大学课件 概率论与数理统计 第一章 随机事件与概率
概率论与数理统计课件
P (B ) = P ( AB ) + P (A B )
返回主目录
第一章 概率与随机事件
例 1 (续)
b P ( AB ) = 2 (a + b)
2
2
ab P (A B ) = 2 (a + b)
b ab b P( B) = + = 2 2 (a + b) (a + b) a + b
P ( AB ) 而, P (B A) = P ( A)
P ( A ) = P (B ) = P (C ) =
2
返回主目录
1 P ( AB ) = P (BC ) = P ( AC ) = 4
第一章 概率与随机事件
1 P ( ABC ) = 4
由此可见
P ( AC ) = P ( A )P (C )
P (BC ) = P (B )P (C )
P ( AB ) = P ( A )P (B )
第一章 概率与随机事件
3) 若随机事件 A 与 B 相互独立,则 相互独立,
A 与 B、 A 与 B 、 A 与 B
也相互独立. 也相互独立 解:为方便起见,只证 为方便起见, 由于 相互独立.. A 与 B 相互独立
P A B = P (B − AB )
( )
注意到
P A B = P (B ) − P ( AB )
记 A={1,2,3,4}, B={4,5,6}, , , , , , , , C={3,4,5} , , 1 则: P ( A ) = 2 , P (B ) = P (C ) = , 2 3
但
1 P ( ABC ) = = P ( A) P (B ) P (C ) 6 1 1 P ( AB ) = ≠ P ( A) P ( B ) = 6 3
概率论与数理统计(浙大版)第一章课件
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?
8
一、随机试验
在概率论中,把具有以下三个特征的试验称为随机
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。
4
实例2 用同一门炮向同 一目标发射同一种炮弹多 发 , 观察弹落点的情况.
结果: 弹落点会各不相同.
实例3 抛掷一枚骰子,观 结果有可能为: 1, 2, 3, 4, 5 或 6.
察出现的点数.
5
实例4 从一批含有正品
和次品的产品中任意抽取 一个产品. 实例5 过马路交叉口时,
其结果可能为:
正品 、次品.
则 C A B AB 格”,B=“直径合格”.
30
推广 称 Ak 为 n 个事件 A1 , A2 , , An 的和事件;
k 1
n
称 Ak 为可列个事件 A1 , A2 , 的和事件.
k 1
n
称 Ak 为 n 个 事 件 A1 , A2 , , An 的 积 事 件 ;
事件 A 发生 事件B 发生
实例 A=“长度不合格” 必然导致 B=“产品不合格” 所以 A B
27
2.事件的相等
若两个事件 A 和B 相互包 含,则称这两个事件相等, 记为 A .B
A B A =B
A B且B A
A B
A 和 B 同时发生或者同时不发生
28
3.事件的和(并)
概率论与数理统计:第一章 随机事件与概率
示为 A-B={正反}.
• 如果一组事件中任意两个事件都互不相容, 那么称这组事件两两互不相容。
• (7)对立事件:事件Ω-A称为事件A的对立
事件(逆、余),记Ā.
A A A A
ĀA
• (8)运算定律:交换律、结合律、分配律、 对偶律。
• 在随机事件中,有的可以看成是由某 些事件复合而成的,而有些事件则不能分 解为其它事件的组合,这种不能分解成其 它事件组合的最简单的随机事件称为基本 事件。
• 一般地说,只含一个样本点的随机事 件称为基本事件。
• 每次试验中一定发生的事件称为必然事件.
由于Ω包含所有样本点,因此每次试验中 必定有Ω中的一个样本点出现,故Ω是必然 事件;
P(A)=m(A)/m(Ω)
这里m(·)分别表示长度、面积或体积。
例6,在半圆区域0≤y≤
2内ax随 机x2 地投入
一点,求该点与原点的连线与x轴的夹角不
超过 的概率 .
4
0
2a
例7(书上例1.9) . 在单位圆O的一条直径 MN上随机地取一点Q,试求过Q且与MN垂 直的弦的长度超过1的概率。
例8(书上例1.10) . 甲、乙两艘轮船都要 在某个泊位停靠6h,假定它们在一昼夜时
出来,问该女士的说
法是否可信?
牛奶
• 解:假设该女士的说法不可信,即该女士纯粹是
猜测,则每次试验的两个可能结果:茶+牛奶或 牛奶+茶是等可能的.
• A={该女士在10次试验中都正确的辨别出 来},则
•
p(A)=1/210=0.0009766
• 这是一个小概率事件.
• 概率论中“实际推断原理”:一个小概率事件在 一次试验中实际上是不会发生的.
概率论与数理统计课件(共199张PPT)
33
例3. r只红球○ t只白球○
每次任取一只球观 察颜色后, 放回, 再 放回a只同色球
在袋中连续取球4次, 试求第一、二次取到红球且 第三、四次取到白球的概率.
34
(三) 全概率公式和贝叶斯公式:
1. 样本空间的划分
定:义 若 B 1,B 2, ,B n一组事 : 件
计算条件概率有两种方法:
1. 公式法:
先计P算(A)P, (AB然 ), 后按公式计算
P(B| A) P(AB.) P(A)
31
2. 缩减样本空间法:
在A发生的前提下, 确定B的缩减样本空间, 并在其 中计算B发生的概率, 从而得到P(B|A). 例2. 在1, 2, 3, 4, 5这5个数码中, 每次取一个数码, 取 后不放回, 连取两次, 求在第1次取到偶数的条件下, 第2
B
A S
(1) AB
8
2.和事件:
AB{x|xA或xB}称 为 A与B的 和 事 . 件
即AB,中 至 少 有 一 ,称个 为 A与 发 B的生,和 记AB.
可 列 个A1事 , A2,件 的 和 事 件 记 Ak. 为
k1
3.积事件: 事件A B={x|x A 且 x B}称A与B的积,
即事件A与B同时发A生. A B 可简记为AB.
i1
1i jn
P(A i A j Ak )
1i jkn
(1)n1 P(A1 A 2 A n ).
27
例4. 设P(A)=p, P(B)=q, P(AB)=r, 用p, q, r表示下列事 件的概率:
( 1 ) P ( A B ) (; P ( 2 A B ) ( ) ; P ( 3 A B ) ) (; ( 4 A B )
(完整版)《概率论与数理统计》讲义
第一章 随机事件和概率 第一节 基本概念1、排列组合初步(1)排列组合公式)!(!n m m P n m -= 从m 个人中挑出n 个人进行排列的可能数。
)!(!!n m n m C n m -=从m 个人中挑出n 个人进行组合的可能数。
例1.1:方程xx x C C C 76510711=-的解是 A . 4 B . 3 C . 2 D . 1例1.2:有5个队伍参加了甲A 联赛,两两之间进行循环赛两场,试问总共的场次是多少?(2)加法原理(两种方法均能完成此事):m+n某件事由两种方法来完成,第一种方法可由m 种方法完成,第二种方法可由n 种方法来完成,则这件事可由m+n 种方法来完成。
(3)乘法原理(两个步骤分别不能完成这件事):m ×n某件事由两个步骤来完成,第一个步骤可由m 种方法完成,第二个步骤可由n 种方法来完成,则这件事可由m ×n 种方法来完成。
例1.3:从5位男同学和4位女同学中选出4位参加一个座谈会,要求与会成员中既有男同学又有女同学,有几种不同的选法?例1.4:6张同排连号的电影票,分给3名男生和3名女生,如欲男女相间而坐,则不同的分法数为多少?例1.5:用五种不同的颜色涂在右图中四个区域里,每一区域涂上一种颜色,且相邻区域的颜色必须不同,则共有不同的涂法A.120种B.140种 C.160种D.180种(4)一些常见排列①特殊排列②相邻③彼此隔开④顺序一定和不可分辨例1.6:晚会上有5个不同的唱歌节目和3个不同的舞蹈节目,问:分别按以下要求各可排出几种不同的节目单?①3个舞蹈节目排在一起;②3个舞蹈节目彼此隔开;③3个舞蹈节目先后顺序一定。
例1.7:4幅大小不同的画,要求两幅最大的排在一起,问有多少种排法?例1.8:5辆车排成1排,1辆黄色,1辆蓝色,3辆红色,且3辆红车不可分辨,问有多少种排法?①重复排列和非重复排列(有序)例1.9:5封不同的信,有6个信箱可供投递,共有多少种投信的方法?②对立事件例1.10:七人并坐,甲不坐首位,乙不坐末位,有几种不同的坐法?例1.11:15人中取5人,有3个不能都取,有多少种取法?例1.12:有4对人,组成一个3人小组,不能从任意一对中取2个,问有多少种可能性?③ 顺序问题例1.13:3白球,2黑球,先后取2球,放回,2白的种数?(有序) 例1.14:3白球,2黑球,先后取2球,不放回,2白的种数?(有序) 例1.15:3白球,2黑球,任取2球,2白的种数?(无序)2、随机试验、随机事件及其运算(1)随机试验和随机事件如果一个试验在相同条件下可以重复进行,而每次试验的可能结果不止一个,但在进行一次试验之前却不能断言它出现哪个结果,则称这种试验为随机试验。
概率论与数理统计图文课件最新版-第1章-随机事件与概率
AB
注 ▲ 它是由事件 A与 B 的所有
公共样本点构成的集合。
n
▲ 称 I Ak 为 n 个事件 A1 , A2 ,L An 的积事件 k 1
I
k 1
Ak
为可列个事件
A1
,
A2
,L
L
的积事件
概率统计
5.事件的差: 若事件 A 发生而事件 B 不发生,则称 这样的事件为事件 A 与事件 B 的差。
A B 记作: A B x x A且x B
2
0.4
18 0.36
4
0.8
27 0.54
247 0.494
251 0.502 26波2 动0最.52小4
258 0.516
概率统计
从上述数据可得:
(1) 频率有随机波动性
即对于同样的 n, 所得的 f 不一定相同.
(2) 抛硬币次数 n 较小时, 频率 f 的随机波动幅 度较大, 但随 n 的增大 , 频率 f 呈现出稳定性.
解: S1 {正面,反面}
S2 0,1, 2, 3,
概率统计
S3 1, 2, 3, S4 0,1, 2, 3, ,10
S5 1, 2, 3,4,5,6
注
E3 :射手射击一个目标, 直到射中为止,观 察 其射击的次数
E4:从一批产品中抽取十 件,观察其次品数。
E5:抛一颗骰子,观察其 出现的点数。
义上提供了一个理
H
想试验的模型:
(H,T): H (T,H): T (T,T): T
T
在每次试验中必
有一个样本点出
H
现且仅有一个样
本点出现 .
T
概率统计
例4.若试验 E是测试某灯泡的寿命. 试写出该试验 E 的样本空间. 解:因为该试验的样本点是一非负数,
海南大学《概率论与数理统计》课件-第一二三四章
x2 f ( x)d x;
x1
(4) 若 f ( x) 在点 x 处连续,则有 F( x) f ( x).
注意 对于任意可能值 a ,连续型随机变量取 a 的概率等于零.即
P{ X a} 0.
10、 均匀分布 定义 设连续型随机变量X 具有概率密度
例如某无f些线( x元电) 件元 或件0b,设的1 a备寿, 的命其a寿,电它命x,力服设从b,备指的数寿分命布,. 则称动物X 的在寿区命间等(a都,b)服区从间指上数服分从布均. 匀分布, 记为 X ~ U(a,b).
代表事件 A 在试验中发生的概率,它与试验总
数
n 有关。若
lim
n
npn
0
则
lim
n
Cnk
pnk
1 pn
nk
k
k!e
8、 连续型随机变量及其概率密度
设X为 随 机 变 量,F ( x)为X 的 分 布 函 数,若 存 在 非 负 函 数f ( x),使 对 于 任 意 实 数x 有
x
F ( x) f (t)d t,
第一章 随机事件及其概率
1 了解样本空间的概念,理解随机事件的概念,重 点掌握随机事件的关系和运算。 2 理解概率和条件概率的概念,掌握概率的基本性 质,能利用古典概型和几何概型计算一些事件的 概率。 3 掌握概率的加法公式、条件概率公式、乘法公式、 全概率公式和贝叶斯公式计算过事件的概率的方 法 4 理解事件独立性的概念,会利用事件独立性进行 事件概率计算。 5 理解独立重复试验的概率,掌握利用伯努利概型 计算过事件概率的方法。
(3) F () lim F ( x) 0, F () lim F( x) 1;
x
x
同济大学《概率论与数理统计》PPT课件
同济大学数学系 & 人民邮电出版社
四、随机事件之间的关系与运算
第1章 随机事件与概率 10
(1)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 .
BA
A B
同济大学数学系 & 人民邮电出版社
3
某快餐店一天内接到的订单量;
4
航班起飞延误的时间;
5
一支正常交易的A股股票每天的涨跌幅。
二、样本空间
第1章 随机事件与概率 6
一个随机试验,每一个可能出现的结果称为一个样本点,记为
全体样本点的集合称为样本空间, 记为 , 也即样本空间是随机试验的一切可能结果组成
的集合, 集合中的元素就是样本点. 样本空间可以是有限集, 可数集, 一个区间(或若干区间的并集).
01 在相同的条件下试验可以重复进行;
OPTION
02 每次试验的结果不止一个, 但是试验之前可以明确;
OPTION
03 每次试验将要发生什么样的结果是事先无法预知的.
OPTION
一、随机试验
例1
随机试验的例子
第1章 随机事件与概率 5
1 抛掷一枚均匀的硬币,有可能正面朝上,也有可能反面朝上;
2
抛掷一枚均匀的骰子,出现的点数;
(互斥).
同济大学数学系 & 人民邮电出版社
2、随机事件之间的运算
第1章 随机事件与概率 12
(1)事件的并
事件 A 或 B至少有一个发生时, 称事件 A 与事件B 的并事件发生, 记为 A U B .
(2)事件的交(积)
概率论与数理统计课件第1章
第1章随机事件与概率概率论与数理统计是研究随机现象规律性的学科.概率论侧重于对随机现象出现的可能性大小做出数量上的描述,形成一整套数学理论和方法;数理统计是以概率论为基础研究收集数据、分析数据并据以对所研究的问题作出一定结论的科学和艺术.概率论与数理统计是既有理论基础又有应用潜力的学科,其理论与方法已广泛应用于林业、农业、工程、社会学、经济学等领域中,还在不断向新兴学科渗透并相互促进发展.§1.1 随机现象及其统计规律性客观世界的各种现象大体可分为两类:一类称为决定性现象,即在一定的条件下,只出现一个结果.例如,在标准大气压下,水升温至100摄氏度时沸腾;每天清晨,太阳总从东方升起;向空中抛一物体必然下落等.另一类称为非决定性现象,即在一定的条件下,并不总是出现相同结果,在概率论中称为随机现象. 比如,播种一粒银杏种子,可能发芽可能不发芽;掷一颗骰子,可能出现1至6点等.该类现象有以下两个特点:①结果不止一个;②人们事先不能确定出现的结果.随机现象是概率论与数理统计的研究对象.1.1.1 随机试验对随机现象进行的试验和观察称为随机试验.例1.1随机现象的例子(1)播种一粒银杏种子,观察银杏种子发芽;(2)掷一颗骰子,观察出现的点数;(3)单位时间内,某手机被呼叫的次数;(4)某种型号冰箱的使用寿命;(5)测量课本的长度,观测其误差.在一定条件下,对自然与社会现象进行的观察或实验称为试验.在概率论中,将满足下述条件的试验称为随机试验:(1)试验在相同条件下是可以重复进行的;(2)试验的结果不至一个,但全部可能结果事先是知道的;(3)每一次试验都会出现上述全部可能结果中的某一个结果,至于是哪一个结果则事先无法预知.1.1.2随机现象的统计规律性对一个随机试验来说,每次试验结果具有不确定性,规律性不强,但大量重复性试验的结果就存在一定的规律性.例如,若抛掷一枚均匀硬币,一次抛掷,出现正面还是出现反面很难确定,但重复大量次抛掷,出现正面次数占抛掷总次数的1/2. 历史上有许多科学家做过抛掷硬币的试验. 抛掷均匀硬币,其结果见表1—1.表1—1 历史上抛掷硬币试验可以看出,试验中出现正面次数与抛硬币次数的比值,当试验次数较小时,随机波动较大;当试验次数较大时,随机波动较小. 随着试验次数的增大, 出现正面次数与抛硬币次数的比值逐渐稳定于固定值0.5,出现很强的规律性.随机现象在大量次试验中所呈现出的规律性,称为随机现象的统计规律性.由于概率论和数理统计所研究的试验都是随机试验,所以随机试验简称为试验.§1.2 随机事件及其关系1.2.1样本空间与随机事件1. 样本空间随机现象一切可能的基本结果组成的集合称为样本空间,用}{ω=Ω表示,其中ω表示基本结果,又称为样本点.例1.2 给出例1.1中随机现象的样本空间:(1) 播种一粒银杏种子的样本空间:},{211ωω=Ω,其中1ω表示银杏种子发芽,2ω表示银杏种子不发芽.(2) 掷一颗骰子的样本空间:},,,{6212ωωω =Ω,其中i ω表示出现i 点,6,,2,1 =i .也可更直接地记此样本空间为:}6,,2,1{2 =Ω.(3) 单位时间内某手机被呼叫的次数的样本空间:},2,1,0{3 =Ω.(4)某种型号冰箱使用寿命的样本空间:}0{4≥=Ωt t .(5) 测量课本的长度,测量误差的样本空间:}{5+∞<<∞-=Ωx x .2. 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,一般用大写字母,,,A B C 表示.例如,掷一颗骰子,=A “出现奇数点”是一个事件,即}5,3,1{=A .关于事件的定义,有以下几个说明.(1)任一事件A 是样本空间Ω的子集.在概率论中我们可用维恩(Venn )图表示(见图1—1).(2)当A 中某个样本点出现了,就说事件A 发生了.(3)事件既可以用语言描述,也可以用集合表示.(4)由样本空间Ω中的单个元素组成的子集称为基本事件.样本空间的最大子集,即其本身称为必然事件,记作Ω.样本空间的子集之一,空集称为不可能事件,记作φ.例1.3 掷一颗骰子的样本空间为:}6,,2,1{ =Ω.事件=A “出现2点”,即}2{=A ,它是一个基本事件.事件=B “出现的点数不超过6”,即Ω==}6,5,4,3,2,1{B ,它就是必然事件.事件=C “出现的点数小于1”,即φ=C ,它就是不可能事件.1.2.2 事件的关系及运算假设以下讨论是在同一个样本空间Ω中进行的.1.事件间的关系图1—11)包含关系如果A 中的样本点都是B 中的样本点,则称A 包含于B (见图1—2),或称B 包含A ,也称A 为B 的子事件,记为B A ⊂或A B ⊃.用概率论语言描述为:事件A 发生必然导致事件B 发生.例如,冰箱的使用寿命T 超过30000h ,记为事件}30000{>=T A ,使用寿命T 超过35000h ,记为事件}35000{>=T B ,则B A ⊃.对任一事件A ,必有Ω⊂⊂A φ.2)相等关系如果事件A 与事件B 满足:A 中的样本点都是B 中的样本点,同时B 中的样本点又都是A 中的样本点,即B A ⊂且A B ⊂,则称事件A 与事件B 相等,记为B A =.例如,抛掷两颗骰子,记事件A =“两颗骰子的点数之和为奇数”,事件B =“两颗骰子的点数为一奇一偶”,显然,B A =.3)互不相容关系如果A 与B 没有相同的样本点(见图1—3),则称A 与B 互不相容.用概率论语言描述为:事件A 与事件B 不能同时发生.例如,掷一颗骰子,事件=A “出现偶数点”,B =“出现奇数点”,显然A 与B 互不相容.例1.4 掷一颗骰子的样本空间为:}6,,2,1{ =Ω.图1—3图1—2事件=A “出现2点”,即}2{=A ,=B “出现偶数点”,即}6,4,2{=B ,显然B A ⊂;=C “出现非奇数点”,即}6,4,2{=C ,显然C B =;=D “出现奇数点”,即}5,3,1{=C ,显然C ,,与B A D 都互不相容.2.事件间的运算事件的运算与集合的运算类似,有和、积、差等运算.(1)事件A 与B 的和,记为B A .其含义为“由事件A 与B 中所有样本点组成的新事件”(见图1—4).用概率论语言描述为:事件A 与B 中至少有一个发生.事件的和运算可推广至有限个或可列个的情形: n i i A 1=或∞=1i i A . (2)事件A 与B 的积,记为B A 或简记为AB .其含义为“由事件A 与B 中公共的样本点组成的新事件”(见图1—5) .用概率论语言描述为:事件A 与B同时发生.事件的积运算可推广至有限个或可列个的情形: n i i A 1=或 ∞=1i i A .(3)事件A 与B 的差,记为B A -.其含义为“由事件A 中而不在B 中的样本点组成的新事件”(见图1—6).用概率论语言描述为:事件A 发生而B 不发生.图1—4图1—5(4)对立事件事件A 的对立事件,记为A ,即“由在Ω中而不在A 中的样本点组成的新事件”(见图1—7). 用概率论语言描述:A 不发生,即A A -Ω=.注意 (1)A A =,φ=Ω,Ω=φ.(2)A 与B 为对立事件的充分必要条件是φ=B A ,且Ω=B A . 例1.5 掷一颗骰子的样本空间为}6,,2,1{ =Ω.设}4,2,1{=A , }5,4,1{=B . 则=B A }5,4,2,1{;}4,1{=B A ;}2{=-B A ;}6,5,3{=A .例1.6 设C B A ,,是某个随机现象的三个事件,则(1) “A 发生,C B ,都不发生”的事件可表示为:C B A C B A --=;(2) “B A ,都发生,C 不发生”的事件可表示为:C AB C AB -=;(3) “C B A ,,都发生”的事件可表示为:ABC ;(4) “C B A ,,中至少有一个出现”的事件可表示为:C B A C B A = .图1—6(1)图1—6(2)图1—73.事件的运算性质(1)交换律A B B A =,BA AB =.(2)结合律)()(C B A C B A =,)()(BC A C AB =.(3)分配律BC AC C B A =)(,)()()(C B C A C B A =.(4)对偶律(德莫根公式)B A B A = ,B A AB =. 对偶律可推广至有限个及可列个的情形: n i i n i i A A 11===, ni i n i i A A 11===, ∞=∞==11i i i i A A , ∞=∞==11i i i i A A .§1.3 事件的概率及其性质1.2.1 概率的定义1.概率的频率定义定义1.1 设在n 次随机试验中,事件A 出现的次数为)(A n ,这里的)(A n 也称为事件A 出现的频数.称事件A 出现的频数与随机试验总数之比,即nA n A f n )()(= 为事件A 出现的频率.容易验证频率满足:(1)非负性 0)(≥A f n ;(2)规范性 1)(=Ωn f ;(3)有限可加性 若m A A A ,21 ,,,两两互不相容,则)()(11i mi n m i i n A f A f ∑=== .随机现象的统计规律性表明:随着试验重复次数n 的增加,事件A 出现的频率)(A f n 会稳定在某一常数p 附近,即频率的稳定值,这个频率的稳定值就是事件A 发生的概率,因此我们可以用事件A 频率来定义事件A 的概率,即)()(A f A P n ≈(n 足够大).下面用例子进一步说明频率的稳定性.例1.7 考虑某树种发芽率试验. 从一大批树种中随机抽取7批树种做发芽试验,其结果见表1—2.表1—2 树种发芽试验的频率表可以看出,树种发芽的频率也具有随机波动性.当树种粒数较小时,随机波动较大;当树种粒数较大时,随机波动较小.最后,随着树种粒数的增大,发芽率逐渐稳定于固定值0.9. 用概率频率的定义可以描述为:该树种发芽的概率为0.9.2.概率的古典定义古典概型满足:(1)样本空间Ω中只有有限个样本点,即},,,{21n ωωω =Ω;(2)每个样本点发生可能性相等,即nP P P n 1)()()(21====ωωω , 若事件A 含有k 个样本点,则事件A 的概率为nk A A P =Ω=中所有样本点的个数所含样本点的个数事件)(. 例1.8 掷两枚硬币,记事件=A “一个正面朝上,一个反面朝上”, =B “两个正面朝上”, =C “至少一个正面朝上”,求)(A P ,)(B P ,)(C P .解 此试验的样本空间为=Ω{(正,正),(正,反),(反,正),(反,反)},即样本空间为Ω有4个样本点.由于=A {(正,反),(反,正)},即A 含有2个样本点,所以21)(=A P ;由于=B {(正,正)},即B 含有1个样本点,所以41)(=B P ;由于=C {(正,正),(正,反),(反,正)},即C 含有3个样本点,所以43)(=C P .例1.9 设有两种树苗栽成一排,每种树苗都是4棵,为了美观,树苗必须交叉排列栽植,求其栽植概率.解 利用排列组合知识,有351!8!4!412=⋅⋅=A P .例1.10 今年有12名同学进行暑期社会实践,其中有3名同学是女生,现将它们随机地平均分配到三个小组中去,问: ⑴每个小组都分配到一名女同学的概率是多少? ⑵3名女同学分配在同一小组的概率是多少? 解 12同学平均分配到三个小组中的分法总数为 !4!4!4!124448412=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛.⑴ 每个小组分配到一名女同学的分法有!3. 对应每种分法,其余9名同学平均分配到三个小组的分法共有!3!3!3!9333639=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛,故所求的概率为 5516!4!4!4!12!3!3!3!9!31==P . ⑵ 将3名女同学分配在同一小组的分法有3种,对应每种分法,其余9名同学的分法共有!4!4!1!9444819=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛,故所求的概率是 553!4!4!4!12!4!4!1!932=⋅=P . 例1.11 设袋中有白球a 只,黑球b 只.每次从中任取一只,取后放回袋中,共取n 次,试求=k A “n 次取球中有k 次取到白球”的概率.解 利用排列组合知识,有kn k k b a b b a a k n A P -++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=)()()(,n k ,,1,0 =.若记p ba a=+,则 kn k k p p k n A P --⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=)1()(,n k ,,1,0 =.例1.12 设有n 个球,每个球都等可能地被放到N 个不同盒子中的任一个,每个盒子所放球数不限.试求(1)指定的)(N n n ≤个盒子中各有一球的概率1p ; (2)恰好有)(N n n ≤个盒子中各有一球的概率2p . 解 利用排列组合知识,有 (1) nN n p !1=; (2) )!(!!2n N N N N n n N p nn -=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=. 例1.13 n 个人生日全不相同的概率是n p 多少?解 把n 个人看成是n 球,将一年365天看成是N =365个盒子,则“n 个人生日全不相同”就相当于“恰好有)(N n n ≤个盒子中各有一球”, 所以n 个人生日全不相同的概率为365!365(365)!n np n =-. 当60n =时,10.9922n p -=,表明在60个人的群体中至少有两个人生日相同的概率超过99%.3.概率的几何定义 几何概型满足:(1)样本空间Ω充满某个区域,其度量(长度、面积或体积等)大小可用ΩS 表示;(2)任意一点落在度量相同的 子区域内是等可能的,与子区域的形 状及子区域在Ω中位置无关,若事件 A 为Ω中的某个子区域(见图1—8), 图 ? 1 — 8其度量大小可用A S 表示,则事件A 的概率为Ω=S S A P A)(. 例1.14 甲、乙两人约定上午8点到9点之间在茶馆会面,并约定先到者应等候另一人20分钟,过时即可离去.求两人会面的概率.解 以x 和y 分别表示甲、乙两人到达 约会地点的时间,则两人能够会面的充要 条件为20≤-y x . 在平面上建立直角坐标 系,如图1—9,则95604060222=-==ΩS S P A .4.概率的公理化定义定义1.2 设Ω为一个样本空间,对Ω中的任一随机事件A ,定义一个实数值)(A P 满足:(1)非负性 0)(≥A P ; (2)规范性 1)(=ΩP ;(3)可列可加性 若 ,,21A A ,两两互不相容,有 ∑∞=∞==11)(i i i i A P A P )( ,则称)(A P 为事件A 的概率.由概率的公理化定义知,概率是事件(集合)的映射,当这个映射能满足上述公理的三条,就被称为概率.1.3.2 概率的性质 性质1 0)(=φP._ 图 1 — 9_x因为1)(=ΩP ,则0)(1)(=Ω-=P P φ.性质2 (有限可加性)若有限个事件n A A A ,21 ,,互不相容,则 ∑===ni i n i i A P A P 11)()( . 性质3 对任一事件A 有 )(1)(A P A P -=.例1.15 设袋中有5只白球,7只黑球.从中任取3只,求至少取到1只白球的概率.解 记=A “取出的3只中至少有1只白球”,则A 包括三种情况:取到白球1只黑球2只,或取到白球2只黑球1只,或取到白球3只黑球0只, 如此计算较为复杂.而A 只包括一种情况,即“取到的3只全是黑球”,从而159.044731237)(==⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫⎝⎛=A P , 所以841.04437)(1)(==-=A P A P . 性质4 若B A ⊃,则)()()(B P A P B A P -=-.证明 因为B A ⊃,所以)(B A B A -= ,且B A -与B 互不相容,则 )()()(B A P B P A P -+=, 即)()()(B P A P B A P -=-.推论(单调性)若B A ⊃,则)()(B P A P ≥.性质5 对任意两个事件B A ,,有)()()(AB P A P B A P -=-. 例16 从1,2,…,100中任取一数,求它能被2整除但不能被3整除的概率.解 记=A “取到的数能被2整除”,=B “取到的数能被3整除”,AB =“取到的数能被2和3整除”,则 “能被2整除但不能被3整除”的事件可表示为B A -.由性质5,有)()()(AB P A P B A P -=-50171001610050=-=. 性质6(加法公式)对任意两个事件B A ,,有)()()()(AB P B P A P B A P -+= .对任意n 个事件n A A A ,21 ,,,有 ∑∑∑≤<<≤≤<≤==+-=nk j i kjinj i jini i n i i A A A P A A P A P A P 1111)()()()()()1(211n n A A A P --++. 推论(半可加性) 对任意两个事件B A ,,有)()()(B P A P B A P +≤ . 例17 从1~1000中随机取一整数,问取到的整数能被4或6整除的概率是多少?解 设A 为“取到的整数能被4整除”,B 为“取到的整数能被6整除”,则所求概率为)()()()(AB P B P A P B A P -+= 由于25041000=,16761000166<<,8412100083<<, 则 1000250)(=A P ,1000166)(=B P ,100083)(=AB P ,所以 )()()()(AB P B P A P B A P -+=100033310008310001661000250=-+=.例18已知41)()()(===C P B P A P ,12/1)()(==BC P AB P ,0)(=AC P .则C B A ,,中至少有一个发生概率是多少?C B A ,,都不发生概率是多少?解 因为0)(=AC P ,AC ABC ⊂,所以由概率的单调性知0)(=ABC P .再由加法公式,得C B A ,,中至少有一个发生概率为)()()()()()()()(ABC P AC P BC P AB P C P B P A P C B A P +---++=12712243=-=. C B A ,,都不发生概率是)(1)(C B A P C B A P -==125. 1.4 条件概率和乘法公式在实际问题中,除了要考虑某事件A 的概率外,有时还需要考虑在“事件B 已经发生”的条件下,某事件A 发生的概率.一般情况下,前后两者的概率不同.为了有所区别,常称后者的概率为条件概率,记为)(B A P 或)(A P B ,读作“在事件B 发生的条件下,事件A 发生的条件概率”.1.4.1 条件概率例1.19 从标有号为1,2,3,4,5,6的6个同型同质的球中等可能地任取一球,事件A =“取得标号为4”,事件B =“取得标号为偶数”,求“在取得标号为偶数条件下,取得标号为4”的概率.解 由于6个球中有3个标号为偶数,按古典概型计算,得31)(=B A P ,而61)(=A P ,由此可见)()(A P B A P ≠.还可以得到“很巧合”的结论,可以计算得61)(=AB P ,21)(=B P ,从而,)()(21/6131)(B P AB P B A P ===. 受此启发,可以给出条件概率的定义.定义1.3 设B A ,是两个随机事件,且0)(>A P ,称 )()()(A P AB P A B P =为在事件A 发生条件下事件B 发生的条件概率.不难验证,条件概率)(A P ⋅满足概率定义中的三条公理,即 (1)非负性 对于任一事件B ,有0)(≥A B P ; (2)规范性 1)(=ΩA P ;(3)可列可加性 若 ,,21B B ,两两互不相容,则∑∞=∞==11)(i i i i A B P A B P )( .因为条件概率符合上述三则公理,所以关于概率的一些重要结果都适用于条件概率.例如,)(1)(A B P A B P -=;对于任意事件21,B B ,有)()()()(212121A B B P A B P A B P A B B P -+= .例1.20 某种动物出生后活到20岁的概率为0.8,活到30岁的概率为0.72,求现年为20岁的这种动物活到30岁的概率.解 记A =“动物出生后活到20岁”,B =“动物出生后活到30岁”,则)(A P =0.7,)()(AB P B P ==0.72,由条件概率计算公式,得9.08.072.0)()()()()(====A PB P A P AB P A B P . 例1.21 掷两颗骰子,已知有一个出现6点,求点数之和不小于9的概率.解 方法一 该试验的样本空间为)}6,6(,),2,6(),1,6(,),6,1(,),2,1(),1,1{( =Ω 共36个样本点.记=A “至少有一个6点”,则)}6,6(),5,6(),6,5(),,4,6(),6,4(),3,6(),6,3(),2,6(),6,2(),1,6(),6,1{(=A ,含有11个样本点;记=B “点数之和不小于9”,则)}6,6(),5,6(),6,5(),5,5(),4,6(),6,4(),4,5(),5,4(),3,6(),6,3{(=B ,含有10个样本点. 而)}6,6(),5,6(),6,5(),4,6(),6,4(),3,6(),6,3{(=AB ,含有7个样本点.由条件概率计算公式,得1173611367)()()(===A P AB P A B P . 方法二 可先将样本空间缩小为)}6,6(),5,6(),6,5(),,4,6(),6,4(),3,6(),6,3(),2,6(),6,2(),1,6(),6,1{(=ΩA ,共有11个样本点.样本空间A Ω中,事件A B )}6,6(),5,6(),6,5(),4,6(),6,4(),3,6(),6,3{(=,含有7个样本点,直接计算得117)(=A B P .1.4.2 乘法公式 (1)若0)(>A P ,则)()()(A B P A P AB P =. (2)若0)(121>-n A A A P ,则)()()()()(12121312121-=n n n A A A A P A A A P A A P A P A A A P .例1.22 某单位100人进行年欢游戏活动,共有1号,2号,…,100号共100支签, 其中有10支中奖签,依次轮流进行抽签,求恰好第三人抽中奖签的概率.解 记=i A “第i 人抽中奖签”,100,,2,1 =i .则所求概率为)()()()(213121321A A A P A A P A P A A A P ==083.09810998910090≈⨯⨯. 1.5 全概率公式和贝叶斯公式1.5.1 全概率公式设n B B B ,,,21 是样本空间Ω的事件,满足: (1)n B B B ,,,21 互不相容; (2) ni i B 2=Ω=;(3)n i B P i ,,2,1,0)( =>则称n B B B ,,,21 是样本空间Ω的一个完备事件组.如果n B B B ,,,21 是样本空间Ω的一个完备事件组,则对样本空间Ω的任一事件A ,有)()()(1i ni i B A P B P A P ∑==.这就是全概率公式. 证明 因为)()(11ni i n i i AB B A A A ====Ω=,且n AB AB AB ,,,21 互不相容,则由可加性可得)())(()(11i ni ni i AB P AB P A P ∑==== ,再将)()()(i i i B A P B P AB P =,n i ,,2,1 =,代入式(1.21)即得)()()(1i ni i B A P B P A P ∑==.关于全概率公式的几点说明:(1)全概率公式的最简单的形式,若1)(0<<B P ,则)()()()()(B A P B P B A P B P A P +=; (2)条件n B B B ,,,21 为样本空间Ω的一个完备事件组,可改成n B B B ,,,21 互不相容,且 ni i A B 2=⊃,)()()(1i ni i B A P B P A P ∑==仍成立.1.5.2 贝叶斯公式设n B B B ,,,21 是样本空间Ω的一个完备事件组,如果0)(>A P ,则)()()()()(1jnj ji i i B A P B P B A P B P A B P ∑==,n i ,,2,1 =.例1.23 设某县有A 、B 、C 、D 、E 共5个片区种植杨树,各个片区种植面积分别占总面积的15%,20%,25%,30%,10%,各个片区杨树中“79杨”的百分比分别为80%,70%,60%,75%,90%,如从该县杨树中任抽取一颗,求:(1)任取一颗为“79杨”的概率;(2)若取到的是“79杨”,求它依次是A 、E 片区种植的概率. 解 记事件Y =“取到“79杨””.(1)由全概率公式,有)()()()()()()()()()()(E Y p E p D Y p D p YC p C p B Y P B p A Y p A p Y p ++++= =90.010.075.030.060.025.070.020.080.015.0⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=0.725.(2)由贝叶斯公式,有()2912725.080.015.0)()()(=⨯==Y p A Y p A p Y A p , ()14518725.090.010.0)()()(=⨯==Y p E Y p E p Y E p .1.6 事件的独立性与伯努利概型1.6.1事件的独立性1.两个事件的独立性两个事件之间的独立性是指:一个事件的发生不影响另一个事件的发生.例如,在掷两枚硬币的试验中,记事件=A “第一枚硬币出现正面”,记事件=B “第二枚硬币出现正面”.显然A 与B 的发生是相互不影响的.从概率的角度看,如果事件B 的发生不影响事件A 的发生,即)()(A P B A P =,由此又可推出)()(B P A B P =,即事件A 的发生也不影响事件B 的发生.可见独立性是相互的,它们等价于)()()(B P A P AB P =.另外,对于0)(=B P ,或0)(=A P ,式(1.24)仍然成立.由此,我们给出两个事件相互独立的定义.定义1.4 如果)()()(B P A P AB P =成立,则称事件A 与B 相互独立,简称A 与B 独立.否则称A 与B 不独立或相依.性质1 若事件A 与B 独立,则A 与B 独立;A 与B 独立;A 与B 独立.证明 这里只证事件A 与B 独立,其余类似.因为B A AB A =从而)()()(B A P AB P A P +=由此得 )()()](1)[()()()()()()(B P A P B P A P B P A P A P AB P A P B A P =-=-=-=所以事件A 与B 独立.2.多个事件的相互独立性定义1.5 设C B A ,,是3个事件,如果有⎪⎩⎪⎨⎧===)()()()()()()()()(C P A P AC P C P B P BC P B P A P AB P , 则称C B A ,,两两独立.若还有)()()()(C P B P A P ABC P =,则称C B A ,,相互独立.进一步地,给出3个以上事件的相互独立性.定义1.6 设有个n 事件n A A A ,,,21 ,若)(21k i i i A A A P )()()(21k i i i A P A P A P = )1(n i k ≤≤成立,则称n 事件n A A A ,,,21 相互独立.性质2 n 个相互独立的事件中,任意一部分与另一部分独立.性质3 将n 个相互独立的事件中的任一部分换为对立事件,所得的诸事件仍为相互独立的.例1.24 设三事件C B A ,,相互独立,试证B A -与C 相互独立. 证明 因为)()()()())(())((C P B P A P C B A P C B A P C B A P ===-)()()()(C P B A P C P B A P -==.可以推得:B A 与C 独立;AB 与C 独立.例1.25 甲、乙两射手彼此独立地向同一目标射击,甲射中目标的概率为0.8,乙射中目标的概率为0.9,求目标被击中的概率.解 记=A “甲射中目标”,=B “乙射中目标”,则“目标被击中”B A =,故)()()()()(B P A P B P A P B A P -+==98.09.08.09.08.0=⨯-+.1.6.2 伯努利概型将随机试验E 重复进行n 次,各次试验的结果互不影响,即每次试验结果出现的概率都不依赖于其它各次试验的结果,这样的试验称为n 重独立试验.特别地,若在n 重独立试验中,每次试验的结果只有两个:A 与A ,且q A P p A P ==)(,)( )1,10(=+<<q p p ,则这样的试验称为伯努利(Bernoulli )试验或伯努利概型.对于伯努利概型,我们需要计算事件A 在n 次独立试验中恰好发生k 次的概率.性质4 在伯努利概型中,设事件A 在各次试验中发生的概率)10()(<<=p p A P ,则在n 次独立试验中恰好发生k 次的概率k n k n k n qp k P -=)()(, 其中n k q p ,,2,1,0,1 ==+.证明 设事件i A 表示“事件A 在第i 次试验中发生”,则有),,2,1(1)(,)(n i q p A P p A P i i ==-== .因为各次试验是相互独立的,所以事件n A A A ,,,21 是相互独立的.由此可见,n 次独立试验中事件A 在指定的k 次(如在前面k 次)试验中发生而在其余k n -次试验中不发生的概率)()()()()(1111n k k n k k A P A P A P A P A A A A P ++=k n k k n n q p q q p p --=⋅=个个)( 由于事件A 在n 次独立试验中恰好发生k 次共有⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛k n 种不同的方式,每一种方式对应一个事件,易知这⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛k n 个事件是互不相容的,所以根据概率的可加性得k n k n q p k n k P -⎪⎪⎭⎫⎝⎛=)( ,n k ,,2,1,0 =. 由于上式右端正好是二项式n q p )(+的展开式中的第1+k 项,所以通常把这个公式称为二项概率公式.例1.26 某种植物移栽成活率为0.8,现移栽10颗,求有8颗成活的概率。
概率论与数理统计教程ppt课件
• 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;
16 March 2020
华东师范大学
第一章 随机事件与概率
第3页
1.1.1 随机现象
• 随机现象:在一定的条件下,并不总出现相 同结果的现象称为随机现象.
16 March 2020
华东师范大学
第一章 随机事件与概率
例1.2.1 六根草,头两两相接、
尾两两相接。求成环的概率.
解:用乘法原则直接计算 所求概率为
644221 8 6 5 4 3 2 1 15
第30页
16 March 2020
华东师范大学
第一章 随机事件与概率
3. 若 AnF ,n=1, 2, …, 则
UFA.n
n 1
16 March 2020
华东师范大学
第一章 随机事件与概率
第21页
§1.2 概率的定义及其确定方法
• 直观定义 —— 事件A 出现的可能性大小.
• 统计定义 —— 事件A 在大量重复试验下 出现的频率的稳定值称为该事件的概率.
2. 样本点 —— 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.
16 March 2020
华东师范大学
第一章 随机事件与概率
第5页
1.1.3 随机事件
华东师范大学
第一章 随机事件与概率
东华大学《概率论与数理统计》课件 第一章 随机事件与概率
(3) 设A1,A何2,…时,P是(A一|列B两)两<互P不(A相)容? 的事件,即AiAj=
,(ij), i , j=1, 2, …, 有 P( A1 A2 … )= P(A1) +P(A2)+….
则称P(A)为事件A的概率。
例 一盒中混有100只新 ,旧乒乓球,各有红、白两 色,分 类如下表。从盒中随机取出一球,若取得的 是一只红球,试求该红球是新球的概率。
1.定义 若对随机试验E所对应的样本空间中的 每一事件A,均赋予一实数P(A),集合函数P(A)满足 条件:
(1) 非负性: P(A) ≥0;
(2) 规范性: P(S)=1;
(3) 可列可加性:设A1,A2,…, 是一列两两互不 相容的事件,即AiAj=,(ij), i , j=1, 2, …, 有
概率论与数理统计
第一章 随机事件与概率
教材:
《概率论与数理统计》
魏宗舒编
高等教育出版社
本章主要内容:
1. 概率的概念与性质 2. 事件的关系与运算性质 3. 古典概型概率的计算 4. 加法公式、条件概率、乘法公式 5. 事件的独立性、伯努利概型
重点:古典概型、概率的计算 难点:事件的关系和运算
条件概率、伯努利概型
(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)
(4) 加法公式:对任意两事件A、B,有 P(AB)=P(A)+P(B)-P(AB)
该公式可推广到任意n个事件A1,A2,…,An的情形 ;
(5) 互补性:P(A)=1- P(A); (6) 可分性:对任意两事件A、B,有
大学课件 概率论与数理统计 第一章 随机事件与概率
概率的古典定义
古典概型的随机试验要求满足下两条件: 有限性。只有有限多个不同的基本事件。 等可能性。每基本事件出现的可能性相等。
古典概率
在古典概型中,如果基本事件(样本点)的总
数为n,事件A所包含的基本事件(样本点)个
数为r(r≤n),则定义事件A的概率P(A)为r/n。即
P( A)
r n
A中包含的基本事件个数 基本事件总数
的概率
P( A)
A的测度 的测度
注意:随机投点是指M落入Ω内任一处均是等可能的。
AΩ
M
例(约会问题) 两人相约在7点到8点间在某地会面,
先到者等候另一人20分钟,过时即离去. 试求这两 人会面的概率.
解: 两人都在7点到8点间的任意时刻到达,亦即在[0,60]
的任意点到达,设x和y分别为两人到达的时刻,则两人到达 的时刻为二维区域[0,60]× [0,60]内的所有点,而两人能会 面当且仅当
次试验中事件A发生。 否则,当试验结果ω∈事件A时,称这次试验中
事件A不发生。
两种特殊的随机事件:
必然事件:样本空间在每次试验中均会发生,故称 为必然事件。 不可能事件:空集Ø在每次试验中均不会发生,故 称为不可能事件。
基本事件:只含单个样本点的集合称为基本事件或 简单事件。
也可这样定义:
不能再分解的事件称为简单事件或称为基本事件。 由基本事件组合而成的事件称为复合事件。
条件概率与独立性
随机现象与随机试验
试验1:在相同的条件下,投掷一枚匀质的硬币。观察哪 一面向上。 试验2:在相同条件下,投掷一颗匀质正六面体的骰子。 观察所出现的点数 试验3:从一批灯泡中,任取一只,测定灯泡的使用寿命 这些试验具有如下特点:
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
Monty Hall problem
• 你面前有三扇关闭的门(1、2、3),其中一个门后面有一辆 轿车,另两个门后面是山羊。
注意:基本事件是相对的,不是绝对的。
例: 在下列试验中,试用集合表示下列事件。 1)、投掷一颗匀质正六面体的骰子,出现偶数点的事件。 解:{出现偶数点}={2,4,6}。
{出现偶数点}是一个复合事件。它可分解为更简单的事件, {出现偶数点} ={出现2点}∪{出现4点}∪{出现6点} 但上述三事件不能再分解为更简单的事件,是基本事件。
Ai∩Aj= Ø,1≤i<j≤n
Ω
B
A
4、事件的对立
所谓事件A与事件B为对立事件,就是指A与B不同时 发生,但必发生一个。
“ problem of points”的赌博问题。 • 1654年,帕斯卡[Pascal]的朋友, 一位赌金保管人向帕斯卡提出了后来人 们所知道的“ 德•美尔”问题,帕斯卡与 朋友费尔马书信交流,成为概率论的实 质性出发点。
概率的起源
• “ 德•美尔”问题:实力相当的两个赌徒甲和乙,每人各押 32个金币的赌注,先赢得对方三次的人获得这64个金币。赌 博进行了一段时间,甲赢了对方两次,乙赢了一次,如果这 时赌博被迫中断,那么两人应该怎么分这64个金币的赌金呢?
甲分 1 64个,乙分 1 64个
2
2
甲分 2 64个,乙分 1 64个
3
3
甲分 3 64个,乙分 1 64个
4
4
概率论与数理统计是研究随机现象的统 计规律的专门学科。
概率论:对随机现象有基本认知的前提 下,进行演绎推理;
数理统计:试图通过实验来认知随机现 象。处理问题的思路往往来自概率论的 有关结果。
概率论与数理统计
坐飞机的故事
• 据说有个人很怕坐飞机,说是飞机上有恐怖分子放炸弹。他说他问过 专家,每架飞机上有炸弹的可能性是百万分之一。百万分之一虽然很 小,但还没小到可以忽略不计的程度,所以他从不坐飞机。
• 可是有一天有朋友看到他在飞机场,感到很奇怪,就问他,你不是说 飞机上有炸弹吗?他说我又问过专家,每架飞机上有一颗炸弹的可能 性是百万分之一,有两颗炸弹的可能性是百万的平方分之一,也就是 说只有万亿分之一,这已经小到可以忽略不计了。朋友说这数字没错 ,但两颗炸弹与你坐不坐飞机有什么关系?
2)、从一批灯泡中,任取一只,测定灯泡的使用寿命。
{灯泡寿命大于100小时}的事件。
解:{灯泡寿命大于100小时}={T∣T>100}
一、事件的关系
1、事件的包含
如果事件A发生,事件B一定发生。则称事件B包含事件
A。记为:A B
显然:A
Ω
例如:B={出现偶数点}, A={出现4点}
BA 文氏图
条件概率与独立性
随机现象与随机试验
试验1:在相同的条件下,投掷一枚匀质的硬币。观察哪 一面向上。 试验2:在相同条件下,投掷一颗匀质正六面体的骰子。 观察所出现的点数 试验3:从一批灯泡中,任取一只,测定灯泡的使用寿命 这些试验具有如下特点:
1)试验可以在相同的条件下重复进行
2)试验可能出现的所有结果种类已知
次试验中事件A发生。 否则,当试验结果ω∈事件A时,称这次试验中
事件A不发生。
两种特殊的随机事件:
必然事件:样本空间在每次试验中均会发生,故称 为必然事件。 不可能事件:空集Ø在每次试验中均不会发生,故 称为不可能事件。
基本事件:只含单个样本点的集合称为基本事件或 简单事件。
也可这样定义:
不能再分解的事件称为简单事件或称为基本事件。 由基本事件组合而成的事件称为复合事件。
2、事件的相等
如果事件A与事件B互相包含,即 A B且B A。
则称事件A等于事件B。记为:A=B
3、事件的互斥
如事件A与事件B不能互斥或互不相容的。
记为:A∩B=Ø
如事件A1,A2,…,An任意两个都互斥,则称这些 事件是两两互斥的,简称互斥。即有
样本空间与随机事件
样本空间:随机试验所有可能结果的集合称为样本 空间。常用Ω表示。 样本点:样本空间的元素称为样本点,常用ω表示。
试验1:投掷一枚匀质的硬币,观察哪一面向上。规 定带有国徽图案的是正面。
Ω={正面,反面}
试验2:投掷一颗匀质正六面体的骰子,观察所出现的 点数。
Ω={1,2,3,4,5,6}
试验3:从一批灯泡中,任取一只,测定灯泡的使用 寿命
Ω=[0,+∞)={x∈R∣0≤x< +∞}
试验1和试验2的样本空间只含有有限个元素,称为 有限样本空间。
试验3的样本空间含有的元素是无限的,称为无限样 本空间。
随机事件:样本空间的某些子集称为随机事件,简
称事件。常用A、B、C等表示。 在一次试验中,当试验结果ω∈事件A时,称这
3)在未试验之前,不知道下次试验出现的结果,但试 验结果必是所有可能结果中的某一个
具有这些特点的试验称为随机试验。
说明:
1)从随机试验中观察到的现象称为随机现象。 2)随机试验今后简称为试验。
3)在随机试验的重复实施中呈现出的不变性质,
称为统计规律性。 概率论的研究对象就是随机现象的统计规律性
每一个可能结果出现的可能性的大小是确定的。
• 主持人让你任选一扇你认为后面是轿车的门,假设你选择1号 门。
• 你选择1号门之后,主持人打开了一扇有山羊的门,假设这是3 号门。
• 这时,主持人给你一个机会:你可以改选2号门,也可以坚持 原来的选择1号门。
• 请问:你是否改选2号门?说明原因。
Monty Hall problem
概率的起源
• 概率的历史源于中世纪的赌博问题。 • 意大利修道士帕奇利在1487年出版的书中介绍了被称为
用确定的数学研究非确定的现象。
以确定的数学为工具:排列组合,高等 数学(单变量微积分,多变量微积分), 线性代数;
研究非确定的现象:例如天气预报,数 理金融,控制论,质量检测与管理,寿 险精算,甚至赌博,有着非常大的应用 价值。
广泛应用于日常生活和工业生产
第一章 随机事件与概率
随机现象与随机事件 概率的定义