随机事件及其概率
随机事件及其概率
随机事件及其概率随机事件随机事件的概念随机试验E试验可以在相同的条件下重复进⾏(重复性);试验的可能结果不⽌⼀个,并且⼀切可能的结果都已知(多样性);在每次试验前,不能确定哪⼀个结果会出现(随机性)。
样本空间S随机试验E的所有可能结果组成的集合称为试验的样本空间随机事件随机试验E的样本空间S的⼦集称为E的随机事件随机事件的关系包含关系:B⊂A(B发⽣必导致A发⽣)相等关系:B⊂A且A⊂B,则A=B事件的和:A∪B(事件A发⽣或B发⽣,即A和B中⾄少有⼀发⽣)事件的积:A∩B=AB(事件A发⽣且事件B发⽣)事件的差:A-B(事件A发⽣且事件B不发⽣)互不相容(互斥关系):A∩B=Ø(事件A和事件B不可能同时发⽣)互逆关系(对⽴关系):若A∪B=S且A∩B=Ø,记为A=或B=运算规律交换律:A∪B=B∪A;A∩B=B∩A;结合律:A∪(B∪C)=(A∪B)∪C;A∩(B∩C)=(A∩B)∩C分配率:A∪(B∩C)=(A∪B)∩(A∪C);A∩(B∪C)=(A∩B)∪(A∩C)对偶律:P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(AB)(如果A、B互斥,则P(AB)=0)P(A-B)=P(A)-P(AB)(若B⊂A,则P(AB)=P(B))P(A)=1-P();P(A)=P(A)+P(AB)古典概率模型1. 试验的样本空间只含有有限个样本点,即基本事件数有限;2. 在每⼀次试验中,每个基本事件发⽣的可能性都相同。
3. 古典概率P(A) = A中的基本事件 / S中包含的基本事件排列A n m:从n个⼈中,有顺序地抽出m个⼈的抽法数;A n m=n(n-1)...(n-m+1)组合C n m:从n个⼈中,不计顺序地抽出m个⼈的抽法数;C n m=n!/m!(n-m)!条件概率、全概率公式与贝叶斯公式条件概率在事件A发⽣的条件下,事件B发⽣的条件概率:P(B|A)=P(AB)/P(A);P(B|A)=1-P(|A)乘法公式:若P(A)>0,则有P(AB)=P(A)P(B|A)假如事件A与B相互独⽴,则P(AB)=P(A)P(B)全概率公式全概率就是表⽰达到某个⽬的,有多种⽅式(或者造成某种结果,有多种原因),问达到⽬的的概率是多少(造成这种结果的概率是多少)?P(A)=P(B1)P(A|B1)+P(B2)P(A|B2)+...+P(B n)P(A|B n)贝叶斯公式当已知结果,问导致这个结果的第i原因的可能性是多少?执果索因!事件独⽴性和贝努利试验事件独⽴性事件B的发⽣与否,并没有影响到事件A发⽣的概率P(A|B)=P(A),即P(AB)=P(A)P(B)贝努利试验在同样的条件下重复地、相互独⽴地进⾏的⼀种随机试验,其特点是该随机试验只有两种可能结果:发⽣或者不发⽣。
1.2 概率论——随机事件及其概率
反演律
AB A B
AB A B
n
n
Ai Ai
i 1
i 1
运算顺序: 逆交并差,括号优先
n
n
Ai Ai
i 1
i 1
Note1:
“+”的理解,“-”的理解
举例说明: A B C A BC
A {1,2,3,4}, B {1,3,5} A B C {2,4}
而BC {1,2,3,4,5} A 反之,请同学课后练习.
§1.2 随机事件及其概率
自然界中的有两类现象
•1. 确定性现象 • 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;
• 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.
(4) A1 A2 An A1 A2 An (5) A1 A2 An A1 A2 An
交换律 结合律
分配律
A B B A AB BA
(A B)C A(BC) ( AB)C A(BC )
(A B)C (AC)(BC) A (BC ) ( A B)(A C)
AB
和与积的运算同样定义)
4.事件的差
事件 A 发生而事件B 不发生,是一个事件,称为
事件 A 与 B 差,记作 A B
AB
5.互不相容事件
如果事件 A 与 B 不能同时发生,即 AB ,称事件
A与B互不相容,(或称互斥) 显然, 基本事件是互不相容的 类似地,如果
BA
A1, A2 , , An 两两互不相容,
(6)三个事件至少有两个发生: AB AC BC
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)。
概率论与数理统计第1章随机事件及其概率
(ii) S2 {( 正品,次品 ),( 正品,正品 )} .
若用“1 ”表示“正品”,“ 0 ”表示“次品”,这里的两个样本空
间又可表示为
(i) S1 {(1,0),(1,1),(0,1)} ;(ii) S2 {(1,0),(1,1)}. (4) (i) S1 {t t 0};(ii) S2 { 合格品, 不合格品} . 若用“1 ”表示“合格品”,“ 0 ”表示“不合格品”, S2 又可表示为 S2 {1,0} . (5) S5 {(x, y) x2 y2 100}.
字母 E T A O I N S R H
使用频率 0.126 8 0.097 8 0.078 8 0.077 6 0.070 7 0.070 6 0.063 4 0.059 4 0.057 3
字母 L D U C F M W Y G
使用频率 0.039 4 0.038 9 0.028 0 0.026 8 0.025 6 0.024 4 0.021 4 0.020 2 0.018 7
第1章 随机事件及其概率
§1.1 随机事件
1.1.1 随机现象
在自然界以及生产实践和科学实验中普遍存在着两类现象.一类是 在一定条件下,重复进行试验,某一结果必然发生或必然不发生,即是可 以事前预言的,称为确定性现象.
除去确定性现象,人们发现还存在另一类现象,它是事前不可预言 的,即在相同条件下重复进行试验,每次的结果不一定相同,这一类现象 我们称之为偶然性现象或随机现象.
在一定条件下,随机现象有多种可能的结果发生,事前不能预知 将出现哪种结果,但通过大量的重复观察,出现的结果会呈现出某种 规律,称为随机现象的统计规律性.
第二章 随机事件与概率
古典概率
1、古典概型(等可能性概型)
(1)试验结果只有有限个; (2)每个结果出现的可能性相同。 如抛一颗骰子,出现的结果为{1点,2点…,6点} 共有6个结果,每个结果出现的可能性都是1/6, 因此这个试验就是古典概型.
2、概率的古典定义 若互斥完备群由有限的n个基本事件构成, 而事件A包含m个基本事件,则事件A发生的概率为
(一)条件概率
已知事件A发生的条件下, 事件B发生的概率称为 A条件下B的条件概率,记作P(B|A)
【例13 】 设袋中有3个白球,2个红球,现从袋 中任意抽取两次,每次取一个,取后不放回,已 知第一次取到红球,求第二次也取到红球的概率
设A:第一次取到红球, B:第二次取到红球
P ( B | A) 1
2、对立事件加法 证: A A Φ, A A Ω
P ( A) 1 P ( A).
【例12】 20片药片中,有黄连素15片,穿心莲5片, 随机抽取3片, 求其中至少有1片穿心莲的概率。 解:设 Ai = {任取3片中有i片穿心莲},i=0,1,2,3
B={3片中至少有1片穿心莲} 3 0 C15C5 P( B) 1 P( A0 ) 1 3 1 0.3991 0.6009 C20 3、一般加法 A,B任意,P(A+B)=P(A)+P(B)-P(AB)
【例11】 20片药片中,有黄连素15片,穿心莲5 片, 随机抽取3片, 求其中至少有2片穿心莲的 概率。 解:设 Ai ={任取3片中有i片穿心莲},i=0,1,2,3
B={3片中至少有2片穿心莲} 则 B A2 A3 ,故 P ( B) P( A2 A3 ) P( A2 ) P( A3 ) 1 2 0 3 C15 C5 C15 C5 0.1404 3 3 C 20 C 20
概率论第一章
下面我们讨论事件之间的关系与运算
1、包含关系
⑶ 两个特殊事件
必然事件U ★ 必然事件U ★ 不可能事φ 不可能事φ
3、随机试验
如果一个试验可能的结果不止一个, 如果一个试验可能的结果不止一个,且事先不能肯定 会出现哪一个结果,这样的试验称为随机试验。 会出现哪一个结果,这样的试验称为随机试验。
例如, 掷硬币试验 例如, 寿命试验 测试在同一工艺条件下生产 掷骰子试验 掷一枚硬币,观察出正还是反. 掷一枚硬币,观察出正还是反 出的灯泡的寿命. 出的灯泡的寿命 掷一颗骰子, 掷一颗骰子,观察出现的点数
第一章 随机事件及其概率
随机事件及样本空间 频率与概率 条件概率及贝努利概型
§1 随机事件及样本空间
一、随机事件及其有关概念
1、随机事件的定义
试验中可能出现或可能不出现的情况叫“随机事件” 试验中可能出现或可能不出现的情况叫“随机事件”, 简称“事件” 记作A 简称“事件”。记作A、B、C等任何事件均可表示为样本空 间的某个子集。称事件A发生当且仅当试验的结果是子集A 间的某个子集。称事件A发生当且仅当试验的结果是子集A中 的元素。 的元素。
例如,一个袋子中装有10个大小、形状完全相同的球。 例如,一个袋子中装有10个大小、形状完全相同的球。 10个大小 将球编号为1 10。把球搅匀,蒙上眼睛,从中任取一球。 将球编号为1-10。把球搅匀,蒙上眼睛,从中任取一球。
因为抽取时这些球是完全平等的, 因为抽取时这些球是完全平等的, 我们没有理由认为10个球中的某一个会 我们没有理由认为10个球中的某一个会 10 比另一个更容易取得。也就是说,10个 比另一个更容易取得。也就是说,10个 球中的任一个被取出的机会是相等的, 球中的任一个被取出的机会是相等的, 均为1/10 1/10。 均为1/10。
随机事件及其概率(知识点总结)
随机事件及其概率一、随机事件1、必然事件在一定条件下,必然会发生的事件叫作必然事件.2、不可能事件在一定条件下,一定不会发生的事件叫作不可能事件.3、随机事件在一定条件下,可能发生,也可能不发生的事件叫作随机事件,一般用大写字母A,B,C来表示随机事件.4、确定事件必然事件和不可能事件统称为相对于随机事件的确定事件.5、试验为了探索随机现象发生的规律,就要对随机现象进行观察或模拟,这种观察或模拟的过程就叫作试验.【注】(1)在一定条件下,某种现象可能发生,也可能不发生,事先并不能判断将出现哪种结果,这种现象就叫作随机现象. 应当注意的是,随机现象绝不是杂乱无章的现象,这里的“随机”有两方面意思:①这种现象的结果不确定,发生之前不能预言;②这种现象的结果带有偶然性. 虽然随机现象的结果不确定,带有某种偶然性,但是这种现象的各种可能结果在数量上具有一定的稳定性和规律性,我们称这种规律性为统计规律性. 统计和概率就是从量的侧面去研究和揭示随机现象的这种规律性,从而实现随机性和确定性之间矛盾的统一.(2)必然事件与不可能事件反映的是在一定条件下的确定性现象,而随机事件反映的则是在一定条件下的随机现象.(3)随机试验满足的条件:可以在相同条件下重复进行;所有结果都是明确可知的,但不止一个;每一次试验的结果是可能结果中的一个,但不确定是哪一个. 随机事件也可以简称为事件,但有时为了叙述的简洁性,也可能包含不可能事件和必然事件.二、基本事件空间1、基本事件在试验中不能再分的最简单的随机事件,而其他事件都可以用它们进行描述,这样的事件称为基本事件.2、基本事件空间所有基本事件构成的集合称为基本事件空间,常用大写字母Ω来表示,Ω中的每一个元素都是一个基本事件,并且Ω中包含了所有的基本事件.【注】基本事件是试验中所有可能发生的结果的最小单位,它不能再分,其他的事件都可以用这些基本事件来表示;在写一个试验的基本事件空间时,应注意每个基本事件是否与顺序有关系;基本事件空间包含了所有的基本事件,在写时应注意不重复、不遗漏.三、频率与概率1、频数与频率在相同条件S 下进行了n 次试验,观察某一事件A 是否出现,则称在n 次试验中事件A 出现的次数A n 为事件A 出现的频数;事件A 出现的比例()A n n f A n=为事件A 出现的频率.对于给定的随机事件A ,如果随着试验次数n 的增加,事件A 发生的频率()n f A 稳定在某个常数上,则把这个常数称为事件A 的概率,简称为A 的概率,记作()P A .3、频率与概率的关系(1)频率虽然在一定程度上可以反映事件发生的可能性的大小,但频率并不是一个完全确定的数. 随着试验次数的不同,产生的频率也可能不同,所以频率无法从根本上刻画事件发生的可能性的大小,但人们从大量的重复试验中发现:随着试验次数的无限增加,事件发生的频率会稳定在某一固定的值上,即在无限次重复试验下,频率具有某种稳定性.(2)概率是一个常数,它是频率的科学抽象. 当试验次数无限多时,所得到的频率就会近似地等于概率. 另外,概率大,并不表示事件一定会发生,只能说明事件发生的可能性大,但在一次试验中却不一定会发生.四、事件的关系与运算1、包含关系一般地,对于事件A 与事件B ,如果事件A 发生时,事件B 一定发生,则我们称 事件B 包含事件A (或称事件A 包含于事件B ),记作B A ⊇(或A B ⊆).2、相等关系一般地,对于事件A 与事件B ,如果事件A 发生时,事件B 一定发生,并且如果事件B 发生时,事件A 一定发生,即若B A ⊇且A B ⊇,则我们称事件A 与事件B 相等,记作A B =.3、并事件如果某事件发生当且仅当事件A 或事件B 发生,则我们称该事件为事件A 与事件 B 的并事件(或和事件),记作A B ⋃(或A B +).如果某事件发生当且仅当事件A发生且事件B也发生,则我们称该事件为事件A 与事件B的交事件(或积事件),记作A B⋂(或A B⋅).5、互斥事件如果事件A与事件B的交事件A B⋂=∅),则我们称事⋂为不可能事件(即A B件A与事件B互斥,其含义是:事件A与事件B在任何一次试验中都不会同时发生.6、对立事件如果事件A与事件B的交事件A B⋂=∅),而事件A与⋂为不可能事件(即A B事件B的并事件A B⋃=Ω),则我们称事件A与事件B互⋃为必然事件(即A B为对立事件,其含义是:事件A与事件B在任何一次试验中有且仅有一个发生.【注】事件的关系与运算可以类比集合的关系与运算. 例如,事件A包含事件B 类比集合A包含集合B;事件A与事件B相等类比集合A与集合B相等;事件A 与事件B的并事件类比集合A与集合B的并集;事件A与事件B的交事件类比集合A与集合B的交集……五、互斥事件与对立事件互斥事件与对立事件是今后考察的重点,因此关于互斥事件与对立事件,我们很有必要再作进一步的说明.1、互斥事件与对立事件的关系互斥事件与对立事件都反映的是两个事件之间的关系. 互斥事件是不可能同时发生的两个事件,而对立事件除了要求这两个事件不同时发生以外,还要求这两个事件必须有一个发生. 因此,对立事件一定是互斥事件,而互斥事件不一定是对立事件. 例如,掷一枚骰子,事件:“出现的点数是1”与事件:“出现的点数是偶数”是互斥事件,但不是对立事件;而事件:“出现的点数是奇数”与事件:“出现的点数是偶数”既是互斥事件,也是对立事件.2、互斥事件的概率加法公式(1)两个互斥事件的概率之和如果事件A 与事件B 互斥,那么()()()P A B P A P B ⋃=+;(2)有限多个互斥事件的概率之和一般地,如果事件1A ,2A ,…,n A 两两互斥,那么事件“12n A A A ⋃⋃⋃发生”(指事件1A ,2A ,…,n A 中至少有一个发生)的概率等于这n 个事件分别发生的概率之和,即1212()()()()n n P A A A P A P A P A ⋃⋃⋃=+++.【注】上述这两个公式叫作互斥事件的概率加法公式. 在运用互斥事件的概率加法公式时,一定要首先确定各事件是否彼此互斥(如果这个条件不满足,则公式不适用),然后求出各事件分别发生的概率,再求和.3、对立事件的概率加法公式对于对立的两个事件A 与B 而言,由于在一次试验中,事件A 与事件B 不会同时发生,因此事件A 与事件B 互斥,并且A B ⋃=Ω,即事件A 或事件B 必有一个发生,所以对立事件A 与B 的并事件A B ⋃发生的概率等于事件A 发生的概率与事件B 发生的概率之和,且和为1,即()()()()1P P A B P A P B Ω=⋃=+=,或()1()P A P B =-.【注】上述这个公式为我们求事件A 的概率()P A 提供了一种方法,当我们直接求()P A 有困难时,可以转化为先求其对立事件B 的概率()P B ,再运用公式()1()P A P B =-即可求出所要求的事件A 的概率()P A .4、求复杂事件的概率的方法求复杂事件的概率通常有两种方法:一种是将所求事件转化为彼此互斥的事件的和,然后再运用互斥事件的概率加法公式进行求解;另一种是先求其对立事件的概率,然后再运用对立事件的概率加法公式进行求解. 如果采用方法一,一定要准确地将所求事件拆分成若干个两两互斥的事件,不能有重复和遗漏;如果采用方法二,一定要找准所求事件的对立事件,并准确求出对立事件的概率.六、概率的基本性质1、任何事件的概率都在01之间,即对于任一事件A,都有0()1≤≤.P A2、必然事件的概率为1,不可能事件的概率为0.3、若事件A与事件B互斥,则()()()⋃=+.P A B P A P B4、两个对立事件的概率之和为1,即若事件A与事件B对立,则()()1+=.P A P B。
概率论与数理统计01-随机事件及其概率
7.观察某条交通干线中某天交通事故的次 数。
二、事件的出现(或发生)
称在一次试验中事件A出现(发生)当且仅当 此次试验出现了A中的样本点.
注意:
1.在一次试验中,某个事件可能出现也可能不出现; 2.在一次试验中,有且仅有一个基本事件出现.
集合运算的一些性质
AU , AI , AI A, AU A
AI B A
AB A
AI (B UC) (AI B) U(AI C) A(B C) AB AC
AU(AI B) A
A AB A
AUB AI B
AB AB
AI B AUB
解:设A = { 取 到 的 两 个 都 是 次 品},B={取到的两个中 正、次品各一个}, C={取到的两个中至少有一个正品}.
(1)基本事件总数为62,事件A的基本事件数为22, 所以 P(A)=4/36=1/9
(2)事件B的基本事件数为4×2+2×4=16, 所以 P(B)=16/36=4/9
随机事件及其概率
随机事件及其概率
1. 概率论的历史 2. 分析赌博实例
掷骰子
所有可能的结果(1,2,3,4,5,6) 每一次可能的结果
游戏规则
点数为6; 点数大于3; 点数为偶数
3. 应用数学工具解决问题 集合论
一、基本概念
1.随机试验(E)——对随机现象进行的实验与观察. 它具有三个特点:重复性, 明确性, 随机性.
nk nnL n
三.组合
从n个不同的元素中,每次取出k(k<n)个不同的元素,
与元素的顺序无关组成一组叫作组合,其组合数用
概率论 第一章 随机事件与概率
第一章 随机事件及其概率自然界和社会上发生的现象可以分为两大类: 一类是,事先可以预言其必然会发生某种结果,即在保持条件不变的情况下重复实验或观察,它的结果总是确定的。
这类现象称为确定性现象。
另一类是,事先不能预言其会出现哪种结果,即在保持条件不变的情况下重复实验或观察,或出现这种结果或出现那种结果。
这类现象称为随机现象。
随机现象虽然对某次实验或观察来说,无法预言其会出现哪种结果,但在相同条件下重复进行大量的实验或观察,其结果却又呈现出某种规律性。
随机现象所呈现出的这种规律性,称为随机现象的统计规律性。
概率论与数理统计就是研究随机现象统计规律性的一门数学学科。
§1 随机事件一、随机试验与样本空间我们把对随机现象进行的一次实验或观察统称为一次随机试验,简称试验,通常用大写字母E 表示。
举例如下:E 1:抛一枚硬币,观察正面H 、反面T 出现的情况;E 2:将一枚硬币抛掷两次,观察正面H 、反面T 出现的情况; E 3:将一枚硬币抛掷两次,观察正面H 出现的次数; E 4:投掷一颗骰子,观察它出现的点数; E 5:记录某超市一天内进入的顾客人数;E 6:在一批灯泡里,任取一只,测试它的寿命。
随机试验具有以下三个特点:(1)每次试验的结果具有多种可能性,并且能事先明确知道试验的所有可能结果; (2)每次试验前,不能确定哪种结果会出现; (3)试验可以在相同的条件下重复进行。
随机试验E 的所有可能结果的集合称为E 的样本空间,记作Ω。
样本空间的元素,即E 的每个结果,称为样本点,一般用ω表示,可记{}ω=Ω。
上面试验对应的样本空间:{}T H ,1=Ω;{}TT TH HT HH ,,,2=Ω; {}2,1,03=Ω;{}6,5,4,3,2,14=Ω; {} ,4,3,2,1,05=Ω;{}06≥=Ωt t 。
注意,试验的目的决定试验所对应的样本空间。
二、随机事件试验E 样本空间Ω的子集称为E 的随机事件,简称事件,通常用大写字母A ,B ,C ,…表示。
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。
第二章 随机事件及其概率
S
A
B S
A- B
A- B
A S
A
B S
A A B
B S
若A1, A2,...An中任意两个事件都是互不相容的, 则称n个事件A1, A2,...An 两两互不相容
A
B S
A
A
S
事件A发生的频率与概率 1、事件发生的频率及计算
定义 在相同的条件下,进行了n 次试验, 在这
n 次试验中,事件 A 发生的次数 nA称为 事件 A 发生的频数。比值 n A / n 称为事件 A 发生的频率,并记成 fn(A) 。
2、频率fn(A)的基本性质 1°非负性:"AS,fn(A)0 2°规范性:fn(S)=1 3° 可加性:若AB=f,则fn(AB)=fn(A)+fn(B) 4°稳定性:一般地,当试验次数n逐渐增大时,事件A出 现的频率总是围绕在某个实常数P(A)附近,这种性质 称为频率的稳定性,稳定值P(A)称为稳定中心。
A A
B
B
A
B
5 9
解:基本事件为“每一种住房方式”,由于每个人都
可以分配到N间房中的任一间,故n个人住房的方式共有
N n 种,且为等可能的,而
(1)A所含基本事件数为n个人的全排列n! 故
P(A) =
n!
N
n
N n N ÷n! P( B) = n =
N
n
故
条件概率和全概率公式
一、条件概率
例题:掷一骰子三次,若已知出现的点数都不相同,试求 至少有一个一点的概率。
解:设A ={出现点数都不相同} B ={至少有一个一点} 5´4´3 P(B| A) =1- P(B | A) =1P(B A) =1- 6´6´6 = 1 6´5´4 2 P(A) 6´6´6
第1章 随机事件与概率
3. 必然事件 (Ω)
4. 不可能事件 ( ) —— 空集. 5. 随机变量 表示随机现象结果的变量.
常用大写字母 X、Y、Z …表示.
12 March 2020
第一章 随机事件与概率
第6页
1.1.4 随机变量
表示随机现象结果的变量.
常用大写字母 X、Y、Z …表示.
第一章 随机事件与概率
第30页
几何概型的例子
例1.2.3 蒲丰投针问题 平面上画有间隔为d 的等距平行线, 向平面任意投掷一枚长为l 的针, 求针与平行线相交的概率.
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第一章 随机事件与概率
蒲丰投针问题(续1)
第31页
解: 以x表示针的中点与最近一条平行线的距离,
又以表示针与此直线间的交角.
Pnr r!
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第一章 随机事件与概率
注意
第24页
求排列、组合时,要掌握和注意: 加法原则、乘法原则.
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第一章 随机事件与概率
第25页
1.2.3 确定概率的频率方法
➢ 随机试验可大量重复进行.
➢ 进行n次重复试验,记 n(A) 为事件A的频数, n( A)
• 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;
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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.
概率论基础知识
则 A 与 B 便是互不相容的。
7、对立:称事件 A 不发生的事件为 A 的对立事件,记为 显然
,A∩ =φ
例如,从有 3 个次品,7 个正品的 10 个产品中任取 3 个,若令 A={取得的 3 个产品中至少有一个次品},则 ={取得的 3 个产品均为正品}。
第 4 页 共 73 页
而 P(B)=3P(A)=
概率论基础知识
定义 1:在古典概型中,设其样本空间Ω所含的样本点总数,即试验的基本事件总数为 NΩ而事件 A 所 含的样本数,即有利于事件 A 发生的基本事件数为 NA,则事件 A 的概率便定义为:
例 1,将一枚质地均匀的硬币一抛三次,求恰有一次正面向上的概率。 解:用 H 表示正面,T 表示反面,则该试验的样本空间
若 A B,则 A∪ B=B, A∩ B=A A-B=A-AB= A
等等。
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概率论基础知识
例 3,从一批产品中每次取一件进行检验,令 Ai={第 i 次取得合格品},i=1,2,3,试用事件的运算符号表示 下列事件。A={三次都取得合格品}B={三次中至少有一次取得合格品}C={三次中恰有两次取得合 格品}D={三次中最多有一次取得合格品}
2048 4040 12000 24000 30000
概率论基础知识
1061 2148 6019 12012 14994
0.5180 0.5069 0.5016 0.5005 0.4998
定义 2:在相同条件下,将试验重复 n 次,如果随着重复试验次数 n 的增大,事件 A 的频率 fn(A)越来越 稳定地在某一常数 p 附近摆动,则称常数 p 为事件 A 的概率,即 P(A)=p 不难证明频率有以下基本性质:
随机事件及其概率
例17 会面问题:甲乙两人约定在周末8时到 9时在某地会面,先到者等候20分钟,若 对方仍未到达,则离去,求两人能会面的概 率。
例18 从[0,1]中随机取两个数,求其积 不小于2/9其和不大于1的概率。
02:54:36
例19 P11 蒲丰投针问题(略)
02:54:36
02:54:36
(四) 概率的公理化定义
02:54:36
例11:甲、乙、丙三人各向目标射击一发子弹 ,以A、B、C分别表示甲、乙、丙命中目标, 试用A、B、C的运算关系表示下列事件:
02:54:36
二、 概率的定义及其运算
从直观上来看,事件A的概率是指事件A发 生的可能性
事件A的概率应具有何种性质?
抛一枚硬币,币值面向上的概率为多少? 掷一颗骰子,出现6点的概率为多少? 出现单数点的概率为多少? 向目标射击,命中目标的概率有多大?
频率的性质:
(1) 0 fn(A) 1; (2) fn()=1; fn( )=0 (3) 可加性:若AB= ,则
fn(AB)= fn(A) +fn(B).
02:54:36
(二)古典概型与概率 一个随机试验的样本空间为 满足以下性质: (1)样本点总数有限,即 有限; (2)每个样本点出现的概率相等,即
P( A1 A2 … )= P(A1) +P(A2)+…. 则称P(A)为事件A的概率。
02:54:36
2.一般概率的性质 性质1: 性质2:(有限可加性)设
两两互不相容,则
性质3:
02:54:36
性质4 设
则
推论:设
则
反之不成立。
推广:
性质5:(并定理)
推论:
02:54:36
概率论与数理统计第一章——随机事件及概率
ex2: 从0,1,2,3,4,5, 这六个数字中任取四 个,问能组成多少个四位偶数?
解:组成的四位数是偶数,要求末位为0,2或
4,可先选末位数,共P31 种,前三位数的选取方法有
P53 种,而0不能作首位,所以所组成的偶数个数为
P1 P3 − P1 P1 P2 = 156 (个)
◼ 为方便起见,记Φ为不可能事件,Φ不 包含任何样本点。
(三) 事件的关系及运算 ❖事件的关系(包含、相等)
1A B:事件A发生一定导致B发生
2A=B
A B
B A
B A
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
✓ 抛两颗均匀的骰子,两颗骰子出现的点数分别 记为x,y.记A={x+y为奇数},B={两次的骰子点
A
B
n Ai:A1, A2,An至少有一发生
i=1
n Ai:A1, A 2 ,An同时发生
i =1
✓当AB= Φ时,称事件A与B是互不相
容的,或互斥的。
A
B
A A= A B =
A的逆事件记为A, A A =
, 若 A B =
,
称A, B互逆(互为对立事件)
AA
A
B
事件A对事件B的差事件:
◼可以在相同条件下重复进行(重复性); ◼事先知道所有可能出现的结果(明确性); ◼每次试验前并不知道哪个试验结果会发生 (随机性)。
例: ❖抛一枚硬币,观察试验结果; ❖对某路公交车某停靠站登记下车人数; ❖对某批同型号灯泡,抽取其中一只测 验其使用寿命(按小时计)。
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第一章 随机事件及其概率
知识点释疑
问题一:随机事件是什么?
答:需要满足三个要素。
1、相同条件下可重复试验;2、每次试验结果可以互不相同;3、试验结果事先知道只是不知道每次试验的结果。
问题2:事件和集合有什么关系?
答:以两个事件A ,B 为例,通俗理解是事件A 、B 能同时发生用集合角度理解是两个集合有交集也记做AB ,如果两个事件不能同时发生,那我们称A 、B 互斥,即∅=AB 。
问题3:事件差如何理解? 答:比如A-B意思是从事件A发生但是事件B不发生;从集合角度理解就是集合A减去两个集合交集部分。
由此我们可理解这一公式)()()(AB P A P B A P -=-。
问题4:如何理解条件概率公式)
()
()(B P AB P B A P =
? 答:我们借助集合和几何概型的定义理解。
假设事件A和事件B互斥,那么公式显然成立;现在考虑事件A和B有交集,我们知道此时事件B已经发生,那么事件A想发生必定是在其集合公共部分,根据几何概型的定义,其概率当然就是)
()
(B P AB P 。
福州大学历年考试试题
概率公式计算 例题:设,2
1
)(,31)(,41)(===
B A P A B P A P 则.__________)(=+B A P 解:根据条件可得,21
)()()(31)()()(41)(⎪⎪⎪
⎩
⎪
⎪⎪⎨⎧=====B P AB P B A P A P AB P A B P A P 于是有.61)(121)(41)(⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧
===B P AB P A P
因此.3
11216141)()()()(=-+=
-+=+AB P B P A P B A P 总结:此类题型就是解方程组常见的有这几个:、、、、)()()()(B A P B A P A B P A P +
)()()-(B P A P B A P 、、总之我们只要知道其中3个就可以求出其他几个。
注:)
()
()()()()()()(A P AB P A P A P AB A P A P B A P A B P -=
-==
排列组合公式计算概率
例题1:任意将10本书放在书架上,其中有两套书,一套含三卷,另一套含四卷,则两套各自放在一起的概率为?
解:首先明确样本总体是10本书任意排列一共有!1010
10=A 种排法,接下来考虑如何排。
第一步取出其中一套书(含三卷),由于没要求这三卷如何排列,因此一共有33A 种排法;同理另一套有44A 种排法;现在将两套书看成2本书和剩下的3本书一起排列总共有55A 种排法;根据乘法原理一共有55
443
3A A A 种排法,因此其概率为
.210
1
!105
54433=A A A 这个方法称为捆绑法!
例题2:设一个袋中装有a 个黑球,b 个白球,现将求随机地一个个摸出,则第k 次摸出黑球的概率为?
解:我们从特殊情况入手。
当1=k ,显然概率为
b
a a
+;当2=k ,则意味着出现两种情况,第一次摸到黑球或第一次摸到白球,于是概率为b
a a C C a
b b a a
+=++22
2,因此我们猜想概率不变。
现在我们可以这样想,题目只要求第k 次要取到黑球,而其他次数不管,因此我们这样做,
先从a 个黑球中取出一个,其他1-k 个随便取都行,可见概率为.111b
a a
C C C k
b a k b a a +=+--+ 例题3:某厂卡车运送防“甲流”用品下乡,顶层装10个纸箱,其中5箱民用口罩、2箱医
用口罩、3箱消毒棉花;到目的地时发现丢失一箱,不知道丢的是哪箱,现在从剩下的9箱中任意打开2箱,结果都是民用口罩,求丢失的一箱也是民用口罩的概率?
解:首先我们将这类题目归类为条件概率问题。
所谓的条件是“确定其中2箱是民用口罩”,设这个事件为A ,又设“丢失的一箱也是民用口罩”为事件B ,现在我们要求的是)(A B P ,根据公式可得)
()
()(A P AB P A B P =
,显然)(AB P 表示剩下9箱中的情况是4箱民用口罩、2箱医用口罩、3箱消毒棉花,然后求从这9箱中任意抽2箱是民用口罩的概率,显然就是
2924
)(C C AB P =;)(A P 表示9箱中随便打开2箱是民用口罩的概率,
这时候有下面2种情况,
1、5箱民用口罩,4箱非民用的,
2、4箱民用口罩,5箱非民用的;因此2
92
524)(C C C A P +=, 综上所述.8
3
)()()(==
A P A
B P A B P 法2:换个角度理解。
由于知道其中2箱是民用口罩,那么样本就剩下8箱,3箱民用口罩、2箱医用口罩、3箱消毒棉花。
因此丢失一箱是民用口罩的概率显然就是.8
3
题型4:某厂有三条流水线生产同一产品,每条流水线的产品分别占总量的40%,35%,25%,又这三条流水线的次品率分别为0.02,0.04,0.05。
现从出厂产品中任取一件,问恰好取到次品的概率是多少?
解:设事件)3,2,1(=i A i 表示“所取产品在第i 条生产线”,设事件B 表示“产品合格率”,则根据条件可知05.0)(,04.0)(,02.0)(321===A B P A B P A B P ,由于Ω=++321A A A , 因此.0345.0%2505.0%3504.0%4002.0)()()(3
1
=⨯+⨯+⨯==
∑=i
i i
A B P A P B P
进一步,我们问如果已知抽到的那件是次品,问这个次品是出自第一条生产线的概率? 其实此时我们要算的是)(1B A P ,
根据公式)
()
()()()()(1111B P A P A B P B P B A P B A P =
=代入数值即可算出。
此题考查的是全概率公式的应用,解题时分清事件关系。
例题5:(改编题)10个考签中有4个难签,3人参加抽签(不放回),甲先,乙次,丙最后。
求甲抽到难签丙没抽到难签的概率。
解:设事件C B A ,,表示“甲乙丙抽到难签”,现在即求)(C A P ,显然我们需要注意到事件
B 也要考虑,.15
485961048693104)()()(=⨯⨯+⨯⨯=+=C B A P C AB P C A P
例题6:某班n 个男生和m 个女生)1(+≤n m 随机排成一列,则任意两女生均不相邻的概率为?
解:此题是插空法中的经典题目!为了保证任意两个女生不相邻这条件,我们先排男生,将所有男生全排列有n !种排法,接下来这n 个男生产生n+1个空,刚好条件)1(+≤n m ,因
此从这n+1个空中选出m 个空给女生排列,然后女生全排列即可,于是概率为.)!
(!!1m n m C n m n ++ 例题7:两人相约于8点至9点之间在某地会面,先到者等候另一个人15分钟后即可离开,求两个人都能够会面的概率?
解:设甲乙到达的时间分别是y x
,,则依题意我们知道
两人会面必须满足25.060
15
=≤
-x y 小时,而样本总体是9,8≤≤y x ,如上图,设事件A 表示两人会面的概率,依照几何概型可知.16
7)
9,8()
9,8,25.0()(=
≤≤≤≤≤-=
y x S y x x y S A P 例题8:假设肺癌发病率为0.1%,患肺癌的人之中吸烟的占90%,不患肺癌的人中吸烟者占20%,试分别求吸烟者与不吸烟者患肺癌的概率。
解:我们设事件A 表示“患肺癌的”,事件B 表示“吸烟的人所占人群比例”,依题意可知
%20)(%,90)(%,1.0)(===A B P A B P A P ,我们需要求的是)(),(B A P B A P 。
根据公
式可知⎪⎩
⎪
⎨⎧===+==%20)(%,90)(2007
.0)()()()()(%
1.0)(A B P A B P A P A B P A P A B P B P A P ,而我们需要求的是
.000125
.0)(1)()()()()(00448.0)()()(⎪⎪⎩
⎪
⎪⎨⎧
=--====B P AB P A P B P B A P B A P B P AB P B A P。