概率

发布时间 2023-06-14 11:09:27作者: do_while_true

条件概率

在事件 \(A\) 发生的条件下,事件 \(B\) 发生的概率,记作 \(P(B|A)\)

条件概率公式\(P(B|A)=\frac{P(AB)}{P(A)}\)

概率乘法公式\(P(AB)=P(A)P(B|A)\)

\(A_1,\cdots,A_n\) 不交且并为样本空间 \(\Omega\)

全概率公式\(P(B)=\sum P(A_i)P(B|A_i)\)\(B\) 的概率等于它在若干个分区概率的总和。

贝叶斯公式

\[P(A_i|B)=\frac{P(A_iB)}{P(B)}=\frac{P(A_i)P(B|A_i)}{\sum P(A_j)P(B|A_j)} \]

锐评:在实际应用中大概都是直觉上的,画维恩图都很好理解。

随机变量

现在有一个随机变量 \(X\),设其分布函数\(F(x)=P(X\leq x)\)

连续型随机变量考察 \(P(X=x)\) 通常是没有意义的,比如 \(X\) 是分布在 \([0,1]\) 上的随机变量,\(P(X=\frac{1}{2})=0\)

定义其密度函数 \(f\) 满足:

\[F(x)=\int _{-\infty}^xf(x)\text dx \]

为啥叫密度函数,它描述了某个点右侧概率 / 长度的极限,确实像是概率在这个点处的“密度”这个感觉。

期望

\[E(X)=\int_{-\infty}^{+\infty}f(x)x\text dx \]

线性性,以及独立的时候 \(E(XY)=E(X)E(Y)\) 这些都是用得很熟的了。

方差

描述的随机变量的离散程度。

\[D(x)=E^2(X-E(X)) \]

性质:

  • \(D(aX+b)=a^2D(X)\)
  • \(D(X)=E(X^2)-E^2(X)\)

Trick

\(X\) 是离散型随机变量:

\[\begin{aligned} E(X)&=\sum_{x\geq 0}P(X=x)x \\ &=\sum_{x\geq 0}P(X> x) \end{aligned} \]

上面这个确实经常用到。类比一下连续的情况。

(下面这个不确定对不对)

\(X\) 是连续型随机变量:

\[\begin{aligned} E(X)&=\int F(x)x\text{d}x \\ &=\int G(x)\text{d}x \end{aligned} \]

其中 \(F(X)\) 是概率密度函数,\(G(x)=\int_{x}^{+\infty}F(y)\text dy=P(X> x)\)