1.1随机事件及其运算

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(完整版)概率论第一章随机事件与概率

P(A) = A中样本点的个数 / 样本点总数
解题思路
1、将事件定义为某个参数，如A,B,C； 2、确定总样本空间样本数与事件对应的样本数技巧：可以采用概率的性质和事件的运算关系灵活变换。
2. 样本点 ω—— 随机试验的每一个可能结果.
3. 样本空间(Ω) —— 随机试验的所有样本点构成的集合.
4. 两类样本空间：离散样本空间样本点的个数为有限个或可列个. 连续样本空间样本点的个数为无限不可列个.
1.1.3 随机事件
1. 随机事件 —— 某些样本点组成的集合, Ω的子集，常用A、B、C…表示.
• 重复排列：nr
•
选排列： Pnr
n! n(n 1)......(n r 1) (n r)!
组合
•
组合：
Cnr
n r
n! r!(n r)!
Pnr r!
注意
求排列、组合时，要掌握和注意：加法原则、乘法原则.
加法原理
完成某件事情有 n 类途径，在第一类途径中有m1种方法，在第二类途径中有m2种方法，依次类推，在第 n 类途径中有mn种方法，则完成这件事共有 m1+m2+…+mn种不同的方法.
§1.1 随机事件及其运算 §1.2 概率的定义及其确定方法 §1.3 概率的性质 §1.4 条件概率 §1.5 独立性
§1.1 随机事件及其运算
1.1.1 随机现象：自然界中的有两类现象 1. 必然现象
• 每天早晨太阳从东方升起; • 水在标准大气压下加温到100oC沸腾;
2. 随机现象
• 掷一枚硬币，正面朝上？反面朝上？ • 一天内进入某超市的顾客数; • 某种型号电视机的寿命;
乘法原理

概率论知识点

第一章随机事件及其概率§1.1 随机事件及其运算随机现象：概率论的基本概念之一。

是人们通常说的偶然现象。

其特点是,在相同的条件下重复观察时,可能出现这样的结果,也可能出现那样的结果,预先不能断言将出现哪种结果.例如,投掷一枚五分硬币,可能“国徽”向上,也可能“伍分”向上;从含有5件次品的一批产品中任意取出3件,取到次品的件数可能是0,1,2或3.随机试验：概率论的基本概念之一.指在科学研究或工程技术中,对随机现象在相同条件下的观察。

对随机现象的一次观察(包括试验、实验、测量和观测等),事先不能精确地断定其结果,而且在相同条件下可以重复进行,这种试验就称为随机试验。

样本空间: 概率论术语。

我们将随机试验E 的一切可能结果组成的集合称为E 的样本空间,记为Ω。

样本空间的元素,即E 的每一个结果,称为样本点。

随机事件：实际中,在进行随机试验时,人们常常关心满足某种条件的那些样本点所组成的集合.称试验E 的样本空间Ω的子集为E 的随机事件,简称事件.在每次试验中,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.特别,由一个样本点组成的单点集,称为基本事件.样本空间Ω包含所有的样本点,它是Ω自身的子集,在每次试验中它总是发生的,称为必然事件.空集Ø不包含任何样本点,它也作为样本空间的子集,它在每次试验中都不发生,称为不可能事件.互斥事件（互不相容事件）: 若事件A 与事件B 不可能同时发生，亦即ΦB A = ，则称事件A 与事件B 是互斥(或互不相容)事件。

互逆事件: 事件A 与事件B 满足条件ΦB A = ，Ω=B A ,则称A 与B 是互逆事件，也称A 与B 是对立事件,记作A B =（或B A =）。

互不相容完备事件组：若事件组n A A A ,,21满足条件ΦA A j i = ，（n 1,2j i, =），Ω== n 1i i A,则称事件组n A A A ,,21为互不相容完备事件组(或称n A A A ,,21为样本空间Ω的一个划分)。

概率

二、乘法公式
设A、B，P（A）>0,则 P(AB)＝P(A)P(B|A). (1.6.2)
式(1.6.2)就称为事件A、B的概率乘法公式。式(1.6.2)还可推广到三个事件的情形： P(ABC)＝P(A)P(B|A)P(C|AB). 一般地，有下列公式： (1.6.3)
P(A1A2…An)＝P(A1)P(A2|A1)...P(An|A1…An－1).
2 P( A1 ) 5
3 P( A2 | A1 ) 6
例1.6：在盒子中有十个相同的球，分别标为
号码1、2、…、10，从中任取一球，求此球的号码为偶数的概率。
三、古典概型的几类基本问题
复习：排列与组合的基本概念乘法公式：设完成一件事需分两步，第一步有n1 种方法,第二步有n2种方法，则完成这件事共有n1n2种方法。加法公式：设完成一件事可有两种途径，第一种途径有n1种方法，第二种途径有n2种方法，则完成这件事共有n1+n2种方法。
Y=x+15 60 15 15 60
m( A) 60 2 45 2 7 P( A) 2 m( S ) 16 60
Y=x-15
三、几何概率的基本性质
（1）0 P(A) 1；（2）P( S)＝1；P( )=0；（3）若，A1,A2,…An…两两互不相容，则
P（ An） P( An ) （可列可加性）。
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:掷一颗骰子，考虑可能出现的点数； E5: 记录某网站一分钟内受到的点击次数； E6:在一批灯泡中任取一只，测其寿命; E7:任选一人，记录他的身高和体重。

概率论与数理统计教程(茆诗松)

A. ➢互不相容： A 和 B不可能同时发生.
例1.1.1
口袋中有a 个白球、b 个黑球，从中一个一个不返回地取球。A = “取到最后一个是白球”， B = “取到最后一段是白球”。问 A 与 B 的关系？
解：1) 显然，B 发生必然导致A发生，所以 BA;. 2) 又因为A发生必然导致B发生，所以 AB，由此得 A = B.
• 从 n 个元素中任取 r 个，求取法数.
• 排列讲次序，组合不讲次序.
• 全排列：Pn= n! • 0! = 1.
• •
重选复排排列：列Pn：r n(rn
常用大写字母 X、Y、Z …表示.
事件的表示
➢在试验中，A中某个样本点出现了，就说 A 出现了、发生了，记为A.
➢维恩图 ( Venn ). ➢事件的三种表示
用语言、用集合、用随机变量.
1.1.5 事件间的关系
➢包含关系： A B, A 发生必然导致 B 发
生. ➢相等关系: A = B A B 而且 B
5. 试用A、B、C ห้องสมุดไป่ตู้示下列事件：
① A 出现； A ② 仅 A 出现；ABC ③ 恰有一个出现；ABC ABC ABC
④ 至少有一个出现；A B C
⑤ 至多有一个出现；ABC ABC ABC ABC ⑥ 都不出现； ABC
⑦ 不都出现； ABC A B C ⑧ 至少有两个出现；AB AC BC
A A不发生、对立事件 A的余集
注意点(1)
基本事件互不相容，基本事件之并
=ΩA A A
A A Ω
A A
A A
A
A
AB A B
B

北邮概率论与数理统计样本空间及随机事件1.1

§1.1 随机事件及其运算1.随机现象自然界和社会上发生的现象多种多样.有些现象,我们可以准确预言他们在一定条件会出现何种结果,例如“在标准大气压下,纯水加热到C ︒100时必定沸腾”等等,这类现象我们称为确定性现象.然而自然界和社会上还有许多现象,他们在一定条件下，并不总是出现相同结果,而且事先我们无法准确预言会出现何种结果, 这类现象我们称为随机现象.随机现象随处可见。

如抛一枚硬币，其结果可能是正面朝上,也可能反面朝上,而且在出现结果之前无法准确预言会出现何种结果.再比如用一仪器在相同条件下测量一物体的质量,各次测量结果会有差异,等等。

有的随机现象可以在相同条件下重复,也有很多随机现象是不能重复的，比如经济现象（如失业，经济增长速度等）大多不能重复. 对在相同条件下可以重复的随机现象的观察、记录、实验称为随机试验.对于这类随机现象，我们常常通过多次重复的随机试验，观察其出现的结果，以期发现随机现象的规律性。

长期的实践经验表明，在大量重复试验下,随机现象的结果的出现往往呈现出某种规律性.例如大量重复抛一枚硬币,正面出现的次数与反面出面出现的次数大致相当,等等.这种在大量重复试验中所呈现的规律性就是我们以后常说的统计规律性.概率论与数理统计的研究对象是随机现象,研究和揭示随机现象的统计规律性. 概率论与数理统计主要研究能重复的随机现象，但也十分注意研究不能重复的随机现象.2.样本空间数学理论的建立总是需要首先给出一些原始的无定义的概念（例如，“点”和“直线”是欧氏几何的公理化处理中无定义的概念）。

在概率论中，第一个“无定义”的原始概念是“样本点”，这一原始概念又联系着另一原始概念“随机试验”.概率论中所说的随机试具有下述特点:(1)可以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,并且事先能明确试验的所有可能的结果;(3)进行一次试验之前不能确定哪个结果会发生.随机试验的可能结果称为样本点，用ω表示样本点；而随机试验的一切样本点组成的集合称为样本空间，记为}{ω=Ω.在具体问题中,认清“样本空间是哪些样本点构成的”是十分重要的. 有些随机试验凭“经验”可确定样本点和样本空间,有些随机试验需要“数学的理想化”去确定样本点和样本空间.样本点和样本空间的确定也与研究目的有关,或者说与观察或记录的是什么有关.看下面一些例子.例 1 考虑试验:掷一骰子,观察出现的点数.根据“实际经验”,该试验的基本结果有6个:1,2,3,4,5,6,从而其样本空间为}6,5,4,3,2,1{=Ω.如果我们只是观察出现奇数点还是偶数点,那么样本空间可以确定为{=Ω出现奇数点,出现偶数点}.例 2 考虑试验:观察一天内进入某商场的人数. 一天内进入某商场的人数是非负整数,但由于不知道最多的人数和最少的人数,我们把该试验的样本空间“理想化”地定为},3,2,1,0{⋅⋅⋅=Ω,即样本空间确定为全体非负整数构成的集合.例3考虑试验:考察一个元件的寿命.为了数学上处理方便, 我们把该试验的样本空间“理想化”地确定为),0[+∞=Ω.例 4 对于试验:将一硬币抛3次.若我们记录3次正反面出现的情况,则样本空间为},,,,,,,{TTT TTH THT HTT THH HTH HHT HHH =Ω;若我们记录正面出现的次数,则样本空间为}3,2,1,0{=Ω.若样本空间中的元素个数是有限个,我们称此样本空间为有限样本空间. 若样本空间中的元素个数是有限个或可列个,我们称此样本空间为离散样本空间.3.随机事件有了样本空间后,我们可以给出随机事件的概念.直观上, 随机事件是随机现象或随机试验中可能发生也可能不发生的事件.例如,在掷骰子试验中,“出现偶数点”是可能发生也可能不发生的,因此它是随机事件,而且当试验出现的结果是2或4或6时该事件就发生了,否则该事件就不发生.一个事件是否发生应当能由试验出现的结果判定,因此一个事件可以由使其发生的那些样本点组成，换言之, 随机事件可以由一个或多个样本点组成的集合来表示.因此有下面概念.设随机试验E 的样本空间为}{ω=Ω,我们称样本空间为}{ω=Ω的子集为随机事件,简称为事件,常用大写字母A,B,C,…表示.若一事件是由单个样本点组成,则称该事件为基本事件;由2个或2个以上样本点组成的事件称为复合事件.由全体样本点组成的事件称为必然事件,必然事件就是样本空间Ω本身.空集Φ作为样本空间Ω的子集也是事件,称此事件为不可能事件. 显然, 必然事件在每次试验中是必定发生的,不可能事件在任一次试验中都不会发生.这两种情况已无随机性可言,但我们把它们视为随机事件的特例.以后在理论上讨论概率论问题时，我们总是假定样本空间已经给定，随机事件就是该样本空间的子集。

1.1 - 随机事件及其运算 - 习题精选参考答案

参考答案 1. 11. 试写出下列随机试验的样本空间：（1）袋中有7个白球和3个红球，现采用有放回抽取和无放回抽取两种方式，每次任取一个球，观察首次取到红球时的抽取次数；（2）现有一个50人的班级，请记录该班一次概率考试的平均分（百分制）；（3）同时掷3颗色子一次，记录色子点数之和；（4）在单位圆内任取一点，记录它的坐标；（5）将一个单位圆切成三块，记录每一块的面积。

解：（1）在有放回情况之下：},3,2,1{L =Ω在无放回的情况之下：}8,,3,2,1{L =Ω（2）记录平均分，}5010050,,503,502,501,0{×=ΩL （3）记录点数之和，}18,,5,4,3{L =Ω（4）单位圆中任取点),(y x ，其坐标满足122≤+y x ，故样本空间为}1|),({22≤+=Ωy x y x（5）由于单位圆的面积为π，故切成的三块面积z y x ,,应满足：π=++z y x ，从而所求的样本空间为：}0,0,0,|),,({>>>=++=Ωz y x z y x z y x π.2. 设C B A ,,表示三个随机事件，试用C B A ,,的运算表示下列事件：（1）仅B 发生；（2）C B A ,,都不发生；（3）C B A ,,都发生；（4）C B A ,,不都发生；（5）C B A ,,至少有一个发生；（6）C B A ,,恰有一个发生；（7）C B A ,,至多有一个发生。

解：（1）C B A ；（2）C B A ；（3）ABC ；（4）ABC 或C B A ∪∪；（5）C B A ∪∪或ABC BC A C B A C AB C B A C B A C B A ∪∪∪∪∪∪；（6）C B A C B A C B A ∪∪；（7）C B A C B A C B A C B A ∪∪∪.3. 以A 表示事件“甲产品畅销，乙产品滞销”，则其对立事件A 为（ D ）(A) “甲产品滞销，乙产品畅销” (B) “甲、乙两种产品均畅销”(C) “甲产品滞销” (D) “甲产品滞销或乙产品畅销”4. 在图书馆任选一本书，设{=A 数学书}，{=B 中文版的书}，{=C 1999年后出版的书}，试问：（1）C B A ∩∩表示什么事件？（2）在什么情况下有A ABC =？（3）B C ⊂表示什么意思？（4）若B A =，是否意味着馆中所有的数学书都不是中文版的？解：（1）C B A ∩∩表示事件{1999年或1999年以前出版的中文版数学书}；（2）若A ABC =，则BC A ⊂，从而只有在事件{馆中的数学书都是1999年后出版的中文书} 发生的条件之下，等式才成立；（3）B C ⊂表示馆中1999年或1999年以前出版的书都是中文版的；（4）B A B A ⊂⇔=且A B ⊂，故B A =表示馆中的非数学书都是中文版的，并且中文版的书都不是数学书；又B A =B A B A ⊂⇔=⇔且A B ⊂，故B A =又表示馆中的数学书都不是中文版的，并且所有外文版的书都是数学书。

1随机事件与事件间的关系与运算介绍

四
事件间的运算法则
1）幂等律: A A A,
AA A
2）交换律: A B B A, A B B A 3）结合律: 4）分配律:
A B C A B C A B C A B C
( A B) C A C B C; C ( A B) C A C B
2
A3
( 2 ) A1 A
2
A3 A 1 A2 A3 A 1 A2 A3
(3 ) A 1 A 2 A3
(4) A1 A2 A3
(5) (3) (2)
例2：已知A表示事件“全班学生英语成绩都及格”，则
A 表示什么含义？
§1
随机事件的概率
练习：设 A, B, C 为三个随机事件，用A, B, C 的运算关系表示下列各事件. (1) A 发生，B 与 C 都不发生.
AB C .
(2) A ,B , C 都发生.
ABC .
(3) A ，B , C 至少有一个发生.
A B C.
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(5) A ，B , C 都不发生.
ABC .
(6) A ，B , C 不多于一个发生.
ABC
AB C A BC A B C.
(7) A ，B , C 不多于两个发生.
A B A B , 且 B A.
例：若A=“不大于7的整数”，B=“小于或者等于7 的整数”，则A=B。
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3) 和（并）事件：“事件A与B至少有一个发生”，称为A与B的和事件，记为例：某产品分为一，二，三，四等品，其中一、二等品为合格品，三、四等品为不合格品。若 Ai=“i 等品” (i=1，2，3 ,4）; B=“合格品”，C=“不合格品”， B A 则: B= A1+ A2 ， C= A3+ A4

1.1随机事件及其运算

在试验E中,人们除了关心所有的基本事件(样本点)外,还可能关心满足某些特征的样本点是否出现.比如“出现的点数是偶数”、“出现的点数大于4”等事件是否会发生。
从集合的观点看， “出现的点数是偶数”这一事件包含了样本空间中的三个样本点：2点、4 点、或6点；如果试验出现的结果是三个样本点中的某一个，则该事件发生；反之如果该事件发生，则试验的结果一定是这三个样本点中的某一个。
表示A与B同时发生所构成的事件.
类似地,事件A1，A2，…，An同时发生所构成的事件表示为
A1∩A2∩…∩An 或 A1A2…An
例如若A=“出现偶数点”；B=“点数大于4”
则AUB ={2,4,5,6}； A∩B ={6}.
5.事件的差记作 A-B
Ω
由包含在A中而又不包含在
B中的样本点构成的事件. 表示A发生而B不发
第一章随机事件及其概率
自然界和社会生活中出现的现象大致上可以分为两类：
确定性现象：在一定条件下一定会发生的现象。如太阳从东方升起；苹果从树上掉落到地上等。
随机现象：在相同条件下可能发生的结果呈现出偶然性的现象。比如，随机掷一枚硬币，结果可能出现正面朝上或反面朝上。
随机现象虽然在一次或少数几次试验中出现的结果表现出偶然性，但在大量的重复试验中又表现出一定的规律性——统计规律性。比如通过进行大量的掷硬币试验，人们发现正面朝上和反面朝上的频率接近相等。
随机事件:试验E的样本空间Ω的子集称为试验 E的随机事件,简称事件. 一般用大些字母A、B、 C等表示.
例如,记A表示“出现的点数是偶数”,则 A={2点,4点,6点}，
这里A是Ω的子集。
基本事件、复合事件、必然事件、不可能事件

1.1 随机事件

案例2
记录某地铁车站于6：00至6：10这 10分钟内候车的人数.可能是0、1、 2、3….
案例3 某车工在同样的工艺条件下生产出来的零件的尺寸在120.1mm之间，而每个零件的尺寸在加工完成以前是不能准确预言的.
注：
在随机试验时，所描述的结果出现了，称为这个“事件”发生了。
案例4
从标号为1，2，3，4，5的产品中任取一产品，用 i 表示 “取得i号产品”的基本事件（i=1，2，3，4，5）。样本空间为= 1,2 ,3 ,4 ,5
二、随机事件的概念及运算
定义3
随机试验的结果称为随机事件。简称为事件。一般用大写字母A、B、C等表示. 事件可分为基本事件和复合事件. 相对于观察目的不可再分解的事件，称为基本事件.案例1中“取出4号零件”，“取出5号零件”等都是基本事件. 由两个或两个以上基本事件并在一起，构成的事件称为复合事件.案例 1中“取出偶数号零件”，“取出号数>2的零件”等都是复合事件.
A B A, A B B AB A, AB B
四、随机事件的概念案例分析
案例1
在编号为1，2，3，4，5，6的六个零件中，任取一个检验，观察取出的零件号数.可能的结果是“1”、“2”、…、“6”，这6种结果究竟出现哪一种，在抽取前是不能确定的.由于观察目的的需要，有时将该试验结果描述为 “出现偶数号”，“出现大于2的号数”等。

案例5
将一个硬币抛掷两次，若记正面向上为 H，反面向上为T，则样本空间由如下四个样本点组成：
案例 6
HH , HT , TH , TT
测试某种元件的寿命（单位：以小时计），则样本点是一个非负数，所以样本空间为：

概率论与数理统计教程(茆诗松)

2004年7月第1版2008年4月第10次印刷第一章随机事件与概率1.1 随机事件及其运算1.1.1 随机现象在一定的条件下，并不总是出现相同结果的现象称为随机现象.在相同条件下可以重复的随机现象又称为随机试验.1.1.2 样本空间随机现象的一切可能基本结果组成的集合称为样本空间，记为，其中表示基本结果，又称为样本点.样本点是今后抽样的最基本单元.1.1.3 随机事件随机现象的某些样本点组成的集合称为随机事件，简称事件.1.1.4 随机变量用来表示随机现象结果的变量称为随机变量.1.1.7 事件域定义1.1.1 设为一样本空间，为的某些子集所组成的集合类.如果满足：(1)；(2)若，则对立事件；(3)若，则可列并.则称为一个事件域，又称为代数.在概率论中，又称为可测空间.1.2 概率的定义及其确定方法1.2.1 概率的公理化定义定义1.2.1设为一样本空间，为的某些子集所组成的一个事件域.若对任一事件，定义在上的一个实值函数满足：(1)非负性公理若，则；(2)正则性公理；(3)可列可加性公理若互不相容，有则称为事件的概率，称三元素为概率空间.第二章随机变量及其分布2.1 随机变量及其分布2.1.1 随机变量的概念定义2.1.1 定义在样本空间上的实值函数称为随机变量.2.1.2 随机变量的分布函数定义2.1.2 设是一个随机变量，对任意实数，称为随机变量的分布函数.且称服从，记为.2.1.4 连续随机变量的概率密度函数定义2.1.4 设随机变量的分布函数为，如果存在实数轴上的一个非负可积函数，使得对任意实数有则称为连续随机变量，称为的概率密度函数，简称为密度函数.密度函数的基本性质(1)非负性；(2)正则性.第三章多维随机变量及其分布3.1 多维随机变量及其联合分布3.1.1 多维随机变量定义3.1.1 如果定义在同一个样本空间上的个随机变量，则称为维(或元)随机变量或随机向量.3.1.2 联合分布函数定义3.1.2 对任意的个实数，则个事件同时发生的概率称为维随机变量的联合分布函数.3.4 多维随机变量的特征数3.4.5 随机向量的数学期望与协方差阵定义3.4.3 记维随机向量为，若其每个分量的数学期望都存在，则称为维随机向量的数学期望向量，简称为的数学期望，而称为该随机向量的方差—协方差阵，简称协方差阵，记为.例3.4.12(元正态分布) 设维随机变量的协方差阵为，数学期望向量为.又记，则由密度函数定义的分布称为元正态分布，记为.第四章大数定律与中心极限定理4.1 特征函数4.1.1 特征函数的定义定义4.1.1 设是一个随机变量，称为的特征函数.设是随机变量的密度函数，则4.2 大数定律4.2.1伯努利大数定律定理 4.2.1(伯努利大数定律) 设为重伯努利试验中事件发生的次数，为每次试验中出现的概率，则对任意的，有4.2.2 常用的几个大数定律4.3 随机变量序列的两种收敛性4.3.1 依概率收敛定义4.3.1(依概率收敛) 设为一随机变量序列，为一随机变量，如果对任意的，有则称依概率收敛于，记作.4.4 中心极限定理4.4.2 独立同分布下的中心极限定理定理 4.4.1(林德贝格—勒维中心极限定理) 设是独立同分布的随机变量序列，且.记则对任意实数有第五章统计量及其分布第六章参数估计第七章假设检验第八章方差分析与回归分析。

概率论与数理统计

概率论与数理统计
主讲：
第一章随机事件及其概率
1.1 随机事件及其运算 1.2 随机事件的概率及性质 1.3 概率的计算 1.4 事件的独立性 1.5 独立事件概型
1.1.1 随机事件
手拿一枚硬币，松开手，硬币向下落。结果唯一
种瓜得瓜，种豆得豆。

太阳每天从东方升起。
确定性现象
概率统计的硬币落下时哪一面向上？
4040 验
10000
次数
12000 不
24000
断增
30000 大
正面出现的频数 1061 2048 4979 6019 12012 14994
频率 0.5181频 0.5069率稳 0.4979定 0.5016在 0.5005附 0.4998近
0.5
频率的特点
（1）波动性（2）稳定性
当试验次数n增大时，(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。称为统计概率。
问题二：既然取到白粉笔的概率是确定的值，如何在白粉笔数量确定但未知的情况下计算？
1.2.1 概率的统计定义
定义设随机事件A在n次重复试验中发生了m次，则称比值m/n为随机事件A在n次重复试验中发生的频率，记做 ( A) ，即
频率的性质：
( A) m
n
（1）对如何事件A，0 (A) 1;
A63

0.4762
A3 {从中有放回地连取三件都是正品}
P( A3)

63 103

0.216
思考 A1, A2 的概率相等是否巧合？
1.2.2 概率的古典定义
例2.3的推广
一批产品共N件,其中M件次品,N-M件正品,从中取出n个，记A={取出

1.1随机事件及其运算

1.1.6 事件的运算(operation of events )
1.1.6.1 事件的和（并）(Union of events)
“事件A,B 中至少有一个发
生”，称为事件A与B的和（并
A
B
）.记作A∪B. 即 A∪B={x|x∈A或x∈B}
A∪B
注 A∪B = {事件A发生或事件B发生}
意
＝{A 发生,且B不发生;或A不发生,且B
2. 结合律(Combination law)
(A ∪ B) ∪ C＝A ∪(B ∪ C)，(AB)C＝A(BC)
3.分配律(Distributive law) (A ∪ B)C＝(AC) ∪(BC)，(AB) ∪ C＝(A ∪ C)(B ∪ C) 4. 对偶律 (Dual law)
A BA B
Ak Ak
在每次试验中都不发生的事件，称为不可能事件 (Impossible event )，记为.
1.1.4 随机变量(random variable)
直观定义随试验结果的不同而变化的量称为随机变量.通
常用大写字母X,Y,Z,…表示. 例1:抛一粒骰子,记X为出现的点数，则X是一
个随机变量. （1）事件“出现3点”可用“X=3”表示. （2）事件“出现的点数不小于3”可用“X≥3”表示.
AB
A B.
例1: 抛一粒骰子，事件A=“出现4点”，B=“出现偶数点则”A. B .
例2:记T为电视机的寿命, 令 A={寿命超过10000小时}={T| T>10000}， B={寿命超过20000小时”}={T| T>20000}.
则BA.
1.1.5.2 相等关系
若事件A发生必然导致B发生，而且B发生必然导致A发生，则称事件A与B相等. 记作A = B . 即 AB且BA A＝B .

1.1_2随机事件的关系和运算法则

B .
⑻事件的运算法则
①交换律 A B B A, A B B A;
②结合律 A B C A B C , A B C A B C;
③分配律 A B C A C B C , A B C A C B C;
④对偶律
A B A B, A B A B.
性质①②④可推广到任意 n个事件的情形.
事件A B 表示“灯泡寿命超过200小时而小于300小时”
⑹互不相容事件
如果A B , 则称事件A与事件B是互不相容事件, 或称事件A与事件B互斥.
事件A表示“灯泡寿命不超过200小时” 事件B表示“灯泡寿命至少300小时”
如果一组事件中的任意两个事件都互不相容, 那么称该事件组是两两互不相容事件组.
来表示“城市正常供水”和“城市断水”这两个事件.
水源甲
1
3
城市
水源乙
2
水源甲水源乙
1
3
2
城市
解供水正常:
A1 A2 A3
城市断水:
A1 A2 A3 A1A2 A3
谢谢
随机事件之间的关系与运算
⑴事件的包含
若事件A的发生必然导致事件B的发生, 则称事件A包含
在事件B中, 记作 A B .
事件A表示“灯泡寿命不超过200小时”
事件B表示“灯泡寿命不超过300小时” B A
⑵事件的相等
若事件A包含事件B, 而事件B也包含事件 A, 那么就称事件A与事件B相等, 记作 A B .
试用事件之间的相互关系表示下图所描述的元件系统能
正常工作这一事件.
1
3
2
4
解: {系统能正常工作} A1 A2 A3 A4.
例3 设A, B,C为任意三个事件, 用事件的相互关系表示

概率论和数理统计第四版

30! 10!10!10! 18
203
休息结束
P(B) 3 C277C2100C1100 18
30!
203
10!10!10!
休息结束
§1.4 条件概率
引例
袋中有7只白球，3只红球；白球中有4只木球， 3只塑料球；红球中有2只木球，1只塑料球。现从袋中任取1球，假设每个球被取到旳可能性相同。
i1
A1, A2 ,, An , 旳和事件 ——
Ai
i1
休息结束
4. 事件旳交(积) A B 或 AB
A B 发生
S
A
A B
B
—— A 与B 旳积事件
事件 A与事件B 同步发生
n
A1 , A2 ,, An 旳积事件 ——
Ai
i1
A1, A2 ,, An , 旳积事件 —— Ai
i1
休息结束
设 A: 取到旳球是白球。B:取到旳球是木球。
求：1) P(A); 2) P(AB) ;
3) 在已知取出旳球是白球旳条件下，求取出旳是木球旳概率。
休息结束
解： 1 ). P( A ) kA 7
n 10
2 ). P( AB ) kAB 4 n 10
列表白球红球小计木球 4 2 6 塑料球 3 1 4 小计 7 3 10
显然, P(A)=3/6=1/2.
P( A)
A包含的基本事件数 S中基本事件的总数
休息结束
其特征为：
1）随机试验或观察旳全部可能成果为有限个，
每次试验或观察发生且仅发生其中旳一种成果；
2）每一种成果发生旳可能性相同。
对古典概型,某随机事件 A发生旳概率:

第一章随机事件及其概率

第一章随机事件与概率§1.1 随机事件及其运算1．1．1 随机现象在一定条件下必然出现的现象叫做确定性现象。

在相同的条件下可能出现也可能不出现，但在进行了大量重复地观测之后，其结果往往会表现出某种规律性的现象叫做随机现象。

(举例)为了研究和揭示随机现象的统计规律性，我们需要在相同条件下对随机现象进行大量重复地观测、测量或试验，统称为随机试验。

也有很多随机试验是不能重复的，比如某些经济现象、比赛等。

概率论与数理统计主要研究能够大量重复的随机现象，但也十分注意不能重复的随机现象的研究。

1．1．2 样本空间用{}ωΩ=表示随机现象的一切可能基本结果组成的集合，称为样本空间。

样本空间的元素，即每个基本结果ω，称为样本点。

例1 抛掷一枚硬币，观察正面和背面出现（这两个基本结果依次记为1ω和2ω）的情况，则该试验的样本空间为12{,}ωωΩ=例2 一枚骰子，观察出现的点数，则基本结果是“出现i 点”，分别记为iω（i ＝1，2，3，4，5，6），则该试验的样本空间为123456{,,,,,}ωωωωωωΩ= 例3 在一只罐子中装有大小和形状完全一样的2个白球和3个黑球，依次在2个白球上标以数字1和2，在3个黑球上标以数字3，4和5，从罐子中任取一个球，用i ω表示“取出的是标有i 的球”（i ＝1，2，3，4，5），则试验的样本空间为12345{,,,,}ωωωωωΩ=例4 在一个箱子中装有10个同型号的某种零件，其中有3件次品和7件合格品，从此箱子中任取3个零件，其中的次品个数可能是0，1，2，3，试验的样本空间为{0,1,2,3}Ω=例5 某机场问讯电话在一天内收到的电话次数可能是0，1，2，…，则试验的样本空间为{0,1,2,}Ω=L例6 考察某一大批同型电子元件的使用寿命（单位：h ），则使用的样本空间为[0,)Ω=+∞ 注意：1样本空间中的元素可以是数也不是数；2样本空间至少有两个样本点，仅含两个样本点的样本空间是最简单的样本空间；3从样本空间中所含的样本点个数来区分，样本空间可分为有限与无限两类，有限样本空间比如例1、2、3、4，无限比如例5、6，例5中样本点的个数是可列的，但例6中样本点的个数是不可列无限的。

随机事件及其运算

由互逆事件的定义，对任意事件A和B，不难证明以下结论成立：（1）A B A AB AB ；（2）A A ，，；（3）(德摩根律)A B AB ，AB A B .
随机事件及其运算
例7
解
（1）A1 A2 A3 ：只击中第一枪；（2）A1 A2 A3 ：至少击中一枪；（3）A1A2 A3 ：三枪都击中；（4）A1A2 A1A3 A2 A3 ：至少击中两枪 .
随机事件及其运算
1.3 随机事件的概率
一个随机试验有许多可能的结果，我们常常希望知道得到某得结果的可能性有多大.例如，有 1000张彩票，其中有2张一等奖，现有1000人各取一张，则每个人得到一等奖的机会有多大？又如， 100件产品中有90件合格品，10件次品，从中任取2件，则恰好有1件次品的机会有多大？对于这类随机事件，我们通常把刻画某事件发生的可能性的大小数值用概率来表示，记作P (A).
例1
随机事件及其运算
1.2 随机事件的关系与运算
1.事件的包含与相等
设事件A={点落在小圆内}，事件B={点落在大圆内}，如图9-1所示.显然，若所投掷的点落在小圆内，则该点必落在大圆内，也就是说，若事件A 发生，则事件B 一定发生.
定义1
如果事件 A 发生，必然导致事件 B 发生，则称事件 B 包含事件 A ，记作A B . 若 A B且B A ，则称事件 A 与事件 B 相等，记作 A B .
上两例“抓彩票”和“产品质量检测”试验有两个特征：(1)基本事件总数有限；(2)每个基本事件发生的可能性相同.满足这两个特征的试验称为古典概型.
定义7
在古典概型中，若基本事件总数为n ，事件A包含的基本事件数为m ，则事件A
的概率P A m .概率的这种定义称为概率的古典概型 .

1.1随机事件及其运算

《概率论与数理统计》课后练习（一）第一章§1-1随机事件与概率班级姓名座号成绩一．填空题（每空0.4分,共计2分）1．设C B A ,,时三个随机事件。

试用C B A ,,的运算关系分别表示下列事件1）C B A ,,至少有一个发生2）C B A ,,中恰有一个发生3）C B A ,,至多于一个发生2. 一口袋中有许多黄色、白色的乒乓球，在其中任取两次，设i A 表示第i 次取到黄色球（i=1,2），则两次取到同颜色球的事件可表示为。

3.某工程队承包建造了4幢楼房，以事件i A 表示 “第i 幢楼房经验收合格” )4,3,2,1(=i ，试用文字叙述事件))((4321A A A A 。

二．单项选择题（每小题0.5,共计2分）1. 从一批产品中任取5件，事件A 表示“这5件中至少有一件废品”，事件B 表示“这5件都是合格品”，则AB 表示（）。

)(A 必然事件 )(B 不可能事件 )(C 抽取5件均为合格品 )(D 所抽5件均为废品2. 以A 表示事件“甲种产品畅销或乙种产品滞销”，则其对立事件A 表示（）。

（A ）“甲种产品滞销，乙种产品畅销” （B ）“甲、乙两种产品均畅销”（C ）“甲种产品滞销” （D ）“甲种产品滞销或乙种产品畅销”3. 对于任意事件A 和B ，则与B B A =+不等价的是（）。

)(A B A ⊂ )(B A B ⊂ )(C φ=B A )(D φ=B A4. 一位工人生产4个零件，以i A 表示他生产的第i 个零件是不合格品（4,3,2,1=i），则不全是合格品可表示为（）。

)(A 4321A A A A )(B 4321A A A A)(C 4321A A A A )(D 4321A A A A三．下列说法是否正确？（每小题0.5分，共计1分）（注：下面命题正确的请给出证明，若是不正确的请举一反例）（1）若Ω=+B A ，则B A ,互为对立事件。

1.1 随机事件及其运算

例如，在E1中
{1, 2, 3,4,5,6} 表示必然事件；
A {1, 3,5} B {1, 2, 3}
表示出现奇数点的事件；
表示出现点数小于 4 的事件；
C {2, 4, 6} 表示出现偶数点的事件； D {4,6}
表示出现大于2 的偶点事件。
{出现7点}
表示不可能事件。
A
B A B ; A B A B. 和之逆即逆之积 ; 积之逆即逆之和
例1 电路如图所示。用A表示事件“信号灯点亮”，用B，C，D 依次表示“继电器Ⅰ闭合” ， “继电器Ⅱ闭合”，“继电器Ⅲ闭合” 。试给出用 B，C，D 间的运算关系表示事件 A 的关系式。
AB
(C
D)
A BC
BD
ABC
ABC
6）A、B、C 中只有一个发生； ABC 8）A、B、C 中恰有两个发生. ABC
ABC ABC
ABC ABC
7）A、B、C 中不多于两个发生； ABC
ABC
集合的运算
一、补集与全集
定义: 一般地，设S是一个集合，A是S的一个子集，由S中所有不属于A的元素组成的集合，叫做S中子集A的补集，记作
概率论与数理统计
数学教研室
贺丽娟
一、概率论的诞生及应用
概率论与数理统计是研究和揭
示随机现象统计规律性的数学学科。
1. 概率论的诞生——分赌本问题
甲、乙二人赌博，各出赌注30元，共60 元，每局甲、乙胜的机会均等，都是 1/2。约定：谁先胜满3局则他赢得全部赌注60元，现已赌完3局，甲2胜1负，而因故中断赌情，问这60元赌注该如何分给2人，才算公平? 点
Ω
Ω