内容正文:
第八单元 概率与统计初步
知识点一:随机事件与概率
1.随机试验
(1)定义:把对随机现象的实现和对它的观察称为随机试验.
(2)特点:①试验可以在相同条件下重复进行;②试验的所有可能结果是明确可知的,并且不止一个;③每次试验总是恰好出现这些可能结果中的一个,但事先不能确定出现哪一个结果.
2.样本点和样本空间
(1)定义:我们把随机试验的每个可能的基本结果称为样本点,全体样本点的集合称为试验的样本空间.
(2)表示:一般地,我们用表示样本空间,用表示样本点.如果一个随机试验有个可能结果,,…,,则称样本空间为有限样本空间.
3.事件的分类
(1)随机事件:
①我们将样本空间的子集称为随机事件,简称事件,并把只包含一个样本点的事件称为基本事件.
②随机事件一般用大写字母,,,…表示.
③在每次试验中,当且仅当中某个样本点出现时,称为事件发生.
(2)必然事件:作为自身的子集,包含了所有的样本点,在每次试验中总有一个样本点发生,所以总会发生,我们称为必然事件.
(3)不可能事件:空集不包含任何样本点,在每次试验中都不会发生,我们称为不可能事件.
4.频率与概率
(1)随机事件的频率
在相同的条件下重复次试验,观察某一事件是否出现,称次试验中事件出现的次数为事件出现的频数,称事件出现的比例为事件出现的频率.
大量试验表明,在任何确定次数的随机试验中,一个随机事件发生的频率具有随机性.一般地,随着试验次数的增大,频率偏离概概率的幅度会缩小,即事件发生的频率会逐渐稳定于事件发生的概率.我们称频率的这个性质为频率的稳定性.因此,我们可以用频率估计概率.
由概率的定义可知:
(1)对于任意事件,都有;
(2)必然事件的概率为1,即;
(3)不可能事件的概率为0,即.
知识点二:古典概型
1.古典概型的定义
如果一个试验具有如下性质:
(1)有限性:样本空间的样本点只有有限个;(2)等可能性:每个样本点发生的可能性相等.
称这样的为古典概率模型,简称古典概型.
2.古典概型的概率计算公式
一般地,设试验是古典概型,样本空间包含个样本点,事件包含其中的个样本点,则定义事件的概率,其中,和分别表示事件和样本空间包含的样本点个数.
知识点三:概率的简单性质
1.互斥事件
一般地,如果事件与事件不能同时发生,也就是说是一个不可能事件,即,则称事件与事件互斥(或互不相容),符号表示:,图示:.
2.对立事件
一般地,如果事件和事件在任何一次试验中有且仅有一个发生,即,且,那么称事件与事件互为对立,事件的对立事件记为,符号表示:,且,图示:.
3.互斥事件与相互独立事件的区别与联系
相互独立事件
互斥事件
判断方法
一个事件发生与否对另一个事件发生的概率没有影响
两个事件不可能同时发生,
即
概率公式
事件与相互独立等价于
事件与互斥,
则
知识点四:抽样方法
1.简单随机抽样
一般地,设一个总体含有N个个体,从中逐个不放回地抽取n个个体作为样本(n≤N),如果每次抽取时总体内的各个个体被抽到的机会都相等,就把这种抽样方法叫做简单随机抽样.
最常用的简单随机抽样方法是抽签法.
抽签法(抓阄法):一般地,抽签法就是把总体中的N个个体编号,把号码写在号签上,将号签放在一个容器中,搅拌均匀后,每次从中抽取1个号签,连续抽取n次,就得到一个容量为n的样本.
简单随机抽样有操作简便易行的优点,在总体个数不多的情况下是行之有效的.
2.系统抽样
一般地,假设要从容量为N的总体中抽取容量为n的样本,我们可以按下列步骤进行系统抽样:
①先将总体的N个个体编号.有时可直接利用个体自身所带的号码,如学号、准考证号、门牌号等;
②确定分段间隔k,对编号进行分段.当(n是样本容量)是整数时,取k=,如果遇到不是整数的情况,可以先从总体中随机地剔除几个个体,使得总体中剩余的个体数能被样本容量整除;
③在第1段用简单随机抽样方法确定第一个个体编号l(l≤k);
④按照一定的规则抽取样本.通常是将l加上间隔k得到第2个个体编号(l+k),再加k得到第3个个体编号(l+2k),依次进行下去,直到获取整个样本.
当总体中元素个数较少时,常采用简单随机抽样,当总体中元素个数较多时,常采用系统抽样.
3.分层抽样
(1)分层抽样的概念:一般地,在抽样时,将总体分成互不交叉的层,然后按照一定的比例,从各层独立地抽取一定数量的个体,将各层取出的个体合在一起作为样本,这种抽样方法是一种分层抽样.
(2)当总体是由差异明显的几个部分组成时,往往选用分层抽样的方法.
(3)分层抽样时,每个个体被抽到的机会是均等的.
知识点五:统计图表
名称
概念
频数、
频率
将一批数据按要求分为若干个组,各组内数据的个数,叫作该组的频数.每组频数除以全体数据个数的商叫作该组