概率论的基本概念
概率论的基本概念与计算方法
概率论的基本概念与计算方法概率论是研究随机现象规律的数学分支,主要涉及到随机事件的发生概率、事件之间的关系以及概率的计算方法。
本文将介绍概率论的基本概念和常用的计算方法,以帮助读者更好地理解和应用概率论。
一、概率的基本概念1. 随机事件:随机事件是在一定条件下可能发生也可能不发生的事情。
例如,掷骰子的结果、抛硬币的正反面等都属于随机事件。
2. 样本空间:样本空间是指一个随机试验中所有可能结果的集合。
例如,掷一颗骰子的样本空间为{1, 2, 3, 4, 5, 6},抛一次硬币的样本空间为{正面,反面}。
3. 事件:事件是样本空间的子集,表示某个或某几个结果的集合。
例如,掷一颗骰子出现偶数的事件可以表示为{2, 4, 6}。
4. 概率:概率是描述事件发生可能性大小的数值,范围在0到1之间。
概率为0表示事件不可能发生,概率为1表示事件肯定发生。
二、概率的计算方法1. 古典概率:古典概率适用于有限的、等可能的随机试验。
计算方法为事件发生数目除以样本空间大小。
例如,抛一次硬币正反面的发生概率均等,即为0.5。
掷一颗骰子出现奇数的概率为3/6=1/2。
2. 几何概率:几何概率适用于连续型事件,计算方法为事件发生的可能性与总体中所有可能性的比值。
例如,从数轴上随机取一个点,使其落在某一区间内的概率等于这个区间所占总体的长度比。
3. 统计概率:统计概率适用于大量试验中观察某事件发生的频率作为概率的估计值。
例如,抛一次硬币出现正面的概率可以通过抛100次硬币后正面出现的次数除以100来估计。
三、概率的性质与运算1. 互斥事件:互斥事件是指两个或多个事件不可能同时发生的情况。
互斥事件的概率可以通过各事件概率之和计算。
例如,掷一颗骰子出现奇数和出现偶数是互斥事件,其发生的概率为1/2+1/2=1。
2. 独立事件:独立事件是指一个事件的发生不受其他事件的影响。
独立事件的概率可以通过各事件概率相乘计算。
例如,掷一颗骰子两次,第一次出现奇数,第二次出现偶数的概率为1/2*1/2=1/4。
概率论的基本概念
概率论的基本概念概率论是数学中的一个重要分支,它研究的是随机事件的发生概率以及它们之间的关系。
在我们日常生活中,随机事件无处不在,而概率论为我们提供了一种科学的方法来描述和解释这些事件。
本文将探讨概率论的基本概念,包括样本空间、事件、概率、条件概率和独立性。
首先,我们来介绍样本空间。
样本空间是指所有可能结果的集合,用S表示。
例如,掷一枚硬币的样本空间可以是{正面,反面},而掷一颗骰子的样本空间可以是{1,2,3,4,5,6}。
样本空间是概率论中一个重要的概念,它为我们提供了对随机事件的基本描述。
接下来,我们来讨论事件的概念。
事件是样本空间的一个子集,表示某些结果的集合。
事件通常用大写字母A,B,C等来表示。
例如,在掷一枚硬币的实验中,正面朝上可以表示为事件A,反面朝上可以表示为事件B。
事件可以是单个结果,也可以是多个结果的组合。
通过对事件的描述,我们可以更好地理解随机事件的发生规律。
在概率论中,概率是对随机事件发生的可能性的度量。
概率通常用P(A)表示,其中A是一个事件。
概率的取值范围是0到1之间,其中0表示不可能事件,1表示必然事件。
例如,在掷一枚硬币的实验中,事件A表示正面朝上,事件B表示反面朝上,那么P(A)=0.5,P(B)=0.5。
概率的计算可以通过频率法、古典概型和几何概型等方法进行。
条件概率是指在已知某一事件发生的条件下,另一事件发生的概率。
条件概率通常用P(A|B)表示,其中A和B是两个事件。
条件概率的计算可以通过贝叶斯定理进行。
例如,在抽取一张扑克牌的实验中,事件A表示抽到红心,事件B表示抽到大牌(A、K、Q、J,数字10),那么P(A|B)表示在已知抽到大牌的条件下,抽到红心的概率。
条件概率的研究对于理解随机事件之间的依赖关系具有重要意义。
最后,我们来探讨概率的独立性。
当两个事件A和B的发生与否互不影响时,它们被称为独立事件。
独立事件的概率计算可以通过乘法法则进行。
例如,在两次掷骰子的实验中,事件A表示第一次掷得1点,事件B表示第二次掷得6点,那么这两个事件是独立的。
概率论的基本概念
⑵.两件都是次品: ;
⑶.一件是正品、另一件是次品: ;
⑷.第二件是次品: 。
6、高射炮向敌机发射三枚炮弹,设每发炮弹击中敌机的概率为 (每发击中与否相互独立),而敌机中一弹时坠落的概率为 ,中两弹时坠落的概率为 ,中三弹时坠落的概率为 。
⑴.求敌机被击落的概率;
⑵.若敌机被击落,求它只中一弹的概率。
解:用 分别表示电话是打给 的, 分别表示 因公外出,则
⑴. ;
⑵. ;
⑶. ;
⑷. ;
⑸. 。
解:用 表示敌机中 弹, ,用 表示敌机被击落,则
, ,故
,
。
7、已知男子中有 是色盲患者,女子中有 是色盲患者,现从男女人数相等的人群中随机地选一人,问此人是色盲患者的概率为多少若已知此人是色盲患者,求此人是男性的概率。
解:用 表示所选人为男性, 表示所选人为色盲患者,则
, , ,故
,
。
8、甲、乙、丙三人独立地去破译密码,已知甲、乙、丙各自能译出密码的概率分别为 ,问三人中至少有一人能将此密码译出的概率为多少
概率论的基本概念
第一章概率论的基本概念
【内容提要】
一、随机事件及其运算关系
1.随机现象在一定条件下,可能出现不同结果(不可预先确知的)的现象。
2.随机试验在一定条件下,对随机现象进行观测或观察的过程。随机试验具有如下特点:
⑴.可以在相同条件下重复进行;
⑵.每次试验的结果不止一个,并且能事先明确试验的所有可能结果;
⑴.非负性: ,有 ;
⑵.规范性: ;
⑶.可列可加性:对任意可列无穷多个两两互斥的事件 ,有 。
则称 为事件 的概率。事件的概率有如下性质:
第1章 概率论的基本概念
试验者
德•摩根 蒲 丰 K•皮尔逊 K•皮尔逊 维 尼
n
2048 4040 12000 24000 30000
nH
1061 2048 60199 12012 14994
fn(H)
0.5181 0.5069 0.5016 0.5005 0.4998
nA 频率 f n ( A) 具有如下基本性质: n
统计概率的性质
1. 非负性:对每个事件A有 1 P ( A) 0; 2. 规范性:对必然事件S有 P ( S ) 1;
3. 有限可加性:设A1,A2,…An是两两互不相容事件 则 P( A1 A2 ... An ) P( A1 ) P( A2 ) ... P( An )
交换律 A B B A
A B B A
结合律 ( A B) C A ( B C )
( A B) C A ( B C )
分配律 ( A B) C ( A C ) ( B C )
A ( B C ) ( A B) ( A C )
其结果可能为:
正品、次品。
其结果可能为: 红、黄、绿。
实例6 “出生的婴儿可能是男,也可能是 女”。
实例7 “明天的天气可能是晴 , 也可能是多云 或雨 ”。
在我们所生活的世界上, 充满了不确定性
如何来研究随机现象?
随机现象是通过随机试验来研究的。
问题 什么是随机试验?
1. 试验(Experiment):包括各种各样的科学实 验,也包括对客观事物的“观察”、“测量”等。 2. 随机试验(E,Random experiment):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; (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。
概率论的基本概念
概率论的基本概念1.1 随机试验1.随机现象在一定条件下具有多个可能的结果,个别几次观察中结果呈现出随机性(不确定性),在大量重复观察中结果又呈现出固有的客观规律性的自然现象称为随机现象.随机现象的三大特点:(1)在一定条件下具有多个可能的结果,所有可能的结果已知;(2)在一次观察中,结果呈现出随机性,不能确定哪一个结果将会出现;(3)在大量的重复观察(相同条件下的观察)中,结果的出现又呈现出固有的客观规律性.2.随机试验具有以下几个特点的实验称为随机实验,常用E 来表示1)可以在相同的条件下重复进行;2)试验的结果不止一个,并且能事先明确试验所有可能的结果;3)进行一次试验之前不能确定哪一个结果会出现.注:随机试验即可在相同条件下重复进行的针对随机现象的试验.1.2 样本空间与随机事件1. 样本空间与随机事件的概念1) 样本空间随机试验E的所有可能结果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.样本空间依据样本点数可分为以下三类(1)有限样本空间:样本空间中样本点数是有限的;(2)无限可列样本空间:样本空间中具有可列无穷多个样本点;(3)无限不可列样本空间:样本空间中具有不可列无穷多个样本点.2) 随机事件一般,称随机试验E的样本空间S的任何一个子集为E的随机事件,简称为事件. 在一次试验中,当且仅当这一子集中的一个样本点出现时,称这一事件发生.注:(1):随机事件在一次试验中可能发生,也可能不发生;(2):由一个样本点构成的单点集,称为基本事件;(3):样本空间S是必然事件,空集 是不可能事件,它们两个发生与否不具有随机性,为了方便将它们两个也称为随机事件。
2. 事件之间的关系与运算 假设,,,,1,2,i i A B A B i =是随机事件,1) 包含关系 若事件B 发生必然导致事件A 发生,则称事件B 包含于事件A 或事件A 包含事件B ,记作B A ⊂.若A B ⊂,且B A ⊂,则称事件A 与事件B 相等,记作A B =. 2) 和事件 事件{|}A B x x A x B =∈∈或称为事件A 与事件B 的和事件,当且仅当事件,A B 中至少有一个发生(或者A 发生或者B 发生)时事件AB 发生.类似地,称1n i i A =为n 个事件12,,n A A A 的和事件;称1i i A ∞=为可列个事件12,,,n A A A 的和事件.3) 积事件 事件{|}A B x x A x B =∈∈且称为事件A 与事件B 的积事件,当且仅当事件,A B 同时发生(A 发生且B 发生)时事件AB 发生.类似地,称1n i i A =为n 个事件12,,n A A A 的积事件;称1i i A ∞=为可列个事件12,,,n A A A 的积事件.4) 差事件 事件{|}A B x x A x B -=∈∉且称为事件A 与事件B 的差事件.当且仅当事件A 发生且事件B 不发生时事件A B -发生.5) 互斥关系 若AB φ=,则称事件A 与事件B 是互斥的,或称为互不相容的.两个互不相容的事件不能同时发生.6) 对立关系 若A B S =且A B φ=,则称事件A 与事件B 互为对立事件,或互为逆事件.每次试验中互为对立的两个事件有且仅有一个发生.事件A 的对立事件一般记作A .图1.1 事件之间关系文氏图3. 事件的运算律 1) 交换律;A B BA AB BA ==.2) 结合律 ()();A B C A B C = ()()A B C A B C =. 3)分配律 ()()()AB C A B A C =;()()()A B C A B A C =.4)狄-摩根(De-Morgan )律 ;AB A B = A B A B =;11i i i i A A ∞∞===;11i i i i A A ∞∞===1.3 频率与概率2. 概率的概念及其性质1) 概率的统计定义:对于随机试验E ,当试验次数逐渐增大时,频率()n f A 将逐渐稳定与唯一确定的实数:()n f A 的稳定值,所以将此稳定值定义为随机事件A 的概率,记为()P A .它反映了随机事件A 在一次实验中发生可能性大小.1.4 等可能概型(古典概型)1. 古典概型的特点1)样本空间由有限个样本点构成12{,,}n S e e e =;2)每个样本点出现的可能性相等:12()()()1/n P e P e P e n ===.2. 古典概型中事件A 的概率计算公式()/P A m n =其中n 为样本空间中样本点的个数,m 为事件A 中样本点的个数.1.5 条件概率1. 条件概率1) 条件概率的定义:设,A B 是两事件,且()0P A >,则称()(|)()P AB P B A P A =为事件A 发生的条件下,事件B 发生的条件概率.条件概率也满足性质(1)非负性:对任一事件B ,(|)0P B A ≥; (2)规范性:(|)1P S A =;(3)可列可加性:设12,,B B 是一列两两互不相容的随机事件,则有()11||i i i i P B A P B A ∞∞==⎛⎫= ⎪⎝⎭∑注:条件概率也满足概率的上述三条基本性质,所以条件概率它也是概率:样本空缩小为事件A 的概率,因而它满足概率的所有性质.2. 乘法原理 乘法原理:设,A B是两个事件,且()0P A >,则有()(|)()P AB P B A P A =;一般,设12,,n A A A 是n 个事件,2n ≥,且121()0n P A A A ->,则有1211112211()(|)(|)(|)()n n n n n P A A A P A A A P A A A P A A P A ---=乘法原理是计算积事件的概率的基本公式.3. 全概率公式与贝叶斯公式1)样本空间的划分:设随机试验的样本空间是S ,12,,n B B B 为一组事件,如果满足(1),,,1,2,,i j B B i j i j n φ=≠=;(2)12n B B B S =.则称12{,,}n B B B 是样本空间S 的一个划分.2)全概率公式:设S 是试验E 的样本空间,12{,,}n B B B 是S的一个划分,且()0,1,2,i P B i n >=,对任一事件A ,则有1()(|)()ni i i P A P A B P B ==∑3)贝叶斯公式:设S 是试验E 的样本空间,12{,,}n B B B 是S的一个划分,A 是一个随机事件,且()0,1,2,i P B i n >=,()0P A >,则有1(|)()(|)1,2,(|)()i i i njjj P A B P B P B A i n P A B P B ===∑注:(1)一个复杂的随机事件往往有若干个互不相容的原因导致发生,求这一类随机事件的概率时就要用到全概率公式;而已知事件已经发生,求由某一个原因导致发生的概率时,用贝叶斯公式.(2) 用全概率公式和贝叶斯公式求事件概率时,样本空间划分的选取是关键.一般划分由导致事件发生的互不相容的所有原因组成,即由题设中给出的或隐含的所有条件概率的条件组成.1.6 事件的独立性1. 两个事件的独立性两个事件独立:设,A B 是两个事件,如果满足等式()()()P AB P A P B =则称随机事件A 与B 相互独立.(1)若,A B 是两个事件,()0P A >,则A 与B 独立等价于(|)()P B A P B =.(2) 若事件A 与B 相互独立,则事件A 与B ,A 与B ,A 与B 也相互独立.2. 多个事件的独立性1)两两独立:设,,A B C 是三个事件,若满足()()()()()()()()()P AB P A P B P AC P A P C P BC P B P C === 则称事件,,A B C 两两独立.一般,设12,,n A A A 是n 个事件,若对任意的,1,2,i j i j n ≠=,有()()()i j i jP A A P AP A =,则称12,,n A A A 两两独立.2)相互独立:设,,A B C 是三个事件,若满足()()()()()()()()()()()()()P AB P A P B P AC P A P C P BC P B P C P ABC P A P B P C ====则称事件,,A B C 相互独立.一般,设12,,n A A A 是n 个事件,从中任取(2)k k n ≤≤个事件12,,k i i i A A A ,总有1212(,,)()()()k k i i i i i i P A A A P A P A P A =成立,则称12,,n A A A 相互独立.。
概率论的基本原理
概率论的基本原理概率论是一门关于随机现象的研究方法和理论体系,是数学的基础分支之一。
它被应用于自然科学、社会科学、工程、经济学、统计学、信号处理、通讯、计算机科学等众多领域。
本文将介绍概率论的基本概念、概率的公理化定义、概率分布函数、期望、方差、条件概率、独立性等基本原理。
一、概率论的基本概念1. 随机试验随机试验是一种在相同条件下可以重复进行的实验,其结果不确定,但结果只可能是试验中规定的某一个有限集合内的某一个元素。
例如:抛硬币、投骰子、从一扑克牌中抽出一张牌等都是随机试验。
2. 样本空间样本空间是表示随机试验所有可能结果的集合,通常用S来表示。
样本空间内的每个元素称为样本点。
例如:抛硬币的样本空间是S={正,反},从52张扑克牌中抽出一张牌的样本空间是S={2♥,3♥,4♥,...,K♠,A♠}。
3. 事件事件是样本空间的子集,它表示随机试验中可能发生或发生的结果。
例如:抛硬币出现正面的事件是A={正},从一副扑克牌中抽出一张红心的事件是B={红心}。
二、概率的公理化定义概率是用来描述事件发生可能性的一个数值,通常用P来表示。
概率的公理化定义提供了一个形式化的定义。
1. 非负性对于任何事件A,有P(A)≥0。
2. 规范性对于样本空间S,有P(S)=1。
3. 可列可加性对于任意一组互不相交的事件A1,A2,…,An,有P(A1∪A2∪…∪An) = P(A1)+P(A2)+…+P(An)三、概率分布函数概率分布函数是用来描述随机变量概率分布的函数,通常用F(x)表示。
1. 离散型随机变量离散型随机变量的概率分布函数可以表示为F(x)=P(X≤x)=ΣP(X=x(i))其中,i的取值范围是所有满足X=x(i)的i。
例如:抛硬币正面向上的次数X是一个离散型随机变量,其概率分布函数为X: 0 1 2P(X): 1/2 1/2 02. 连续型随机变量连续型随机变量的概率分布函数可以表示为F(x)=P(X≤x)=∫f(t)dt其中,f(t)是X的概率密度函数,表示X在t处的概率密度。
概率论中的基本概念与概率计算
概率论中的基本概念与概率计算在概率论中,有一些基本概念和概率计算方法是我们必须要了解和掌握的。
本文将介绍一些概率论中的基础概念,并详细解释概率计算的方法。
一、基本概念1. 随机试验:指具有以下特点的试验,它的结果是具有不确定性的,并且可以在相同条件下重复进行。
例如,掷硬币、抛骰子等。
2. 样本空间:指随机试验的所有可能结果的集合,用S表示。
例如,掷硬币的样本空间为S={正面,反面}。
3. 事件:指样本空间S的子集,表示随机试验中我们关心的某种结果。
事件通常用大写字母A、B、C等表示。
例如,掷硬币事件A为“A={正面}”,事件B为“B={反面}”。
二、概率计算方法1. 古典概型:指随机试验中每个基本事件发生的可能性相等的情况。
在古典概型中,可以通过以下公式计算事件A的概率:P(A) = 事件A的基本事件数 / 样本空间的基本事件总数。
例如,投掷一枚骰子,事件A为“出现偶数点数的概率”,则P(A) = 3 / 6 = 1/2。
2. 几何概型:指随机试验的样本空间可以用几何图形表示的情况。
在几何概型中,可以通过计算几何图形的面积或长度来求解事件的概率。
例如,假设在一个长度为1的线段上随机选择一个点,事件A为“选择的点落在线段的某个子区间上的概率”,则P(A) = 子区间的长度 / 总长度。
3. 概率的性质:- 非负性:对于任何事件A,有P(A) ≥ 0。
- 完全性:对于样本空间S,有P(S) = 1。
- 可列可加性:对于互不相容的事件A1、A2、A3...,有P(A1∪A2∪A3...) = P(A1) + P(A2) + P(A3) + ...4. 条件概率:指在已知事件B发生的条件下,事件A发生的概率。
条件概率可以通过以下公式计算:P(A|B) = P(A∩B) / P(B)。
其中,P(A∩B)表示事件A和事件B同时发生的概率,P(B)表示事件B发生的概率。
5. 独立事件:指事件A的发生与事件B的发生没有关系。
概率论的基本概念与公式
概率论的基本概念与公式概率论是数学中的一个重要分支,研究事件发生的可能性和规律。
本文将介绍概率论的基本概念与公式,包括样本空间、事件、概率、概率分布等内容。
一、样本空间在概率论中,样本空间是指一个随机试验中所有可能结果的集合。
用S表示样本空间。
例如,掷一枚硬币的样本空间为S={正面,反面}。
二、事件事件是样本空间的子集,表示某一特定结果或结果的集合。
常用大写字母A、B、C等表示事件。
发生事件A的条件是实验结果属于事件A。
三、概率概率是对随机事件发生可能性的数值度量,用P(A)表示事件A的概率。
概率的取值范围介于0和1之间,即0≤P(A)≤1。
当P(A)=0时,表示事件A不可能发生;当P(A)=1时,表示事件A必然发生。
四、概率公式1.加法公式加法公式用于计算两个事件A和B的并集事件。
若A和B是互不相容的事件,则有:P(A∪B) = P(A) + P(B)2.乘法公式乘法公式用于计算两个事件A和B同时发生的概率。
若A和B是相互独立的事件,则有:P(A∩B) = P(A) * P(B)3.条件概率条件概率是指在已知事件B发生的条件下,事件A发生的概率。
条件概率用P(A|B)表示,读作“在B发生的条件下A发生的概率”。
计算条件概率的公式为:P(A|B) = P(A∩B) / P(B)4.全概率公式全概率公式用于计算一个事件A的概率,通过已知与A有关的多个条件事件的概率来确定。
全概率公式的公式为:P(A) = P(A|Bi) * P(Bi),其中i表示条件事件的个数,Bi表示条件事件。
五、概率分布概率分布是指随机变量的所有可能取值及其对应的概率。
常见的概率分布包括离散概率分布和连续概率分布。
离散概率分布适用于随机变量的取值为一系列离散值的情况,如二项分布、泊松分布等;连续概率分布适用于随机变量的取值为连续范围内的情况,如正态分布、指数分布等。
六、期望与方差期望是随机变量的预期值,表示随机变量取值的平均水平。
概率论基本概念
概率论基本概念概率论是数学中的一个重要分支,研究随机现象发生的概率和规律。
在日常生活和科学研究中,我们经常需要确定某种事件发生的可能性,而概率论正是用来解决这类问题的数学工具。
本文将介绍概率论的基本概念,包括样本空间、随机事件、概率的定义及其性质等。
一、样本空间与随机事件样本空间是指某个随机现象所有可能结果的集合,用S表示。
例如,投掷一颗骰子,其样本空间可以表示为S={1, 2, 3, 4, 5, 6}。
随机事件是样本空间的一个子集,表示可能出现的一种结果或一组结果。
我们用大写字母A、B、C等来表示随机事件。
例如,事件A表示投掷结果为偶数的情况,可以表示为A={2, 4, 6}。
二、概率的定义概率是用来描述随机事件发生可能性的一种数值,通常用P(A)表示。
对于任意一个随机事件A,其概率P(A)的定义为:P(A) = 随机事件A中有利的结果数 / 样本空间S中可能结果数例如,投掷一颗骰子,事件A表示投掷结果为偶数的情况。
由于有3个偶数(2、4、6)和6个可能结果,因此P(A) = 3/6 = 1/2。
三、概率的性质1. 非负性:对于任意一个随机事件A,其概率P(A)总是非负的,即P(A) ≥ 0。
2. 规范性:样本空间S的概率为1,即P(S) = 1。
3. 可加性:对于任意两个互斥事件A和B(即A和B不可能同时发生),其概率的和等于各自概率的和,即P(A∪B) = P(A) + P(B)。
例如,投掷一次硬币,事件A表示正面,事件B表示反面。
由于正反面不可能同时出现,有P(A∪B) = P(A) + P(B) = 1/2 + 1/2 = 1。
四、条件概率条件概率是指在事件B已经发生的条件下,事件A发生的概率,表示为P(A|B)。
条件概率的定义为:P(A|B) = P(A∩B) / P(B)其中,P(A∩B)表示事件A和B同时发生的概率。
例如,从一副扑克牌中抽取一张牌,事件A表示抽到红心,事件B表示抽到红色。
概率论知识点总结
概率论知识点总结概率论是数理统计学中的一个重要分支,它是研究随机事件发生的概率模型和概率统计方法的科学。
概率论在人们日常生活中应用广泛,也广泛应用于科学研究、工程设计、技术开发等方面。
概率论的基本概念主要有概率、事件、概率分布、概率函数、独立性等。
概率是随机事件发生的可能性大小的反映,它是一种抽象的概念,不同的概率值表示不同的可能性。
事件是指一次实验中出现的结果。
概率分布是描述随机事件发生概率分布的函数,它可以用来预测随机事件发生的可能性。
概率函数是描述随机变量分布特性的函数,它可以用来描述随机变量发生的概率分布情况。
独立性是指两个事件之间的关系,其发生的结果完全没有关系,这种独立事件的概率公式就是乘积法则。
随机事件发生的概率可以用概率论中的三个基本公理进行计算,即概率加法定理、概率乘法定理和条件概率定理。
概率加法定理是指当一个相互独立的随机实验,其两个事件发生的概率和为其独立事件发生概率之和。
概率乘法定理是指当一个实验中有多个独立事件同时发生时,其发生的概率等于其独立事件发生概率的乘积。
条件概率定理是指在一个随机实验中,其一个事件发生的概率受到另一个事件发生的影响,因此该事件发生的概率可由另一个事件发生的条件概率来表示。
此外,概率论中还有若干较复杂的概念,比如期望、多元概率分布、协方差、相关系数等,这些概念可以用来研究复杂的随机事件的发生概率。
以上就是概率论的基本概念和公理,它们以及可以用来研究复杂的随机事件的发生概率。
概率论的研究范围很广泛,并且应用广泛,在日常生活、工程设计、技术开发等领域都有广泛的应用,其在信息处理和决策分析等领域的作用日益重要。
因此,掌握概率论的基本概念和知识点,对于分析和处理随机事件具有重要意义。
1概率论的基本概念
[注样本空间是相对于某个随机试验而言,而其元 ]
素取决于试验的内容和目的.
二、随机事件
1.随机事件: 试验E的样本空间S的子集. 简称事件. 通常用字母A,B,C表示.
A的对立事件记作 A .
ASA
B A
A
[注]
(1) 事件之间的关系可用文氏图表示; (2) 对于任意事件A,显然
AA , A
A S,
A S A, A A
(3) 基本事件都是互不相容的; A与B-A也是互不相容的. (4) B A B A B AB
B
A
A U B A U ( B A )
S1={H, T}(H表示出现正面, T表示出现反面)
试验E2:将一枚硬币抛掷三次,观察正面H、反面T出现的情况.
S2= {HHH,HHT,HTH,THH, HTT,THT,TTH,TTT}
试验E3:将一枚硬币抛掷三次,观察反面出现的次数. S3={0,1,2,3} 试验E4:抛掷一枚骰子, 观察出现的点数. S4={1,2,3,4,5,6}
第一章 概率论的基本概念
§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(古典概型) 条件概率 独立性
第一章 概率论的基本概念
引言:概率论是研究什么的?
研究和揭示随机现象的统计 在一定条件下必然发生的现象 确定现象 规律性的数学学科 例:向空中抛一物体必然落向地面; 水加热到100℃必然沸腾; 异性电荷相吸引; 放射性元素发生蜕变; … … 例:抛一枚硬币,结果可能正(反)面朝上; 向同一目标射击,各次弹着点都不相同; 某地区的日平均气温; 掷一颗骰子,可能出现的点数;… …
概率论 概念
概率论概念一、什么是概率论概率论是一门研究随机现象的科学,主要探讨随机现象背后的数学规律和结构。
在概率论中,随机现象是指结果无法在事前确定的现象,它们的发生具有一定的不确定性。
而概率则是衡量随机事件发生可能性的数值表示。
二、概率论的发展简史概率论的发展始于17世纪,最初主要是用来解决赌博问题。
随着时间的推移,概率论的应用范围逐渐扩大,涉及到诸多领域,如统计学、经济学、生物学、物理学等。
在现代社会,概率论已经成为许多学科的重要基础。
三、概率论的基本概念1.样本空间与样本点:样本空间是指随机实验所有可能结果组成的集合,而样本点则是样本空间中的具体元素。
例如,在一次抛掷硬币的实验中,样本空间可以包含正面和反面两种结果,即{正面,反面},而每个结果则是样本点。
2.事件:事件是由样本空间中某些样本点组成的集合。
事件可以包含一个或多个样本点。
例如,在抛掷硬币的实验中,事件可以包括{正面}和{反面}两个集合。
3.概率:概率是一个描述随机事件发生可能性的数值,通常用P来表示。
根据定义,一个事件的概率P(A)满足以下三个条件:0≤P(A)≤1;对于不可能事件,P(A)=0;对于必然事件,P(A)=1。
4.条件概率:条件概率是指在某个已知条件下,某个事件发生的概率。
条件概率的公式为P(A|B)=P(A∩B)/P(B)。
5.独立性:如果两个事件A和B相互独立,则一个事件的发生不会影响到另一个事件的发生概率。
如果A和B相互独立,则P(A∩B)=P(A)P(B)。
6.随机变量:随机变量是用来描述随机实验结果的数学工具。
随机变量可以分为离散型和连续型两种类型。
离散型随机变量是在可数范围内取值的变量,而连续型随机变量则是取值范围无法列举完的变量。
7.分布函数:分布函数是用来描述随机变量取值概率的函数。
对于离散型随机变量,分布函数是所有可能取值的概率之和;对于连续型随机变量,分布函数则是一条连续曲线。
8.期望与方差:期望值是随机变量所有可能取值的加权平均值;方差则是描述随机变量取值分散程度的数值,方差越小说明随机变量的取值越集中。
概率论的基本概念总结
概率论的基本概念总结概率论是一门研究随机现象和随机事件发生概率的学科。
以下是概率论的一些基本概念和原理的总结:1. 随机试验:指具有随机性质的实验,可以重复进行,并且每次实验的结果不确定。
2. 样本空间:随机试验所有可能结果构成的集合,记作Ω。
3. 事件:样本空间Ω 中的子集称为事件。
通常用大写字母A、B、C 等表示事件。
4. 事件的概率:事件A 发生的可能性大小可以用概率来描述,记作 P(A)。
概率是一个介于 0 和 1 之间的实数。
5. 等可能概型:当一个随机试验的样本空间中的每个结果发生的可能性相等时,称为等可能概型。
6. 频率:进行多次独立重复的随机试验,事件 A 发生的频率近似等于其概率。
7. 概率的性质:概率具有以下性质:- 非负性:对于任何事件 A,有P(A) ≥ 0。
- 规范性:对于样本空间Ω,有P(Ω) = 1。
- 加法性:对于任何两个互斥事件 A 和 B,有 P(A ∪ B) =P(A) + P(B)。
- 完备性:对于任何事件 A,有 P(A) + P(A的补) = 1。
8. 条件概率:当已知随机试验的某些信息时,我们可以计算某一事件发生的概率,这就是条件概率。
条件概率使用 P(B|A) 表示,读作“在事件 A 发生的条件下,事件 B 发生的概率”。
9. 乘法规则:当两个事件 A 和 B 依赖于彼此时,事件 A 和 B 同时发生的概率可以通过条件概率相乘得到,即P(A ∩ B) = P(A) * P(B|A)。
10. 独立事件:事件 A 和 B 是独立事件,如果 A 的发生与 B 的发生无关,即P(A ∩ B) = P(A) * P(B)。
11. 事件的互斥和独立:事件 A 和 B 互斥,如果它们不能同时发生,即P(A ∩ B) = 0。
事件 A 和 B 独立,如果它们的发生与否相互独立,即P(A ∩ B) = P(A) * P(B)。
12. 全概率公式:在条件概率已知的情况下,可以利用全概率公式求解事件的概率,即P(B) = Σ P(Ai) * P(B|Ai),其中 Ai 是样本空间Ω 的一个划分。
1概率论基本概念
特别地会分解:恰好,至少,至多 2. 概率的定义: 统计定义,公理化定义 概率的性质:有限可加性,单调性,加法公式 面积+规范性=概率
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四、古典概型
定义:把具有下述两个特点的随机试验称为古典概型. 1.有限性: 样本空间 中只包含有限个样本点, 即 {1 , 2 ,n } 2.等可能性: 每个基本事件{i}(i=1,2,3,…,n)是 等可能发生.
由上表可知, 随着试验次数的增加, 正面出现的 频率越来越集中在0.5附近 频率的稳定性: 在大量的试验下, 频率总在一 个常数p附近来回摆动,即
fn ( A) p ( n充分大 )
我们把频率稳定性的数值p称为事件A的概率 如,A=“正面向上”,则 P(A)=0.5 注意 我们谈频率的稳定性,必须有一个前提条 件-----大量的试验
(3)结果的随机性:每次试验有且仅有一个基本 结果发生,但试验之前无法知道何种结果将发生。
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样本点: 随机试验的基本结果称为样本点, 常用字母
表示.
样本空间: 所有样本点构成的集合称为样本空间 如掷骰子,观察出现的点数, ,2,3,,6 1 练习:试写出下面随机试验的样本空间 E1: 将一枚均匀的硬币连掷两次,观察正、反面出 (反 (正 , (反 , 现的情况; 1 (正, 反), , 正) , 正) , 反) E2: 将一枚均匀的硬币连掷两次,观察正面出现 次数的情况; 2 0, 1, 2 常用 表示.
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结论:
A
(1)事件A是样本空间 上的子集
(2)事件A发生 A, 发生 基本事件:由单个样本点组成的集合
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3.事件的关系和运算
概率论基本概念与原理
概率论基本概念与原理概率论是一门研究随机现象的数理统计学科。
它通过概率的定义、性质和推演方法,研究随机现象的规律性,为决策、风险管理等提供科学依据。
本文将介绍概率论的基本概念与原理,包括概率的定义、概率的性质、条件概率、独立性以及概率分布等。
一、概率的定义概率是描述随机事件发生可能性大小的数值。
在概率论中,我们用P(A)表示事件A发生的概率。
概率的取值范围是0到1之间,其中0表示不可能事件,1表示必然事件。
对于有限个事件A1, A2,…, An,它们互不相容时,我们有加法公式:P(A1∪A2∪…∪An) = P(A1) +P(A2) + … + P(An)。
对于任意事件A,有互补事件的性质:P(Ā) = 1 - P(A)。
二、概率的性质概率具有以下性质:1. 非负性:对于任意事件A,有P(A)≥0。
2. 规范性:对于样本空间Ω中的所有元素ω,必然发生其中一个,即P(Ω) = 1。
3. 可列可加性:对于两两互不相容的事件Ai(Ai∩Aj = ∅,i≠j),有P(A1∪A2∪…) = P(A1) + P(A2) + …。
4. 有界性:对于任意事件A,有0 ≤ P(A) ≤ 1。
三、条件概率条件概率描述的是在已知某一事件发生的条件下,另一事件发生的概率。
我们用P(B|A)表示在事件A发生的条件下,事件B发生的概率。
条件概率的计算公式为:P(B|A) = P(A∩B) / P(A)。
其中,P(A∩B)表示事件A和事件B同时发生的概率。
四、独立性当两个事件A和B的发生不会相互影响时,我们称它们为独立事件。
独立事件满足以下条件:P(A∩B) = P(A)P(B)。
即两个事件同时发生的概率等于它们单独发生的概率的乘积。
如果事件A和事件B是独立的,那么它们的互补事件Ā和ĪB也是独立的。
五、概率分布概率分布是描述随机变量取值的可能性大小的函数。
常见的概率分布包括离散概率分布和连续概率分布。
对于离散随机变量,我们可以通过概率质量函数(Probability Mass Function,简称PMF)描述其取值的概率分布,同时满足:① f(x) ≥ 0,② Σf(x) = 1。
概率论知识点
概率论知识点概率论是数学的一个分支,研究的是随机事件的发生规律和概率性质。
在现实生活中,概率论的应用广泛,涵盖了统计学、经济学、计算机科学等各个领域。
本文将介绍概率论的一些基本概念和常见应用。
一、基本概念1. 随机事件:随机事件是指在一次试验中可能发生的事件,具有不确定性和不可预测性。
例如,抛一枚硬币的正反面结果就是一个随机事件。
2. 样本空间:样本空间是指一次随机试验中所有可能结果的集合。
以掷一枚骰子为例,样本空间就是{1, 2, 3, 4, 5, 6}。
3. 事件:事件是样本空间的一个子集,表示一些可能的结果的集合。
例如,掷一枚骰子得到的结果是偶数的事件就是{2, 4, 6}。
4. 概率:概率是描述事件发生可能性大小的数值,范围在0到1之间。
概率越大,事件发生的可能性越高。
例如,正常情况下抛一枚硬币出现正面和反面的概率都是1/2。
二、常见应用1. 条件概率:条件概率是指在一定条件下,某一事件发生的概率。
以抽取一张扑克牌为例,已知抽到一张红心牌的条件下,再次抽到红心牌的概率就是条件概率。
条件概率的计算公式为P(A|B) = P(A∩B) /P(B),其中A和B为事件。
2. 独立事件:独立事件是指两个事件之间互不影响,一个事件的发生与另一个事件的发生无关。
例如,抛一枚硬币与掷一颗骰子的结果无关。
若事件A和B是独立事件,那么P(A∩B) = P(A) × P(B)。
3. 期望值:期望值是对某个随机变量的平均数的度量。
在离散型随机变量的情况下,期望值的计算公式为E(X) = Σ(x×P(X=x)),其中x为可能的取值,P(X=x)为该取值的概率。
4. 正态分布:正态分布是概率论中最重要的分布之一,也称为高斯分布。
在统计学中,很多现象都符合正态分布,例如人的身高、智商等。
正态分布的概率密度函数为f(x) = 1 / (σ√(2π)) × exp(-(x-μ)² / (2σ²)),其中μ为均值,σ为标准差。
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Throwing Dice When a single die is thrown, there are six possible outcomes: 1, 2, 3, 4, 5, 6. The probability of any one of them is 1/6.
概率论的基本概念 Probability and Uncertainty
确定性现象
随机现象
样本空间与随机事件 Sample Space and Random events
S:
{HHH,HHT,HTH,THH,HTT,THT,TTH,TTT} 必然事件
A1:
{TTT} 基本事件 {HHH} 基本事件 {HHT,HTH,THH} {HHT,HTH,THH,HHH}
MOOC
probability
How likely something is to happen
Many events can't be predicted with total certainty. The best we can say is how likely they are to happen, using the idea of probability. We are constantly creating hypotheses, making predictions, testing, and analyzing. Our lives are full of probabilities!
集合的运算和事件的运算
其对现代计算学的贡献之一是两条定律: AND语句能够转换成OR语句,反之亦然。 这两条定律是: NOT (A AND B)=(NOT A) OR (NOT B) NOT (A OR B)= (NOT A) AND (NOT B)
或者说 ¬(P∨Q) ⇔ (¬P∧¬Q) -----德·摩根律 DeMorgan's Law ¬(P∧Q) ⇔ (¬P∨¬Q) -----德·摩根律 DeMorgan~2000的整数中随机地取一个数, 问取到的整数既不能被6整除,又不能被8 整除的概率是多少?
一些重要方法
加法法则
乘法法则 排列
组合
probability
How likely something is to happen
Tossing a Coin When a coin is tossed, there are two possible outcomes: • heads (H) or • tails (T) We say that the probability of the coin landing H is ½ . And the probability of the coin landing T is ½ .
集合的关系与事件的关系
Containment
S B A
Union
当A,B中至少有一个发生,事件AUB 发生
S B A
Intersection
S B B AA
Difference
当A发生,B不发生,事件A-B 发生
S B B A A
Mutually exclusive
事件A与事件B 不能同时发生。
不可能事件
A2: B1: B2:
事件的关系
“A
does not occur ” “either A or B occur ” “both A and B occur ” “A occurs and B does not ” “If A occurs then so does B ” “any event that cannot occur” “A and B cannot occur simultaneously” “A or B must occur”
S B A
Collectively Exhaustive
事件A、B必有 一个发生且仅有一个发生。
S B A
威廉· 维恩 1864年1月13日—1928年8 月30日),德国物理学家,研究领域 为热辐射与电磁学等。1911年,他因 对于热辐射等物理法则贡献,而获得 诺贝尔物理学奖。火星上有一个陨石 坑以他的名字命名。
例:用A、B、C事件关系及运算表示下列事件。 (1)恰有一个发生。
S
A
B
C
例:用A、B、C事件关系及运算表示下列事件。 (2)至少有一个发生。
S
AA
BB
C
例:用A、B、C事件关系及运算表示下列事件。 (3)至少有两个发生。
S
A
B
C
例:用A、B、C事件关系及运算表示下列事件。 (4)至少有一个不发生。