本書是一本教人如何學習概率論與數(shù)理統(tǒng)計的書,它的關(guān)注點不是定義、定理、性質(zhì),以及后兩者的證明,而是以一道道具體的題為切入點,揭示數(shù)學問題的內(nèi)在邏輯和方法選擇的前因后果。它既可以幫助初學概率論與數(shù)理統(tǒng)計的本科生學好該課程,也可以用作復(fù)習考研數(shù)學的參考書。
本書包含隨機事件和概率、一維隨機變量及其分布、多維隨機變量及其分布、隨機變量的數(shù)字特征、數(shù)理統(tǒng)計五章內(nèi)容,詳細闡述了15個問題、74道例題,囊括了各類概率論與數(shù)理統(tǒng)計教材的主要內(nèi)容,以及全國碩士研究生招生考試數(shù)學一、數(shù)學三的全部考點。
(1)本書包含15個問題,74道例題, 囊括概率論與數(shù)理統(tǒng)計教材的主要內(nèi)容, 覆蓋全國碩士研究生招生考試數(shù)學一、數(shù)學三的全部考點。
(2)內(nèi)容梳理精當——如前所述,15個問題考研考點全覆蓋,“拋磚引玉”——用生動形象的例子引出概念;“題眼探索”——梳理方法,切中學科要害;“例題解析”——語言風趣幽默,深入淺出。難怪讀者熱評:輕松學讓枯燥難懂的概率論一下子變簡單了。
(3)超值視頻課,堪比面授:隨書送價值99元的18課時王志超概率論與數(shù)理統(tǒng)計視頻課程,凝結(jié)著老蔣多年的輔導經(jīng)驗和教學精華,堪比面授課,非常超值。
在 “高等數(shù)學”“線性代數(shù)”“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”這三門大學數(shù)學基礎(chǔ)課程和考研數(shù)學統(tǒng)考科目中,“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”無疑是最“接地氣”的一門 課程。相比在考研數(shù)學一和數(shù)學三中同樣占34分的線性代數(shù), 概率論與數(shù)理統(tǒng)計不但沒有那么強的抽象性和邏輯性,而且還有著鮮明的現(xiàn)實背景。 因此,本書與拙著 《高等數(shù)學輕松學》和 《線性代數(shù)輕松學》最大的不同之處, 就是每章不再以 “問題脈絡(luò)”的框架圖開篇,取而代之的是 “拋磚引 玉”中生動的引例, 并且將小明同學和概率論與數(shù)理統(tǒng)計的故事從第一章連貫地進展到了第五章。我想通過這些與大學生活息息相關(guān)的例子, 帶領(lǐng)讀者走近 這門“接地氣”的學科, 從而思考探討隨機事件和概率、一維隨機變量及其分布、多維隨機變量及其分布、隨機變量的數(shù)字特征、數(shù)理統(tǒng)計這五部分內(nèi)容的意義。
學好概率論與數(shù)理統(tǒng)計有以下三個關(guān)鍵:
第一,要有高等數(shù)學 (或微積分)的基礎(chǔ)。與中學數(shù)學所學的概率和統(tǒng)計知識不同, 大學的“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”課程需要大量使用高等數(shù)學的方法, 尤其是定積分和二重積分的計算成為了不少同學學習這門課程的 “攔路虎”。 所以, 在學習概率論與數(shù)理統(tǒng)計的同時,有針對性地復(fù)習高等數(shù)學是必要的。
第二, 學會類比!邦惐取笔菍⒏怕收撆c數(shù)理統(tǒng)計中的知識點化繁為簡的 好方法,而這也是本書 “知識儲備”中大量通過表格來梳理知識的原因。 由于離散型隨機變量的分布律和連續(xù)型隨機變量的概率密度 “扮演著相同的角色”, 所以關(guān)于連續(xù)型隨機變量的許多公式都能與離散型隨機變量的相應(yīng)公式進行類比,而有的只不過用求積分來代替求和。 此外,關(guān)于二維隨機變量的一些問題也能與一維隨機變量的相應(yīng)問題進行類比, 甚至就連隨機變量的獨立性都能與隨機事件的獨立性進行類比。如果不會類比, 那么各概念、性質(zhì)和公式就仿佛一盤散沙, 既難以記憶,又不知如何應(yīng)用。
第三, 學會分類討論。 在概率論與數(shù)理統(tǒng)計中,有兩個疑難問題,那就是求隨機變量的函數(shù)的概率密度, 以及求兩個隨機變量的函數(shù)的概率密度, 而這兩個問題的關(guān)鍵都在于分類討論。本書細致地講解了為什么要分類討論、該如何通過數(shù)形結(jié)合來分類討論,并且通過表3 4進行了梳理。希望同學們讀完 本書后,不再對這兩個疑難問題望而卻步。
概率論與數(shù)理統(tǒng)計輕松學本書既可以幫助初學“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”的本科生學好這門課程,也可 以作為考研學生復(fù)習這門學科的參考書。 對于初學“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”的本科生,本書囊括了該學科各類教材的主要內(nèi)容。同學們可以根據(jù)各高校各專業(yè)不同的教學情況,選擇對自己有價值 的章節(jié)閱讀。 對于考研的考生,本書囊括了全國碩士研究生統(tǒng)一招生考試數(shù)學一和數(shù)學三的全部考點。目前,這兩個卷種概率論與數(shù)理統(tǒng)計的考試要求沒有顯著差 異,參加數(shù)學一考試的考生應(yīng)閱讀整本書,參加數(shù)學三考試的考生對第五章問題4,以及 “實戰(zhàn)演練”中的第10題不作要求。本書例題中收錄的所有考研真題均已注明考試年份,可幫助考生了解考研試題的命題風格。 本書每章后的“實戰(zhàn)演練”可幫助讀者檢測各章的學習成果,并且在書后 給出了每道習題的答案和詳細解答。 此外,感謝北京航空航天大學出版社, 尤其是策劃編輯沈濤老師對本書出版做出的辛勤努力。感謝我的家人和朋友在我寫作過程中給予的支持與鼓勵。 由于水平有限,對于書中的不當之處,在此先行道歉,并歡迎廣大讀者朋 友批評指正。對此,我將不勝感激。
愿本書能為同學們的“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”學習提供切實有效的幫助!
2020年6月
全國考研數(shù)學輔導名師,北京、河北、陜西、山西、山東等地各大輔導機構(gòu)數(shù)學主講老師,潛心鉆研1987年以來考研數(shù)學各卷種的考查重點與命題規(guī)律,連續(xù)六年成功押中多道考研數(shù)學真題。 他的講課概念清晰、深入淺出、表達幽默、妙語連珠,顛覆了傳統(tǒng)大學數(shù)學的教學語境,受到廣大學生的歡迎與追捧。
他關(guān)注本科生的高等數(shù)學學習,對比中外教材的差異,反思本科數(shù)學教學中存在的問題,八年來在中國傳媒大學、北京理工大學、北京航空航天大學等高校多次舉辦個人講座,指導數(shù)學學習,傳播數(shù)學文化,出版的圖書《高等數(shù)學輕松學》、《線性代數(shù)輕松學》、《概率論與數(shù)理統(tǒng)計輕松學》廣受好評。
第一章 隨機事件和概率 ………………………………………………………………… 3
問題1 隨機事件的概率的計算與證明 ………………………………………………… 4
問題2 隨機事件的概率的應(yīng)用 ……………………………………………………… 11
第二章 一維隨機變量及其分布 ……………………………………………………… 21
問題1 分布律、分布函數(shù)與概率密度的相關(guān)問題 …………………………… … 22
問題2 一維隨機變量的概率問題 ………………………………………………… 29
問題3 隨機變量的函數(shù)的分布問題 ………………………………………………37
第三章 多維隨機變量及其分布 ……………………………………………………… 49
問題1 分布律、分布函數(shù)與概率密度的相關(guān)問題 …………………………………50
問題2 二維隨機變量的概率問題 ……………………………………………………62
問題3 兩個隨機變量的函數(shù)的分布問題 ……………………………………………67
第四章 隨機變量的數(shù)字特征 ……………………………………………………… … 85
問題1 數(shù)學期望與方差的計算 ………………………………………………… 85
問題2 協(xié)方差與相關(guān)系數(shù)的相關(guān)問題 …………………………………………… 93
問題3 切比雪夫不等式、大數(shù)定律與中心極限定理的應(yīng)用 ………………… 101
第五章 數(shù)理統(tǒng)計……………………………………… …………………………… 109
問題1 抽樣分布問題 ………………………………………… ……………… 110
問題2 求統(tǒng)計量的數(shù)字特征 ……………………………………………………… 118
問題3 求矩估計與最大似然估計 ………………………………………………… 122
問題4 區(qū)間估計與假設(shè)檢驗 ……………………………………………………… 127
習題答案與解析 ……………………………………………………………………………