1-1,2随机试验样本空间
概率论 随机试验与样本空间
考试有技巧,学习无捷径。 平时的学习要注重知识点的掌握,踏踏实实,这 才是方法中的方法。 古人云:“梅花香自苦寒来” “书山有路勤为径”。 相信自己,你会成为河南理工大的传说!
概率论与数理统计
第1章 概率论基础
1.1 随机试验与样本空间 2.2 随机事件及其概率 3.3 古典概型与几何概型 3.4 条件概率与乘法公式 3.5 全概率世纪30年代,前苏联的数学家柯尔莫戈洛夫 以勒贝格的测度论为基础,给出了概率论的公理化体系, 影响颇大。 柯 尔 莫 戈 洛 夫
【概率论简史】
我国的概率论研究起步较晚,从1957年开始,先驱者 是许宝騄先生。1957年暑期许老师在北大举办了一个概率 统计的讲习班,从此,我国对概率统计的研究有了较大的 发展,现在概率与数理统计是数学系各专业的必修课之一 ,也是工科,经济类学科学生的公共课。
许宝騄先生
王梓坤 院士
陈木法 院士
彭 实 戈 院 士
严加安 院士 马 志 明 院 士
关于数理统计 统计学的英文词 statistics 源出于拉丁文,是由 status(状态、国家)和statista(政治家)衍化而来 的,可见起源很早并和国家事务的管理需求有关。
在中国,周朝就设有统计官员18名,5个层次,5个级 别,其官职叫“司书”,东北师范大学校长史宁中先生请该 校历史教授考证:司书就是做统计的官员。
贝叶斯
皮尔逊
现代数理统计作为一门独立学科的奠基人是英国的数 学家费希尔(R.A.Fisher) 1946年,瑞典数学家克拉默(H.Cramer)发表了《统计 学的数学方法》,系统总结了数理统计的发展,标志着现 代数理统计学的成熟。
费希尔
克拉默
图是10马克的德国纸币,纸币上的这个人就是高斯。 而纸币上印有一个函数表达式、还画一个曲线的,这个 函数曲线是正态随机变量的概率密度函数曲线,正态分 布又叫“高斯分布”。没有高斯和正态分布,统计就没 有今天的辉煌。
1-1&2&3基本概念
A
B S
2、事件间的运算
(1) 和(并)事件( A B或A B )
A
B { x A或x B}. 即事件A, B中至少有一个发生
(以掷骰子为例说明)
n个事件A1 , A2 , ..., An至少有一个发生:
A1 A2 ... An A1 A2 ... An
三、作业与考试:
1、作业:A4纸单面做,抄题目,每周交一次,不准抄袭; 2、考试:平时成绩占比30%,期末考试占比70%,
无故旷课一次扣总分2分,迟到一次扣总分1分
旷课7次以上,最后成绩以0分计。
四、课堂纪律要求:
1、不迟到、不早退; 3、上课不要说话; 2、上课不吃东西、可以喝水; 4、不准睡觉。
自然界所观察到的现象: 确定性现象 随机现象
1.确定性现象
在一定条件下必然发生的现象称为确定性现象.
实例: A. 水从高处流向低处.
B. 同性电荷必然互斥. C. 太阳从东方升起. D. 在标准气压下,水加热到100度就沸腾.
确定性现象的特征:
条件完全决定结果
2. 随机现象
在一定条件下可能发生也可能不发生的现象,称为随机现象.
G. 某型号电视机(灯炮)的寿命。
寿命>=0
H. A股市场某日股票的收益率
-10%<=R<=10%
随机现象的特征: 条件不能完全决定结果。
说明: (1) 随机现象数量关系无法用函数加以描述. (2) 在一次观察中随机现象的结果具有偶然性(随机性), 但在大量试验中,结果的出现具有一定统计规律性(概率)。 (3)概率统计就是研究随机现象这种本质规律的数学学科.
第01讲 随机试验 样本空间 随机事件
(3) 在每次试验之前不能确定哪一个结果会出现。
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第1讲 随机试验 样本空间 随机事件 11
随机试验的例子
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第1讲 随机试验 样本空间 随机事件 12
E1:抛一枚硬币,观察正面 H (Head)、
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第1讲 随机试验 样本空间 随机事件 17
§1.2 样本空间 随机事件
四川大学
第1讲 随机试验 样本空间 随机事件 18
(一)样本空间
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第1讲 随机试验 样本空间 随机事件 19
对于随机试验,尽管在每次试验之前不能预知试验 的结果,但是试验的所有可能的结果是已知的。
我们将随机试验 E 的所有可能的结果组成的集合
第1讲 随机试验 样本空间 随机事件 9
概率论与数理统计是研究随机现象统计规律的数 学学科。
所谓随机现象就是在个别试验中其结果呈现不确 定性,但在大量重复试验中,其结果又具有统计规 律的现象。
例如,在相同条件下抛同一枚硬币,其结果可能 是正面朝上,也可能是正面朝下。
在每一次抛掷之前无法肯定抛掷的结果是什么, 其结果呈现不确定性。
§4 等可能概型(古典概型)
§5 条件概率
§6 独立性
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第1讲 随机试验 样本空间 随机事件 5
第1讲 随机试验 样本空间 随机事件
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第1讲 随机试验 样本空间 随机事件 6
§1.1 随机试验
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第1讲 随机试验 样本空间 随机事件 7
自然界与社会生活中的两类现象
确定性现象
1.1-1.2 随机试验 样本空间、随机事件
S4 {1, 2, 3, 4, 5, 6}.
E5: 记录某公共汽车站某日
上午某时刻的等车人数.
S5 {0, 1, 2, }.
E6:在一批灯泡中任意抽取一只,测试它的寿命.
S6 : {t | t 0}
E7: 考察某地区一昼夜最高和最低气温.
S7 {( x , y ) T0 x y T1 }.
概率论的基本概念
第一节 随机试验
重点: 概率论的主要研究对象; 随机试验的概念
一、自然界所观察到的两类现象
1. 确定性现象
在一定条件下必然发生的现象 称为确定性现象. 实例
“太阳从东边升起”,
“水从高处流向低处”, “同性电荷必然互斥”,
特征
2. 随机现象
实例1 “在相同条件下掷一枚均匀的硬币, 观察正反两面 发生的情况”. 结果有可能:发生正面、反面.
的结果有一定的规律性——称为统计规律性.
定义 在个别试验中其结果呈现出不确定性,在大量重复 试验中其结果又具有统计规律性的现象,称为随机现象.
特征
说明
研究对象 ——概率论就是研究随机现象统计规律性的一
门数学学科.
研究方法 ——将随机试验的结果数量化.
样本空间(集合)、概率、随机变量(函数)等.
二、随机试验(Experiment )
数。
E 4 :抛一枚骰子,观察出现的点数。
E 5 :记录某城市 120 急救
电话台一昼夜接到的呼唤次数。
在一批灯光中任意抽 E6 : 取一只,测试它的寿命。
E 7 :记录某地一昼夜的最高气温和最低气温。
定义: 随机试验是指具有以下三个特征的试验:
1. 可以在相同的条件下重复地进行; 可重复性 2. 每次试验的可能结果不止一个,并且能事先明确试 可知性 验的所有可能结果;
样本空间的表示方法
样本空间的表示方法在概率论中,样本空间是指一个随机试验所有可能结果的集合。
表示样本空间的方法有很多种,下面将介绍几种常用的表示方法。
1. 列举法。
列举法是最直观的表示样本空间的方法。
通过列举所有可能的结果,我们可以清晰地了解样本空间中包含哪些元素。
例如,对于一次抛硬币的随机试验,其样本空间可以表示为{正面,反面}。
对于两个骰子的随机试验,其样本空间可以表示为{(1,1), (1,2), …, (6,6)}。
列举法的优点是直观易懂,但对于复杂的随机试验,列举所有可能结果是不现实的。
2. 集合法。
集合法是一种更加抽象的表示样本空间的方法。
通过集合的方式,我们可以用数学符号简洁地表示样本空间。
例如,对于一个骰子的随机试验,我们可以用S={1,2,3,4,5,6}来表示其样本空间。
对于两个骰子的随机试验,我们可以用S={(i,j)|1≤i,j≤6}来表示其样本空间。
集合法的优点是简洁明了,适用于各种复杂的随机试验。
3. 树状图法。
树状图法是一种直观且易于理解的表示样本空间的方法。
通过绘制树状图,我们可以清晰地展示随机试验的所有可能结果。
例如,对于一次抛硬币的随机试验,我们可以绘制一个树状图,其中根节点表示抛硬币的过程,第一层节点表示正面和反面两种可能结果,第二层节点表示正面和反面的具体结果。
树状图法的优点是直观清晰,便于理解和分析。
4. 公式法。
公式法是一种抽象的表示样本空间的方法。
通过数学公式,我们可以简洁地表示随机试验的所有可能结果。
例如,对于一个骰子的随机试验,我们可以用S={1,2,3,4,5,6}来表示其样本空间。
对于两个骰子的随机试验,我们可以用S={(i,j)|1≤i,j≤6}来表示其样本空间。
公式法的优点是简洁明了,适用于各种复杂的随机试验。
总结起来,样本空间的表示方法有列举法、集合法、树状图法和公式法等多种。
不同的表示方法适用于不同的随机试验,我们可以根据具体情况选择合适的方法来表示样本空间。
写出下列随机试验的样本空间
习题一1.1 写出下列随机试验的样本空间,并把指定的事件表示为样本点的集合:(1)随机试验:考察某个班级的某次数学考试的平均成绩(以百分制记分,只取整数);设事件A 表示:平均得分在80分以上。
(2)随机试验:同时掷三颗骰子,记录三颗骰子点数之和;设事件A 表示:第一颗掷得5点;设事件B 表示:三颗骰子点数之和不超过8点。
(3)随机试验:一个口袋中有5只球,编号分别为1,2,3,4,5,从中取三个球;设事件A 表示:取出的三个球中最小的号码为1。
(4)随机试验:某篮球运动员投篮练习,直至投中十次,考虑累计投篮的次数;设事件A 表示:至多只要投50次。
(5)随机试验:将长度为1的线段任意分为三段,依次观察各段的长度。
1.2 在分别标有号码1~8的八张卡片中任抽一张。
(1)写出该随机试验的样本点和样本空间; (2)设事件A 为“抽得一张标号不大于4的卡片”,事件B 为“抽得一张标号为偶数的卡片”,事件C 为“抽得一张标号能被3整除的卡片”。
试将下列事件表示为样本点的集合,并说明分别表示什么事件?(a )AB ; (b) B A +; (c) B ; (d) B A -; (e) BC ; (f) C B + 。
1.3 设A 、B 、C 是样本空间的事件,把下列事件用A 、B 、C 表示出来:(1)A 发生; (2)A 不发生,但B 、C 至少有一个发生;(3)三个事件恰有一个发生; (4)三个事件中至少有两个发生;(5)三个事件都不发生; (6)三个事件最多有一个发生;(7)三个事件不都发生。
1.4 设}10,,3,2,1{ =Ω,}5,3,2{=A ,}7,5,3{=B ,}7,4,3,1{=C ,求下列事件:(1)B A ; (2))(BC A 。
1.5 设A 、B 是随机事件,试证:B A AB A B B A +=-+-)()(。
1.6 在11张卡片上分别写上Probability 这11个字母,从中任意抽取7张,求其排列结果为ability 的概率。
随机试验样本空间 (2)
03
样本空间反映了随机试验中所有可能结果的全面描 述。
特点
完备性
样本空间应包含随机试验中所有可能的结果,没有遗 漏。
互斥性
样本空间中的样本点是互斥的,即每个样本点只代表 一个结果。
确定性
样本空间中的样本点是确定的,没有模糊或不确定性。
示例
投掷一枚骰子,随机试验样本空间为 {1,2,3,4,5,6},每个数字代表一个可能 的结果。
随机试验样本空间 (2)
目录
• 随机试验样本空间的基本概念 • 随机试验样本空间的构建方法 • 随机试验样本空间的应用场景 • 随机试验样本空间的性质 • 随机试验样本空间与概率的关系
01
随机试验样本空间的基本概 念
定义
01
随机试验样本空间是随机试验中所有可能结果的集 合,通常用符号表示。
02
总结词
无限列举法是在无法列举所有试验结果 时,选取一定数量的代表性结果作为样 本空间的元素。
VS
详细描述
当试验结果数量无限多或者难以全部列举 时,可以采用无限列举法。这种方法选取 一定数量的代表性结果作为样本空间的元 素,以近似表示整个试验结果分布。无限 列举法的关键是选取具有代表性的样本, 以尽可能准确地反映整体分布情况。
得试验结果具有广泛的应用价值。
样本空间的互斥性
总结词
互斥性是指样本空间中的结果相互之间没有重叠,即一个结果的出现不会影响到另一个 结果的出现。
详细描述
样本空间的互斥性是随机试验中一个重要的性质。互斥性意味着样本空间中的各个结果 相互独立,一个结果的出现不会影响到另一个结果。这有助于确保试验结果的准确性和
统计学
描述统计学
1.1(随机试验与样本空间)
第1章 概率论基础
1.1 随机试验与样本空间
1.1.1 随机试验
客观世界中存在着两类现象: 必然现象 随机现象
概括许多内容大不相同的实际问题.
例如 只包含两个样本点的样本空间
Ω {H, T }
它既可以作为抛掷硬币出现正面或出现反面的 模型 , 也可以作为产品检验中合格与不合格的 模型 , 又能用于排队现象中有人排队与无人排
队的模型等.
1.1.2 样本空间
在具体问题的 研究中 , 描述随机 现象的第一步就是 建立样本空间.
在一定条件下必然出现的现象,
称为必然现象;
实例: “太阳从东边升起” “水从高处向低处流” “同性电荷互斥”
1.1.1 随机试验
必然现象的特征
条件完全决定结果
在一定条件下可能出现也可能不出现的现象 称为随机现象. 实例1 在相同条件下掷一枚均匀的硬币,观察 正反两面出现的情况. 结果有可能出现正面也可能出现反面.
1827 ) 、 高 斯 ( Gauss, 德 ,1777-1855 ) 和 泊 松
(Poisson,法,1781-1840)等一批数学家对概率论作 了奠基性的贡献.
【概率论简史】
1812年,拉普拉斯所著《概率的分析理论》实现了
从组合技巧向分析方法的过渡,开辟了概率论发展的
新时期.
19世纪后期,极限理论的发展成为概率论研究的中 心课题,是概率论的又一次飞跃,为后来数理统计的 产生和应用奠定了基础.契比谢夫(Chebyhev,俄, 1821-1894)对此做出了重要贡献.他建立了关于独立
1.2 样本空间、随机事件
S
A=B,则称事件 相等。 若 A ⊂ B 且 B ⊃ A ,即 A=B,则称事件 A 与事件 B 相等。
2°事件 A U B = { x | x ∈ A 或 x ∈ B }称为事件 A 与 B 的 ° 中至少有一个发生。 和事件,它指的是事件 A 与事件 B 中至少有一个发生。 事件,它指的是事件
如何来研究随机现象? 如何来研究随机现象 随机现象是通过随机试验来研究的! 随机现象是通过随机试验来研究的! 随机试验来研究的 研究方法?数学方法? 研究方法?数学方法? 将E的结果数量化!---用集合:S={e},A,B… 的结果数量化!---用集合:S={e}, 用集合 引进(随机)变量、函数(概率、分布函数) 引进(随机)变量、函数(概率、分布函数)… 概率论研究的主线? 概率论研究的主线? 1、事件表示:---利用事件间关系、运算表示较复 事件表示:---利用事件间关系、 利用事件间关系 杂事件… 杂事件 计算事件的概率:----利用概率的定义 性质、 利用概率的定义、 2、计算事件的概率:----利用概率的定义、性质、 概率运算公式… 概率运算公式
2. 几点说明
由一个样本点组成的单点集,称为基本事件。 由一个样本点组成的单点集,称为基本事件。 基本事件
S 作为自己的一个子集,在每次试验中必然发生,称为 作为自己的一个子集,在每次试验中必然发生, 必然发生 必然事件; 必然事件; 空集∅ 作为 S 的一个子集,在每次试验中都不会发生,称 的一个子集,在每次试验中都不会发生, 都不会发生 为不可能事件 不可能事件. 事件
子集
事件间关系。。。 随机事件→事件间关系。。。 事件间关系
集合→ 集合→集合间关系运算
定义于集合的函数: 定义于集合的函数:函数
1-1随机试验随机事件和样本空间
概率论与集合论有关概念的对应关系
概率论
样本点
样本空间
集合论
元素
全集
记号
e
S
随机事件
基本事件
子集
单点集
A , B , C ……
{e}
不可能事件
空集
Φ
24
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例1、设试验为抛一枚硬币,观察是正面还 是反面,则样本空间为: S={正面,反面} 例2、设试验为从装有三个白球(记为1,2,3号) 与两个黑球(记为4,5号)的袋中任取两个球. (1)观察取出的两个球的颜色,则样本空间为: S={e00, e11, e01} e00 表示“取出两个白球”, e11 表示“取出两个黑球”, e01 表示“取出一个白球与一个黑球”
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五、随机数学简史
古——艺术及文学作品,游戏、决策
古希腊——哲学与宗教的思考 文艺复兴——数学讨论
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第一章 概率论的基本概念
§1.1 随机试验、随机事件和样本空间
说明 1. 随机现象揭示了条件和结果之间的非确定性 联系, 其数量关系无法用函数加以描述. 2. 随机现象在一次观察中出现什么结果具有偶 然性, 但在大量重复试验或观察中, 这种结果的出现
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(2)
试验的所有可能结果:
正面,反面;
(3) 进行一次试验之前不能 故为随机试验. 确定哪一个结果会出现.
同理可知下列试验都为随机试验 1.“抛掷一枚骰子,观察出现的点数”.
2.“从一批产品中,依次任选三 件,记 录出现正品与次品的件 数”.
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3. 记录某公共汽车站某
《概率论与数理统计》1-123(频率与概率)
某一事件发生
它包含的一个样本点出现
三、事件间的关系及其运算
试验E S(样本空间) 事件A 必然事件 S 基本事件
不可能事件
A(子集) 样本点
1.事件的关系
① 包含、相等关系 A发生必然导致B发生
AB
称事件A包含于B或B包含A.
文氏图(Venn图)
A与B相等 ,记为A=B
例1: 产品有长度、直径、外观三个质量指标,
②(有﹏放﹏回﹏选﹏取﹏)从n个不同元素中有放回地抽取r个,依 次排成一列,称为可重复排列,排列数记
例 将三封信投入4个信箱,问在下列情形下各有几种 投法? ⑴ 每个信箱至多允许投入一封信。 ⑵ 每个信箱允许投入的信的数量不受限制。 解:⑴ 无重复排列:
⑵ 可重复排列:
Ⅳ. 组合 从n个元素中每次取出r个元素,构成一组,称为从n个 元素里每次取出r个元素的组合。 组合数为 或 几个常用性质:
两两互不相容。
证明 由三公理中的可列可加性,令
则由性质1可得 所以下式成立
如果
则
①
≤
②
,0≤
≤1
(加法公式) 推广:
P11
例1 (天气问题) 某人外出旅游两天,据天气预报知: 第一天下雨的概率为0.6,第二天下雨的概率为0.3, 两天都下雨的概率为0.1 试求下列事件的概率: (1) 第一天下雨,第二天不下雨; (2) 第一天不下雨,第二天下雨; (3) 至少有一天下雨; (4) 两天都不下雨; (5) 至少有一天不下雨
解:设A、B分别表示第一、二天下雨 则 (1) (2) (3) (4) (5)
例2 (订报问题) 在某城市中,共发行三种报纸A,B,
C,订购A,B,C的用户占用分别为45%,35%,30%,
概率论1-1、2
三. 事件之间的关系及运算
随机事件的关系和运算雷同集合的关系和运算
事件
事件之间的关系与事件的运算
集合
集合之间的关系与集合的运算
给定一个随机试验,设S为其样本空间,事件A, B,Ak ( k =1 , 2 , 3 , ... ) 都是S的子集.
BA
例:
✓ 记A={明天天晴},B={明天无雨} B A
✓ 记A={至少有10人候车},B={至少有5人候车} B A
✓ 一枚硬币抛两次,A={第一次是正面},B={至少有一次正面17}
BA
相等事件(Equal)
B A且 A B A=B
S B A
事件A与事件B含有相同的样本点 例如:在投掷一颗骰子的试验中,事件“出现偶数点”
AB=Φ
S A
如A={1,2,3},B={1,3,5}, C={4,5}
A与C是互不相容的。
B
A与B是相容的。
5. 事件的对立
AB , AUB S
—— A 与B 互相对立
每次试验 A、 B中有且
只有一个发生
B A S
A
称B 为A的对立事件(or逆事件),
记为 B A
注意:“A 与B 互相对立”与“A 与B 互不相容” 是不同的概念。若A 与B 互相对立则A 与B 一定互
随机试验:抛掷两颗骰子
Rolling two die 随机试验
抛掷两颗骰子,观察出现的点数 试验的样本点和基本事件
样本空间 S={(1,1),(1,2),(1,3),(1,4), (1,5),(1,6),...,(6,1),(6, 2),...,(6,6)}.
随机事件
1.1随机试验、样本空间、随机事件
随机试验E
例如:抛一颗骰子,观察其出现的点数.
样本点
可能的结果:1 点、2 点、3 点、4 点、5 点、6 点.
所有可能结果的集合:{1 点、2 点、3 点、4 点、5 点、6 点}.
样本空间
随机试验、样本空间、随机事件
定义 随机试验 E 的所有可能结果组成的集合,称为 E 的样本空间, 记为 S. 样本空间的元素,即 E 的每个结果,称为样本点,记为ei .
结合律: AU( BUC) = ( AUB) UC , ( AI B) I C = AI ( BI C) .
分配律: AU( BI C) = ( AUB) I ( AUC) , AI ( BUC) = ( AI B) U( AI C) .
德摩根律: A U B = A I B , A I B = A U B .
随机现象 概率论与数理统计
——研究和揭示随机现象统计规律性的一门数学学科!
随机试验、样本空间、随机事件
二、随机试验 E1:抛一枚硬币,观察其出现正面 H 、反面T 的情况; E2 :抛一颗骰子,观察其出现的点数; E3:抛一颗骰子,观察点数 2 是否出现; E4 :记录车站售票处一天内售出的车票数; E5 :任取同一生产线上生产的一只灯泡,测试其寿命; E6 :在[0,1]之间随机地投一点,记录该点的坐标.
随机试验、样本空间、随机事件
例 1 设 A、B、C 为三个事件,试用其运算关系表示下列事件:
(1)A、B、C 同时发生;
ABC
(2)A、B、C 至少有一个发生;
AU B UC
(3)A、B、C 至少有两个发生;
AB U BC U AC
(4)A、B、C 都不发生;
ABC
(5)A、B、C 不都发生.
样本空间顺序
样本空间顺序
样本空间是统计学中的一个基本概念,它指的是所有可能结果的集合。
在进行统计实验或观察时,我们通常会定义一个样本空间,以便能够描述和理解实验或观察中所有可能的结果。
样本空间的定义对于后续的统计分析和推断至关重要。
在定义样本空间时,我们需要注意结果的顺序。
有些实验的结果是有顺序的,比如抛掷一枚硬币三次,记录正面和反面出现的顺序,这样的样本空间就是有序的。
而有些实验的结果是无序的,比如从一个袋子里随机抽取三个球,记录抽到的球的种类,这样的样本空间就是无序的。
有序的样本空间和无序的样本空间在统计分析和推断中有着不同的应用。
对于有序的样本空间,我们需要考虑每个结果出现的顺序,因此在计算概率时需要使用排列的概念。
而对于无序的样本空间,我们只需要考虑每个结果出现的次数,因此在计算概率时需要使用组合的概念。
除了顺序之外,样本空间的大小也是需要注意的。
样本空间的大小取决于实验或观察中所有可能结果的数量。
如果样本空间的大小很大,那么在进行统计分析和推断时就需要更加谨慎,因为可能会出现一些意想不到的结果。
此时,我们需要使用更加复杂的统计方法来进行分析和推断。
总之,样本空间是统计学中的一个基本概念,它的定义对于后续的统计分析和推断至关重要。
在定义样本空间时,我们需要注意结果的顺序和大小,并根据实验或观察的具体情况选择合适的统计方法进行分析和推断。
新教材高中数学第七章概率1随机现象与随机事件1-1随机现象1-2样本空间1-3随机事件1-4随机事
§1 随机现象与随机事件1.1 随机现象 1.2 样本空间 1.3 随机事件 1.4 随机事件的运算A级必备知识基础练1.(多选题)以下现象不是随机现象的是()A.在相同的条件下投掷一枚均匀的硬币,正反两面出现的情况B.明天是否刮风下雨C.同种电荷相互排斥D.四边形的内角和是360°2.下列事件中,是必然事件的是()A.对任意实数x,有x2≥0B.某人练习射击,击中10环C.从装有1号,2号,3号球的不透明的袋子中取一球是1号球D.某人购买彩票中奖3.依次投掷两枚质地均匀的骰子,所得点数之和记为X,那么X=4表示的随机试验的样本点是()A.第一枚是3点,第二枚是1点B.第一枚是3点,第二枚是1点或第一枚是1点,第二枚是3点或两枚都是2点C.两枚都是4点D.两枚都是2点4.对空中飞行的飞机连续射击两次,每次发射一枚炮弹,设A={两次都击中飞机},B={两次都没击中飞机},C={恰有一弹击中飞机},D={至少有一弹击中飞机},下列关系不正确的是()A.A∪B≠ΩB.B∩D=⌀C.A∪C=DD.A∪C=B∪D5.(2021江苏苏州期中)一个木箱中装有8个同样大小的篮球,编号分别为1,2,3,4,5,6,7,8,现从中随机取出3个篮球,以X表示取出的篮球的最大号码,则X=8表示的试验结果有种.6.从一批产品中取出三件产品,设事件A={三件产品全不是次品},B={三件产品全是次品},C={三件产品不全是次品},则下列结论正确的序号是.①A与B互斥;②B与C互斥;③A与C互斥;④A与B对立;⑤B与C对立.7.从40张扑克牌(红桃、黑桃、方块、梅花的点数为1~10,各10张)中任取1张.判断下列给出的每对事件是否为互斥事件,是否为对立事件,并说明理由.(1)“抽出红桃”与“抽出黑桃”;(2)“抽出牌的点数为5的倍数”与“抽出牌的点数大于9”.8.某人向一个目标射击3次,用事件A i表示随机事件“第i次射击击中目标”(i=1,2,3),指出下列事件的含义:(1)A1∩A2;(2)A1∩A2∩A3;(3)A1⋃A2;(4)A1∩A2∩A3.B级关键能力提升练9.(多选题)从装有大小和形状完全相同的2个红球和3个黑球的口袋内任取2个球,下列各对事件中,互斥而不对立的是()A.“至少一个红球”和“都是红球”B.“恰有一个红球”和“都是红球”C.“恰有一个红球”和“都是黑球”D.“至少一个红球”和“都是黑球”10.一批产品共有100件,其中5件是次品,95件是合格品.从这批产品中任意抽取5件,现给出以下四个事件:事件A:恰有一件次品;事件B:至少有两件次品;事件C:至少有一件次品;事件D:至多有一件次品.并给出以下结论:①A∪B=C;②B∪D是必然事件;③A∩B=C;④A∩D=C.其中正确结论的序号是()A.①②B.③④C.①③D.②③11.从1,2,3,4,5这5个数中任取两个数,其中:①恰有一个是偶数和恰有一个是奇数;②至少有一个是奇数和两个都是奇数;③至少有一个是奇数和两个都是偶数;④至少有一个是奇数和至少有一个是偶数.上述事件中,是对立事件的是.(填序号)12.某小区有甲、乙两种报刊供居民订阅,记事件A表示“只订甲报刊”,事件B表示“至少订一种报刊”,事件C表示“至多订一种报刊”,事件D表示“不订甲报刊”,事件E表示“一种报刊也不订”.判断下列事件是不是互斥事件,若是,再判断是不是对立事件.(1)A与C;(2)B与E;(3)B与D;(4)B与C;(5)C与E.C级学科素养创新练13.从某大学数学系图书室中任选一本书,设A={数学书},B={中文版的书},C={2018年后出版的书},问:(1)A∩B∩C表示什么事件?(2)在什么条件下,有A∩B∩C=A?(3)如果A=B,那么是否意味着图书室中的所有的数学书都不是中文版的?1.1随机现象1.2样本空间1.3随机事件1.4随机事件的运算1.CD根据随机现象的概念可知,A,B是随机现象,C,D是确定性现象,故选CD.2.A选项B,C,D中的事件都不确定发生,因此都不是必然事件,A选项,当x∈R时,总有x2≥0发生,是必然事件.3.B依次投掷两枚骰子,所得点数之和记为X,那么X=4表示的随机试验的样本点是“第一枚是3点,第二枚是1点”或“第一枚是1点,第二枚是3点”或“两枚都是2点”.故选B.4.D选项A,事件A与事件B可以都不发生,故A正确.选项B,由于事件B,D不能同时发生,故B∩D=⌀正确.选项C,由题意知正确.选项D,由于A∪C=D={至少有一弹击中飞机},不是必然事件;而B∪D为必然事件,所以A∪C≠B∪D,故D不正确.故选D.5.21X=8表示的试验结果有:(1,2,8),(1,3,8),(1,4,8),(1,5,8),(1,6,8),(1,7,8),(2,3,8),(2,4,8),(2,5,8),(2,6,8),(2 ,7,8),(3,4,8),(3,5,8),(3,6,8),(3,7,8),(4,5,8),(4,6,8),(4,7,8),(5,6,8),(5,7,8),(6,7,8),共21种.6.①②⑤A为{三件产品全不是次品},指的是三件产品都是正品,B为{三件产品全是次品},C为{三件产品不全是次品},它包括一件次品,两件次品,三件全是正品三个事件,由此知:A与B是互斥事件,但不对立;A与C是包含关系,不是互斥事件,更不是对立事件;B与C是互斥事件,也是对立事件.所以正确结论的序号为①②⑤.7.解(1)是互斥事件,不是对立事件.理由是:从40张扑克牌中任意抽取1张,“抽出红桃”和“抽出黑桃”是不可能同时发生的,所以是互斥事件.同时,也不能保证其中必有一个发生,这是由于还可能抽出“方块”或者“梅花”,因此二者不是对立事件.(2)不是互斥事件,当然也不可能是对立事件.理由是:从40张扑克牌中任意抽取1张,“抽出牌的点数为5的倍数”与“抽出牌的点数大于9”这两个事件可能同时发生,如抽得点数为10,因此,这二者不是互斥事件,当然也不可能是对立事件.8.解(1)A1∩A2表示第1次和第2次射击都击中目标.(2)A1∩A2∩A3表示第1次和第2次射击都击中目标,而第3次没有击中目标.(3)A1⋃A2表示第1次和第2次射击都没击中目标.(4)A1∩A2∩A3表示三次射击都没击中目标.9.BC从装有大小和形状完全相同的2个红球和3个黑球的口袋内任取2个球,在A中,“至少一个红球”和“都是红球”能同时发生,不是互斥事件,故A错误;在B中,“恰有一个红球”和“都是红球”不能同时发生,是互斥而不对立事件,故B正确;在C中,“恰有一个红球”和“都是黑球”不能同时发生,是互斥而不对立事件,故C正确;在D中,“至少一个红球”和“都是黑球”是对立事件,故D错误.故选BC.10.A事件A∪B:至少有一件次品,即事件C,所以①正确;事件A∩B=⌀,③不正确;事件B∪D:至少有两件次品或至多有一件次品,包括了所有情况,所以②正确;事件A∩D:恰有一件次品,即事件A,所以④不正确.故选A.11.③①恰有一个是偶数和恰有一个是奇数不是互斥事件,也不是对立事件;②至少有一个是奇数和两个都是奇数不是互斥事件,也不是对立事件;③至少有一个是奇数和两个都是偶数是互斥事件,也是对立事件;④至少有一个是奇数和至少有一个是偶数不是互斥事件,也不是对立事件.故答案为③.12.解(1)由于事件C“至多订一种报刊”中有可能“只订甲报刊”,即事件A与事件C有可能同时发生,故A与C不是互斥事件.(2)事件B“至少订一种报刊”与事件E“一种报刊也不订”是不可能同时发生的,故B与E是互斥事件.由于事件B发生可导致事件E一定不发生,且事件E发生会导致事件B一定不发生,故B与E 还是对立事件.(3)事件B“至少订一种报刊”中有可能“只订乙报”,即有可能“不订甲报刊”,即事件B发生,事件D也可能发生,故B与D不是互斥事件.(4)B∩C表示“恰好订一种报刊”,故B与C不是互斥事件.(5)事件C“至多订一种报刊”中有可能“一种报刊也不订”,故C与E不是互斥事件.13.解(1)A∩B∩C={2018年或2018年前出版的中文版的数学书}.(2)在“图书室中所有数学书都是2018年后出版的且为中文版”的条件下,才有A∩B∩C=A.(3)是,A=B意味着图书室中的非数学书都是中文版的,而且所有的中文版的书都不是数学书,同时A=B又可化成B=A,因而也可解释为图书室中所有数学书都不是中文版的,而且所有不是中文版的书都是数学书.。
1.1 随机试验、样本空间.1.2 随机事件 (1)
n
n
Cm n
即
n m
:
从n个相异元中取m个元素并成一组
P C P m m m(先取后排)
n
n
m
Pmn n (n 1) (n 2)
(n m 1)
n! (n m)
!
0! 0.
m
P m Cn
n m
n(n
1)L (n m!
抽查式考勤,缺三次平时成绩为零,取消考试资格(学校规定),希望遵守公 德:不迟到 • 5.须按时、按质、按量完成作业。作业采用等级评分 • 6.复习微积分,保证学习正常进行 • 7注:平时成绩大于30分;别因中学“学过”而大意,应当重新审视这门课。
4
预备知识(排列组合) • 1. 两个基本原理 • 2. 排列、组合的意义 • 3. 排列数、组合数计算公式 • 4. 例题
解法一:先组队后分校(先分堆后分配) C62 C24 P33 540
解法二:依次确定到第一、第二、第三所学校去的医生和护士.
(C13 C62) (C12 C24) 1 540
引言
•概率是什么?
•1.概率是频率:
P A
fn
ALeabharlann nA 频数 n 试验次数
.
•2.概率是比例:
序
一、概率论 简史及概率论的应用
1. 概率论简史
1654年, 有一个赌徒梅累向当时的数学家帕斯卡提出一个使他苦恼了很久 的问题:“两个赌徒相约赌若干局,谁先赢m 局就算赢,全部赌本就归谁.但 是当其中一个人赢了a 局,另一个人赢了b 局的时候,赌博中止.问:赌本应该 如何分法才合理?” .
1.随机事件与概率(未
实践证明:当试验次数n增大时, fn(A) 逐渐
趋向一个稳定值。可将此稳定值记作P(A), 作为事件A的概率.
频率的性质:
(1) 0 fn(A) 1;
(2) fn(Ω)=1; fn( )=0
(3) 可加性:若AB= ,则
fn(AB)= fn(A) +fn(B).
1.2.2古典概型与概率
2.概率的性质
(1) 有限可加性:设A1,A2,…An , 是n个两两 互不相容的事件,即AiAj= ,(ij), i , j=1, 2, …, n ,则有 P( A1 A2 … An)= P(A1) +P(A2)+… P(An);
(2) 单调不减性:若事件AB,则 P(A)≥P(B) (3) 事件差: A、B是两个事件, 则 P(A-B)=P(A)-P(AB)
BC AC AB
1.2 概率
研究随机现象,不仅关心试验中会出现哪 些事件,更重要的是想知道事件出现的可能性大 小,也就是事件的概率.
概率是随机事件 发生可能性大小 的度量
事件发生的可能性 越大,概率就 越大!
1.2.1 频率与概率
某人向目标射击,以A表示事件“命中目标”, P(A)=?
定义 事件A在n次重复试验中出现nA次,则比值 nA/n称为事件A在n次重复试验中出现的频率,记 为fn(A). 即
特点 2 不定性现象在大量重复观察或试验下,它的 结果却呈现出固有规律性.
统计规律性 在个别试验中其结果呈现出不确定性,在大量重复 观察或试验中其结果却具有统计规律性的现象,称为随 机现象.
1.1.2随机试验和样本空间
随机试验的例子
E1: 抛一枚硬币,分别用“H” 和“T” 表示出正面和反 面; E2: 将一枚硬币连抛三次,考虑正反面出现的情况; E3:将一枚硬币连抛三次,考虑正面出现的次数; E4:目标,试用A、B、C
随机事件和样本空间
由此可知,事件 A B 的含意与集合论中的意义是一致的。 因为不可能事件 不含有任何 ,所以对任一事件 A,我们约定 A
图中的阴影部分是事件“AB”如在例 1.2 中,若 A={球的标号为偶数} B={球的标号≤3}
则 A B={球的标号为 1,2,3,4, ,6,8,10} 4.事件 A 与 B 同时发生“,这样的事件称作事件 A 与 B 的交(或 积) ,记作 A B(或AB) ,它对应图1.3种的阴影部分: 如在例1.2中,若A、B同上,则
, 也就是说 A 与 B 互不
A
B
Байду номын сангаас图 1.5
7 . 若 A 是一个事件,令 A =
A 是 A 的对立事件或逆事 — A,称
件。容易知道在一次试验中,若 A 发生,则 A 必不发生(反之亦然) 即A与 有 A A =
A
二者只能发生其中之一,并且也必然发生其中之一。因而
A
A
=
(A B) C=(A C)( B C) (1.5)
(4)德摩根定理(对偶原则): ________
n
A =
i
_______ n i 1
Ai A = i 1
i i 1
n
__
(1.6)
A
i 1
n
__ i
(1.7)
证明:(略).
n
Ai
An ;若“ A1 ,A2 ,…,
同时发生” ,这样的事件称作A1 , A2 ,…,An 的交,记作
A 1
A2 …
An
或 i 1
n
Ai
1.2样本空间随机事件
k 1
件, 称 Ak为可列个事件A1, A2,的积事件 .
k 1
和事件与积事件的运算性质 A A A, A S S, A A, A A A, A S A, A .
4. 事件A B x x A且x B, 称为事件A与
事件B的差事件 . 当且仅当A发生, B不发生时, 事 件A B发生 .
骰子“出现1点”“,出现2点”,… , “出现6点”, “点数不大于4”, “点数为偶数” 等都为随机事件.
“出现1点”,“出现2点”,… , “出现6点”等都是 基本事件.
“点数不大于6” 就是必然事件. “点数大于6” 就是不可能事件.
三、随机事件间的关系及运算
设实验E的样本空间为S ,而A, B, Ak (k 1,) 是S的子集 .
(3) A1A2 A3 A4 A1 A2 A3 A4 A1A2 A3 A4 A1A2 A3 A4; (4) A1 A2 A3 A4 A1 A2 A3 A4 A1 A2 A3 A4 A1 A2 A3 A4
A1 A2 A3 A4;
设一个工人生产了四个零件, Ai 表示他生 产的第 i 个零件是正品( i 1,2,3,4), 试用 Ai 表 示下列各事件: (5)恰好有三个是次品; (6)至多有一个是次品.
或ABC ABC ABC ABC
例3 设一个工人生产了四个零件, Ai 表示他生
产的第 i 个零件是正品( i 1,2,3,4), 试用 Ai 表 示下列各事件: (1)没有一个是次品; (2)至少有一个是次品; (3)只有一个是次品; (4)至少有三个不是次品; (5)恰好有三个是次品; (6)至多有一个是次品.
注:试验的样本空间是根据试验的内容确 定的!
例3 观察一个新灯泡的寿命,其样本点也 有无穷多个:t小时,0 t ,样本空间为:
概率论与数理统计第一章
可见,既可以用文字表示事件,也可以将事件表 示为样本空间的子集,后者反映了事件的实质, 且更便于今后计算概率。 还应注意,同一样本空间中,不同的事件之间有 一定的关系,如试验E2 ,当试验的结果是HHH 时,可以说事件A和B同时发生了;但事件B和C 在任何情况下均不可能同时发生。 易见,事件之间的关系是由他们所包含的样本点 所决定的,这种关系可以用集合之间的关系来描 述。
帕斯卡和费马(P. de Fermat)在通信中讨论了 点数问题及其他问题。他们把这些日常赌博问题 变成了真正的数学问题,用排列组合理论得出正 确解答,并提出了数学期望的这一核心概念。现 在,大家公认他们二人是概率论的共同创立者。
随着18、19世纪科学的发展,人们注意到在某些 生物、物理和社会现象与机会游戏之间有某种相 似性,从而由机会游戏起源的概率论被应用到这 些领域中;同时这也大大推动了概率论本身的发 展。
前
言
概率论是研究偶然、随机现象的规律性的数学理 论,产生于17世纪中叶。 概率论发展初期,主要是从讨论赌博问题开始的。 16世纪的意大利学者吉罗拉莫· 卡尔达诺 (Girolamo Cardano)研究了掷骰子等赌博中的 一些简单问题。
到了17世纪中叶,法国宫廷贵族中间盛行掷骰子 游戏。 据说,1654年左右,爱好赌博的法国人梅雷写信 向帕斯卡(B.Paseal)请教了著名的“点数问题” 或“赌金分配问题” 。
集合A与集合 B的和或并
A
A B
B
n个事件A1,A2,…,An的和 C Ai
例1.1
E1: 抛一枚硬币, 观察出现正面H和反面T的情况;
E2: 将一枚硬币连抛三次,观察出现正反面的情况; E3: 将一枚硬币连抛三次,观察出现正面的次数;
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第一章
随机事件及其概率
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学 习 内 容
§1.1
§1.2 §1.3 §1.4 §1.5 §1.6
随机试验
样本空间、随机事件 频率与概率 等可能概型(古典概率) 条件概率 独立性
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§1.1
S {w1 , w2 ,, wn ,}
例如:1、在掷一枚骰子的试验中, S :{1, 2, 3, 4, 5, 6} 2、在投掷硬币的试验中, S :{ H,T }
3、将硬币投掷三次,观察正面出现的次数
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4、记录电话交换台一分钟内接到的呼唤次数。 S4:{0,1,2,3,... ,}
(4)A,B,C 都发生; ABC (5)A ,B , C 都不发生;
ABC
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(6)A ,B,C 中不多于一个发生;
AB C ABC A BC A B C B C A C A B
(7)A ,B,C 中不多于两个发生;
S ABC ABC A B C
A B A B A B
即所求对立事件为
“甲种产品畅销或乙种产品滞销”
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总结:
1 确定性(必然)事件, 不可能事件 随机事件(偶然现象) 2 3 4 5 随机试验 样本空间,样本点 随机事件,基本事件(复合事件),必然事件 事件间的关系与事件的运算
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例3 市民订阅某地发行的三种报纸,用A表示市民
订A报,B表示市民订B报,C表示市民订C报。 试解释下列各事件的含义
1 ABC
2
3
A B C
ABC
4 AB C
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例4
试求事件“甲种产品滞销,
且乙种产品畅销”的对立事件。
解: 设 A 表示“甲种产品畅销”,
B 表示“乙种产品畅销”, 由题意,有
一、随机试验E
随机试验E
1、在相同条件下,对事物或现象所进行的观察
2、例如: E1:抛一枚硬币,观察正反面出现的情况; E2:抛一粒骰子,观察出现的点数; E3:抛三枚硬币,观察正反面出现的情况; E4:抛三枚硬币,观察正面出现的次数; E5:记录某电话交换台一小时内接到的呼唤次数; E6:向标盘投一支标,观察投中点到盘心的距离; E7:任意取一只灯泡,测试它的使用寿命。
A ( B C ) ( A B) C
A ( B C ) ( A B) ( A C )
A ( B C ) ( A B) ( A C )
德
·摩根定律(De Morgan):
A B A B
A B A B
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例1
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(三)事件间的关系与事件的运算 1、等事件:
若A B, 则称事件A发生必然导致事件B发生。 若A B,且 B A, 则称事件B与事件A相等。 B A BA
S
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2、和事件:
A B { x x A或 x B }
S
A∪B A B
称事件A与事件B的和事件。
设A,B,C为三事件,
用A,B,C 的运算表示下列各事件。
(1)A发生B与C不发生;AB C A ( B C ) (2)A 与B 都发生,而 C不发生;
ABC AB C AB ABC
教材第25页 习题2
(3)A ,B,C 中至少有一个发生;
A B C ABC ABC ABC ABC ABC ABC ABC
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二、随机试验特点:
1、在相同条件下重复地进行;
2、每次试验的可能结果不止一个,并且能事先明确试验
的所有可能结果;
3、进行一次试验之前不能确定哪一个结果会出现。
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§1.2
样本空间、随机事件
(一)样本空间
样本空间S :随机试验的所有可能结果所组成的集合。
样本点:样本空间的单个元素 。
A
B
S
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6、互逆事件:
若 AB 且 A B
则称事件B是事件A的逆事件。
A
A
记为 A B或B A
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运算定律
设 A,B,C 为事件,则有 交换律: 结合律: 分配律:
A B B A ; A B B A
A ( B C ) ( A B) C
(8)A ,B,C 中至少有两个发生;
ABC ABC ABC ABC AB AC BC
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例2
在1到100的整数中,设A表示能被2整除的数,
B表示能被3整除的数,C表示能被5整除的数,试
解释下列各事件的含义。
1 ABC
2
3
A B C
ABC
4 AB C
5 A B C
A与B中至少有一个事件发生
时,事件A∪B发生。
k 1
Ak 称为 n 个事件 A1 , A2 ,An 的和事件。
n
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3、积事件:
事件 A B {x | x A且x B} 称为事件A与事件B的积,
记为A∩B或AB, 即事件A与事件B同时发生的事件为事 件A与事件B的积事件。
5、在一批灯泡中任意抽取一只,测试它的寿命。
S5: t t 0} {
6、记录某地一昼夜的最高温度和最低温度。
S6: x , y ) T0 x y T1 } {(
x 表示最低温度, 表示最高温度 y
设这一地区的温度不会 小于T,不会大于T1 0
结论: 试验的样本点与样本空间是根据试验的内容而定的。
Ak 称为可列个事件 A , A ,, 的积事件 1 2 k 1
S
A
B A∩B
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4、差事件:
事件 A B { x x A且x B}
称为事件A与事件B的差, 记为A-B , 即A发生,但事件B不发生。
S
A
B A- B
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5、互不相容事件:
若 AB 则称事件A与事件B是 互不相容或互斥的。 即事件A与事件B不能同时发生。 A与B互不相容
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(二)随机事件A
随机事件: 试验E的样本空间S的子集称为E的随机事件。
或某些样本点组成的集合称为随机事件。
所谓事件A发生,是指在一次试验中,
A包含的某个样本点发生了。
常见的事件: 必然事件S: 在每次试验中必然发生的事件。 不可能事件 :在每次试验中都不发生的事件。 基本事件:由一个样本点组成的单点集。