龙永红老师经管类概率论前三章内容小结

    技术2023-12-30  87

    经管类概率论

    龙永红的经管类概率论前三章内容小结,记得把下面的两张表背熟。。。

    第一章

    恒成立

    任何情况都成立

    对立性 P ( A ) = 1 − P ( A ‾ ) P(A) = 1 - P(\overline{A}) P(A)=1P(A)

    作差 P ( A − B ) = P ( A ) − P ( B A ) P(A - B) = P(A) - P(BA) P(AB)=P(A)P(BA)

    P ( A ) = P ( A B ) + P ( A B ‾ ) P(A) = P(AB) + P(A\overline{B}) P(A)=P(AB)+P(AB)

    P ( A ‾ ∣ B ) = 1 − P ( A ∣ B ) P(\overline{A}|B) = 1-P(A|B) P(AB)=1P(AB)

    上面的式子可以写成 P ( A ‾ ∣ B ) = P ( B ∣ B ) − P ( A ∣ B ) P(\overline{A}|B) = P(B|B)-P(A|B) P(AB)=P(BB)P(AB)

    其 中   P ( B ∣ B ) = 1 其中 \space P(B|B) = 1  P(BB)=1

    和(并) P ( A + B ) = P ( A ) + P ( B ) − P ( A B ) P(A+B)=P(A)+P(B)-P(AB) P(A+B)=P(A)+P(B)P(AB)

    P ( A ∪ B ) = P ( A ) + P ( B ) − P ( A B ) P(A \cup B)=P(A)+P(B)-P(AB) P(AB)=P(A)+P(B)P(AB)

    乘积 P ( A B ) = P ( A ) P ( B ∣ A ) ( 乘 法 公 式 ) P(AB)=P(A)P(B|A)(乘法公式) P(AB)=P(A)P(BA)

    P ( A ∣ B ) = P ( A B ) P ( B ) ( 条 件 概 率 ) P(A|B) = \frac{P(AB)}{P(B)}(条件概率) P(AB)=P(B)P(AB)

    全概率公式和贝叶斯公式 P ( A ) = ∑ i P ( A ) P ( B i ∣ A ) ( 全 概 率 公 式 ) P(A) = \sum_{i}^{} P(A)P(B_i|A)(全概率公式) P(A)=iP(A)P(BiA)

    P ( A ∣ B ) = P ( A B ) P ( B ) = P ( A ) P ( B ∣ A ) P ( A ) P ( B ∣ A ) + P ( A ‾ ) P ( B ∣ A ‾ ) ( 贝 叶 斯 公 式 ) P(A|B) = \frac{P(AB)}{P(B)} = \frac{P(A)P(B|A)}{P(A)P(B|A)+ P(\overline{A})P(B|\overline{A})} (贝叶斯公式) P(AB)=P(B)P(AB)=P(A)P(BA)+P(A)P(BA)P(A)P(BA)

    对偶律 P ( A ‾ ∪ B ‾ ) = P ( A ∩ B ‾ ) P(\overline{A} \cup \overline{B})=P(\overline{A \cap B}) P(AB)=P(AB)

    P ( A ∪ B ‾ ) = P ( A ‾ ∩ B ‾ ) P(\overline{A \cup B})=P(\overline{A} \cap \overline{B}) P(AB)=P(AB)

    拓展 P ( A 1 A 2 … A n ) = P ( A 1 ) P ( A 2 ∣ A 1 ) P ( A 3 ∣ A 1 A 2 ) … P ( A n ∣ A 1 A 2 … A n − 1 ) P(A_1A_2 \dots A_n) = P(A_1)P(A_2|A1) P(A_3|A_1A_2) \dots P(A_n|A_1A_2 \dots A_{n-1}) P(A1A2An)=P(A1)P(A2A1)P(A3A1A2)P(AnA1A2An1)

    P ( A i ∣ B ) = P ( A i ) P ( B ∣ A i ) ∑ j P ( A j ) P ( B ∣ A j ) P(A_i|B)= \frac{P(A_i)P(B|A_i)}{\sum\limits_{j}{}P(A_j)P(B|A_j)} P(AiB)=jP(Aj)P(BAj)P(Ai)P(BAi)

    互斥条件

    核心是 P ( A B ) = 0 P(AB)=0 P(AB)=0

    P ( A + B ) = P ( A ∪ B ) = P ( A ) + P ( B ) P(A + B)=P(A \cup B)=P(A)+P(B) P(A+B)=P(AB)=P(A)+P(B)

    P ( A B ‾ ) = P ( A − B ) = P ( A ) P(A\overline{B}) = P(A - B) = P(A) P(AB)=P(AB)=P(A)

    独立条件

    核心是 P ( A B ) = P ( A ) P ( B ) P(AB)=P(A)P(B) P(AB)=P(A)P(B)

    条件概率情形 P ( A ∣ B ) = P ( A ) P(A|B)=P(A) P(AB)=P(A)

    P ( A 1 A 2 … A n ∣ B ) = P ( A 1 ∣ B ) P ( A 2 ∣ B ) … P ( A n ∣ B ) P(A_1A_2 \dots A_n|B)=P(A_1|B)P(A_2|B) \dots P(A_n|B) P(A1A2AnB)=P(A1B)P(A2B)P(AnB)

    肠癌那道题

    P ( B ∣ A 1 A 2 … A n ) = P ( B ) P ( A 1 A 2 … A n ∣ B ) P ( B ) P ( A 1 A 2 … A n ∣ B ) + P ( B ‾ ) P ( A 1 A 2 … A n ∣ B ‾ ) = P ( B ) P ( A 1 ∣ B ) P ( A 2 ∣ B ) … P ( A n ∣ B ) P ( B ) P ( A 1 ∣ B ) P ( A 2 ∣ B ) … P ( A n ∣ B ) + P ( B ‾ ) P ( A 1 ∣ B ‾ ) P ( A 2 ∣ B ‾ ) … P ( A n ∣ B ‾ ) \begin{aligned} P(B|A_1A_2 \dots A_n) &=\frac{P(B)P(A_1A_2 \dots A_n|B)}{P(B)P(A_1A_2 \dots A_n|B)+P(\overline{B})P(A_1A_2 \dots A_n|\overline{B})}\\ &=\frac{P(B)P(A_1|B)P(A_2|B) \dots P(A_n|B)}{P(B)P(A_1|B)P(A_2|B) \dots P(A_n|B) + P(\overline{B})P(A_1|\overline{B})P(A_2|\overline{B}) \dots P(A_n|\overline{B})} \end{aligned} P(BA1A2An)=P(B)P(A1A2AnB)+P(B)P(A1A2AnB)P(B)P(A1A2AnB)=P(B)P(A1B)P(A2B)P(AnB)+P(B)P(A1B)P(A2B)P(AnB)P(B)P(A1B)P(A2B)P(AnB)


    第二章

    分布函数性质

    非负单调非降右连续(离散型)非负单调非降连续(连续型)

    密度函数性质(连续型才有密度函数)

    非负归一 ∫ − ∞ + ∞ f ( x ) d x = 1 \int\limits_{-\infty}^{+\infty}f(x)dx = 1 +f(x)dx=1

    期望存在条件(绝对收敛)

    ∑ i = 1 ∞ ∣ x i ∣ p i < ∞ ( 离 散 型 ) \sum\limits_{i=1}^{\infty} |x_{i}|p_{i}<\infty(离散型) i=1xipi<

    ∫ − ∞ + ∞ ∣ x ∣ f ( x ) d x < ∞ ( 连 续 型 ) \int\limits_{-\infty}^{+\infty} |x|f(x)dx<\infty(连续型) +xf(x)dx<

    期望和方差

    期望 E X = ∑ i = b e g i n e n d x i p i ( 离 散 型 ) EX = \sum_{i=begin}^{end} x_ip_i(离散型) EX=i=beginendxipi

    E X = ∫ − ∞ + ∞ x f ( x ) d x ( 连 续 型 ) EX = \int\limits_{-\infty}^{+\infty}xf(x)dx(连续型) EX=+xf(x)dx

    E ( a X + b ) = a E X + b ( 恒 成 立 ) E(aX+b) = aEX+b (恒成立) E(aX+b)=aEX+b

    E g ( x ) = ∑ i = b e g i n e n d g ( x i ) p i ( 离 散 型 ) Eg(x) = \sum_{i=begin}^{end} g(x_i)p_i(离散型) Eg(x)=i=beginendg(xi)pi

    E g ( x ) = ∫ − ∞ + ∞ g ( x ) f ( x ) d x ( 连 续 型 ) Eg(x) = \int\limits_{-\infty}^{+\infty} g(x)f(x)dx(连续型) Eg(x)=+g(x)f(x)dx

    方差 D X = E ( X − E X ) 2 = E X 2 − ( E X ) 2 ( 通 式 ) DX = E(X-EX)^2 = EX^2 - (EX)^2 (通式) DX=E(XEX)2=EX2(EX)2

    D X = ∑ i = b e g i n e n d ( x i − E X ) 2 ( 离 散 型 ) DX = \sum_{i = begin}^{end} (x_i-EX)^2(离散型) DX=i=beginend(xiEX)2

    D X = ∫ − ∞ + ∞ ( x − E X ) 2 f ( x ) d x ( 连 续 型 ) DX = \int\limits_{-\infty}^{+\infty} (x - EX)^2f(x)dx(连续型) DX=+(xEX)2f(x)dx

    D ( a X + b ) = a 2 D X ( 恒 成 立 ) D(aX+b) = a^2DX(恒成立) D(aX+b)=a2DX

    离散性分布

    分布类型符号表达式 E X EX EX D X DX DX备注退化分布无 P ( X = a ) = 1 P(X=a) = 1 P(X=a)=1a0退化为一个确定的常数两点分布无 X ( ω ) = { x 1 , ω ∈ A x 2 , ω ∈ A ‾ X(\omega) = \begin{cases} x_1 &,\omega \in A \\ x_2 &,\omega \in \overline{A} \end{cases} X(ω)={x1x2,ωA,ωA P ( x 1 ) = p P(x_1)=p P(x1)=p P ( x 2 ) = 1 − p P(x_2)=1-p P(x2)=1p p p p p ( 1 − p ) p(1-p) p(1p)丢硬币n个点上的均匀分布无 P ( X = x i ) = 1 n , i = 1 , 2 , 3 , ⋯   , n P(X = x_i) = \frac{1}{n}, i=1, 2, 3,\cdots, n P(X=xi)=n1,i=1,2,3,,n 1 n ∑ i = 1 n x i = d e f x ‾ \frac{1}{n}\sum\limits_{i = 1}^{n} x_i \overset{def}{=} \overline{x} n1i=1nxi=defx 1 n ∑ i = 1 n ( x i − x ‾ ) 2 \frac{1}{n}\sum\limits_{i = 1}^{n}(x_i-\overline{x})^2 n1i=1n(xix)2无二项分布 X ∼ b ( n , p ) X \sim b(n, p) Xb(n,p) P ( X = k ) = C n k p k ( 1 − p ) n − k P(X = k) = C_{n}^{k}p^k(1-p)^{n-k} P(X=k)=Cnkpk(1p)nk n p np np n p ( 1 − p ) np(1-p) np(1p) n n n次伯努利实验几何分布 X ∼ g ( k , p ) X \sim g(k, p) Xg(k,p) P ( X = K ) = q k − 1 p , k = 1 , 2 ⋯ P(X = K)=q^{k-1}p, k = 1,2\cdots P(X=K)=qk1p,k=1,2 1 p \frac{1}{p} p1 q p 2 \frac{q}{p^2} p2q注意k的取值,利用裂项求和计算超几何分布无 P ( X = k ) = C N 1 k C N 2 n − k C N n P(X=k) = \frac{C_{N_1}^{k}C_{N_2}^{n-k}}{C_{N}^{n}} P(X=k)=CNnCN1kCN2nk n ⋅ N 1 N n \cdot \frac{N_1}{N} nNN1 n ⋅ N 1 N N 2 N ⋅ N − n N − 1 n \cdot \frac{N_1}{N} \frac{N_2}{N} \cdot \frac{N-n}{N_-1} nNN1NN2N1Nn不放回抽样小于放回抽样, N , N 1 , N 2 N, N_1, N_2 NN1,N2很大,而 n n n很小时,看成二项分布泊松分布 X ∼ p ( λ ) X \sim p(\lambda) Xp(λ) P ( X = k ) = λ k k ! e − λ P(X=k)=\frac{\lambda^k}{k!}e^{-\lambda} P(X=k)=k!λkeλ λ \lambda λ λ \lambda λ当二项分布中 n → ∞ n\rightarrow \infty n n p n → λ np_n \rightarrow \lambda npnλ时,二项分布趋于泊松分布 连续型分布 分布类型符号表达式 E X EX EX D X DX DX备注均匀分布 X ∼ U [ a , b ] X \sim U[a, b] XU[a,b] f ( x ) = { 1 b − a , a ≤ x ≤ b 0 , 其 他 f(x)=\begin{cases} \frac{1}{b-a},&a\leq x \leq b\\ 0, &其他 \end{cases} f(x)={ba1,0,axb F ( x ) = { 0 , x < a x − a b − a , a ≤ x ≤ b 1 , x > b F(x) = \begin{cases} 0, &x < a\\ \frac{x-a}{b-a}, &a \leq x \leq b\\ 1, &x > b \end{cases} F(x)=0,baxa,1,x<aaxbx>b a + b 2 \frac{a+b}{2} 2a+b ( b − a ) 2 12 \frac{(b-a)^2}{12} 12(ba)2平均指数分布 X ∼ e ( λ ) X \sim e(\lambda) Xe(λ) f ( x ) = { λ e − λ x , x ≥ 0 0 , 其 他 f(x)=\begin{cases} \lambda e^{-\lambda x},&x \geq 0\\ 0, &其他 \end{cases} f(x)={λeλx,0,x0 F ( x ) = { 0 , x < 0 1 − e − λ x , x ≥ 0 F(x) = \begin{cases} 0, &x < 0\\ 1-e^{-\lambda x}, &x \geq 0\end{cases} F(x)={0,1eλx,x<0x0 1 λ \frac{1}{\lambda} λ1 1 λ 2 \frac{1}{\lambda^2} λ21无记忆性正态分布 X ∼ N ( μ , σ 2 ) X \sim N(\mu, \sigma^2) XN(μ,σ2) φ ( x ) = 1 2 π σ e − ( x − μ ) 2 2 σ 2 \varphi(x) = \frac{1}{\sqrt{2 \pi \sigma}}e^{-\frac{(x-\mu)^2}{2\sigma^2}} φ(x)=2πσ 1e2σ2(xμ)2 Φ ( x ) = 1 2 π σ ∫ − ∞ x e − ( t − μ ) 2 2 σ 2 d t \Phi(x) = \frac{1}{\sqrt{2 \pi \sigma}}\int\limits_{-\infty}^{x}e^{-\frac{(t-\mu)^2}{2\sigma^2}}dt Φ(x)=2πσ 1xe2σ2(tμ)2dt μ \mu μ σ 2 \sigma^2 σ2先转成标准正态分布再计算, X − μ σ ∼ N ( 0 , 1 2 ) \frac{X-\mu}{\sigma} \sim N(0, 1^2) σXμN(0,12) 要记住的特殊值:1.645(0.95), 1.96(0.975), 2(0.97725)

    第三章

    运算法则(二元 & 恒成立)

    E ( a X + b Y + c ) = a E X + b E Y + c E(aX+bY+c) = aEX+bEY+c E(aX+bY+c)=aEX+bEY+c

    D ( a X + b Y + c ) = a 2 D X + b 2 D Y + 2 a b c o v ( X , Y ) D(aX + bY + c) = a^2DX + b^2DY + 2abcov(X, Y) D(aX+bY+c)=a2DX+b2DY+2abcov(X,Y)

    一些要记住的符号

    p i j = P { X = x i , Y = y j } p_{ij} = P\{X=x_i, Y=y_j\} pij=P{X=xi,Y=yj}

    ∑ i ∑ j p i j = 1 \sum_i \sum_j p_{ij} = 1 ijpij=1

    p i X = P ( X = x i ) = ∑ j p i j p_i^X = P(X = x_i) = \sum_j p_{ij} piX=P(X=xi)=jpij

    p j Y = P ( Y = y j ) = ∑ i p i j p_j^Y = P(Y = y_j) = \sum_i p_{ij} pjY=P(Y=yj)=ipij

    c o v ( X , Y ) = ∫ − ∞ + ∞ ∫ − ∞ + ∞ ( x − E X ) ( y − E Y ) d x d y = E X Y − E X E Y ( 离 散 表 上 作 业 , 连 续 卷 积 公 式 ) cov(X, Y) = \int\limits_{-\infty}^{+\infty}\int\limits_{-\infty}^{+\infty}(x-EX)(y-EY)dxdy=EXY-EXEY(离散表上作业,连续卷积公式) cov(X,Y)=++(xEX)(yEY)dxdy=EXYEXEY()

    X X X Y = y j Y = y_{j} Y=yj 条件下的条件概率分布为(离散型): p i ∣ j = P { X = x i ∣ Y = y j } = P { X = x i , Y = y j } P ( Y = y j ) = p i j p j Y p_{i|j} = P\{X=x_i | Y=y_j\} = \frac{P\{X=x_i, Y=y_j\}}{P(Y=y_j)}=\frac{p_{ij}}{p_{j}^{Y}} pij=P{X=xiY=yj}=P(Y=yj)P{X=xi,Y=yj}=pjYpij X X X Y = y Y = y Y=y 条件下的条件概率分布为(连续型): 条件分布函数 F X ∣ Y ( x ∣ y ) = ∫ − ∞ x f ( u , y ) f Y ( y ) d u F_{X|Y}(x|y) =\int\limits_{-\infty}^{x} \frac{f(u, y)}{f_Y(y)}du FXY(xy)=xfY(y)f(u,y)du条件密度函数 f X ∣ Y ( x , y ) = f ( x , y ) f Y ( y ) f_{X|Y}(x, y) =\frac{f(x, y)}{f_Y(y)} fXY(x,y)=fY(y)f(x,y) X   Y X \space Y X Y的(线性)相关系数 ρ X Y = c o v ( X , Y ) D X D Y \rho_{XY} = \frac{cov(X, Y)}{\sqrt{DXDY}} ρXY=DXDY cov(X,Y)

    恒成立(无论是否独立)

    E ( X + Y ) = E X + E Y E(X+Y)=EX+EY E(X+Y)=EX+EY

    分布函数和密度函数

    F ( x , y ) = ∫ − ∞ x ∫ − ∞ y f ( s , t ) d s d t F(x, y) = \int\limits_{-\infty}^{x}\int\limits_{-\infty}^{y}f(s, t)dsdt F(x,y)=xyf(s,t)dsdt

    ∫ − ∞ + ∞ ∫ − ∞ + ∞ f ( x , y ) d x d y = 1 \int\limits_{-\infty}^{+\infty}\int\limits_{-\infty}^{+\infty}f(x, y)dxdy = 1 ++f(x,y)dxdy=1

    F X ( x ) = ∫ − ∞ x ∫ − ∞ + ∞ f ( s , t ) d s d t = ∫ − ∞ x [ ∫ − ∞ + ∞ f ( s , t ) d t ] d s F_X(x) = \int\limits_{-\infty}^{x} \int\limits_{-\infty}^{+\infty}f(s, t)dsdt = \int\limits_{-\infty}^{x}[\int\limits_{-\infty}^{+\infty}f(s, t)dt]ds FX(x)=x+f(s,t)dsdt=x[+f(s,t)dt]ds

    F X ′ ( x ) = 变 上 限 函 数 求 导 ∫ − ∞ + ∞ f ( x , t ) d t = 换 元 ∫ − ∞ + ∞ f ( x , y ) d y F_X^{'}(x) \overset{变上限函数求导}{=} \int\limits_{-\infty}^{+\infty}f(x, t)dt \overset{换元}{=} \int\limits_{-\infty}^{+\infty}f(x, y)dy FX(x)=+f(x,t)dt=+f(x,y)dy

    f X ( x ) = ∫ − ∞ + ∞ f ( x , y ) d y f_X(x) = \int\limits_{-\infty}^{+\infty}f(x, y)dy fX(x)=+f(x,y)dy

    f Y ( y ) = ∫ − ∞ + ∞ f ( x , y ) d x f_Y(y) = \int\limits_{-\infty}^{+\infty}f(x, y)dx fY(y)=+f(x,y)dx

    独立的条件

    (必要)是指已知独立能够得到的结论,反过来不一定推的出独立 P { X ∈ A , Y ∈ B } = P { X ∈ A } P { Y ∈ B } ( 引 理 , 充 要 ) P\{X \in A, Y \in B\} = P\{X \in A\}P\{Y \in B\}(引理,充要) P{XA,YB}=P{XA}P{YB}

    p i j = p i X p j Y p_{ij}=p_{i}^Xp_{j}^Y pij=piXpjY

    P i j = P i P j ( 离 散 型 , 充 要 ) P_{ij} = P_iP_j(离散型,充要) Pij=PiPj

    F ( x , y ) = F X ( x ) F Y ( y ) ( 连 续 型 , 充 要 ) F(x, y) = F_X(x)F_Y(y)(连续型,充要) F(x,y)=FX(x)FY(y)

    f ( x , y ) = f X ( x ) f Y ( y ) ( 连 续 型 , 充 要 ) f(x, y) = f_X(x)f_Y(y)(连续型,充要) f(x,y)=fX(x)fY(y)

    E X Y = E X E Y ( 必 要 ) EXY = EXEY(必要) EXY=EXEY

    X , Y 不 ( 线 性 ) 相 关 ( 必 要 ) X, Y不(线性)相关(必要) X,Y线

    c o v ( X , Y ) = 0 ( 必 要 ) cov(X, Y) = 0(必要) cov(X,Y)=0

    D ( X , Y ) = D X + D Y ( 必 要 ) D(X, Y)=DX+DY(必要) D(X,Y)=DX+DY

    一些计算技巧

    D X = E X 2 − ( E X ) 2 DX = EX^2-(EX)^2 DX=EX2(EX)2 得到 E X 2 = D X + ( E X ) 2 EX^2 = DX+(EX)^2 EX2=DX+(EX)2

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