随机变量及其分布-所有知识点集合
随机变量及其分布例题和知识点总结
随机变量及其分布例题和知识点总结在概率论与数理统计中,随机变量及其分布是非常重要的概念。
理解和掌握它们对于解决各种概率问题至关重要。
接下来,我们将通过一些具体的例题来深入探讨随机变量及其分布的相关知识。
一、随机变量的概念随机变量是指定义在样本空间上的实值函数。
简单来说,就是对于随机试验的每一个可能结果,都对应着一个实数。
例如,抛一枚硬币,正面记为 1,反面记为 0,那么这个结果就可以用一个随机变量 X 来表示。
二、随机变量的分类随机变量主要分为离散型随机变量和连续型随机变量。
离散型随机变量的取值是有限个或者可列个。
比如,抛骰子出现的点数就是一个离散型随机变量。
连续型随机变量的取值是某一区间内的所有实数。
例如,某地区一天的气温可以看作是一个连续型随机变量。
三、离散型随机变量的分布1、概率分布列离散型随机变量 X 的概率分布列就是列出 X 所有可能取值以及对应的概率。
例如,随机变量 X 表示抛两次硬币正面出现的次数,X 可能取值为0、1、2,其概率分布列为:| X | 0 | 1 | 2 ||||||| P | 1/4 | 1/2 | 1/4 |2、常见的离散型分布(1)二项分布在 n 重伯努利试验中,设每次试验中事件 A 发生的概率为 p,那么在 n 次试验中事件 A 恰好发生 k 次的概率为:\P(X=k) = C_n^k p^k (1-p)^{nk}\例如,一批产品的次品率为 01,从中抽取 10 个,其中次品的个数X 服从二项分布 B(10, 01)。
(2)泊松分布若随机变量 X 服从参数为λ的泊松分布,记为 X ~P(λ),其概率分布为:\P(X=k) =\frac{e^{\lambda}\lambda^k}{k!}\泊松分布常用于描述在一定时间或空间内稀有事件发生的次数。
例题 1某工厂生产的产品废品率为 005,从产品中随机抽取 100 个,求废品个数不超过 5 个的概率。
解:设废品个数为 X,X 服从二项分布 B(100, 005)。
高等数学之随机变量及其分布
§2.1、随机变量及其分布
一. 随机变量的概念
1、定义
定义1设 E 是随机试验,它的样本空间是 {e}. 如 果对于每一个e , 有一个实数X (e) 与之对应, 这样就得到一个定义在上的单值实值函数X (e),
称X (e)为随机变量. 简记为r.v X.(random var iable)
1, 2, 3, . 实例3 设某射手每次射击打中目标的概率是0.8, 现该射手射了30次,则随机变量 X 记为“击中目标 的次数”,则 X 的所有可能取值为:
0, 1, 2, 3, , 30.
(2)连续型 随机变量所取的可能值可以连续地充 满某个区间,叫做连续型随机变量. 实例 随机变量 X 为“灯泡的寿命”.
3.随机变量的分类
随机变量
离散型 非离散型
连续型 其它 (1)离散型 随机变量所取的可能值是有限多个或 无限多个(可列个), 叫做离散型随机变量. 实例1 观察掷一个骰子出现的点数. 随机变量 X 的可能值是 : 1, 2, 3, 4, 5, 6.
实例2 若随机变量 X 记为 “连续射击, 直至命 中时的射击次数”, 则 X 的可能值是:
P{X a} 0. 证明 0 P{X a} P(a x X a) F(a) F(a x)
由于F(x)连续,当Δx->0,F(a-Δx)=F(a) 由此可得 P{a X b} P{a X b} P{a X b}
P{a X b} F(b) F(a)
连续型随机变量的概率与区间的开闭无关
说明
(1) 分布函数主要研究随机变量在某一区间内取值 的概率情况.
(2) 分布函数是一个普通的函数,正是通过它,我 们可以用数学分析的工具来研究 随机变量.
2.分布函数的性质
高考数学总复习考点知识专题讲解11 离散型随机变量及其分布列
高考数学总复习考点知识专题讲解 专题11离散型随机变量及其分布列知识点一 随机变量的概念、表示及特征1.概念:一般地,对于随机试验样本空间Ω中的每个样本点ω都有唯一的实数X (ω)与之对应,我们称X 为随机变量.2.表示:用大写英文字母表示随机变量,如X ,Y ,Z ;用小写英文字母表示随机变量的取值,如x ,y ,z .3.特征:随机试验中,每个样本点都有唯一的一个实数与之对应,随机变量有如下特征:(1)取值依赖于样本点. (2)所有可能取值是明确的. 知识点二 离散型随机变量可能取值为有限个或可以一一列举的随机变量,我们称之为离散型随机变量. 判断离散型随机变量的方法 (1)明确随机试验的所有可能结果; (2)将随机试验的结果数量化;(3)确定试验结果所对应的实数是否可以一一列出,如能一一列出,则该随机变量是离散型随机变量,否则不是.【例1】((2023•丰台区期末)下面给出的四个随机变量中是离散型随机变量的为() ①高速公路上某收费站在半小时内经过的车辆数1X ;②一个沿直线2y x 进行随机运动的质点离坐标原点的距离X;③某同学射击3次,命中的次数3X;④某电子元件的寿2命X;4A.①②B.③④C.①③D.②④【例2】(2023•从化区期中)袋中有大小相同的5个球,分别标有1,2,3,4,5五个号码,现在在有放回抽取的条件下依次取出两个球,设两个球的号码之和为随机变量X,则X所有可能取值的个数是()A.25B.10C.9D.5知识点三离散型随机变量的分布列及其性质1.定义:一般地,设离散型随机变量X的可能取值为x1,x2,…,x n,我们称X取每一个值x i的概率P(X=x i)=p i,i=1,2,3,…,n为X的概率分布列,简称分布列.2.分布列的性质(1)p i≥0,i=1,2,…,n.(2)p1+p2+…+p n=1.分布列的性质及其应用(1)利用分布列中各概率之和为1可求参数的值,此时要注意检验,以保证每个概率值均为非负数.(2)求随机变量在某个范围内的概率时,根据分布列,将所求范围内各随机变量对应的概率相加即可,其依据是互斥事件的概率加法公式.【例3】(2023•辽宁期末)随机变量X的分布列如下表所示,则(2)(…)P XA .0.1B .0.2C .0.3D .0.4【例4】(2022•朝阳区开学)设随机变量X 的分布列为()(1P X k k k λ===,2,3,4),则λ的值为() A .10B .110C .10-D .110-【例5】(2023•珠海期末)已知某离散型随机变量ξ的分布列为:则(q =)A .13和1-B .13C .12D .1-【例6】(2022•多选•天津模拟)设随机变量ξ的分布列为()(15kP ak k ξ===,2,3,4,5),则()A .115a =B .141()255P ξ<<= C .112()10215P ξ<<=D .23()510P ξ=…【例7】(2023•湖北模拟)设随机变量ξ的分布列如表:则下列正确的是()A .当{}n a 为等差数列时,5615a a += B .数列{}n a 的通项公式可以为109(1)n a n n =+C .当数列{}n a 满足1(1,2,9)2n na n ==时,10912a =D .当数列{}n a 满足2()(1k P k k a k ξ==…,2,10)时,1110(1)n a n n =+知识点四 两点分布如果P (A )=p ,则P (A )=1-p ,那么X 的分布列为我们称X 服从两点分布或0-1【例8】(多选)若离散型随机变量X 的分布列如下表所示,则下列说法错误的是()A .常数c 的值为23或13B .常数c 的值为23C .1(0)3P X ==D .2(0)3P X ==【例9】(2023•阜南县期末)从6名男生和4名女生中随机选出3名同学参加一项竞技测试.(1)求选出的3名同学中至少有1名女生的概率;(2)设ξ表示选出的3名同学中男生的人数,求ξ的分布列.【例10】(2023•崂山区期末)某电视台“挑战主持人”节目的挑战者闯第一关需要回答三个问题,其中前两个问题回答正确各得10分,回答不正确得0分,第三个问题回答正确得20分,回答不正确得10-分.如果一位挑战者回答前两个问题正确的概率都是2 3,回答第三个问题正确的概率为12,且各题回答正确与否相互之间没有影响.若这位挑战者回答这三个问题的总分不低于10分就算闯关成功.(1)求至少回答对一个问题的概率.(2)求这位挑战者回答这三个问题的总得分X的分布列.(3)求这位挑战者闯关成功的概率.同步训练1.(2022•多选•临朐县开学)下列X是离散型随机变量的是()A.某座大桥一天经过的某品牌轿车的辆数XB .一天内的温度为XC .某网页一天内被点击的次数XD .射击运动员对目标进行射击,击中目标得1分,未击中目标得0分,用X 表示该运动员在一次射击中的得分2.(2023•上蔡县校级月考)设随机变量ξ的概率分布列如下表:则(|2|1)(P ξ-==) A .712B .12C .512D .163.(2023•周至县期末)设随机变量X 的分布列为()(1,2,3,4,5,6)2kcP X k k ===,其中c 为常数,则(2)P X …的值为() A .34B .1621C .6364D .64634.(2023•多选•宝安区期中)已知随机变量ξ的分布如下:则实数a 的值为()A .12-B .12C .14D .14-5.(2023•和平区校级期末)设随机变量与的分布列如下:则下列正确的是()A .当{}n a 为等差数列时,5615a a +=B .当数列{}n a 满足1(12n na n ==,2,⋯,9)时,10912a = C .数列{}n a 的通项公式可以为109(1)n a n n =+D .当数列{}n a 满足2()(1k P k k a k ξ==…,2,⋯,10)时,1110(1)n a n n =+6.(2023•郫都区模拟)甲袋中有2个黑球,4个白球,乙袋中有3个黑球,3个白球,从两袋中各取一球.(Ⅰ)求“两球颜色相同”的概率;(Ⅱ)设ξ表示所取白球的个数,求ξ的概率分布列.。
(完整版)基础随机变量及其分布知识点
随机变量及其分布一、离散型随机变量的分布列一般地,设离散型随机变量X 可能取的值为12,,,,,i n x x x x ⋅⋅⋅⋅⋅⋅,X 取每一个值(1,2,,)i x i n =⋅⋅⋅的概率()i i P X x p ==,则称以下表格为随机变量X 的概率分布列,简称X 的分布列. 离散型随机变量的分布列具有下述两个性质: (1)0,1,2,,i P i n =⋅⋅⋅≥ (2)121n p p p ++⋅⋅⋅+=常见的两种分布: 1.两点分布如果随机变量X 的分布列为 则称X 服从两点分布,并称=P(X=1)p 为成功概率. 2.超几何分布一般地,在含有M 件次品的N 件产品中,任取n 件,其中恰有X 件次品,则事件{}X k =发生的概率为:(),0,1,2,3,...,k n k MN M n NC C P X k k m C--===则随机变量X 的概率分布列如下:{}*min ,,,,,,m M n n N M N n M N N =≤≤∈其中且。
注:超几何分布的模型是不放回抽样二、条件概率一般地,设A,B 为两个事件,且()0P A >,称()(|)()P AB P B A P A =为在事件A发生的条件下,事件B 发生的条件概率. 0(|)1P B A ≤≤三、相互独立事件设A ,B 两个事件,如果事件A 是否发生对事件B 发生的概率没有影响(即()()()P AB P A P B =),则称事件A 与事件B 相互独立。
()()()A B P AB P A P B ⇔=即、相互独立一般地,如果事件A 1,A 2,…,A n 两两相互独立,那么这n 个事件同时发生的概率,等于每个事件发生的概率的积,即1212(...)()()...()n n P A A A P A P A P A =. 注:(1)互斥事件:指同一次试验中的两个事件不可能同时发生;(2) 相互独立事件:指在不同试验下的两个事件互不影响.四、n 次独立重复试验一般地,在相同条件下,重复做的n 次试验称为n 次独立重复试验. 在n次独立重复试验中,记iA 是“第i 次试验的结果”,显然,1212()()()()n n P A A A P A P A P A ⋅⋅⋅=⋅⋅⋅“相同条件下”等价于各次试验的结果不会受其他试验的影响 注: 独立重复试验模型满足以下三方面特征第一:每次试验是在同样条件下进行; 第二:各次试验中的事件是相互独立的;第三:每次试验都只有两种结果,即事件要么发生,要么不发生.五、二项分布一般地,在n 次独立重复试验中,用X 表示事件A 发生的次数,设每次试验中事件A 发生的概率为p ,则()(1)0,1,2,,k kn k n P X k C p p k n -==-=⋅⋅⋅,此时称随机变量X 服从二项分布,记作~(,)X B n p ,并称p 为成功概率.六、离散随机变量的均值(数学期望) 一般地,随机变量X 的概率分布列为则称1122()i i n n E X x p x p x p x p =+++++为X 的数学期望或均值,简称为期望.它反映了离散型随机变量取值的平均水平.1.若Y aX b =+,其中a ,b 为常数,则Y 也是变量则()EY aE X b =+,即()()E aX b aE X b +=+2.一般地,如果随机变量X 服从两点分布,那么()=10(1)E X p p p ⨯+⨯-=即若X 服从两点分布,则()E X p = 3.若~(,)X B n p ,则()E X np =七、离散型随机变量取值的方差和标准差 一般地,若离散型随机变量x 的概率分布列为 2221122(())(())(())..n n DX x E X p x E X p x E X p X X =-+-+⋅⋅⋅+-则称为随机变量的方差的标准差1.若X 服从两点分布,则()(1)D X p p =- 2.若~(,)X B n p ,则()(1)D X np p =- 3.2()()D aX b a D X +=八、正态分布1.正态分布一般记为N(μ,σ2).μ为正态分布的均值;σ是正态分布的标准差2.结合正态曲线,归纳其以下性质:(1)曲线在x轴的上方,与x轴不相交.(2)曲线关于直线x=μ对称.(3)当x=μ时,曲线位于最高点.(4)当x<μ时,曲线上升(增函数);当x>μ时,曲线下降(减函数).并且当曲线向左、右两边无限延伸时,以x轴为渐近线,向它无限靠近.(5)μ一定时,曲线的形状由σ确定.σ越大,曲线越“矮胖”,总体分布越分散;σ越小,曲线越“高”,总体分布越集中;3.3σ原则:对于正态总体),(2σμN 取值的概率:练习:1.正态分布有两个参数μ与σ,( )相应的正态曲线的形状越扁平。
随机变量及其分布知识点总结
随机变量及其分布知识点总结随机变量是数学中的一个基本概念,描述了一个随机事件的可能结果。
在概率论和统计学中,随机变量的分布是研究随机变量性质的重要工具。
本文将总结随机变量及其分布的相关知识,包括随机变量的定义、表示、分布、期望、方差等。
一、随机变量的定义随机变量是一种描述随机事件可能的变量,通常用符号 $X$ 表示。
随机变量的取值可以是离散的或连续的。
离散的随机变量只取有限或可数个取值,而连续的随机变量则取无限个取值。
二、随机变量的表示随机变量的表示通常用概率密度函数 $f_X(x)$ 或概率质量函数$g_X(x)$ 表示。
概率密度函数是描述随机变量取值分布的函数,通常用$f_X(x)$ 表示。
概率质量函数是描述随机变量离散程度的函数,通常用$g_X(x)$ 表示。
三、随机变量的分布随机变量的分布描述了随机变量取值的概率分布。
离散分布描述了随机变量只取有限或可数个取值的概率分布,连续分布描述了随机变量取无限个取值的概率分布。
1. 离散分布离散分布通常用 $P(X=x)$ 表示,其中 $x$ 是随机变量的取值。
离散分布的概率质量函数通常用 $g_X(x)$ 表示。
例如,正态分布的概率质量函数为:$$g_X(x) = frac{sqrt{2pi}}{x!}e^{-frac{(x-1)^2}{2}}$$2. 连续分布连续分布通常用 $P(X leq x)$ 表示,其中 $x$ 是随机变量的取值。
连续分布的概率质量函数通常用 $f_X(x)$ 表示。
例如,均匀分布的概率质量函数为: $$f_X(x) = begin{cases}1, & x in [0,1],0, & x in [1,2],end{cases}$$四、期望和方差随机变量的期望是随机变量的取值的总和。
离散分布的期望通常用$E(X)$ 表示,连续分布的期望通常用 $E[X]$ 表示。
期望的概率质量函数通常用$f_X(x)$ 表示。
概率论与数理统计第2章随机变量及其分布
1 4
)0
(
3 4
)10
C110
(
1 4
)(
3 4
)9
0.756.
(2)因为
P{X
6}
C160
(
1)6 4
(
3 4
)4
0.016
,
即单靠猜测答对 6 道题的可能性是 0.016,概率很小,所
以由实际推断原理可推测,此学生是有答题能力的.
二项分布 b(n, p) 和 (0 1) 分布 b(1, p ) 还有一层密切关
P{X 4} P(A1 A2 ) P(A1)P(A2 ) 0.48 ,
P{X 6} P(A1A2 ) P(A1)P(A2 ) 0.08 , P{X 10} P(A1A2 ) P(A1)P(A2 ) 0.32 , 即 X 的分布律为
X 0 4 6 10
P 0.12 0.48 0.08 0.32
点 e, X 都有一个数与之对应. X 是定义在样本空间 S 上的
一个实值单值函数,它的定义域是样本空间 S ,值域是实数
集合 {0,1,2},使用函数记号将 X写成
0, e TT , X=X (e) 1, e HT 或TH ,
2, e HH.
▪
例2.2 测试灯泡的寿命.
▪
样本空间是 S {t | t 0}.每一个灯泡的实际使用寿命可
(2)若一人答对 6 道题,则推测他是猜对的还是有答 题能力.
解 设 X 表示该学生靠猜测答对的题数,则
X
~
b(10,
1) 4
.
(1) X 的分布律为
P{X
k}
C1k0
(
1)k 4
(
3 4
2022年人教A版高中数学选择性必修第三册第七章随机变量及其分布列 章末知识梳理
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第七章 随机变量及其分布列
数学(选择性必修·第3册 RJA)
事实上,对于具体问题,若能设出 n 个事件 Ai(i=1,2,…,n),使之 满足AA1iA+j=A2∅+…+An=Ω,(任意两个事件互斥,i,j=1,2,…,n,i≠j).(1) 就可得 B=BΩ=BA1+BA2+…+BAn.(2)这样就便于应用概率的加法公 式和乘法公式.
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第七章 随机变量及其分布列
数学(选择性必修·第3册 RJA)
③二项分布与超几何分布的区别:有放回抽样,每次抽取时的总体 没有改变,因而每次抽到某物的概率都是相同的,可以看成是独立重复 试验,此种抽样是二项分布模型.而不放回抽样,取出一个则总体中就 少一个,因此每次取到某物的概率是不同的,此种抽样为超几何分布模 型.因此,二项分布模型和超几何分布模型最主要的区别在于是有放回 抽样还是不放回抽样.
i=1
i=1
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第七章 随机变量及其分布列
数学(选择性必修·第3册 RJA)
P(Ai|B)=PAPiPBB |Ai
=
PAiPB|Ai
k
,i=1,2,…,n
PAkPB|Ak
i=1
3.独立性与条件概率的关系:当 P(B)>0 且 P(AB)=P(A)P(B)时,
有 P(A|B)=PPABB=PAPPBB=P(A)
率公式求解.
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第七章 随机变量及其分布列
数学(选择性必修·第3册 RJA)
[解析] 解法一:记“至少出现 2 枚正面朝上”为事件 A,“恰好出 现 3 枚正面朝上”为事件 B,所求概率为 P(B|A),事件 A 包含的基本事 件的个数为 n(A)=C52+C53+C54+C55=26,
▲随机变量及分布知识点
随机变量及分布知识点(一)条件概率1、条件概率:事件B 在事件A 已经发生的情况下,发生的概率称为B 在A 条件下的条件概率,记为|B A2、条件概率的计算方法:(1)按照条件概率的计算公式:()()()|P AB P B A P A =(2)考虑事件A 发生后,题目产生了如何的变化,并写出事件B 在这种情况下的概率例如:5张奖券中有一张有奖,甲,乙,丙三人先后抽取,且抽完后不放回,已知甲没有中奖,则乙中奖的概率:按照(1)的方法:设事件A 为“甲没中奖”,事件B 为“乙中奖”,则所求事件为|B A ,按照公式,分别计算()(),P AB P A ,利用古典概型可得:()25415P AB A ==,()45P A =,所以()()()1|4P AB P B A P A == 按照(2)的方法:考虑甲已经抽完了,且没有中奖,此时还有4张奖券,1张有奖。
那么轮到乙抽时,乙抽中的概率即为143、含条件概率的乘法公式:设事件,A B ,则,A B 同时发生的概率()()()|P AB P A P B A =⋅ ,此时()|P B A 通常用方案(2)进行计算4、处理此类问题要注意以下几点:(1)要分析好几个事件间的先后顺序,以及先发生的事件对后面事件的概率产生如何的影响(即后面的事件算的是条件概率)(2)根据随机变量的不同取值,事件发生的过程会有所不同,要注意区别(3)若随机变量取到某个值时,情况较为复杂,不利于正面分析,则可以考虑先求出其它取值时的概率,然后用间接法解决。
(二)事件的相互独立性1、互斥事件:不可能同时发生的两个事件.()()()P A B P A P B +=+一般地:如果事件12,,,n A A A 中的任何两个都是互斥的,那么就说事件12,,,n A A A 2、对立事件:必然有一个发生的互斥事件.()1()1()P A A P A P A +=⇒=- 3、互斥事件的概率的求法:如果事件12,,,n A A A 彼此互斥,那么)(21n A A A P ⋅⋅⋅++=)()()(21n A P A P A P ⋅⋅⋅++ 4、相互独立事件的定义:设B A ,为两个事件,如果)()()(B P A P AB P =,则称事件A 与事件B 相互独立(mutually in de p e n de nt ) . 事件A (或B )是否发生对事件B (或A 若A 与B 是相互独立事件,则A 与B ,A 与B ,A 与B 5、相互独立事件同时发生的概率:()()()P A B P A P B ⋅=⋅ 6、对于非独立事件A 与B 及它们的和事件与积事件有下面的关系:)()()()(B A P B P A P B A P ⋅-+=+(三)离散型随机变量分布列1、随机变量:对于一项随机试验,会有多个可能产生的试验结果,则通过确定一个对应关系,使得每一个试验结果与一个确定的数相对应,在这种对应关系下,数字随着每次试验结果的变化而变化,将这种变化用一个变量进行表示,称这个变量为随机变量(1)事件的量化:将试验中的每个事件用一个数来进行表示,从而用“数”即可表示事件。
(完整版)随机变量及其分布列概念公式总结
随机变量及其分布总结1、定义:随着试验结果变化而变化的变量称为随机变量 .随机变量常用字母 X , Y ,,,… 表示.ξη2、定义:所有取值可以一一列出的随机变量,称为离散型随机变量3、分布列:设离散型随机变量ξ可能取得值为 x 1,x 2,…,x 3,…,ξ取每一个值x i (i =1,2,…)的概率为,则称表()i i P x p ξ==ξx 1x 2…x i …PP 1P 2…P i…为随机变量ξ的概率分布,简称ξ的分布列 4. 分布列的两个性质:(1)P i ≥0,i =1,2,…; (2)P 1+P 2+…=1.5.求离散型随机变量的概率分布的步骤:ξ(1)确定随机变量的所有可能的值x i (2)求出各取值的概率p(=x i )=p i ξ(36.两点分布列:ξ01P1p -p7超几何分布列:一般地,在含有M 件次品的 N 件产品中,任取 n 件,其中恰有X 件次品数,则事件{X=k }发生的概率为,其中(),0,1,2,,k n k M N MnNC C P X k k m C --=== ,且.称分布列min{,}m M n =,,,,n N M N n M N N *≤≤∈X 01…mP0n M N Mn NC C C -11n M N Mn NC C C --…m n m M N Mn NC C C --为超几何分布列.如果随机变量 X 的分布列为超几何分布列,则称随机变量X 服从超几何分布8.离散型随机变量的二项分布:在一次随机试验中,某事件可能发生也可能不发生,在n 次独立重复试验中这个事件发生的次数ξ是一个随机变量.如果在一次试验中某事件发生的概率是P ,那么在n 次独立重复试验中这个事件恰好发生k 次的概率是,(k =0,1,2,…,n ,).kn k k n n q p C k P -==)(ξp q -=1于是得到随机变量ξ的概率分布如下:ξ01…k…nPnn qp C 00111-n n qp C …kn k k n qp C -…qp C n n n 称这样的随机变量ξ服从二项分布,记作ξ~B (n ,p ),其中n ,p 为参数。
随机变量及其分布列知识点
随机变量及其分布列知识点随机变量是描述随机实验结果的数值,它可以是离散的(只能取一些离散的数值)或连续的(可以取所有的数值)。
随机变量可以用来描述实验结果的各种特征,如数量、位置、时间等。
离散随机变量的分布列是一个表格,列出了随机变量取各个值的概率。
概率可以通过实验或理论分析得出。
在计算机科学和统计学中,分布列通常被表示为一个数组或字典。
离散随机变量的分布列有以下几个重要性质:1. 概率和为1:所有随机变量取值的概率之和等于1,即P(X=x1) + P(X=x2) + ... + P(X=xn) = 12.非负性:概率永远不会为负数,即P(X=x)>=0,对于所有的x。
3.互斥性:不同取值的随机变量概率互不重叠,即P(X=x1)与P(X=x2)不重叠,对于所有的x1和x24.互斥性:如果随机变量取值是离散的,那么分布列是一个离散函数,概率只在取值点有定义。
如果随机变量是连续的,那么分布列是一个连续函数,概率在区间上有定义。
离散随机变量的分布列可以用于计算各种统计量,如期望值、方差、标准差等。
期望值是随机变量取值的加权平均,方差是随机变量取值偏离平均值的程度。
标准差是方差的平方根,用来度量随机变量的离散程度。
在实际应用中,离散随机变量的分布列可以用来描述概率分布、事件的发生概率等。
它可以用来解决各种问题,如生活中的投资决策、经济模型的拟合、产品质量控制等。
例如,一个骰子的随机变量可以描述它可能的取值为1、2、3、4、5或6,对应的分布列是[1/6,1/6,1/6,1/6,1/6,1/6]。
这个分布列可以用来计算骰子摇出特定点数的概率,以及求得骰子取值的期望值和方差。
另一个例子是二项分布,它描述了在一系列独立实验中成功次数的概率分布。
二项分布的随机变量是一个离散随机变量,它的分布列可以用来计算成功次数的概率和期望值。
连续随机变量的分布列被称为概率密度函数。
概率密度函数描述了随机变量取值的概率密度,而不是概率。
高中数学知识点总结:随机变量及其分布2页
高中数学知识点总结:随机变量及其分布2页1.随机变量随机变量是定义在样本空间上的函数,它的取值是随机的。
如果随机变量只取有限个或无限个可列值,称为离散随机变量。
3.离散概率分布离散随机变量的取值及其对应的概率称为离散概率分布。
4.期望离散随机变量X的期望是各个取值与其对应的概率乘积之和,用E(X)表示。
5.方差6.二项分布重复独立地进行n次相同的试验,每次试验只有成功和失败两种可能,成功概率为p,失败概率为1-p,记X为n次试验中成功的次数,则X服从二项分布,用B(n,p)表示。
7.泊松分布在一定时间或空间内,事件发生的次数服从泊松分布,如果事件在单位时间或单位空间内出现的概率是λ,则X在一个时间或空间区间内出现x次的概率为e^(-λ)λ^x/x!。
9.概率密度函数连续随机变量X的概率密度函数是一个非负可积函数f(x),满足积分从负无穷到正无穷等于1,即∫f(x) dx=1。
连续随机变量X的期望是∫xf(x) dx。
12.正态分布在许多自然界现象中,随机变量的分布往往服从正态分布,其概率密度函数为f(x)=1/(σ√(2π)) e^((-(x-μ)^2)/(2σ^2)),其中μ是期望,σ是标准差。
13.中心极限定理如果n个独立随机变量的和服从某个分布,当n趋于无穷大时,它们的和近似服从正态分布。
这就是中心极限定理。
14.卡方分布卡方分布是一种重要的概率分布,它是二项分布的极限情况。
在统计学中广泛应用,用于检验样本方差是否符合正态分布。
t分布是一种重要的概率分布,常用于小样本的统计推断,如t检验。
F分布是一种概率分布,广泛用于方差分析,也用于卡方检验、t检验等。
17.统计量统计量是由样本数据计算出来的统计量,是样本的函数,可以用于对总体进行推断,如均值、方差、相关系数等。
18.抽样分布抽样分布是一个统计量的分布,由样本数据计算得到,用于总体参数的估计和假设检验。
19.点估计点估计是使用样本数据得到总体参数的点估计值,如样本均值、样本标准差等。
概率与统计中的随机变量及其分布知识点总结
概率与统计中的随机变量及其分布知识点总结在概率与统计学中,随机变量是一种具有概率分布的变量,它可以用来描述不确定性的现象和事件。
随机变量的理论是概率论的核心内容之一,掌握随机变量及其分布知识点对于理解概率与统计学的基本原理及应用具有重要意义。
本文将对概率与统计中的随机变量及其分布进行知识点总结。
一、随机变量的概念与分类随机变量(Random Variable)是指对于随机试验结果的数值描述。
随机变量可以分为离散型随机变量和连续型随机变量两类。
1. 离散型随机变量离散型随机变量(Discrete Random Variable)的取值为有限个或可数个。
常见的离散型随机变量有伯努利随机变量、二项分布随机变量、泊松随机变量等。
2. 连续型随机变量连续型随机变量(Continuous Random Variable)的取值可以是任意的实数。
通常用于表示测量结果或特定区间内的变化。
常见的连续型随机变量有均匀分布随机变量、正态分布随机变量等。
二、随机变量的分布函数与概率函数随机变量的分布函数和概率函数是描述随机变量的重要工具。
1. 分布函数分布函数(Distribution Function)是随机变量取值小于或等于某个值的概率,通常记作F(x),其中x为随机变量的取值。
分布函数的性质包括:非递减性、右连续性、左极限性质。
2. 概率函数(密度函数)概率函数(Probability Density Function)用于描述连续型随机变量的概率分布情况,通常记作f(x),其中x为随机变量的取值。
概率函数的性质包括:非负性、归一性。
三、常见的随机变量及其分布在概率与统计学中,有一些常见的随机变量及其分布是被广泛应用的。
1. 伯努利随机变量伯努利随机变量(Bernoulli Random Variable)是最简单的离散型随机变量,它只有两个取值,通常用来描述成功或失败的情况。
2. 二项分布随机变量二项分布随机变量(Binomial Random Variable)描述了n个独立的伯努利试验中成功的次数,其中n为试验次数,p为单次成功的概率。
随机变量及其分布知识点总结
随机变量及其分布知识点总结随机变量是概率论中的基础概念之一,是描述随机事件的数学模型。
随机变量可以分为离散随机变量和连续随机变量,它们分别对应两种不同的概率分布函数。
随机变量及其分布是概率论和统计学中的重要概念,掌握它们的知识对理解概率和统计学的应用至关重要。
一、随机变量的定义在概率论中,将随机试验中的所有可能结果对应的实数量称为随机变量。
可以通过随机变量的取值和概率分布函数来描述随机试验的结果。
二、随机变量的分类1. 离散随机变量如果随机变量只能取离散的值,则称其为离散随机变量。
离散随机变量的概率分布函数(discrete probability function )可以用概率质量函数(probability mass function,PMF)表示。
离散随机变量的概率分布函数具有以下性质:1) P(X = x) ≥ 0,即每个值的概率非负。
2) ΣP(X = x) = 1,即所有可能取值的概率和为1。
3) PMF可以用折线图表示。
例如:伯努利试验中,试验的结果只有两种可能性,即成功和失败。
设X为成功的次数,则X是离散随机变量。
成功的概率为p,失败的概率为1-p。
则X的概率分布函数为:P(X = k) = p^k(1-p)^(1-k), k = 0,12. 连续随机变量如果随机变量可以取任意实数值,则称其为连续随机变量。
由于随机变量可以取无限多的值,因此相对于离散随机变量,它的概率分布函数有一些特殊的性质。
连续随机变量的概率密度函数(Probability Density Function,PDF)可以用函数表示。
由于随机变量连续,因此PDF不是一条折线,而是一条连续曲线。
连续随机变量的概率分布函数具有以下性质:1) P(X = x) = 0,即连续随机变量的每个单独取值的概率为0。
2) ∫f(x)dx = 1,即PDF下的所有面积和为13) 可以用PDF曲线下的面积计算概率。
例如:假设X表示一个信号在某个时间段内的功率,则X是一个连续随机变量。
随机变量及其分布列概念公式总结
随机变量及其分布总结1、定义:随着试验结果变化而变化的变量称为随机变量 .随机变量常用字母 X , Y ,ξ,η,… 表示.2、定义:所有取值可以一一列出的随机变量,称为离散型随机变量3、分布列:设离散型随机变量ξ可能取得值为x 1,x 2,…,x 3,…,ξ取每一个值x i (i =1,2,…)的概率为()i i P x p ξ==,则称表为随机变量ξ的概率分布,简称ξ的分布列 4. 分布列的两个性质:(1)P i ≥0,i =1,2,…; (2)P 1+P 2+…=1. 5.求离散型随机变量ξ的概率分布的步骤: (1)确定随机变量的所有可能的值x i (2)求出各取值的概率p(ξ=x i )=p i (3)画出表格6.两点分布列:7超几何分布列:一般地,在含有M 件次品的 N 件产品中,任取 n 件,其中恰有X 件次品数,则事件 {X=k }发生的概率为(),0,1,2,,k n kM NMnNC C P X k k m C --===,其中min{,}m M n =,且,,,,n N M N n M N N *≤≤∈.称分布列为超几何分布列.如果随机变量 X 的分布列为超几何分布列,则称随机变量 X 服从超几何分布8.离散型随机变量的二项分布:在一次随机试验中,某事件可能发生也可能不发生,在n 次独立重复试验中这个事件发生的次数ξ是一个随机变量.如果在一次试验中某事件发生的概率是P ,那么在n 次独立重复试验中这个事件恰好发生k 次的概率是k n k kn n q p C k P -==)(ξ,(k =0,1,2,…,n ,p q -=1).于是得到随机变量ξ的概率分布如下:ξ 01 … k … nPnn q p C 00111-n n q p C … kn k k n q p C - …q p C n n n称这样的随机变量ξ服从二项分布,记作ξ~B (n ,p ),其中n ,p 为参数。
随机变量的函数分布例题和知识点总结
随机变量的函数分布例题和知识点总结在概率论与数理统计中,随机变量的函数分布是一个重要的概念。
理解和掌握这一概念对于解决许多实际问题以及深入研究概率理论都具有关键意义。
接下来,我们将通过一些具体的例题来加深对随机变量函数分布的理解,并对相关知识点进行总结。
首先,让我们来明确一下什么是随机变量的函数分布。
给定一个随机变量 X,若通过某种函数关系 Y = g(X) 定义了另一个随机变量 Y,那么我们关心的就是 Y 的概率分布,这就是随机变量的函数分布。
一、例题分析例 1:设随机变量 X 服从区间0, 1上的均匀分布,求 Y = 2X + 1 的概率分布。
由于 X 服从区间0, 1上的均匀分布,其概率密度函数为:\f_X(x) =\begin{cases}1, & 0 \leq x \leq 1 \\0, &\text{其他}\end{cases}\对于 Y = 2X + 1,我们可以通过反解 X 得到:\(X =\frac{Y 1}{2}\)然后计算 Y 的分布函数\(F_Y(y)\):\\begin{align}F_Y(y)&=P(Y\leq y)\\&=P(2X + 1\leq y)\\&=P(X\leq \frac{y 1}{2})\\\end{align}\当\(y < 1\)时,\(F_Y(y) = 0\)当\(1\leq y\leq 3\)时,\\begin{align}F_Y(y)&=\int_{0}^{\frac{y 1}{2}}1dx\\&=\frac{y 1}{2}\end{align}\当\(y > 3\)时,\(F_Y(y) = 1\)对\(F_Y(y)\)求导,可得 Y 的概率密度函数\(f_Y(y)\)为:\f_Y(y) =\begin{cases}\frac{1}{2},& 1 \leq y \leq 3 \\0, &\text{其他}\end{cases}\例 2:设随机变量\(X\)服从标准正态分布\(N(0, 1)\),求\(Y = X^2\)的概率分布。
高中数学随机变量知识点总结
高中数学随机变量知识点总结高中数学中的随机变量是一个非常重要的概念,涉及到概率论、统计学等多个学科。
在考试中,随机变量也是常见的考点。
下面是随机变量的一些知识点总结。
一、随机变量的定义随机变量是表示随机事件的数学量,用字母 X、Y、Z 等表示。
随机变量的定义域是实数集 R,取值集是任意的实数集或者复数集。
例如,X 表示掷一枚硬币的结果,正面为 1,反面为 0,则 X 是一个随机变量,其定义域为实数集 R,取值集为{0,1}。
二、随机变量的分布随机变量 X 的分布指的是 X 的所有可能的取值以及它们出现的概率。
例如,掷一枚硬币,正面为 1,反面为 0,则 X 的分布为{0,1}。
在概率论中,随机变量的分布又称为概率分布。
三、离散型和连续型随机变量离散型随机变量指的是取值有限或者可数个,例如掷一枚硬币,正面为 1,反面为 0,则 X 是一个离散型随机变量,其取值集为{0,1}。
连续型随机变量指的是取值无限个,例如掷一枚硬币,正面为 1,反面为 0,则 X 是一个连续型随机变量,其取值集为实数集 R。
四、随机变量的函数随机变量的函数指的是将一个随机变量的取值映射到另一个随机变量的取值上。
例如,设 X 是一个随机变量,Y 是 X 的函数,则Y 的取值集为{Y|Y=X(k),k=1,2,...}。
在概率论中,随机变量的函数也被称为概率函数。
五、随机变量的期望和方差随机变量的期望指的是随机变量平均值,即 E(X)=Σ(Xi)/n,其中Σ表示求和,n 表示样本容量。
随机变量的方差指的是随机变量平均值的平方与平均值之差的平方的平均值,即Var(X)=E(X^2)-[E(X)]^2,其中 [E(X)]^2 表示 E(X) 的平方。
以上是随机变量的一些知识点总结。
在考试中,考生需要熟练掌握随机变量的定义、分布、函数、期望和方差等知识点,并能够熟练运用它们解决实际问题。
计数原理概率随机变量及其分布总结
计数原理概率随机变量及其分布总结计数原理是一种概率理论中的基本原理,用于计算一个事件集合中具有某些性质的元素的数量。
在概率论中,计数原理用于确定样本空间中每个事件的概率,从而计算总体的概率。
计数原理包括排列、组合和多重集合。
排列是指从一个集合中选取若干元素,按照一定的顺序进行排列的方法数,可以表示为n!/(n-k)!。
组合是指从一个集合中选取若干元素,不考虑它们的排列顺序的方法数,可以表示为n!/[(n-k)!k!]。
多重集合是指一个集合中每个元素出现的次数不限,选取若干元素的组合总数。
概率随机变量是指随机试验中,对于每一个结果赋予一个数字的函数。
它可以是离散型随机变量或连续型随机变量。
离散型随机变量是指随机变量只能取到有限个或可数个值的情况,如掷骰子的点数;连续型随机变量是指随机变量可以取到无限个值的情况,如身高、体重等。
概率分布是指随机变量取不同值时,对应的概率值的分布情况。
常见的离散型概率分布有伯努利分布、二项分布、泊松分布等;常见的连续型概率分布有正态分布、指数分布、卡方分布等。
伯努利分布是指只有两种结果的随机试验,成功的概率为p,失败的概率为1-p。
其概率分布函数为f(x) = p^x(1-p)^(1-x),其期望为E(x) = p,方差为Var(x) = p(1-p)。
二项分布是指进行n次相互独立的伯努利试验,每次试验的成功概率为p,失败概率为1-p,成功的次数为X,则X的概率分布函数为f(x) = C(n,x)p^x(1-p)^(n-x),其期望为E(x) = np,方差为Var(x) = np(1-p)。
泊松分布是指某个时间段内某个事件发生的次数,假设每个事件发生的概率相等,但是发生次数是不确定的,符合泊松分布。
其概率分布函数为f(x) = e^(-λ)λ^x/x!,其中λ为事件发生的平均次数,其期望为E(x) = λ,方差为Var(x) = λ。
正态分布是指连续型随机变量最常用的分布,其概率密度函数为f(x) = 1/(σ√(2π))e^-((x-μ)^2/2σ^2),其中μ为期望,σ为标准差,其期望和方差分别为E(x) = μ,Var(x) = σ^2。
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x
x
F() P X
不可能事件
F() P X
必然事件
反之,具有上述四个性质的实函数,必是某个随机变量的 分布函数。故该四个性质是分布函数的充分必要性质。
F (x) 1 能否作为某一随机变量的分布函数? 1 x2
不是
因为 lim F(x) 0 x
1
函数
G(
x)
1
x2
1
(x 0) 可作为分布函数 (x 0)
示的 可规定: 用 1表示 “正面朝上” 用 0 表示“反面朝上”
随机变量的定义
设随机试验的样本空间为Ω,如果对于每一
个样本点 ,均有唯一的实数X () 与
之对应,称 X X () 为样本空间Ω上
的随机变量。
R X ()
例1 从装有三个白球(记为1,2,3号)与两个黑球
(记为4,5号)的袋中任取两个球,设随机变量X表示
体积相对小的物质在较大的空间内的稀疏 分布,都可以看作泊松分布,其参数 可以由 观测值的平均值求出。
例10 在一个放射性物质的试验中,共观察了N=2608次,每次
观察的时间为7.5秒,并记录到达指定区域内的质点数。
观察到有i个质点的次数为Ni,则
fi
Ni N
表示有i个质点的频率,
而pi=P(i;3.870)表示参数为 3.870, X i 的概率
离散随机变量分布律的表格表示法
公式法 表格法
P X xk pk ,k 1, 2,
X x1, x2, … xk, …
p1 , p2 ,… p K …
随机变量X的概率分布全面表达了X的所有可能 取
值性以质及取各1个) 值p的k 概 率0 情况k 1, 2, 2) pk 1 k 1
例3 设离散型随机变量X的分布律为
P X k Cnk pk (1 p)nk
k 0,1, 2..., n;
其中0< p <1, 则称X服从参数为 n, p 的二项分布(也 称Bernoulli 分布),记为
X~B( n, p)
例6 从学校乘汽车去火车站须经过3处红绿灯,设各处红绿灯的
出现相互独立,且每处遇红灯的概率都是0.25,用X表示遇到红灯 的次数,求X的分布律及至多遇到一次红灯的概率。
如在掷骰子试验中,用X表示出现的点数,则 A=“出现偶数点”可表示为:{X=2} {X=4} {X=6} B=P(“A)出=P现({X的=2点}数{X小=于4} 4{”X=可6})表=P示(X为=2:)+{PX(X<=44)+}P或(X{X=6)3}
P(B)=P(X< 4)=P(X3)
• 引入随机变量。随机事件由:样本点的集 合——随机变量的取值区间
X -1 2 3
pi
1/6 1/2
1/3
求 取得的球上的数字是非负的概率
∵{取得的球上的数字是非负的}={X≥0} ={X=2}∪{X=3}
∴P (0≤X) =P(X= 2)+P(X=3) =1/2+1/3=5/6
二、 几种常见的离散型分布
0-1分布(二点分布 )
△定义: 若随机变量X的分布律为:
F(x)是一个普
通的函数!
定义域为 (-∞,+∞); 值域为 [0,1]。
分布函数的性质
单调不减性 若x1 x2 ,则F(x1) F(x2 )
右连续性 非负有界性
F
( x0
0)
lim
x x0
F
(x)
F
( x0
)
0≤ F(x) ≤1
规范性
F() lim F(x) 0, F() lim F(x) 1
P(X= xi) = pi i = 1、2、… 其中 0 < p <1 ,求 p 值。
解: 1 P( X xi ) i 1
pi
p
i 1
1 p
p 1 . 2
P46 1
例4 设袋中有5个球,编号分别为 1、2、…、5,从中同时取出3
个球,以X表示取出球的最小号码,求X的分布律与分布函数。
泊松定理
Cnk pk (1
p)nk
k
k!
e
np
实际应用中:当n较大,p较小,np适中时,即可 用泊松公式近似替换二项概率公式
几何分布
例12 在一个贝努里试验中,每次试验成功的概率为p,失
P(X<b) =F(b-0)
P(X≥b) =1-F(b-0) P(X=b) =F(b)-F(b-0)
§4.2 离散型随机变量
一、离散型随机变量的分布律
设离散型随机变量 的X所有可能取值是
x1, x2 , , x,n ,而取值 的概率xk为
pk
即 P X xk pk , k 1, 2,
称此式为X的分布律(列)或概率分布 (Probability distribution)
解:此例遇红灯即为三重贝努利试验,故 X B(3, 1 ),
4
所以,
PX
k
Ck3
1 k 4
3 3k 4
k 0,1, 2, 3;
即X的分布律为
X
0123
P(X= xi)
27 64
27 64
9 64
1 64
故至多遇到一次红灯的概率 P(X≤1) = P(X= 0)+P(X= 1) 27 32
例7 按规定,某种型号电子元件的使用寿命超过1500小时的
为一级品。已知某一大批产品的一级品率为0.2,现在从中随
机地抽查20只,问20只元件中恰有k只(k=0,1,…,20)为一级
品的概率是多少?
由于元件的总数很大,而抽取的数相对较小,故可当作是 有放回抽样来处理。这时可认为每只元件是一级品的概率是 p=0.2,不是一级品的概率是1-p=0.8,而元件之间的检查是相互 独立的,故可将检查一只元件是否为一级品看作是一次伯努利 试验,检查20只元件相当于是做20重伯努利试验。现设X为20
例2 设一袋中,依次有标着-1、2、2、2、3、3数字的6个球,
从中任取一球,令X表示所取球上的数字,求X的分布函数。
解 X可能取的值为-1,2,3,且
F(x) P(X x)
P( X 1) 1 6
P(X
2)
1 ,
2
P(X
3)
1 ,
3
当x<-1时,{X≤x}是一个不可能事件,故 F( x) P( X x) 0,
取出的两个球中白球的个数。在以下两种情形下,X
是如何表示的?
(1)观察取出的两个球的颜色 (2)观察取出的两个球的号码。
解 (1)试验的样本点和基本事件
53 4 12
1 ={取出两个白球} 2 ={取出两个黑球}
X
2 0
1 2
3 ={取出一个白球与一个黑球}
1 3
(2)试验的样本点和基本事件
解:X的所有可能取值为1,2,3,且由古典概率公式可得
P( X 1) C42 3 , C53 5
P( X 2)
C32 C53
3, 10
P( X 3)
1 C53
1, 10
即X的分布律为
X
123
P(X= xi) 0.6 0.3 0.1
故,X的分布函数
0,
F(x)
P( X
x)
P(X P(X
解:设 X~P(λ),
由 P(X=0)= P(X=1),知 0 e 1 e ,
0!
1!
故有 λ= 1 , 因此所求概率为
P(X≥2) = 1―P(X=0)― P(X=1)
1 0 e 1 e 1 2e1 .
0!
1!
二项分布的泊松近似
The Poisson Approximation to the Binomial Distribution
当-1 ≤x<2时,{X ≤
x}={X=-1},故
F(x)
P( X
x)
P(X
1)
1 ,
6
当2 ≤x<3时, {X ≤ x} ={X=-1}∪{X=2},故
F( x) P( X x) P( X 1) P( X 2) 2 , 3
当3 ≤ x时,{X≤x}是一个必然事件,故 F(x) P(X x) 1,
故所求概率为
PX 2 1 PX 1 PX 0
1
C1 400
0.02 0.98399
C0 400
0.98400
0.9972
结果表明,随着实验次数的增多,小概率事件总 会发生的!
若某人做某事的成功率为1%,他重复努力400次, 则至少成功一次的概率为
P X 1 1 P X 0
=1 0.99400 0.9820
即,X的分布函数为
F(x)
0, 1 / 6, 2 / 3,
1,
x 1, 1 x 2, 2 x 3, 3 x.
分布函数表示事件的概率
引进分布函数F(x)后,事件的概率都可以用F(x) 的函数值来表示。
P(X≤b)=F(b) P(X>a)=1﹣ P (X≤a) =1 - F(a) P(a<X≤b)=F(b) ﹣ F(a)
X
0
1
P
1-p
p
则称X服从参数为p 的二点分布或(0-1)分布,
△背景:样本空间可划分为两种结果的情况都可以 用两点分布来描述。
如:上抛一枚硬币。
二项分布
Binomial distribution
➢ 在n重贝努利试验中,若以X表示事件A发生的次数, 则X可能的取值为0,1,2,3,…,n.
➢ 随机变量X的分布律
成功次数服从二项概率 B(400, 0.01)
有百分之一的希望,就要做百分之百的努力