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1.3 条件概率与全概率公式

定义 设A,B为同一个随机试验中的两个随机事件 , 且P(B)>0, 则称
P ( AB ) P( A B) P( B)
为在事件B发生的条件下,事件A发生的条件概率.
条件概率 P(A|B)的样本空间

B
A
B
A
Sample space
Reduced sample space given event B
解 设“两颗骰子的点数之和在4和10”为事件A 总的基本事件数为
6 36
2
A
所包含的样本点为
1,1 , 1,2 , 2,1 , 5,6 , 6,5, 6,6
1 5 所以 P( A) 1 P( A) 1 6 6
已知P(A)=0.3,P(B)=0.6,试在下列两种
P( A) P( B | A) P( A) P( B | A)
定义完备事件组:
设 是试验E的样本空间,事件A1,A2,….,An是 样本空间的一个划分,满足: (1)A1∪A2 ∪…. ∪An= (2) A1,A2 ,…. ,An两两互不相容,则称事件 A1,A2 ,…. ,An组成样本空间 的一个完备事件组。
(3) P(B C | A) P(B | A) P(C | A) - P(BC| A)
计算条件概率P(A|B)的方法
1)用定义:P(A|B)= P(AB)/ P(B); 2)减缩样本空间:将 S减缩为S′= B,在B中 计算A的概率.
例 1 掷两颗骰子,记 B = “两颗骰子点数相等”, A = “两颗骰子点数之和为4”,求 P(A|B).
6 5 (2)P ( AB ) P( A) P( B A) 0.33 10 9 4 6 (3)P ( AB ) P ( A) P ( B A) 0.27 10 9
三、全概率公式

一个盒子中有6只白球、4只黑球,从中不放回 地每次任取1只,连取2次,求第二次取到白球 的概率 A={第一次取到白球} B={第二次取到白球} ,且AB与 AB
乘法公式的应用: 乘法公式主要用于求几个事件同时发生的概率. 例 一批零件100个,其中10个不合格品,从中一个一 个不返回取出,求第三次才取出不合格品的概率. 解:记 Ai=“第i次取出的是不合格品”, Bi=“第i次取出的是合格品”,依题意: P(B1B2A3) = P(B1)P(B2|B1)P(A3|B1B2) = (90/100)(89/99)(10/98)=0.0825 .
1 6 34803 6 6 6 5 3 4 3 3 0.7459 6 46656
1.3 条件概率与全概率公式
一、条件概率 Conditional Probability
抛掷一颗骰子,观察出现的点数 A={出现的点数是奇数}={1,3,5} B={出现的点数不超过3}={1,2,3}
P( AB)
P( A | B)
概率 P(A|B)与P(AB)的区别与联系
联系:事件A,B都发生了
区别: (1)在P(A|B)中,事件A,B发生有时间上的差异,
B先A后;在P(AB)中,事件A,B同时发生。
(2)样本空间不同,在P(A|B)中,事件B成为样本
空间;在P(AB)中,样本空间仍为
因而有

A( B C ) ( AB) ( AC )
A (BC) (A B)(A C)
摩根律
AB A B
A B A B
Venn图演示集合的关系与运算
古典概型的概率计算
确定试验的基本事件总数
设试验结果共有n个基本事件ω1,ω2,...,ωn , 而且这些事件的发生具有相同的可能性
A B
P( A B) P() 0
P( B A) P( B) P( A) 0.3
考察甲,乙两个城市6月逐日降雨情况。已 知甲城出现雨天的概率是0.3, 乙城出现雨天
的概率是0.4,
现雨天的概率.
甲乙两城至少有一个出现雨
天的概率为0.52, 试计算甲乙两城同一天出 解 设A表示“甲城下雨”,B表示“乙城下雨” 则
确定事件A包含的基本事件数
事件A由其中的m个基本事件组成
事件A包含的基本事件数 m P( A) 试验的基本事件总数 n
几何概型 Geometric Probability
将古典概型中的有限性推广到无限性,而保留等可
能性,就得到几何概型。
特点 有一个可度量的几何图形S 试验E看成在S中随机地投掷一点 事件A就是所投掷的点落在S中的可度量图形A中
情形下分别求出P(A-B)与P(B-A) (1) 事件A,B互不相容

(2) 事件A,B有包含关系
(1) 由于 AB , 因此 A B A, B A B
P( A B) P( A) 0.3 P( B A) P( B) 0.6
(2) 由已知条件和性质,推得必定有

因为 B=AB∪ AB
互不相容,所以
P( B) P( AB) P( AB)
P( A) P( B A) P( A) P( B A)
6 5 4 6 = 0.6 10 9 10 9
全概率公式
AB AB
A
B
A
P( B) P( AB AB) P( AB) P( AB)
3
可列可加性 : 设 A1 , A2 ,是两两互斥事件 ,则有
P Ai B P Ai B i 1 i 1
所以在第二节中证明的 性质对条件概率都成立.
例如:
(1) P( | A) 0
(2) P(B | A) 1 - P(B| A)
A 的几何度量 L( A) P( A) S的几何度量 L( S )
几何度量--------指长度、面积或体积
概率的公理 化定义
给定一个随机试验,Ω是它的样本空间,对于 任意一个事件A,赋予一个实数
P ( A下列三条公理, P ( A) 为事件A的概率.
二、乘法法则
P ( AB ) P ( A) P ( B A) P( B) P( A B)
推广
P( AB) P( B A) P( A) P( AB) P( A B) P( B)
P( ABC) P( A)P(B A) P(C | AB)
P( A1 A2 An ) P( A1 ) P( A2 A1 ) P( A3 ( A1 A2 )) P( An ( A1 A2 An 1 ))
一个盒子中有6只白球、4只黑球,从中不放回地 每次任取1只,连取2次,求 (1) 第一次取得白球的概 率; (2) 第一、第二次都取得白球的概率; (3) 第一次取 得黑球而第二次取得白球的概率.

设A表示第一次取得白球, B表示第二次取得白球, 则 6 (1) P ( A) 0.6 10
解: 样本空间 S ={(1,1),(1,2),„,(1,6), (2,1 )„,(2,6), „,(6,6)}, B ={(1,1),(2,2),(3,3),(4,4),(5,5),(6,6)}, A ={(1,3),(2,2),(3,1)}, A B ={(2,2)}. 于是 P(A|B)= P(AB)/ P(B)=(1/36)/(6/36)=1/6 .
另解:减缩样本空间 S′= B = {(1,1),(2,2),(3,3), (4,4),(5,5),(6,6)}, 而 B 中只有一个样本点(2,2)属于A, 所以 P(A|B)= 1/6 .
例2
设 100 件产品中有 70 件一等品,25 件二等品, 规定一、二等品为合格品.从中任取1 件,求 (1) 取得 一等品的概率;(2) 已知取得的是合格品,求它是一等 品的概率.
若 A B,则 P (B - A) = P(B) - P(A)
P( A ) 1 P( A)
P( A B C ) P( A) P( B) P(C ) P( AB) P( BC ) P( AC ) P( ABC )
投掷两颗骰子,试计算两颗骰子的点数之
和在4和10之间的概率(含4和10).
P(A)≥0 P(Ω)=1
可列可加性:
两两互不相容 时 P(A1 ∪A2 ∪…)=P(A1)+P(A2)+…
A1 , A2 ,
P() 0
P( Ai ) P( Ai), 各Ai,A j互不相容
i 1 i 1 n n
P( A B) P( A) P( B) P( AB)

设A表示取得一等品,B表示取得合格品,则
(1)因为100 件产品中有 70 件一等品,所以 70 P ( A) 0.7 100 因为95 件合格品中有 70 件一等品,所以 (2)方法1: 70 P( A B) 0.7368 95 方法2:
P( AB) 70 100 P( A B) 0.7368 P( B) 95 100
引例.一箱中混装有3个厂生产的同类产品,知: 1厂占有1/2,次品率为2%, 2厂占有1/4,次品率为2%, 3厂占有1/4,次品率为4%,
Ω
A1
A
任取1件,求取到次品的概率.
A3
A2
定理 设S是样本空间,事件组B1,B2, „,Bn为S
的一个划分,且P(Bi ) >0,A为一事件,则有
P(A) = P(A|B1) P(B1) +P(A|B2) P(B2) + „ +P(A|Bn) P(Bn) ,并且称此式为全概率公式. 证明:由 A = A S = A (B1∪B2 ∪ „ ∪Bn ) = AB1∪AB2 ∪ „ ∪ABn ,B 由假设进而得到
1
A
S Bn
B2 P(A) = P(AB1)+P(AB2)+„ +P(ABn )=
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