概率论与数理统计(第四版) 第二章:随机变量及其分布(第一节和第二节笔记)

1、随机变量

(1)定义

    ①   随机变量是一个实值单值函数,X= X(e),定义域为样本空间S。

    ②   一个随机变量的值与样本空间的样本点集合(随机试验的不同结果)对应。

    ③   随机变量将随机试验的结果(可能为非实数)与不同的实数对应起来,便于分析和研究。

2、离散型随机变量及其分布律

   (1)什么是离散型随机变量

           离散型随机变量的值是有限多个,或者是可以列出来的无限多个。

   (2)分布律定义

           P{X = x_{k}} = p_{k},k = 1,2,3.....   ,即随机变量取每个值时对应的概率就叫做随机变量的分布律。它可以通过表格列出来。

   (3)常见分布律

    ①  (0 — 1)分布

            P\left \{ X=k \right \}= p^{k} (1-p)^{1-k}

            理解:随机变量的值只能取0和1两个值,这时随机变量的分布律服从 (0 — 1)分布。

            记忆:两个幂相乘,一个是p^{k},一个的底数和指数都是用1减去相对应的数值。

    ②   伯努利试验

             如果一个试验只有两个结果A和\overline{A\overline{}},那么这个试验叫做,伯努利试验。

             如果一个伯努利试验重复独立的做n次,那么这个试验叫做n重伯努利试验。

             ”独立“是重要的,代表求积事件的概率时可以用概率的乘积得到。

    ③   二项分布

            P\left \{ X=k \right \}= \binom{n}{k}p^{k} (1-p)^{n-k} ,即x\sim b(n,p)

             理解:

                       随机变量代表n重伯努利试验中A发生的次数。

                        随机变量为k,代表A发生k次,总共进行了n次,这样的结果就是\binom{n}{k}次事件的和事件,各事件间互斥,概率等                           于概率之和,每个事件中的发生概率独立,故可用概率的积表示积事件的概率。

                        公式的推导:

                          P\left \{ X=k \right \}= P\left \{ \overline{A}AA....\bigcup A\overline{A}.... \bigcup ...\right \} == P(\overline{A}AA....)+ P(A\overline{A}.... )+..... = p^{k}q^{n-k} + p^{k}q^{n-k} + p^{k}q^{n-k} +...... =\binom{n}{k}p^{k} (1-p)^{n-k} 

                        二项分布的概率随X的增大,先增大后减小。

      ④  泊松分布

                     P\left \{ X=k \right \}=\frac{\lambda ^{k}e^{-\lambda }}{k!}

                 记忆:常数e^{-\lambda }乘以e^{\lambda }展开的无穷级数。e^{\lambda }的无穷级数是\lambda的幂函数除以阶乘。(\lambda > 0)

      ⑤   泊松定理                           

                 \lim_{n\rightarrow \infty }\binom{n}{k}p^{k}(1-p)^{n-k}=\frac{\lambda ^{k}e^{-\lambda }}{k!}

                条件: n是比较大的正整数时,np = \lambda\lambda > 0),  

                应用:二项分布趋近于泊松分布。应用此定理可以求对应二项分布出现k次的概率。

          

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