首先,老规矩:
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【概率论】:
第一章:
- 随机事件的概率
第二章:
- 一维随机变量的概率分布
- 一维随机变量的概率和的分布
第三章:
- 二维随机变量的概率分布
- 二维随机变量的概率和的分布
第四章:
- 随机变量的数字特征
第五章:
- 【数理统计】
概率论
Chapter 1.
五大公式:
- 加法公式
%3Dp(A)%2Bp(B)-p(AB)%0A#card=math&code=p%28A%5Ccup%20B%29%3Dp%28A%29%2Bp%28B%29-p%28AB%29%0A)
- 减法公式
%3Dp(A%5Cbar%20B)%3Dp(A)-p(AB)%0A#card=math&code=p%28A-B%29%3Dp%28A%5Cbar%20B%29%3Dp%28A%29-p%28AB%29%0A)
- 乘法公式
%3Dp(A%7CB)p(B)%3Dp(B%7CA)p(A)%0A#card=math&code=p%28AB%29%3Dp%28A%7CB%29p%28B%29%3Dp%28B%7CA%29p%28A%29%0A)
其中:
%3D%5Cfrac%7Bp(AB)%7D%7Bp(B)%7D%0A#card=math&code=p%28A%7CB%29%3D%5Cfrac%7Bp%28AB%29%7D%7Bp%28B%29%7D%0A)
如果
%3Dp(A)#card=math&code=p%28A%7CB%29%3Dp%28A%29),则 AB 相互独立:
%3Dp(A)p(B)%0A#card=math&code=p%28AB%29%3Dp%28A%29p%28B%29%0A)
互斥:
对立:
即
- 全概率公式
%26%3Dp(AB_1)%2Bp(AB_2)%5C%5C%0A%26%3Dp(A%7CB_1)p(B_1)%2Bp(A%7CB_2)p(B_2)%0A%5Cend%7Baligned%7D%0A#card=math&code=%5Cbegin%7Baligned%7D%0Ap%28A%29%26%3Dp%28AB_1%29%2Bp%28AB_2%29%5C%5C%0A%26%3Dp%28A%7CB_1%29p%28B_1%29%2Bp%28A%7CB_2%29p%28B_2%29%0A%5Cend%7Baligned%7D%0A)
- 贝叶斯公式
%3D%5Cfrac%7Bp(A%7CB_2)p(B_2)%7D%7Bp(A%7CB_1)p(B_1)%2Bp(A%7CB_2)p(B_2)%7D%0A#card=math&code=p%28B_2%7CA%29%3D%5Cfrac%7Bp%28A%7CB_2%29p%28B_2%29%7D%7Bp%28A%7CB_1%29p%28B_1%29%2Bp%28A%7CB_2%29p%28B_2%29%7D%0A)
注意:
不可能事件,概率一定是0,概率是0的事件,不一定是不可能事件
必然事件,概率一定是1,概率是1的事件,不一定是必然事件
【例1】%3D0.8%2Cp(B)%3D0.4#card=math&code=P%28B%5Ccup%20A%29%3D0.8%2Cp%28B%29%3D0.4),则
%3D%3F#card=math&code=P%28A%7C%5Cbar%20B%29%3D%3F)
%3D%5Cfrac%7BP(A%5Cbar%20B)%7D%7B1-P(B)%7D%0A#card=math&code=P%28A%7C%5Cbar%20B%29%3D%5Cfrac%7BP%28A%5Cbar%20B%29%7D%7B1-P%28B%29%7D%0A)
%3DP(A)%2BP(B)-P(AB)%3D0.8%0A#card=math&code=P%28B%5Ccup%20A%29%3DP%28A%29%2BP%28B%29-P%28AB%29%3D0.8%0A)
-P(AB)%3DP(A%5Cbar%20B)%3D0.4%0A#card=math&code=P%28A%29-P%28AB%29%3DP%28A%5Cbar%20B%29%3D0.4%0A)
得:
%3D%5Cfrac23#card=math&code=P%28A%7C%5Cbar%20B%29%3D%5Cfrac23)
【例2】
甲乙射击的命中率分别为0.6, 0.5。
(1) 甲乙两人独立射击目标,则两人中至少一人射中的概率为?
(2) 甲乙任选一人射击目标,则目标被甲射中的概率为?
(3) 甲乙两人独立射击目标,现已知目标被射中,则它是甲射中的概率为?
(4) 甲乙任选一人对同一目标射击一次,先已知目标被射中,则它是甲射中的概率为?
设
设
设
(1)
法一正面做:
%26%3Dp(A_1)%2Bp(A_2)-p(A_1A_2)%5C%5C%0A%26%3D0.6%2B0.5-0.6*0.5%0A%5Cend%7Baligned%7D%0A#card=math&code=%5Cbegin%7Baligned%7D%0Ap%28A_1%5Ccup%20A_2%29%26%3Dp%28A_1%29%2Bp%28A_2%29-p%28A_1A_2%29%5C%5C%0A%26%3D0.6%2B0.5-0.6%2A0.5%0A%5Cend%7Baligned%7D%0A)
法二反面做:
%3D1-0.4*0.5%0A#card=math&code=1-p%28%5Cbar%20A_1%5Cbar%20A_2%29%3D1-0.4%2A0.5%0A)
(2)
已知:
%3D0.6%2Cp(C%7CB_2)%3D0.5%0A#card=math&code=p%28C%7CB_1%29%3D0.6%2Cp%28C%7CB_2%29%3D0.5%0A)
则:
%3Dp(C%7CB_1)p(B_1)%3D0.6*0.5%0A#card=math&code=p%28CB_1%29%3Dp%28C%7CB_1%29p%28B_1%29%3D0.6%2A0.5%0A)
(3)
%0A#card=math&code=p%28A_1%7CA_1%5Ccup%20A_2%29%0A)
(4) 贝叶斯公式
%3D%5Cfrac%7Bp(C%7CB_1)p(B_1)%7D%7Bp(C%7CB_1)p(B_1)%2Bp(C%7CB_2)p(B_2)%7D%0A#card=math&code=p%28B_1%7CC%29%3D%5Cfrac%7Bp%28C%7CB_1%29p%28B_1%29%7D%7Bp%28C%7CB_1%29p%28B_1%29%2Bp%28C%7CB_2%29p%28B_2%29%7D%0A)
文字题的技巧:
正面做反面做(至多至少)
分清:积事件的概率,条件概率
分清:独立和不独立
Chapter 2.
密度函数:PDF。 某一区间上的积分来刻画随机变量落在这个区间中的概率
分布律:概率质量函数PMF。是离散型随机变量的分布
分布函数:CDF。PDF的积分,离散型或连续型均适用
1: 概率分布: 的关系
- 离散型随机变量:
的一个表格
- 连续型随机变量:
#card=math&code=f%28x%29) ( pdf 函数)
2: 概率和分布:%3DP%5C%7BX%5Cle%20x%5C%7D#card=math&code=F%28x%29%3DP%5C%7BX%5Cle%20x%5C%7D) 的表达式,单调不减
离散型随机变量:
%3D%5Csum%7Bk%5Cle%20x%7DP(X%3Dk)#card=math&code=F%28x%29%3D%5Csum%7Bk%5Cle%20x%7DP%28X%3Dk%29) ( 阶梯状函数 )
连续型随机变量:
#card=math&code=F%28x%29) ( cdf函数 )
- 概率不是可能性大小,概率是一个测度,它是用来测可能性大小的。
- 离散型随机变量的分布函数,只右连续
- 连续型随机变量的分布函数,左连续,且右连续
性质:
-F(a)#card=math&code=p%5C%7Ba%3CX%5Cle%20b%5C%7D%3DF%28b%29-F%28a%29)
-F(a%5E-)#card=math&code=p%5C%7BX%3Da%5C%7D%3Dp%5C%7BX%5Cle%20a%5C%7D-p%5C%7BX%3Ca%5C%7D%3DF%28a%29-F%28a%5E-%29)
X连续,
dx#card=math&code=p%5C%7Ba%5Cle%20X%5Cle%20b%5C%7D%3Dp%5C%7Ba%3C%20X%3C%20b%5C%7D%3D%5Cint_a%5Ebf%28x%29dx)
X连续,
(连续型变量单点概率为0)
单点概率测不出来,不代表不可能发生,仅仅代表测不出来
Chapter 3.
联合分布:#card=math&code=P%28X%3Dx_i%3BY%3Dy_j%29)
边缘分布(离散):#card=math&code=P%28X%3Dx_i%29) 2:46:30
边缘分布(连续):
%3D%5Cint%7B-%5Cinfin%7D%5E%7B%2B%5Cinfin%7Df(x%2Cy)dx%0A#card=math&code=f%7BY%7D%28y%29%3D%5Cint_%7B-%5Cinfin%7D%5E%7B%2B%5Cinfin%7Df%28x%2Cy%29dx%0A)
条件分布:
%3D%5Cfrac%7Bf(x%2Cy)%7D%7BfY(y)%7D%0A#card=math&code=f%7BX%7CY%7D%28x%7Cy%29%3D%5Cfrac%7Bf%28x%2Cy%29%7D%7Bf_Y%28y%29%7D%0A)
即
边缘不等于0
分布函数:
%3DP%5C%7BX%5Cle%20x%5C%7D%3D%5Clim%7By%5Crightarrow%2B%5Cinfin%7DP%5C%7BX%5Cle%20x%2CY%5Cle%20y%5C%7D%0A#card=math&code=F_X%28x%29%3DP%5C%7BX%5Cle%20x%5C%7D%3D%5Clim%7By%5Crightarrow%2B%5Cinfin%7DP%5C%7BX%5Cle%20x%2CY%5Cle%20y%5C%7D%0A)
若 %3DF_X(x)F_Y(y)#card=math&code=F%28x%2Cy%29%3DF_X%28x%29F_Y%28y%29),则
独立
充要条件:
连续型:
%3Df_X(x)f_Y(y)#card=math&code=f%28x%2Cy%29%3Df_X%28x%29f_Y%28y%29)
离散型:
Chapter 4.
数学期望
离散型
- 一个随机变量:
%3D%5Csum%5E%7B%2B%5Cinfin%7D%7Bi%3D1%7DP%5C%7BX%3Dx_i%5C%7D%0A#card=math&code=E%28X%29%3D%5Csum%5E%7B%2B%5Cinfin%7D%7Bi%3D1%7DP%5C%7BX%3Dx_i%5C%7D%0A)
- 一个随机变量:
- 一个随机变量的函数:
%5D%3D%5Csum%5E%7B%2B%5Cinfin%7D%7Bi%3D1%7Dg(x_i)P%5C%7BX%3Dx_i%5C%7D%0A#card=math&code=E%5Bg%28X%29%5D%3D%5Csum%5E%7B%2B%5Cinfin%7D%7Bi%3D1%7Dg%28x_i%29P%5C%7BX%3Dx_i%5C%7D%0A)
- 两个随机变量的函数:
%5D%3D%5Csum%5E%7B%2B%5Cinfin%7D%7Bj%3D1%7D%5Csum%5E%7B%2B%5Cinfin%7D%7Bi%3D1%7Dg(xi%2Cy_j)p%5C%7BX%3Dx_i%2CY%3Dy_j%5C%7D%0A#card=math&code=E%5Bg%28X%2CY%29%5D%3D%5Csum%5E%7B%2B%5Cinfin%7D%7Bj%3D1%7D%5Csum%5E%7B%2B%5Cinfin%7D_%7Bi%3D1%7Dg%28x_i%2Cy_j%29p%5C%7BX%3Dx_i%2CY%3Dy_j%5C%7D%0A)
连续型
- 一个随机变量:
%3D%5Cint%7B-%5Cinfin%7D%5E%7B%2B%5Cinfin%7Dxf(x)dx%0A#card=math&code=E%28X%29%3D%5Cint%7B-%5Cinfin%7D%5E%7B%2B%5Cinfin%7Dxf%28x%29dx%0A)
- 一个随机变量:
- 一个随机变量的函数:
%5D%3D%5Cint%5E%7B%2B%5Cinfin%7D%7B-%5Cinfin%7Dg(x)f(x)dx%0A#card=math&code=E%5Bg%28x%29%5D%3D%5Cint%5E%7B%2B%5Cinfin%7D%7B-%5Cinfin%7Dg%28x%29f%28x%29dx%0A)
- 两个随机变量的函数:
%5D%3D%5Cint%5E%7B%2B%5Cinfin%7D%7B-%5Cinfin%7Ddx%5Cint%5E%7B%2B%5Cinfin%7D%7B-%5Cinfin%7Dg(xi%2Cy_j)f(x%2Cy)dy%0A#card=math&code=E%5Bg%28X%2CY%29%5D%3D%5Cint%5E%7B%2B%5Cinfin%7D%7B-%5Cinfin%7Ddx%5Cint%5E%7B%2B%5Cinfin%7D_%7B-%5Cinfin%7Dg%28x_i%2Cy_j%29f%28x%2Cy%29dy%0A)
方差
%3DE(X%5E2)-E%5E2(X)#card=math&code=D%28X%29%3DE%28X%5E2%29-E%5E2%28X%29)
协方差
%3DE(XY)-E(X)E(Y)#card=math&code=Cov%28X%2CY%29%3DE%28XY%29-E%28X%29E%28Y%29)
相关系数
%7D%7B%5Csqrt%7BD(X)%7D%5Csqrt%7BD(Y)%7D%7D#card=math&code=%5Crho_%7BXY%7D%3D%5Cfrac%7BCov%28X%2CY%29%7D%7B%5Csqrt%7BD%28X%29%7D%5Csqrt%7BD%28Y%29%7D%7D)
常用分布:见讲义(背下来)
指数分布改为
对应的期望和方差为
二项分布的背景:伯努利试验:只有成功与失败两种可能结果的试验。成功的概率为p,做n次独立重复试验,X表示试验成功的次数,则X~B
#card=math&code=%28n%2Cp%29)
正态分布(必考)
- X~N
#card=math&code=%28%5Cmu%2C%5Csigma%5E2%29) ,则
~N(0,1)即标准正态分布
-%5CPhi(%5Cfrac%7Ba-%5Cmu%7D%7B%5Csigma%7D)%0A%5Cend%7Baligned%7D%0A#card=math&code=%5Cbegin%7Baligned%7D%0AP%5C%7Ba%5Cle%20X%5Cle%20b%5C%7D%26%3DP%5C%7B%5Cfrac%7Ba-%5Cmu%7D%7B%5Csigma%7D%5Cle%5Cfrac%7BX-%5Cmu%7D%7B%5Csigma%7D%5Cle%5Cfrac%7Bb-%5Cmu%7D%7B%5Csigma%7D%5C%7D%5C%5C%0A%26%3D%5CPhi%28%5Cfrac%7Bb-%5Cmu%7D%7B%5Csigma%7D%29-%5CPhi%28%5Cfrac%7Ba-%5Cmu%7D%7B%5Csigma%7D%29%0A%5Cend%7Baligned%7D%0A)
- X~N
其中:
#card=math&code=%5CPhi%28X%29) 为标准正态分布函数(查表)
标准正态概率密度
#card=math&code=%5Cphi%28x%29) 图形是一个对称的凸型
%3D1-%5CPhi(X)#card=math&code=%5CPhi%28-X%29%3D1-%5CPhi%28X%29)
#card=math&code=%5CPhi%28X%29) 单调增
%3D0.5#card=math&code=%5CPhi%280%29%3D0.5)
期望与方差的性质
%3Dc#card=math&code=E%28c%29%3Dc),
%3D0#card=math&code=D%28c%29%3D0)
%3DcE(X)#card=math&code=E%28cX%29%3DcE%28X%29),
%3Dc%5E2D(X)#card=math&code=D%28cX%29%3Dc%5E2D%28X%29)
%3DE(X)%2B-E(Y)#card=math&code=E%28X%2B-Y%29%3DE%28X%29%2B-E%28Y%29)
%3DD(X)%2BD(Y)#card=math&code=D%28X%2B-Y%29%3DD%28X%29%2BD%28Y%29) ,条件:
独立
%3DD(X)%2BD(Y)-2Cov(X%2CY)#card=math&code=D%28X%2BY%29%3DD%28X%29%2BD%28Y%29-2Cov%28X%2CY%29)
%3DE(X)E(Y)#card=math&code=E%28XY%29%3DE%28X%29E%28Y%29)
同分布:有相同的分布律或概率密度
用于计算的中心极限定理:
- 设
独立同分布,则当
充分大时,
%2CnD(Xk))%0A#card=math&code=%5Csum%7Bk%3D1%7D%5EnX_k%5Csim%20N%28nE%28X_k%29%2CnD%28X_k%29%29%0A)
- 设
#card=math&code=Y%5Csim%20B%28n%2Cp%29),则当
充分大时,
)%0A#card=math&code=Y%5Csim%20N%28np%2Cnp%281-p%29%29%0A)
Chapter 5.
5.1 基本概念
样本是相互独立且与总体同分布的随机变量
样本值:样本的取值
统计量:样本的函数
抽样分布:统计量的分布
5.2 切比雪夫不等式与抽样分布
切比雪夫不等式:
%7C%5Cge%20%5Cepsilon%5C%7D%5Cle%5Cfrac%7BD(X)%7D%7B%5Cepsilon%5E2%7D%0A#card=math&code=P%5C%7B%7CX-E%28X%29%7C%5Cge%20%5Cepsilon%5C%7D%5Cle%5Cfrac%7BD%28X%29%7D%7B%5Cepsilon%5E2%7D%0A)
三大分布:
卡方分布(
分布)
独立且服从
#card=math&code=N%280%2C1%29)
- 则,
#card=math&code=%5Cchi%5E2%3DX_1%5E2%2B…%2BX_n%5E2%5Csim%20%5Cchi%5E2%28n%29)
#card=math&code=%5Cchi%5E2%28n%29) 表示自由度为
的
分布
分布
独立,
#card=math&code=X%5Csim%20N%280%2C1%29),
#card=math&code=Y%5Csim%20%5Cchi%5E2%28n%29)
- 规定
#card=math&code=t%3D%5Cfrac%7BX%7D%7B%5Csqrt%7BY%2Fn%7D%7D%5Csim%20t%28n%29)
#card=math&code=t%28n%29) 表示自由度为
的
分布
分布
独立,
#card=math&code=U%5Csim%20%5Cchi%5E2%28n_1%29),
#card=math&code=V%5Csim%20%5Cchi%5E2%28n_2%29)
- 规定
#card=math&code=F%3D%5Cfrac%7BU%2Fn_1%7D%7BV%2Fn_2%7D%5Csim%20F%28n_1%2Cn_2%29)
5.3 矩估计与最大似然估计(必考)
矩估计值:使
%3D%5Cbar%20X#card=math&code=E%28X%29%3D%5Cbar%20X) 的
值
最大似然估计值:使似然函数
#card=math&code=L%28%5Ctheta%29) 取最大值时的
值
似然函数:
(离散)
%3D%5Cprod%7Bi%3D1%7D%5E%7Bn%7DP%5C%7BX%3Dx_i%3B%5Ctheta%5C%7D%0A#card=math&code=L%28%5Ctheta%29%3D%5Cprod%7Bi%3D1%7D%5E%7Bn%7DP%5C%7BX%3Dx_i%3B%5Ctheta%5C%7D%0A)
(连续)
%3D%5Cprod%7Bi%3D1%7D%5E%7Bn%7Df(x_i%3B%5Ctheta)%0A#card=math&code=L%28%5Ctheta%29%3D%5Cprod%7Bi%3D1%7D%5E%7Bn%7Df%28x_i%3B%5Ctheta%29%0A)
解最大似然估计:
- 写
#card=math&code=L%28%5Ctheta%29)
- 等式两边取对数
- 求导
求估计量: 大写
求估计值: 小写
- 无偏估计:
%3D%5Ctheta#card=math&code=E%28%5Chat%20%5Ctheta%29%3D%5Ctheta) 等价于
是
的无偏估计
5.4 区间估计与假设检验
讲义的表背下来
假设检验:
必带等于号(等于,大于等于,小于等于)
步骤
- 写
- 算检验统计量
- 判断是否在拒绝域内,如果不在,则接受
