的可能结果不止一个,并且能事先明确实验的所有 可能结果; 3. 3. 进行一次实验之前不能确定哪一个结果会出现。 一、基本概念 Definition 1.2 将随机试验 E 的每一种结果称为该试验的基 本事件,其所有可能结果组成的集合称为 E 的 样本空间,记为 或U .样本空间的元素,即 E 的每个结果,称为样本点,记为 或e . 储 隋 萍 查 隐 煮 险 锤 高 袒 说 封 梅 担 琵 绑 竣 炉 茸 伶 浅 深 不 驰 佩 儡 冕 属

6、旋 咕 钉 刽 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 6 理学院李建峰 概率论与数理统计课件N 李o建t峰e: 1 事件中的样本点 一般是满足某种条 件的人们常关心的 某些样本点。 2. 理解事件发生与 否的意义:随机事 件发生当且仅当它 所包含的一个样本 点在试验中出现。 3. 注意应用事件发 生与否来理解事件 间的关系和运算结 果。 4. A B C? 5. 牢记差事件的几 种等价形式。 Definition 1.3 样本空间的子集称为随机事件(简 称事件).常用大写字母A,B,C,D表示。 注意理解下述概念的区别: 随机事件 :

7、样本空间的子集; 基本事件 : 由一个样本点组成的单点集; 必然事件 : 样本空间 本身; 不可能事件 : 空集。 1.包含:AB(B发生则A发生) 2.相等:A=B(B发生当且仅当A发生) 3.和(并)事件:AB(A、B至少发生一个) 4.积(交)事件:AB(A、B都发生) 5.差事件:A-B=A-AB=AB 6.互斥事件:AB= 7.对对立事件:AB=,AB=,此时A=B,B=A. 8.完备备事件组组:样本空间的一个划分。 二、随机事件间的关系 纫 溢 谣 梁 租 盎 整 愧 喜 邵 荡 弦 后 哎 痈 晦 水 著 紊 读 栏 滋 殴 肆 槐 更 痞 骨 土 命 逼 垮 b A 概 率 论

8、 与 数 理 统 计 课 件 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 7 理学院李建峰 概率论与数理统计课件N 李o建t峰e: 1 运算律的作用是 化为需要的形式。 2. 对偶律的作用是 交并互转。 1.交换律:AB=BA,AB=BA 2.结合律:A(BC)=(AB)C A(BC)=(AB)C 3.分配律:A(BC)=(AB)(AC) A(BC)=(AB)(AC) 三、随机事件间的运算 4.对偶律: Example 1.1 有一个问题,甲先答,若甲答错,由 乙答,若记事件A=甲答对,事件B=乙答对,求 此问题最终由乙答出的表示法. Example 1.2 教材P10例6. Exampl

9、e 1.3 教材P10例7. 铝 入 姿 好 凹 肤 讣 座 高 武 苯 弛 诱 非 詹 迹 液 背 婶 眷 责 趾 衣 杆 鞠 厦 蛇 睡 湖 尤 获 鲤 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 8 理学院李建峰 概率论与数理统计课件N 李o建t峰e: 1.2 随机事件的概率 1. 频率性质:非负 性、规范性、可 加性。 2. 频率具有“稳定性 ”,即第一节所 讲的 “统计规律 性”,见教材P15 。 3. 概率的统计定义 可以帮助理解概 率,但利用这个 定义求解具体问 题的概率比较困 难。 4. 概率也有相应 的3条性质。 一、概率的

10、统计定义 频 率 稳 定 值 概率 事件发生 的频繁程度 事件发生 的可能性的大小 频率的性质概率的性质 Definition 1.4 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 nA /n 称为事件A 发生的频率, 并记成 fn(A) . Definition 1.5 设随机事件E的重复次数n充分大 时,事件A发生的频率fn(A)总在区间0,1上的一 个确定的常数p附近作微小摆动,并逐渐稳定于p, 则称常数p是事件A 发生的概率,记为P(A). 装 谤 红 骄 畸 谐 卷 斡 惧 菜 砾 看 求 辙 佐 摩 阔 会 胶 吩

11、堤 策 椅 惺 孤 舱 宵 沥 戊 九 意 悸 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 9 理学院李建峰 概率论与数理统计课件N 李o建t峰e: 1.计算时一定要认清 试验结果(基本事件) 是等可能性的本质. 例:掷二枚骰子,求 事件A为出现点数之 和等于3的概率。 2. 一般来说求分母 相对简单,但分子在 特定要求下较繁琐. 3.为了以后计算的方 便我们首先复习: 排列与组合的基本 概念。 Definition 1.6 若试验具有下列两个特征: 样本空间的元素只有有限个; 每个样本点发生的可能性相同. 则称此试验为古典概型试验(等可能概

12、型) 。 二、概率的古典定义 乘法原理:设完成一件事需分两步,第一步有n1种 方法,第二步有n2种方法,则完成这件事共有n1n2 种方法. Definition 1.7 设古典概型试验E的样本空间中 包含n个样本点,随机事件A中包含m个样本点 ,则事件A发生的概率 P(A)=m/n. 从n个中抽取k个的排列组合公式: 排列:Pkn=Akn(无重复) ,nk(有重复); 组合:Ckn 羚 畏 魔 珐 判 践 义 惊 蚕 垒 饮 核 矢 栽 噪 怂 点 躬 陶 员 洱 凹 氏 钉 凉 济 秽 梦 每 坪 缔 剁 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 b A 概 率 论 与 数 理 统 计

13、 课 件 10 理学院李建峰 概率论与数理统计课件N 李o建t峰e: 1.牵涉到排列组合 的概率问题一般 都是古典概型, 可按定义求解概 率。 2. 抽签原理:抽 到签与抽签的次 序无关。 3.此模型称为超几 何分布。 Example 1.5 一口袋装有 a 只白球,b 只红球,求 无放回取球中第k次取出的是白球的概率. 模型一:随机取球模型 Example 1.4 一口袋有外型相同的10个球,4个 白球,6个红球,现从中任取3个,试求: 取出的3个球都是红球的概率; 取出的3个球中恰有一个是白球的概率。 Example 1.6 设有 N 件产品,其中有 M 件次品, 今从中任取 n 件,问其

14、中恰有 k ( k M ) 件次 品的概率是多少(不放回抽样)? 叙 席 母 啃 欠 皿 拯 媳 丑 侈 每 诽 告 扰 宗 毙 泄 骂 刷 懦 禹 希 汾 乓 牌 饭 蒲 合 世 砧 绳 涅 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 11 理学院李建峰 概率论与数理统计课件N 李o建t峰e: Example 1.7 将 n 只球随机的放入 N (N n) 个 盒子中去,求每个盒子至多有一球的概率(设盒子 容量不限)(P22,例6). Example 1.8 将 15 名新生随机地平均分配到 3 个班中去,这15 名新生中有 3 名是优秀生

15、.问: (1) 每个班各分配到一 名优秀生的概率是多少? (2) 3 名优秀生分配到同一个班级的概率是多少? 模型二:分房问题 1.生日问题:n个 人的班级里没有 两人生日相同的 概率是多少? 写 陪 根 牺 役 俄 炯 蹿 虱 疹 珍 偏 楼 恭 隔 奏 迪 戏 瞥 墟 转 全 肾 半 秉 虽 绪 漏 噬 拱 提 淆 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 12 理学院李建峰 概率论与数理统计课件N 李o建t峰e: 1. 测度可能是长 度、面积、体积 ,甚至是质量。 Definition 1.8 若试验具有下列两个特征: 样本空间的元素

16、有无限个; 每个样本点的发生具有某种等可能性. 则称此试验为几何概型试验。 三、概率的几何定义 Definition 1.9 设试验的每个样本点是等可能落 入区域上的随机点M ,且D ( ) ,则M点落 入子区域D(事件A)上的概率为: P(A)=m(D)/m(). 其中m()为自然测度. 庚 册 名 搂 仅 线 女 黑 俯 沿 妈 纸 作 得 酬 启 火 械 硼 白 宅 辙 挖 忠 部 旁 跌 盟 辫 艘 蝎 滓 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 13 理学院李建峰 概率论与数理统计课件N 李o建t峰e: Example 1.10

17、 (会面问题)甲、乙二人约定在 点到点之间在某地会面,先到者等30分钟后即 离去,设二人在这段时间内的各时刻到达是等 可能的,且二人互不影响.求二人能会面的概率. Example 1.9 (对表问题).小明的表停了,他打 开收音机,想听电台定点报时,求等待时间不 超过10分钟的概率. 1.一维情形:测度 是长度。 2.二维情形:测度 是面积。 伤 黍 尿 彼 即 扬 呈 谜 笔 备 腹 拥 贬 钱 蛰 苯 杰 卤 巩 话 盏 磊 驰 壮 蔗 岛 捎 厦 扑 杨 祸 泥 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 14 理学院李建峰 概率论与数

18、理统计课件N 李o建t峰e: 1. 这3条公理是基 础,应用最多的 是由此推出的性 质。 四、概率的公理化定义 Definition 1.10 设 是给定试验E的样本空间,对 于任一事件 A 赋予一个实数P(A),若P(A)满足 非负性:0 P(A) 1; 规范性:P() =1; 可列可加性:当事件A1,A2, ,An两两 互斥时 P(A1+A2+An+) = P(An) 则称P(A)为事件A的概率。 觉 库 渐 猜 补 世 呀 颇 佰 荤 埂 吐 久 逢 断 晤 得 伙 构 发 翰 敏 划 儒 肪 牟 蟹 剂 叮 禁 一 钢 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 b A 概 率 论

19、 与 数 理 统 计 课 件 15 理学院李建峰 概率论与数理统计课件N 李o建t峰e: 2. 还可以考虑n个 事件的情形,见 教材P30。 概率的性质: 1. P() =0; 2. 若A1, A2 , An两两互斥,则 P(A1+A2+An) = P(An) 3. P(A) = 1P(A) 4. 若AB,则P(A B) = P(A) P(B) 5. P(AB) = P(A)+P(B) P(AB) 推广: P(ABC)=P(A)+P(B)+P(C) P(AB) P(AB) P(AB)+P(ABC) 酚 奶 纸 紧 扼 箭 一 登 嗣 饭 蔫 孰 要 汝 妓 英 体 琳 从 馆 靖 磋 鸽 幕

20、忌 钓 谭 度 毅 润 嗽 沏 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 16 理学院李建峰 概率论与数理统计课件N 李o建t峰e: Example 1.11 设在12件产品中有3件次品,现 从中随机抽取5件,试求: 取出的5件产品中至少有一件次品的概率; 取出的5件产品中至多有一件次品的概率。 Example 1.12 在 1099 的整数中随机的取一个 数,问取到的整数能被 2 或 3 整除的概率是多 少? 蔑 竿 板 惰 梁 氓 酿 驳 翁 秋 渍 磅 柄 顺 远 二 昨 渴 债 屯 剁 斡 位 丫 脂 钙 四 酋 呀 昆 产 殉 b

21、 A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 17 理学院李建峰 概率论与数理统计课件N 李o建t峰e: 1.3 条件概率与全概率公式 1. 条件概率等同 于样本空间缩小 后求解的概率。 一、条件概率 Example 1.12 设箱内有100件电子元件,其中 有甲厂生产的正品30件,次品5件,乙厂生产的 正品50件,次品15件。现从箱内任取一件产品 ,设A=取到甲厂的产品,B=取到次品,试 求: 取到甲厂的产品且为次品的概率; 已知取到甲厂的产品下,取到次品的概率。 妆 健 凶 母 虾 牟 巾 赁 恬 场 爱 赂 泳 孺 谢 锈 历 押 金 羹

22、未 烟 冤 遥 翰 含 适 抉 台 笛 珠 裂 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 18 理学院李建峰 概率论与数理统计课件N 李o建t峰e: 2. 条件概率仍是 一种概率,具有 概率的一般结论(3 条公理,5条性质) 。 3. 求条件概率的 典型语句形式: 将条件语句(若,且, 已知)删去,仍然是 一个完整的概率 问题. 一、条件概率 Definition 1.11 在E的样本空间上有两事件 A,B,且P(A)0,则称 P(B|A)=P(AB)/P(A) 为已知事件A 发生条件下,事件B发生的条件概 率. Example 1.13

23、某灯泡按设计要求使用寿命超 过10年的概率为0.8,超过15年的概率为0.5,试 求该灯泡在使用10年之后,将在5年内损坏的概 率是多少? 次 操 萝 黑 瞳 史 烟 甸 疵 轨 拌 悔 叫 容 锑 来 栽 梁 付 铱 屹 首 汤 猜 掇 蔗 踏 仿 匪 胡 败 应 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 19 理学院李建峰 概率论与数理统计课件N 李o建t峰e: 乘法公式不仅 仅是条件概率定 义的简单变形,它 还给出了求交集 概率的另一种求 法。 2.注意Example 1.14 将并集转交 集的方法:对偶 公式。 若P(A)0,则P(

24、AB)=P(A)P(B|A) 若P(B)0,则P(AB)= P(B)P(A|B) 称上式为概率的乘法公式。 推广到多个事件:当P(A1A2An-1)0时, P(A1A2 An)=P(A1)P(A2|A1)P(A3|A1A2) P(An|A1A2An-1) 二、乘法公式 Example 1.14 小明忘记电话号码的最后一个数 字,因而任意地按最后一个数,试求: 不超过三次能打通电话的概率; 若已知最后一个是偶数,则不超过三次能打 通电话的概率。 谆 涵 炎 化 翟 雍 甚 僻 抢 卖 键 纪 洽 饲 彰 猪 势 西 拍 伶 迭 习 襟 吸 涤 宦 翅 浚 诅 祁 芋 归 b A 概 率 论 与

25、数 理 统 计 课 件 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 20 理学院李建峰 概率论与数理统计课件N 李o建t峰e: 运用全概公式 的关键:找到样 本空间的一个恰 当划分。 2.当已知试验结果 并且要推测“原因 ”时,一般使用逆 概公式。 三、全概率公式与贝叶斯公式 Theorem 1.1 设E的样本空间为,事件A1A2 An为的一个划分,且P(Ai)0,(i=1,2,n),则 对任一事件B,有: 全概率公式: 贝叶斯公式: (逆概公式) Example 1.15 一商店销售的某公司三个分厂生 产的同型号空调,而这三个分厂的空调比例为 3:1:2,它们的不合格率依次为0.01,0

26、.12,0.05 。某人从这批空调中任选一台,试求: 此人购得不合格空调的概率; 若已知购到不合格空调,则这空调是哪个分 厂生产的可能性较大? 签 歉 摧 诺 凿 土 樊 碘 广 号 迟 听 扮 真 汹 压 廷 乒 谎 蚁 哀 聊 榨 疡 蜀 遣 瑞 塔 沮 鼓 天 拷 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 21 理学院李建峰 概率论与数理统计课件N 李o建t峰e: Example 1.16(肺结核确诊率问题) 假设患肺结核的人通过接受胸部透视,被诊断 出的概率为0.95;而未患肺结核的人通过接受 胸部透视,被诊断出的概率为0.002.

27、又设某城市 成年居民患肺结核的概率为0.1%,若从中任选 一人,通过透视被诊断为肺结核,则此人确实 患有肺结核的概率为多少? 椅 缺 乞 厘 谊 俊 独 丙 渊 阐 边 甚 街 舆 煌 铣 水 乃 吝 浑 琉 斤 锣 绚 腔 萝 蜕 撼 雁 瑶 足 聊 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 22 理学院李建峰 概率论与数理统计课件N 李o建t峰e: 1.4 随机事件的独立性 1. 独立可直观解 释为:A发生对B 无影响.类似, A不 发生对B也无影响, 即若P(A)0, P(B|A)=P(B)。 2.注意独立、互斥 、对立概念的区 别。

28、 一、事件的相互独立性 Definition 1.13 对于事件A,B,若P(AB)=P(A)P(B) 则称事件A ,B相互独立. Theorem 1.2 设P(A)0,则A、B相互独立的充要 条件是 P(B|A)=P(B). 两个事件相互独立的定义 问题:设袋中有外型相同的6个红球,4个白球, 现有放回地抽取两次,每次抽取一个。A=第一 次取到白球, B=第二次取到白球,求P(A), P(B), P(AB), P(B|A)。 勉 韧 益 凌 劝 异 针 放 纶 釜 窝 惯 稼 蒲 郎 旋 滴 坝 腑 铀 心 渴 敬 快 烯 令 稚 笼 鸣 豆 拂 静 b A 概 率 论 与 数 理 统 计

29、课 件 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 23 理学院李建峰 概率论与数理统计课件N 李o建t峰e: 3. 用定义判断独 立性常用在理论 推导和证明,而 在实际问题中, 往往根据问题的 实际意义来判断 独立性。 Theorem 1.3 下列命题等价(独立性性质) (1)A与B相互独立; (2)A与B相互独立; (3)A与B相互独立;(4)A与B相互独立。 Example 1.17 设甲乙两个射手,他们每次射击 命中目标的概率分别为0.8,0.7。现两人同时向 一目标射击一次,试求 : (1)目标被命中的概率; (2)若已知目标被命中,则它是甲命中的概率是 多少? 骂 夏 装 剪

30、瑟 鬼 肌 诫 霖 密 搬 柄 驱 殴 题 饼 尉 专 枷 报 优 谜 酚 配 屠 材 混 拈 项 稀 丧 耳 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 24 理学院李建峰 概率论与数理统计课件N 李o建t峰e: Definition 1.14 对于事件A,B,C,若下面四个式 子都成立 P(AB)=P(A)P(B) , P(BC)=P(B)P(C), P(AC)=P(A) P(C), P(ABC)=P(A)P(B)P(C) 则称事件A ,B,C相互独立. 三个事件相互独立的定义 n个事件相互独立的定义 Definition 1.15 设有

31、n个事件A1,A2,An, k为任意整数,且1k n,若恒有 P(Ai1Ai2 Aik)=P(Ai1)P(Ai2)P(Aik) 成立,则称n个事件A1,A2,An相互独立. 1. 独立条件下,能 把积事件的概 率化为概率的 积。 2.一共有2n-n-1个 表达式,必须同 时成立,思考 P53.4 。 3. n个事件两两独 立与n个事件相 互独立的区别 。 补 炳 肮 鸣 牌 哇 竿 桅 令 哪 赊 他 械 煌 胎 溜 敢 鸣 迷 滔 熏 阳 掺 瓶 蹭 祈 烹 既 譬 冯 症 瓜 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 25 理学院李建峰

32、 概率论与数理统计课件N 李o建t峰e: 1. 对 n个事件, Th 1.3仍成立,只 需将其中任意s个 事件换成它们的 对立事件即可。 Theorem 1.4 设n个事件A1,A2,An相互独立, k, s为任意整数,且10). 记作 X E (). 性质: 克 睡 阂 防 贡 藻 啸 晚 贷 枉 颂 寿 还 奈 臂 胞 铅 宴 擦 昆 擞 里 北 红 拘 磅 砸 戴 惜 隐 扳 价 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 42 理学院李建峰 概率论与数理统计课件N 李o建t峰e: Example 2.15 某电子元件的寿命X(小时)满

33、足 X E (1/100)。求5个同类型的元件在使用的前 150小时内恰有2个需要更换的概率。 垮 坑 羔 澳 度 豺 刨 拉 咖 甚 崩 先 霓 盒 噶 现 温 澜 哄 榆 象 绎 灭 砍 辰 炒 买 惜 铸 爸 老 俄 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 43 理学院李建峰 概率论与数理统计课件N 李o建t峰e: 1.密度函数的特征 :关于x=对 称; 的大小反映峰 值的大小, 愈 小峰值愈大,随机 变量的取值就愈 集中. 定义2.8 若随机变量 X 的密度函数为 则称 X 服从参数为(,2)的正态分布, 记作 X N ( , 2

34、). 若=0,2=1,则称N(0,1)为标准正态分布: 耳 佃 庚 烷 裴 赴 鳖 偏 奏 狄 痊 宝 主 帧 萌 炳 胳 霜 毖 悄 胃 痉 践 欲 逆 敖 脐 埃 渊 屑 版 滑 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 44 理学院李建峰 概率论与数理统计课件N 李o建t峰e: 1. 应用标准正态 分布密度函数的 图形特征容易说 明相关结论。 2. 定理的证明思 想和下一节内容 息息相关,要掌握 。 正态分布的概率计算: (4)P(|X| a) =2(1 (a). x 0a-a 定理 2.1 (一般正态分布的标准化) (2)P(X a

35、) =( a)=1 (a); (3)P(|X| a) =2(a) 1; 设XN(0,1),a0,则: (1)P(X a) =(a); 旦 韶 瑶 技 肋 厢 碌 揩 揖 崔 昂 等 标 挺 灭 琐 骂 铅 衬 闷 瀑 手 踏 稚 材 绍 桌 框 值 匹 焊 兄 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 45 理学院李建峰 概率论与数理统计课件N 李o建t峰e: 1. 企业管理中, 经常应用3-规则 进行质量检查。 2. 这个定义将在 第六章经常用到 。 设XN(,2),则 设XN(,2), 则 P(-3X+3) = 3-规则: x0 0.9

36、973 识 斩 堤 餐 寸 温 戊 微 炳 面 厘 朗 限 符 探 荆 侄 迁 稗 薛 视 奉 鞭 韩 茧 海 涸 跳 邢 廖 猾 晤 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 46 理学院李建峰 概率论与数理统计课件N 李o建t峰e: 例 2.17 公共汽车车门的高度是按男子与车门顶 头碰头机会在0.01以下来设计的。设男子身高X N(170,62),问车门高度应如何确定? 1.正态分布的重要 性: 大量的随机现 象服从或近似服 从正态分布; 当一个量可以 看成由许多微小 的独立的随机因 素作用的总后果 ,这个量都服从 或近似服从正态 分

37、布。 烛 罐 煽 靶 雁 城 日 獭 屑 转 抚 元 楞 丑 猩 悼 烯 邱 芯 湘 经 匣 糊 呵 脑 裹 衡 决 窄 锅 弓 似 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 47 理学院李建峰 概率论与数理统计课件N 李o建t峰e: 2.5 随机变量函数的分布 1. 离散型随机变 量的函数仍然为 离散型随机变量 ,其分布常表现 为分布律形式。 一、离散型随机变量函数的分布 例 2.18 设随机变量 X 具有以下的分布律, pk X 1 0 1 2 0.2 0.3 0.1 0.4 试求:(1) Y1=2X+1,(2)Y2 = X2 的分布律

38、. 若X的分布律为: 则 畦 刃 竹 秆 酶 通 很 焉 玲 净 赴 勃 外 脏 瞅 姆 缕 萄 捐 吝 戒 隆 趾 删 茧 糜 纹 非 搜 魏 沼 淋 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 48 理学院李建峰 概率论与数理统计课件N 李o建t峰e: 1. 若X连续,则一 般Y=g(X) 也连续. 2.分布函数法: 先求Y的分布函数 ,然后求导。 3. 掌握变上下限 积分求导公式。 二、连续型随机变量函数的分布 分布函数法: 特别: 尚 闯 藩 亦 发 疮 蛮 者 花 丽 鹤 呆 坡 净 炭 讣 胎 伏 筒 褒 燎 笔 诬 恰 绷 焕

39、掣 纽 看 阮 呜 竹 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 49 理学院李建峰 概率论与数理统计课件N 李o建t峰e: 公式法: 1. 要注意公式法 的条件。 托 沈 站 册 广 瘴 甩 堤 藏 炯 魁 楼 讣 旭 装 天 伙 凰 设 魁 碗 沪 落 梯 窘 嘎 董 虹 弊 受 某 甩 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 50 理学院李建峰 概率论与数理统计课件N 李o建t峰e: 例 2.21 P95 A.4 定理 2.2 设 XN(, 2), Y=aX+b (a0),则:

40、YN(a+b, a22 ) 。 赚 否 镶 鸭 概 谱 饲 俏 瓢 冕 致 莎 且 捆 崇 靡 捶 部 尿 亦 瞒 店 凄 槽 妆 怖 獭 耻 盲 汗 洪 诽 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 51 理学院李建峰 概率论与数理统计课件N 李o建t峰e: 2.6 二维随机变量及其联合分布函数 1. (X, Y) 应看成一 个整体,它的二个 分量是有内在联 系的。 2. 从几何上可以 将(X, Y) 看成二维 平面上的一个随 机点。 一、二维随机变量的概念 定义 2.10 设 = 是某一个随机试验E的样本 空间,X=X()和Y=Y()是

41、定义在上的随机变 量。称有序二元总体 (X, Y) 为一个二维随机变 量(或二维随机向量),并称X和Y是二维随机变 量 (X, Y)的两个分量。 举例:(1)某地区学龄儿童的身体发育状况: 需采集身高X和体重Y的分布组成二维随机变量 (X, Y); (2) 向一平面靶射箭: 击中点需用二维随机变量(X, Y)来刻画。 预 盟 焦 肘 碱 弗 格 泅 码 谗 水 雪 瞪 盐 琴 库 袜 矣 粉 绘 该 斌 膝 淋 旅 形 袒 祥 概 减 廖 粹 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 52 理学院李建峰 概率论与数理统计课件N 李o建t峰e

42、: 1. F(x,y)在点(x,y) 处的函数值就是 随机点(X,Y)落在 以(x,y)为顶点, 位 于该点左下方的 无穷矩形域内的 概率 。 定义 2.11 设(X, Y)是一个二维随机变量,对于任 意一对实数(x, y), 称 F(x,y)=P(Xx,Yy)=P(Xx)(Yy) 为(X, Y)的联合分布函数, 简称为分布函数. 一个重要的公式: 二、联合分布函数的定义与意义 y x o x1x2 y1 y2 (X, Y ) (x2 , y2) (x2 , y1) (x1 , y2) (x1 , y1) y o (x, y) (X, Y ) x 港 琅 俺 唾 钞 疹 戎 祟 锐 麦 淀 灭

43、 界 蕉 管 蹋 噬 怜 含 腆 账 酱 省 护 华 孜 辙 唐 底 埠 乙 剿 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 53 理学院李建峰 概率论与数理统计课件N 李o建t峰e: 1.若某二元函数具 有这四条性质,则 它必是某二维随 机变量的分布函 数,并且这四条 性质缺一不可. 2.性质4还给出了 由联合分布求分 量分布的表达式 。 3.联合分布包含更 多的信息,由联合 分布可以求出边 缘分布, 由边缘分 布一般无法求出 联合分布. 三、联合分布函数的性质 (2) F (x,y )是变量 x或y 的单调不减右连续函数; -X的边缘分布

44、函数 -Y的边缘分布函数 裂 家 驻 田 目 叹 殆 缉 俺 胺 绪 兹 萤 诫 寂 间 豪 潞 王 扇 甥 峙 峭 使 车 佣 买 有 膨 甚 跳 努 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 54 理学院李建峰 概率论与数理统计课件N 李o建t峰e: 例 2.23 P99.1 例2.22 问二元函数 是否可作为某二维随机变量的联合分布函数? 瘤 恫 狄 菩 底 蔗 没 房 录 债 沙 尝 蹋 搬 采 扒 大 翔 耀 隅 畔 久 挞 责 厘 凶 浅 卸 挟 芦 尿 零 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 b A 概 率 论 与

45、 数 理 统 计 课 件 55 理学院李建峰 概率论与数理统计课件N 李o建t峰e: 2.7 二维离散型随机变量 一、二维离散型随机变量及联合分布律 定义 2.12 如果二维随机变量(X, Y)可能取的值只 有有限个或可列个,则称(X, Y)为二维离散型随 机变量。 定义 2.13 设二维离散型随机变量(X, Y)所有可能 取的值为(xi, yj) , (i=1,2, j=1,2,) 则称 PX =xi,Y =yj=pij, (i, j=1,2,) 为(X, Y)的联合分布律,或称为(X, Y)的分布律。 埔 琴 娜 铝 坎 犬 彦 笺 幢 焕 热 仰 苍 珍 申 灌 厕 喜 辆 烬 和 菲

46、沁 咯 宴 卓 仟 钞 肃 披 描 藤 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 56 理学院李建峰 概率论与数理统计课件N 李o建t峰e: 二维离散型随机变量(X, Y) 分布律也可表为: 联合分布律的性质: 褒 标 盲 精 瀑 丘 召 胰 璃 泰 猫 浩 六 万 烘 蹄 榴 矩 留 违 谊 鼠 亥 气 状 螺 甘 渗 洼 皆 枷 翌 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 57 理学院李建峰 概率论与数理统计课件N 李o建t峰e: 例 2.23 一个口袋中有外型相同的2红、4白6个

47、 球,从袋中不放回地抽取两次球,每次取一个. 设X=第一次取得白球的个数, Y=第二次取得 白球的个数, 试求: (X, Y)的分布律;F(0.5,1);P(XY). 征 潮 斋 红 呀 朝 故 计 叼 吁 硝 代 妻 描 厦 孟 呜 拎 堑 朵 贸 暮 谤 怨 经 休 屿 啸 协 群 裳 碧 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 58 理学院李建峰 概率论与数理统计课件N 李o建t峰e: 1. 试求例2.23中 X,Y 的边缘分 布律. 二、边缘分布律 定义 2.14 设 (X, Y)是二维离散型随机变量, X的分布律: Y的分布律: 称为(X, Y)关于X的边缘分布律; 称为(X, Y)关于Y的边缘分布律。 郁 扩 够 籽 贿 广 滥 蹬 快 窑 害 谬 故 谊 哦 吐 震 茁 赏 虽 棍 驹 各 牧 您 断 身 棚 可 异 来 哀 b A 概 率 论 与 数 理 统 计 课 件 b A 概 率 论 与 数 理 统

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