第一篇:高考数学复习 概率统计典型例题
高考数学复习概率统计典型例题
例1 下列命题:
(1)3,3,4,4,5,5,5的众数是5;
(2)3,3,4,4,5,5,5的中位数是4.5;
(3)频率分布直方图中每一个小长方形的面积等于该组的频率;
(4)频率分布表中各小组的频数之和等于1
以上各题中正确命题的个数是 [ ].
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
分析:回忆统计初步中众数、中位数、频数、频率等概念,认真分析每个命题的真假.
解:(1)数据3,3,4,4,5,5,5中5出现次数最多3次,5是众数,是真命题.
(2)数据3,3,4,4,5,5,5有七个数据,中间数据是4不是4.5,是假命题.
(3)由频率分布直方图中的结构知,是真命题.
(4)频率分布表中各小组的频数之和是这组数据的个数而不是1,是假命题.
所以正确命题的个数是2个,应选B.
例2 选择题:
(1)甲、乙两个样本,甲的样本方差是0.4,乙的样本方差是0.2,那么 [ ]
A.甲的波动比乙的波动大;
B.乙的波动比甲的波动大;
C.甲、乙的波动大小一样;
D.甲、乙的波动大小关系不能确定.
(2)在频率直方图中,每个小长方形的面积等于 [ ]
A.组距 B.组数
C.每小组的频数 D.每小组的频率
分析:用样本方差来衡量一个样本波动大小,样本方差越大说明样本的波动越大.
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解:(1)∵0.4>0.2,∴甲的波动比乙的波动大,选A.
例3 为了了解中年人在科技队伍中的比例,对某科研单位全体科技人员的年龄进行登记,结果如下(单位:岁)
44,40,31,38,43,45,56,45,46,42,55,41,44,46,52,39,46,47,36,50,47,54,50,39,30,48,48,52,39,46,44,41,49,53,64,49,49,61,48,47,59,55,51,67,60,56,65,59,45,28.
列出样本的频率分布表,绘出频率分布直方图.
解:按五个步骤进行:
(1)求数据最大值和最小值:
已知数据的最大值是67,最小值是28
∴最大值与最小值之差为67-28=39
(2)求组距与组数:
组距为5(岁),分为8组.
(3)决定分点
(4)列频分布表
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(5)绘频率分布直方图:
例4 某校抽检64名学生的体重如下(单位:千克).
列出样本的频率分布表,绘出频率分布直方图.
分析:对这组数据进行适当整理,一步步按规定步骤进行.
解:(1)计算最大值与最小值的差:48-29=19(千克)
(2)决定组距与组数
样本容量是64,最大值与最小值的差是19千克,如果取组距为2千克,19÷2=9.5,分10组比较合适.
(3)决定分点,使分点比数据多取一位小数,第一组起点数定为28.5,其它分点见下表.
(4)列频率分布表.
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(5)画频率分布直方图(见图3-1)
说明:
长方形的高与频数成正比,如果设频数为1的小长方形的高为h,频数为4时,相应的小长方形的高就应该是4h.
例5 有一个容量为60的样本,(60名学生的数学考试成绩),分组情况如下表:
(1)填出表中所剩的空格;
(2)画出频率分布直方图.
分析:
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各组频数之和为60
各组频率之和为1
解:
因为各小组频率之和=1
所以第4小组频率=1-0.05-0.1-0.2-0.3=0.35
所以第4小组频数=0.35×60=第5小组频数=0.3×60=18
(2)
例6 某班学生一次数学考试成绩的频率分布直方图,其中纵轴表示学生数,观察图形,回答:
(1)全班有多少学生?
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(2)此次考试平均成绩大概是多少?
(3)不及格的人数有多少?占全班多大比例?
(4)如果80分以上的成绩算优良,那么这个班的优良率是多少?
分析:根据直方图的表示意义认真分析求解.
解:(1)29~39分1人,39~49分2人,49~59分3人,59~69分8人,69~79分10人,79~89分14人,89~99分6人.
共计 1+2+3+8+10+14+6=44(人)
(2)取中间值计算
(3)前三个小组中有1+2+3=6人不及格占全班比例为13.6%.
(4)优良的人数为14+6=20,20÷44=45.5%.
即优良率为45.5%.
说明:频率分布表比较确切,但直方图比较直观,这里给出了直方图,从图也可以估计出一些数量的近似值,要学会认识图形.
例7 回答下列问题:
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总是成立吗?
(2)一组数据据的方差一定是正数吗?
总是成立吗?
(4)为什么全部频率的累积等于1?
解:(1)证明恒等式的办法之一,是变形,从较繁的一边变到较简单的一边.这
可见,总是成立.
顺水推舟,我们用类似的方法证明(3);注意
那么有
(2)对任一组数x1,x2,„,xn,方差
这是因为自然数n>0,而若干个实数的平方和为非负,那么S2是有可对等于0的
从而x1=x2=„=xn,就是说,除了由完全相同的数构成的数组以外,任何数组的方差定为正数.
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(4)设一个数组或样本的容量为n,共分为m个组,其频数分别为a1,a2,„,am,按规定,有
a1+a2+„+am=n,而各组的频率分别a1/n,a2/n,„,am/n,因此,有
说明:在同一个问题里,我们处理了同一组数据x1,„,xn有关的两个数组f1,f2,„,fk和a1,a2,„,am,前者是说:在这组数中,不同的只有k个,而每个出现的次数分别为f1,„,fk;后者则说明这组数所占的整个范围被分成了m个等长的区间,出现在各个区间中的xi的个数分别为a1,„,am,可见,a1,„,an是f1,„fk的推广,而前面说过的众数,不过是其fi最大的那个数.
弄清研究数组x1,„,xn的有关数和概念间的联系与区别,是很重要的.
例8 回答下列问题:
(1)什么是总体?个体?样本?有哪些抽样方法?
(2)反映样本(或数据)数量水平的标志值有哪几个?意义是什么?怎样求?
(3)反映样本(或数据)波动(偏差)大小的标志值有哪几个?怎样求?有什么区别?
(4)反映样本(或数据)分布规律的数量指标和几何对象是什么?获得的一般步骤是什么?
解:这是一组概念题,我们简略回答:
(1)在统计学里,把要考查对象的全体叫做总体;其中每个考查对象叫个体;从总体中抽出的一部分个体叫做总体的一个样本;样本中个体的数目,叫做样本的容量.
应指出的是,这里的个体,是指反映某事物性质的数量指标,也就是数据,而不是事物本身,因此,总体的样本,也都是数的集合.
抽样方法通常有三种:随机抽样、系统抽样和分层抽样三种,基本原则是:力求排除主观因素的影响,使样本具有较强的代表性.
(2)反映样本(或数据)数量水平或集中趋势的标志值有三个,即平均数、众数和中位数.
有时写成代换形式;
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有时写成加权平均的形式:
其中,又有总体平均数(总体中所有个体的平均数)和样本平均数(样本中所有个体的平均数)两种,通常,我们是用样本平均数去估计总体平均数.且一般说来,样本容量越大,对总体的估计也就越精确.
(ii)众数,就是在一组数据中,出现次数最多的数.通常采用爬山法或计票画“正”法去寻找.(爬山法是:看第一个数出现次数,再看第二、三、„„有出现次数比它多的,有,则“爬到”这个数,再往后看„„).
(iii)中位数是当把数据按大小顺序排列时,居于中间位置的一个数或两个数的平均,它与数据的排列顺序有关.
此外,还有去尾平均(去掉一个最高和一个最低的,然后平均)、总和等,也能反映总体水平.
(3)反映样本(数据)偏差或波动大小的标志值有两个:
(ii)标准差:一组数据方差的平方根:
标准差有两个优点,一是其度量单位与原数据一致;二是缓解S2过大或过小的现象.方差也可用代换式简化计算:
(4)反映数据分布规律的是频率分布和它的直方图,一般步骤是:
(i)计算极差=最大数-最小数;
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(iii)决定分点(可用比数据多一位小数的办法);
(v)画频率分布直方图.
其中,分布表比较确切,直方图比较直观.
说明:此例很“大”,但是必要的,因为,当前大多数的中考题,很重视基本内容的表述,通过“填空”和“选择”加以考查,我们要予以扎实.而更为重要的,这些概念和方法,正是通过偶然认识必然,通过无序把握有序,通过部分估计整体的统计思想在数学中的实现.
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第二篇:工程数学(线性代数与概率统计)第三章典型例题分析
第三章
例1 设A为n阶方阵,若存在正整数k和向量,使Ak0,且Ak10.证明:向量组,A,,Ak1线性无关.证明:(利用线性无关定义证明)假设有常数1,2,,k,使得
k1AA0(1)12k将(1)两边左乘Ak1,可得
1Ak12AkkA2k20
由已知条件A0,可知上式从第二项全等于零,所以1A又由条件Ak1kk10,0,所以10.类似地,将(1)两边左乘Ak2,可得20;
k1类似地可证得34k0,所以向量组,A,,A线性无关.例2 设向量组1,2,3线性相关,向量组2,3,4线性无关,问:
(1)1能否由2,3线性表示?证明你的结论;(2)4能否由1,2,3线性表示?证明你的结论.解:(1)1能由2,3线性表示.证明:由于向量组2,3,4线性无关,那么其部分组2,3也线性无关。又由已知条件有1,2,3线性相关,故1能由2,3线性表示.(2)4不能由1,2,3线性表示.证明:假设4能由1,2,3线性表示,即存在不全为零的常数1,2,3,使得
4112233
由(1)的结论,我们可以设1k22k33,代入上式,可得
4(21k2)2(31k3)3
即4可由2,3线性表示,从而2,3,4线性相关,与已知条件矛盾.因此假设不成立, 4不能由1,2,3线性表示.例3 设两向量组
(1)11,2,3,23,0,1,39,6,7(2)10,1,1,2a,2,1,3b,1,0 TTTTTT已知两向量组的秩相等,且3能由1,2,3线性表示,求a,b.解:令A(1,2,3),B(1,2,3)
由于矩阵A已知,可以先对A进行初等变换求秩.1391391392r1r250612A2060612rr3233rr3171301020000因此r(A)2,且1,2为(1)的一个极大无关组.由已知条件两向量组的秩相等,所以r(B)2,从而B0,即
0B11所以aa21b1ab0 03b.又由条件能由,,线性表示而1,2为(1)的一
123个极大无关组.所以3能由1,2线性表示,则1230,即
13b2b100123201,解得 310b5,所以有ab5.例4 求向量组11,1,1,3,21,3,5,1,TTTT32,6,10,a,44,1,6,10, 53,2,1,c的秩和一个极大无关组.解:对以1,2,3,4,5为列构成的矩阵A,做初等变换
T11A131102000012351240a2610a3112061010c04313107708c1104126412002412240432431a62a20314c9 31B1c3当a=2且c=3时, r(B)3,B中第1、2、4列线性无关,此时向量组的秩为3,1,2,4是一个极大无关组;
当a2时,r(B)4,B中第1、2、3、4列线性无关,此时向量组的秩为4,1,2,3,4是一个极大无关组;
当c3,r(B)4,B中第1、2、4、5列线性无关此时向量组的秩为4,1,2,4,5是一个极大无关组.例5设向量组(1)1,2,3,4的秩为3;向量组(2)1,2,3,5的秩为4,证明:向量组1,2,3,54的秩为4.证明:(要证明1,2,3,54的秩为4,可通过证明1,2,3,54线性无关来得到想要的结论)
由向量组(2)的秩为4,可知1,2,3线性无关,又由向量组(1)1,2,3,4的秩为
3,可知1,2,3,4线性相关,从而4可由1,2,3线性表示,即存在不全为零的常数l1,l2,l3,使得4l11l22l33,不妨设k11k22k33k4(54)0,将4代入,可得
(k1k4l1)1(k2k4l2)2(k3k4l3)3k450
由于1,2,3,5线性无关,所以
k1k4l10kkl0242k1k2k3k40 k3k4l30k40故1,2,3,54线性无关,从而该向量组的秩为4.例6 设向量组1,2,,m(m1)的秩为1,2,,m的秩为r
r,123m,213m,,m12m1,证明向量组
证明:(由推论等价的向量组有相同的秩,此题只需证明两个向量组等价即可)由已知1,2,,m可由1,2,,m线性表示,且有下式成立
12m(m1)(12m)
从而ii12m于是有i1(12m),m11(12m)i,即1,2,,m也可由m11,2,,m,故向量组1,2,,m与向量组1,2,,m等价,从而他们的秩相等,从而向量组1,2,,m的秩为r.
第三篇:高等数学概率统计基础部分典型例题解析
高等数学(2)概率统计基础部分典型例题解析
第1章 随机事件与概率
例1 填空题
(1)设A与B是两个事件,则P(A)P(AB)+。
(2)若P(A)0.4,P(AB)0.3,则P(AB)。
(3)设A,B互不相容,且P(A)0,则P(BA)
。解:(1)因为 AABAB,且AB与AB互斥 所以 P(A)P(AB)+P(AB)应该填写: P(AB)(2)因为 AABAB,P(AB)P(A)P(AB)0.40.30.1
P(B)P(AB)P(AB)0.10.30.4
所以
P(AB)P(A)P(B)P(AB)0.40.40.10.7 应该填写:0.7(3)因为A,B互不相容,即P(AB)0 所以 P(BA)应该填写: 0
例2 单项选择题
(1)事件AB又可表示为().A.AB
B.AB
C.AAB
D.ABAB
(2)掷两颗均匀的骰子,事件“点数之和为3”的概率是()A.***P(AB)P(A)0
B.C.D.(3)若等式()成立,则事件A,B相互独立。
A.P(AB)P(A)P(B)
B.P(AB)P(A)P(BA)
C.P(B)P(BA)
D.P(A)1P(B)
(4)设A与B是相互独立的两个事件,且P(A)A.1212,P(B)13,则P(AB)()
B.56
C.23
D.34
解:(1)依定义,事件AB表示A发生但B不发生,因此AB也可以表示为AAB.应该选择:C(2)基本事件总数为36,点数之和为3的事件有(1,2)和(2,1),即事件数为2,故“点数之和为3”的概率是
236118。
应该选择:B(3)因为当式子P(B)P(BA)时,由乘法公式P(AB)P(A)P(BA),得
P(AB)P(A)P(B)
所以事件A,B相互独立。应该选择:C(4)因为A与B是相互独立,所以由加法公式
P(AB)P(A)P(B)121356。
应该选择:B 例3 A,B为两事件,已知P(A)P(AB),P(AB)。
12,P(B)13,P(BA)12,求P(AB),解 P(AB)P(A)P(BA)12121412
1314712P(AB)P(A)P(B)P(AB)
1P(AB)P(AB)34 1P(B)43例4 已知两个事件A,B相互独立,且已知P(A)0.6,P(B)0.3,求P(AB). 解
由P(B)0.3,得 P(B)1P(B)10.30.7
所以 P(AB)P(A)P(B)P(AB)
P(A)P(B)P(A)P(B)
0.60.70.60.70.88
例5 设P(A)0.5,P(AB)0.3,求P(BA).
解
因为P(BA)
P(AB)P(A)
AA(BB)ABAB
P(A)P(AB)P(AB)
P(AB)P(A)P(AB)
0.50.30.2 P(AB)0.2所以 P(BA)0.4
P(A)0.5
例6 某篮球运动员一次投篮投中篮框的概率为0.8,该运动员投篮4次,⑴ 求投中篮框不少于3次的概率; ⑵ 求至少投中篮框1次的概率。
解 设Ai{第i次投中}的事件,i1,2,3,4,P(Ai)0.8,P(Ai)0.2相互独立(1)投中篮框不少于3次的事件可表为 A1A2A3A4A1A2A3A4A1A2A3A4A1A2A3A4A1A2A3A4
其概率为
P(A1A2A3A4A1A2A3A4A1A2A3A4A1A2A3A4A1A2A3A4)
=P(A1A2A3A4)P(A1A2A3A4)P(A1A2A3A4)P(A1A2A3A4)P(A1A2A3A4)=P(A1)P(A2)P(A3)P(A4)P(A1)P(A2)P(A3)P(A4)P(A1)P(A2)P(A3)P(A4)P(A1)P(A2)P(A3)P(A4)P(A1)P(A2)P(A3)P(A4)
=(0.8)440.2(0.8)30.8192(2)因为,投篮4次均未投中的概率为
P(A1A2A3A4)(0.2)40.0016
所以,至少投中篮框1次的概率为
1P(A1A2A3A4)10.00160.9984
第四篇:应用统计典型例题
关于矩估计与极大似然估计的典型例题 例1,设总体X 具有分布律
231X~22(1)(1)2
其中01为未知参数。已经取得了样本值x11,x22,x31,试求参数的矩估计与极大似然估计。
解:(i)求矩估计量,列矩方程(只有一个未知参数)
E(X)222(1)3(1)232X 433X3x53 得 矩2226(ii)求极大似然估计,写出似然函数,即样本出现的概率
L()P(X1x1,X2x2,X3x3)
P(X11,X22,X31)
P(X11)P(X22)P(X31)22(1)225(1)
对数似然
lnL()ln25lnln(1)
dlnL()510 d1得极大似然估计为
5ˆ极 6
例2,某种电子元件的寿命(以
h记)X服从双参数指数分布,其概率密度为
1exp[(x)/],xf(x)
0,其他其中,0均为未知参数,自一批这种零件中随机抽取n件进行寿命试验,xx,,xn.设它们的失效时间分别为1,2(1)求(2)求,的最大似然估计量; ,的矩估计量。
n解:(1)似然函数,记样本的联合概率密度为
L(,)f(x1,x2,,xn;,)f(xi)
i1n1exp[(xi)/],x1,x2,,xni1 0,其他n1nexp((xin)/),x(1)i1 0,x(1)在求极大似然估计时,L(,)0肯定不是最大值的似然函数值,不考
n虑这部分,只考虑另一部分。
取另一部分的对数似然函数
lnL(,)nln(xin)/,x(1)
i1
nxinlnL(,)ni102 lnL(,)n0可知关于,的驻点不存在,但能判定单调性
lnL(,)n0知 由lnL(,)nln(xin)/,x(1),i1n关于是增函数,故
ˆ极x(1)lnL(,)n将之代入到xnii1n20中得
ˆ极xx(1)
ˆˆx则极(1),极xx(1)一定能使得似然函数达到最大,故,的极大似然估计为
ˆ极xx(1) ˆx极(1)
(2)列矩方程组(两个未知参数)
1E(X)xexp[(x)/]dxXn2112222E(X)xexp[(x)/]dx()Xini1解出
n12ˆ(XX)矩ini11nˆ2X(XX)i矩ni1 例3,设总体X~U[0,],其中0为未知参数,X1,X2,,Xn为来自总体X的一组简单随机样本,12大似然估计。
解:似然函数,即样本的联合概率密度
nx,x,,xn为样本观察值,求未知参数的极
1n,0x1,x2,,xnL()f(x1,x2,,xn;)f(xi) i10,elseL()0肯定不是最大值,考虑另一部分的最大值,取对数似然
lnL()nln,x(n)
dlnL()n0 d知lnL()nln在x(n)内是单调递减的,故的极大似然估计值为
取x(n)能使得似然函数达到最大,则ˆx,极大似然估计量为ˆX (n)(n)极极
第五篇:概率统计复习重点
概率统计复习重点:
1.全概率公式应用题。
练习题:有两只口袋,甲袋装有a只白球,b只黑球,乙袋中装有n只白球,m只黑球,(1)从甲袋中任取1球放入乙袋,然后再从乙袋中任取1球,求最后从乙袋中取出的是白球的概率。
(2)从甲袋中任取2球放入乙袋,然后再从乙袋中任取1球,求最后从乙袋中取出的是白球的概率。
(3)从甲袋中任取3球放入乙袋,然后再从乙袋中任取1球,求最后从乙袋中取出的是白球的概率。
2.一个正态总体方差的区间估计。两个正态总体的区间估计不考。
3.二维连续型随机变量联合概率密度函数及其性质,边缘概率密度函数的求法,判断两个
随机变量的独立性。
4.已知二维连续型随机变量的联合概率密度函数,求两个随机变量的数学期望,协方差。5.6.7.8.一个正态总体均值的假设检验,方差未知。两个正态总体的假设检验不考。切比雪夫不等式。会求两随机变量的函数的相关系数。样本方差与样本二阶中心矩的关系。
9.常见分布如均匀分布、正态分布、泊松分布的数学期望和方差;数学期望与方差的性质。
10.条件概率公式、加法公式。
11.矩估计、无偏估计。
概率统计复习重点:
1.全概率公式应用题。
练习题:有两只口袋,甲袋装有a只白球,b只黑球,乙袋中装有n只白球,m只黑球,(1)从甲袋中任取1球放入乙袋,然后再从乙袋中任取1球,求最后从乙袋中取出的是白球的概率。
(2)从甲袋中任取2球放入乙袋,然后再从乙袋中任取1球,求最后从乙袋中取出的是白球的概率。
(3)从甲袋中任取3球放入乙袋,然后再从乙袋中任取1球,求最后从乙袋中取出的是白球的概率。
2.一个正态总体方差的区间估计。两个正态总体的区间估计不考。
3.二维连续型随机变量联合概率密度函数及其性质,边缘概率密度函数的求法,判断两个
随机变量的独立性。
4.已知二维连续型随机变量的联合概率密度函数,求两个随机变量的数学期望,协方差。
5.一个正态总体均值的假设检验,方差未知。两个正态总体的假设检验不考。
6.切比雪夫不等式。
7.会求两随机变量的函数的相关系数。
8.样本方差与样本二阶中心矩的关系。
9.常见分布如均匀分布、正态分布、泊松分布的数学期望和方差;数学期望与方差的性质。
10.条件概率公式、加法公式。
11.矩估计、无偏估计。