内容正文:
概率与统计知识点默写清单
第一部分:随机抽样
1.1基本概念
(1)调查分为 和 。
(2)总体:在一个调查中,调查对象的 称为总体
(3)个体:组成总体的 调查对象称为个体。
(4)样本:从总体中抽取的 个体称为样本
(5)样本量:样本中包含的 称为样本容量,简称样本量
1.2.简单随机抽样
放回简单随机抽样
不放回简单随机抽样
一般地,设一个总体含有N(N为正整数)个个体,从中 抽取n(1≤n<N)个个体作为样本
如果抽取是放回的,且每次抽取时总体内的各个个体被抽到的概率都 ,这样的抽样方法叫做放回简单随机抽样
如果抽取是不放回的,且每次抽取时总体内未进入样本的各个个体被抽到的概率都 ,这样的抽样方法叫做不放回简单随机抽样
简单随机抽样:放回简单随机抽样和不放回简单随机抽样统称为简单随机抽样.通过简单随机抽样获得的样本称为简单随机样本
1.3.分层随机抽样
分层随机抽样:一般地,按一个或多个变量把总体划分成若干个子总体,每个个体属于且仅属于一个子总体,在每个子总体中独立地进行 ,再把所有子总体中抽取的样本合在一起作为总样本,这样的抽样方法称为分层随机抽样,每一个子总体称为 。在分层随机抽样中,如果每层样本量都与层的大小成 ,那么称这种样本量的分配方式为 .
第二部分:用样本估计总体
2.1频率分布直方图
1.画频率分布直方图的步骤
第1步:求 (即一组数据中最大值与最小值的差);
第2步:决定组距与 ;
第3步:将数据分组;
第4步:列频率分布表;
第5步:画频率分布直方图(以横轴表示样本分组,纵轴表示 与 的比值).
2.频率分布直方图的性质
落在各小组内的频率用各小长方形的 表示,且各小长方形的面积的和等于 .
2.2.数字特征
①众数、中位数、平均数
数字特征
样本数据
频率分布直方图
众数
出现次数最多的数据
取最高的小长方形底边 的横坐标
中位数
将数据按大小依次排列,处在最中间位置的一个数据(或最中间两个数据的平均数)
把频率分布直方图划分左右两个面积相等的分界线与x轴交点的横坐标
平均数
样本数据的算术平均数
每个矩形底边的中点与对应频率的乘积之和
②极差、方差和标准差
极差:即一组数据中 与 的差.
方差: .
标准差: 。
注:(1)标准差、方差越大,数据的离散程度越大,越 ;
标准差、方差越小,数据的离散程度越小,越 .
(2)若的平均数为,那么的平均数为 .
(3)若的方差为s2,那么的方差为 .
③百分位数
1.定义:一组数据的第p百分位数是这样一个值,它使得这组数据中至少有的数据小于或等于这个值,且至少有的数据大于或等于这个值.
2.计算一组几个数据第p百分位数的步骤
第1步,按从小到大排列原始数据;
第2步,计算i= .
第3步,若i不是整数,而大于i的比邻整数为j,则第p百分位数为第j项数据;若i是整数,则第p百分位数为第i项与第(i+1)项数据的平均数.
3.四分位数
即把所有数值由小到大排列并分成四等份,处于三个分割点位置的数值就是四分位数.
其中第25百分位数也称为第一四分位数或下四分位数等,第75百分位数也称为第三四分位数或上四分位数等.
第三部分:概率
3.1古典概型
一般地,如果随机试验的样本空间的样本点只有 个(简称为有限性),而且可以认为每个样本点发生的可能性 (简称等可能性),则称这样的随机试验为古典概型试验,其数学模型称为古典概率模型,简称古典概型.
,其中,和分别表示事件和样本空间包含的样本点个数.
3.2事件的关系与运算
关系/运算
定义
符号
韦恩图
包含关系
相等关系
并事件(或和事件)
交事件(或积事件)
互斥事件
对立事件
3.3 概率的基本性质
性质1 对任意的事件A,都有P(A) 0.
性质2 必然事件的概率为 ,不可能事件的概率为 ,即P(Ω)= ,P(∅)= .
性质3 如果事件A与事件B互斥,那么P(A∪B)=
如果事件A1,A2,…,Am两两互斥,那么事件A1∪A2∪…∪Am发生的概率等于这m个事件分别发生的概率之和,即P(A1∪A2∪…∪Am)= .
性质4 如果事件A与事件B互为对立事件,那么P(B)= ,P(A)= .
性质5 如果A⊆B,那么P(A) P(B).
性质6 设A,B是一个随机试验中的两个事件,我们有P(A∪B)= .
3.4.相互独立
对任意两个事件与,如果 成立,则称事件A与事件B相互独立,简称为独立.
注:如果与相互独立,则与,与,与也相互独立.
第四部分:条件概率与全概率公式
4.1条件概率
1.条件概率:一般地,设A,B为两个随机事件,且P(A)>0,我们称P(B|A)= 为在事件A发生的条件下,事件B发生的条件概率,简称条件概率.
2.条件概率的计算方法
(1)定义法:P(B|A)= .
(2)缩小样本空间法:P(B|A)= .
3.等价形式:P(AB)=P(A∣B)⋅P(B)=P(B∣A) ⋅P(A)
4.2.全概率公式
全概率公式:一般地,设A1,A2,…,An是一组两两互斥的事件,A1∪A2∪…∪An=Ω,且P(Ai)>0,i=1,2,…,n,则对任意的事件B⊆Ω,有P(B)= 。
4.3.贝叶斯公式:
贝叶斯公式:设A1,A2,…,An是一组两两互斥的事件,A1∪A2∪…∪An=Ω,且P(Ai)>0,i=1,2,…,n,则对任意的事件B⊆Ω,P(B)>0,有P(Ai|B)= = ,i=1,2,…,n.
第五部分:随机变量及其分布列
5.1离散型随机变量的期望与方差
1.离散型随机变量的分布列:一般地,设离散型随机变量X的可能取值为x1,x2, ,xn,我们称X取每一个值xi的概率P(X=xi)=pi,i=1,2,…,n为X的概率分布列,简称分布列.
注:分布列的性质:(1)Pi ≥0,i=1,2, …,n,(2) P1+P2+ … +Pn = 。
2.期望(均值):E(X)= .
性质(线性):(1)E(X+b)= (2)E(aX)=
(3)E(aX+b)= (4)E(X+Y)= 当X与Y独立时成立。
3.方差:D(X)= =
性质:(1)D(aX+b)= (2)D(X+Y)= 当X与Y独立时成立。
5.2二项分布X~B(n,p)
概率公式:P(X=k)= .
期望与方差:E(X)= ;D(X)= 。
5.3超几何分布
概率公式:P(X=k)= .其中k=m,m+1,m+2,…,r,其中n,N,M∈N*,M≤N,n≤N,m=max{0,n-N+M},r=min{n,M}.
期望:E(X)= 。
注意:超几何分布与二项分布的区别在于是否放回。当N很大时,超几何分布近似于二项分布。
5.4正态分布X~N(,)
1.正态曲线性质:
-曲线关于直线 对称
-曲线在 处达到峰值,峰值为
-曲线与x轴之间的面积为
-决定曲线的位置,决定曲线的形状(越 曲线越矮胖)
2.期望与方差:E(X)= ;σ>0表示标准差,D(X)= 。
3.3原则(经验法则):
P(μ-σ≤X≤μ+σ)≈0.6827;
P(μ-2σ≤X≤μ+2σ)≈0.9545;
P(μ-3σ≤X≤μ+3σ)≈0.9973.
4.标准正态分布:当= ,= 时,记作X~N(0,1)。
概率与统计知识点默写清单(答案)
第一部分:随机抽样
1.1基本概念
(1)调查分为普查和抽样调查
(2)总体:在一个调查中,调查对象的全体称为总体
(3)个体:组成总体的每一个调查对象称为个体
(4)样本:从总体中抽取的那部分个体称为样本
(5)样本量:样本中包含的个体数称为样本容量,简称样本量
1.2.简单随机抽样
放回简单随机抽样
不放回简单随机抽样
一般地,设一个总体含有N(N为正整数)个个体,从中逐个抽取n(1≤n<N)个个体作为样本
如果抽取是放回的,且每次抽取时总体内的各个个体被抽到的概率都相等,这样的抽样方法叫做放回简单随机抽样
如果抽取是不放回的,且每次抽取时总体内未进入样本的各个个体被抽到的概率都相等,这样的抽样方法叫做不放回简单随机抽样
简单随机抽样:放回简单随机抽样和不放回简单随机抽样统称为简单随机抽样.通过简单随机抽样获得的样本称为简单随机样本
1.3.分层随机抽样
分层随机抽样:一般地,按一个或多个变量把总体划分成若干个子总体,每个个体属于且仅属于一个子总体,在每个子总体中独立地进行简单随机抽样,再把所有子总体中抽取的样本合在一起作为总样本,这样的抽样方法称为分层随机抽样,每一个子总体称为层.在分层随机抽样中,如果每层样本量都与层的大小成比例,那么称这种样本量的分配方式为比例分配.
第二部分:用样本估计总体
2.1频率分布直方图
1.画频率分布直方图的步骤
第1步:求极差(即一组数据中最大值与最小值的差);
第2步:决定组距与组数;
第3步:将数据分组;
第4步:列频率分布表;
第5步:画频率分布直方图(以横轴表示样本分组,纵轴表示频率与组距的比值).
2.频率分布直方图的性质
落在各小组内的频率用各小长方形的面积表示,且各小长方形的面积的和等于1.
2.2.数字特征
①众数、中位数、平均数
数字特征
样本数据
频率分布直方图
众数
出现次数最多的数据
取最高的小长方形底边中点的横坐标
中位数
将数据按大小依次排列,处在最中间位置的一个数据(或最中间两个数据的平均数)
把频率分布直方图划分左右两个面积相等的分界线与x轴交点的横坐标
平均数
样本数据的算术平均数
每个矩形底边的中点与对应频率的乘积之和
②极差、方差和标准差
极差:即一组数据中最大值与最小值的差.
方差:.
标准差:
注:(1)标准差、方差越大,数据的离散程度越大,越波动;
标准差、方差越小,数据的离散程度越小,越稳定.
(2)若的平均数为,那么的平均数为.
(3)若的方差为s2,那么的方差为.
③百分位数
1.定义:一组数据的第p百分位数是这样一个值,它使得这组数据中至少有的数据小于或等于这个值,且至少有的数据大于或等于这个值.
2.计算一组几个数据第p百分位数的步骤
第1步,按从小到大排列原始数据;
第2步,计算.
第3步,若i不是整数,而大于i的比邻整数为j,则第p百分位数为第j项数据;若i是整数,则第p百分位数为第i项与第(i+1)项数据的平均数.
3.四分位数
即把所有数值由小到大排列并分成四等份,处于三个分割点位置的数值就是四分位数.
其中第25百分位数也称为第一四分位数或下四分位数等,第75百分位数也称为第三四分位数或上四分位数等.
第三部分:概率
3.1古典概型
一般地,如果随机试验的样本空间的样本点只有有限个(简称为有限性),而且可以认为每个样本点发生的可能性相等(简称等可能性),则称这样的随机试验为古典概型试验,其数学模型称为古典概率模型,简称古典概型.
,其中,和分别表示事件和样本空间包含的样本点个数.
3.2事件的关系与运算
关系/运算
定义
符号
韦恩图
包含关系
事件A发生一定导致事件B发生
B⊇A(或A⊆B)
相等关系
B⊇A且A⊇B,
A=B
并事件(或和事件)
事件A与事件B至少有一个发生
A∪B(或A+B)
交事件(或积事件)
事件A与事件B同时发生
A∩B(或AB)
互斥事件
事件A与事件B不能同时发生
A∩B=∅
对立事件
A与B有且仅有一个发生
A∩B=∅,A∪B=Ω
3.3 概率的基本性质
性质1 对任意的事件A,都有P(A)≥0.
性质2 必然事件的概率为1,不可能事件的概率为0,即P(Ω)=1,P(∅)=0.
性质3 如果事件A与事件B互斥,那么P(A∪B)=P(A)+P(B).
如果事件A1,A2,…,Am两两互斥,那么事件A1∪A2∪…∪Am发生的概率等于这m个事件分别发生的概率之和,即P(A1∪A2∪…∪Am)=P(A1)+P(A2)+…+P(Am).
性质4 如果事件A与事件B互为对立事件,那么P(B)=1-P(A),P(A)=1-P(B).
性质5 如果A⊆B,那么P(A)≤P(B).
性质6 设A,B是一个随机试验中的两个事件,我们有P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(A∩B).
3.4.相互独立
对任意两个事件与,如果成立,则称事件A与事件B相互独立,简称为独立.
注:如果与相互独立,则与,与,与也相互独立.
第四部分:条件概率与全概率公式
4.1条件概率
1.条件概率:一般地,设A,B为两个随机事件,且P(A)>0,我们称P(B|A)=为在事件A发生的条件下,事件B发生的条件概率,简称条件概率.
2.条件概率的计算方法
(1)定义法:P(B|A)=.
(2)缩小样本空间法:P(B|A)=.
3.等价形式:P(AB)=P(A∣B)⋅P(B)=P(B∣A) ⋅P(A)
4.2.全概率公式
全概率公式:一般地,设A1,A2,…,An是一组两两互斥的事件,A1∪A2∪…∪An=Ω,且P(Ai)>0,i=1,2,…,n,则对任意的事件B⊆Ω,有P(B)=
4.3.贝叶斯公式:
贝叶斯公式:设A1,A2,…,An是一组两两互斥的事件,A1∪A2∪…∪An=Ω,且P(Ai)>0,i=1,2,…,n,则对任意的事件B⊆Ω,P(B)>0,有P(Ai|B)==,i=1,2,…,n.
第五部分:随机变量及其分布列
5.1离散型随机变量的期望与方差
1。离散型随机变量的分布列:一般地,设离散型随机变量X的可能取值为x1,x2, ,xn,我们称X取每一个值xi的概率P(X=xi)=pi,i=1,2,…,n为X的概率分布列,简称分布列.
注:分布列的性质:(1)Pi ≥0,i=1,2, …,n,(2) P1+P2+ … +Pn =1
2.期望(均值):E(X)=x1p1+x2p2+x3p3+...+xnpn.
性质(线性):(1)E(X+b)=E(X)+b (2)E(aX)=aE(X)
(3)E(aX+b)= aE(X)+b (4)E(X+Y)=E(X)+E(Y)当X与Y独立时成立。
3.方差:D(X)=(x1-E(X))2p1+(x2-E(X))2p2+ …+ (xn-E(X))2pn=
性质:(1)D(aX+b)=a2D(X) (2)D(X+Y)=D(X)+D(Y)当X与Y独立时成立。
5.2二项分布X~B(n,p)
概率公式:P(X=k)=.
期望与方差:E(X)=np;D(X)=np(1-p)。
5.3超几何分布
概率公式:P(X=k)=.其中k=m,m+1,m+2,…,r,其中n,N,M∈N*,M≤N,n≤N,m=max{0,n-N+M},r=min{n,M}.
期望:E(X)=
注意:超几何分布与二项分布的区别在于是否放回。当N很大时,超几何分布近似于二项分布。
5.4正态分布X~N(,)
1.正态曲线性质:
-曲线关于直线x=μ对称
-曲线在x=μ处达到峰值,峰值为
-曲线与x轴之间的面积为1
-决定曲线的位置,决定曲线的形状(越大曲线越矮胖)
2.期望与方差:E(X)=μ;σ>0表示标准差,D(X)=.
3.3原则(经验法则):
P(μ-σ≤X≤μ+σ)≈0.6827;
P(μ-2σ≤X≤μ+2σ)≈0.9545;
P(μ-3σ≤X≤μ+3σ)≈0.9973.
4.标准正态分布:当=0,=1时,记作X~N(0,1)。
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