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概率论与数理统计-1随机事件及其概率

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例 2.1 设 A , B 为两个随机事件,已知
P(A) 0.5, P(B) 0.4, P(A UB) 0.6 ,
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试分别计算 P( AB), P(AB), P(A U B), P(A U B) .
解 由于 P(A B) P(A) P(B) P(AB) ,所以 0.6 0.5 0.4 P(AB) ,解得 P(AB) 0.3 . P( AB) P( A B) P( A) P( AB) 0.2 . P( A U B) P( AB) 1 P( AB) 0.7 . P( A U B) P( A) P(B) P( AB) P( A) [1 P(B)] P( AB) 0.9 .
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注意:
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(1)事件 B A=“ B 发生,且 A 不发生”,因此 AB B A;
(2)可以证明,对任意的事件 A 和 B ,恒有 A B AB A AB 。
(3) A U B AB 表示事件 A 和 B 都不发生; AB A U B 表示事件 A 和 B 中至少有一个不发生.
在 E4 中,样本点为正实数,样本空间为 4 (0, ) .
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定义 1.3 称样本点的集合为随机事件,简称为事件,记
为 A, B,C 等.由一个样本点构成的单点集称为基本事件.
例:在 E1 中, A1 {1};
在 E2 中. B1 {(6, 6)}, B2 {(1,1), (1, 2), (2,1)}; 在 E4 中, C1 (10, 20) 均为随机事件, 其中 E1 中的 A1 和 E2 中的 B1 为基本事件.
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A B
AB
(a)
A B
A
B
AUB
AB
AB
AB
(b )
AB
AB
(c )
A
A
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(d )
(e)
(f )
图 1.1 事件的关系及运算示意图
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例 1.1 掷一枚骰子,设事件 A {1,3,5}, B {1, 2}, 求 A U B,AB, A B, B A, A .
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性质 2.5(对立事件概率计算公式)设 A 为任一随机事件,则 P( A) 1 P( A) .
性质 2.6 (并事件概率计算公式)设 A, B 为任意两个随机事件,

P(A B) P(A) P(B) P(AB) .
推论 2.2 设 A, B, C 为任意三个随机事件,则 P(AU B UC) P(A) P(B) P(C) P(AB) P(BC) P(AC) P(ABC) .
5. 差事件
事件“ A 发生,且 B 不发生”称为事件 A 与事件 B 的差事件,
记为 A B .
从集合角度来讲, A B { A, B} .
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6.互不相容事件(互斥事件)
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如果事件 A 与 B 不可能都发生,即 AB ,就称事件 A 和 事件 B 互不相容或互斥.
P( A1 U A2 UL U An ) P( A1) P( A2 ) L P( An ) . 性质 2.4(差事件概率计算公式)设 A, B 为任意两个随机事件,
则 P(A B) P(A) P(AB) .
推论 2.1 当 B A时,有
P(A B) P(A) P(B) ,且 P(B) P(A) .
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例:
向上抛出的物体会掉落到地上 ——确定
明天天气状况
——不确定
买了彩票会中奖 ——不确定
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一、随机试验
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定义 1.1 如果某试验满足以下三个特点 (1)重复性:在相同条件下,试验可重复进行; (2)明确性:试验的所有可能结果事先均已知; (3)随机性:每次试验的具体结果,在试验前无法预知,
频率 k n
0.5181 0.5069 0.5016 0.5005
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定义 2.2(概率的公理化定义)设随机试验 E 的样本空间为 ,
对于每个事件 A ,赋予事件 A 一个实数 P( A) ,如果 P( )
满足下列三个条件
⑴非负性: P( A) 0 ; ⑵规范性: P() 1; ⑶可列可加性:设事件 A1, A2 ,L , An ,L 两两互不相容,即 对任意的 i, j 1, 2,L ,当 i j 时,均满足 Ai Aj ,有 P( A1 U A2 UL U An UL ) P( A1) P(A2 ) L P(An ) L 就称 P( A) 为事件 A 的概率.
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
定义 1.2 随机试验 E 的每一个可能出现的结果称为随机
试验 E 的样本点,记为 .
随机试验 E 的所有样本点的全体称为随机试验 E 的
样本空间,记为 . 随机试验 E 的样本空间 即为随机试验 E 的所有可
能出现的结果(样本点)组成的集合.
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在 E1 中,样本点为1 “出现正面”和 2 “202出0/3/现14 反面”,样本空间为 1 {1,2}.
不可能事件为空集 .
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例:在 E2 中.事件 B2 {(1,1), (1, 2), (2,1)} 即指事
件“两枚骰子点数之和小于 4 ”,而“两枚骰子点数之和 大于1”即为必然事件 ,“两枚骰子点数中最大点数为 8 ”为不可能事件 .
在 E3 中,事件“电话的呼唤次数为奇数”为事件
从集合角度来讲,A 和 B 互不相容指 A 与 B 没有共同的元素.
7.对立事件
如果事件 A 与 B 满足 A U B ,且 AB ,就称事件 A 和 事件 B 互为对立事件,或称事件 B 为事件 A 的对立事件,记为 B A.
从集合角度来讲, A 为 A 的余集,即 A A .
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事件的运算律
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(1)交换律 AUB B U A , AB BA.
(2)结合律 (AU B) UC A U(B UC) ,
(AB)C A(BC) .
(3)分配律 (A U B)C (AC) U(BC) , (AB) UC (AUC)(B UC) .
(4)摩根律 A U B A B , AB A U B .
在 E2 中,用 i 表示第一枚骰子出现的点数, j 表示第
二枚骰子出现的点数,则每个样本点可用二维有序数组
(i, j) 表示,其中1 i 6,1 j 6 ,因此样本空间为
2 {(i, j) i 1, 2,3, 4,5,6, j 1, 2,3, 4,5,6} .
在 E3 中,样本点为非负整数,样本空间为 3 {0,1, 2,L } .
就称此试验为随机试验,记为 E .
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例:下列试验均为随机试验:
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E1 :抛一枚硬币,观察其出现正面和反面的情况; E2 :同时掷两枚骰子,观察其出现的点数; E3 :考查在一定时间段内某电话的呼唤次数;
E4 :考查某机械部件的抗压强度.
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二、样本点、样本空间与随机事件
=“ A1, A2 ,L , An 中至少有一个不发生”.
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例 1.3 试用随机事件 A, B, C 表示下列事件
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(1)“ A, B, C 中至少发生一个”; AU B UC ;
(2)“ A, B, C 都发生”; ABC
(3)“ A, B, C 中恰好发生一个”; AB C U ABC U A BC
(4)“ A, B, C 中至少发生两个”;
ABC U ABC U ABC U ABC
(5)“ A 发生,且 B, C 至少有一个不发生”.
A(B UC) ABC A BC
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总结:
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“至少”:用“ U ”
“都”或者“同时”:用“ I ”
“恰好”:则每个事件要一一列举出来。
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由定义 1.3 知随机事件是样本空间 的子集.
当随机试验 E 中所出现的样本点属于集合 A 时,就称
随机事件 A发生,否则就称随机事件 A 不发生.
在每次试验中, 必然发生的事件称为必然事件,从集合角度看,必
然事件为全集,即样本空间 。
不可能发生的事件称为不可能事件,从集合角度看,
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二、概率的性质
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性质 2.1 (非负性)设 A 为任一随机事件,则 0 P( A) 1. 性质 2.2 (规范性) P() 1, P() 0 .
性质 2.3 (有限可加性)如果事件 A1,A2,L , An 两两互不相容, 即对任意的 i, j 1, 2,L ,当 i j 时,均满足 Ai Aj ,则
于 p ,就称 p 为事件 A 的概率,记为 P( A) ,即 P(A) p .
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表 1.1 抛硬币实验
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实验者
实验数 n
德 摩根
蒲丰
K 皮尔逊 K 皮尔逊
2048 4040 12000 24000
正面向上
频数 k
1061 2048 6019 12012
正面向上
A.
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2.事件的相等
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如果事件 A 和事件 B 相互包含,即 A B ,且 B A ,
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