第1章 事件与概率
(完整版)概率论第一章随机事件与概率

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》第1章 事件与概率

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5. 试用A、B、C 表示下列事件: 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; AC BC AB
第一章 事件与概率
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在随后的200多年里,概率论不仅在理论上获得了一定 发展,而且在人口统计、保险业、误差理论、天文学等自 然科学中得到了应用.在这一时期,对概率论在理论和应用 方 面 作 出 重 要 贡 献 的 数 学 家 有 雅 格 布 · 努 利 (Jakob 伯 Bernoullii),丹尼尔· 伯努利(Daniel Bernoullii), 棣莫弗(De Moivre), 拉 普 拉 斯 (pace), 欧 拉 (L.Euler), 贝 叶 斯 (T.Bayes), 蒲 丰 (G.Buffon), 高 斯 (F.Gauss), 泊 松 (S.Poisson),布尼亚可夫斯基 (V.Bunjakovskii),切比雪夫 (Chebyshev), 马 尔 可 夫 (A.Markov), 李 雅 普 诺 夫 (A.Lyapunov)等. 尽管18,19世纪,概率论在理论和应用方面得到了很多 成果,但与其它数学分支比较,概率论的发展是缓慢的.甚 至直到20世纪以前概率论还未进入主流数学.其基本原因 是概率论缺乏严密的逻辑基础.
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凯恩斯主张把任何命题都看作事件,例如“明天将下 雨”,“土星上有生命”等等都是事件,人们对这些事件的 可信程度就是概率,而与随机试验无关,通常称为 主观概 率. 米泽斯定义事件的概率为该事件出现的频率的极限, 而作为公理就必须把这一极限的存在作为第一条公理,通 常称为客观概率.
第一章 随机事件和概率

第一章 随机事件和概率第一节 基本概念1、概念网络图⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-+→⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧Ω→贝努利概型贝叶斯公式/)(独立性全概公式和乘法公式条件概率减法加法五大公式几何概型古典概型随机事件样本空间基本事件随机试验BC C B C B C B A P A E ω2、重要公式和结论1. 设31)(=A P ,21)(=B P ,试就以下三种情况分别求)(A B P : (1)Φ=AB , (2)B A ⊂, (3)81)(=AB P . 解:(1)21)()()()(=-=-=AB P B P AB B P A B P ; (2)61)()()()(=-=-=A P B P A B P A B P ; (3)838121)()()()(=-=-=-=AB P B P AB B P A B P 。
2. 已知41)()()(===C P B P A P ,161)()(==BC P AC P ,0)(=AB P 求事件C B A ,,全不发生的概率。
解:()()1()P ABC P A B C P A B C =++=-++[]1()()()()()()()P A P B P C P AB P AC P BC P ABC =-++---+11111310044416168⎡⎤=-++---+=⎢⎥⎣⎦ 3. 为了防止意外,在矿内同时装有两种报警系统I 和II 。
两种报警系统单独使用时,系统I 和II 有效的概率分别0.92和0.93,在系统I 失灵的条件下,系统II 仍有效的概率为0.85,求(1) 两种报警系统I 和II 都有效的概率;(2) 系统II 失灵而系统I 有效的概率;(3) 在系统II 失灵的条件下,系统I 仍有效的概率。
解:令=A “系统(Ⅰ)有效” ,=B “系统(Ⅱ)有效” 则85.0)|(,93.0)(,92.0)(===A B P B P A P(1))()()()(B A P B P B A B P AB P -=-=862.085.0)92.01(93.0)|()()(=⨯--=-=A B P A P B P (2)058.0862.092.0)()()()(=-=-=-=AB P A P AB A P A B P(3)8286.093.01058.0)()()|(=-== B P B A P B A P 4. 一大批产品的优质品率为30%,每次任取1件,连续抽取5次,计算下列事件的概率:(1)取到的5件产品中恰有2件是优质品;(2) 在取到的5件产品中已发现有1件是优质品,这5件中恰有2件是优质品。
经典概率论与数理统计第1章随机事件与概率

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第二节
1、频率
概率的定义及其确定方法
定义1: 在相同条件下,进行了n次试验.若随机事件A在
这n次试验中发生了k次,则比值
实验中发生的频率,记为 频率具有下列性质: (1)对于任一事件A,有
称为事件A在n次
n n P Ai P Ai i 1 i 1
推论:
PA 1 P A
例1.2.7 一袋中装有N-1个黑球及1只白球,每次从 袋中摸出一球,并换入一只黑球,如此延续下去,问 第k次摸球摸到黑球的概率是多大?
解:令A={第k次摸球摸到黑球}。 则 A ={第k次摸到白球}。
确定性现象
不确定性现象
相同条件下大量重复试验中呈现规律性的现象称之为 随机现象或偶然现象,这种规律性称为统计规律性。 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,把满足以下条件的试验称为 随机试验. (1)试验在相同条件下是可重复的; (2)试验的全部可能结果不止一个,且都是事先可 以知道的; (3)每一次试验都会出现上述可能结果中的某一个 结果,至于是哪一个结果则事前无法预知。
解:(1)记Ai={第i封信配对},i=1,2,…
S1 P ( Ai ) 1 n i 1 S 2 P ( Ai A j ) n(n 1) 1 2! 1 i j n 于是,由加法定理,得 n n P ( A) P ( Ai ) P ( Ai ) P ( Ai A j )
P( Ai Aj Ak ) (1)n1 P( A1 A2 An ).
下赌注问题:17世纪未,法国的 Chevalies Demere在赌博中 感觉到,如果上抛一对骰子25次,则把赌注押到“ 至少出现一次 双六”比把赌注押到“完全不出现双六”更有利,但他本人找不 出原因,请计算该两事件的概率。 上抛一对骰子25次,
第1章 概率论的基本概念.

注意事项
可能结果——样本点——基本事件
(1) (2)在概率论中常用一个长方形来 (3) 由中的单个元素组成的子集称为基本事件,常用表示. 判定一个事件是否发生的标准是看它所包含的样本点是否 表示概率空间,用椭圆或者其它的 A 出现 ① .事件发生当且仅当该事件包含的某个样本点出现 样本空间的最大子集称为必然事件,常用 表示; . ● 1 几何图形来表示事件.这类图形被称 ● ② 样本空间的最小子集称为不可能事件,常用 表示 .2 为维恩(Venn)图,又叫文氏图.
例1.1.2 一天内进入某商场的人数的样本空间为 ={0,1, 2, …}. 例1.1.3 电视机寿命的样本空间为 ={t|t0} . 在以后的数学处理上,我们往往把有限个或可列个 样本点的情况归为一类,称为离散样本空间;而将不可 列无限个样本点的情况归为另一类,称为连续样本空间.
随机事件 (random event) 随机试验的某些子集称为随机事件, 简称事件.它在随机试验中可能出现也可能不出现,而在大量重复试 验中具有某种规律性. 常用符号 (1)大写的英文字母:A,B,C. (2)大写的英文字母加下标:A1, A2, A3, … .
例1.1.7 设A, B, C是某个随机现象的三个事件,则 (1)事件“A与B发生,C不发生”:ABC (2)事件“A, B, C中至少有一个发生”:A B C (3)事件“A, B, C中至少有两个发生”:AB AC BC
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\:抛一枚硬币,观察正面〃、反面卩出现的情况;£:将一枚硬币抛掷两次,观察正面〃、反面7出现的情况;£:将一枚硬币抛掷两次,观察正面〃出现的次数;£.:投掷一颗骰子,观察它出现的点数;£:记录某超市一天内进入的顾客人数;&: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£的所有可能结果的集合称为£的样本空间,记作0。
样本空间的元素,即£的每个结果,称为样本点,一般用e表示,可记C = {e}。
上面试验对应的样本空间:n, ={w,T};D.2={HH、HT、TH、TT};o, ={0,1,2};也={123,4,5,6};={0,1234 …};o6 = {/|/>o}o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£样本空间。
事件与概率

4) 必然事件与不可能事件
包括试验的全部样本点,每次试验每次都发生, 因此称为必然事件。 -不包括任何样本点,每次试验都不发生, 因而称为不可能事件。
12
3. 事件间的关系和运算
1) 包含关系:若事件A发生导致事件B发生,则称A 包含于B或事件B包含事件A,记为 A B 。
A 2) 和事件: B { | A, 或 B} ,称为A与B的和 事件,当且仅当A,B中至少有一个发生时,事件发 生。
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例:(会面问题)两人约定在7点到8点之间在某处会面, 先到者等候20分钟然后离去。求两人能会面的概率。
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2. 随机事件
1) 样本点:组成样本空间的元素,即实验的一个可能 , 故样本空间={}. 出现的结果,又称基本事件,记为
2) 3) 随机事件=的子集,即部分样本点的集合,若事件中至少 一个样本点发生时,称这一事件发生或出现。 随机事件举例
1 4={1,2,3,4,5,6}
A={1,2,3}, B {4,5,6}
p(A)= a!(b-1)! b = (a+b)! (a+b) a!b!
两种不同的解法答案相同。 注 (1)两种解法不同就在于选取的样本空间不同; (2)本例结果与k无关; (3)利用摸球阐述了“抽签与顺序无关”的道理。
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例:口袋里有a只白球和b只黑球,我们采用取后放回和取后 不放回两种方式从袋中取n个球,问恰有k个黑球的概率各为 多少?
3
2. 随机试验(简称试验,记E) 1) 试验:对自然现象的观察+科学试验; 2) 随机试验的三个特点: 试验能在相同的条件下重复进行 每次试验的可能结果不止一个,且能明确试验 的所有可能结果; 每次试验之前不能确定哪一个结果会出现; 3) 检查一个实验是否是随机试验可查三点是否满足。
第1章随机事件与概率

§2 样本空间、随机事件
§2 样本空间、随机事件
z 把随机试验的所有可能结果组成的集合称为该试 验的样本空间,记为 S .
z 样本空间的元素,即随机试验每一个可能发生的 结果,称为样本点,常用 e 表示.
试验的目的
S e1
随机试验
e2
分别记作e1和e2
于是 S = {e1, e2}
备注
将一枚硬币连抛三次,试验的目的分别是: z 观察正面H,反面T出现的情况,则
5
1
0.2
24 0.48 251 0.502
6
2
0.4
18 0.36 262 0.524
7
4
0.8
27 0.54 258 0.516
波动较大
n=5 n=50 n=500
0.5
f5(A)
波动最小 f50(A)
f500(A)
表明:随着n的增加,事件的频率将呈现出稳定性,稳定于0.5
历史上的掷硬币试验
试验者
推论3:若 A ⊂ B ,则必有 P(B − A) = P(B) − P( A) ,且 P( A) ≤ P(B) .
概率的性质
性质1:非负性 对任意事件 A,必有 P( A) ≥ 0. 性质2:规范性 对必然事件 S,必有 P(S ) = 1. 性质3:可列可加性 若 A1, A2 ,L 是两两互不相容的事件, 则有 P( A1 U A2 UL) = P( A1 ) + P( A2 ) + L
1977 1978 1979 1980 1981 1982
6年总计
3670 4250 4055 5844 6344 7231 31394
新生儿分类数
男孩数 m1
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第1章事件与概率1.1 内容框图随机事件事件的概率事件的独立性各种定义计算公式独立试验序列1.2 基本要求(1)了解随机事件的定义。
(2)掌握事件的关系和运算。
(3)熟练掌握古典概率。
(4)掌握条件概率的定义、概率的乘法公式。
(5)熟练掌握全概率公式和贝叶斯公式。
(6)掌握事件的独立性,以及独立重复试验序列。
1.3 内容概要1)随机试验与随机事件(1)随机试验作为概率论研究的对象具有如下三个特点:重复性:试验可以在相同的条件下重复进行;已知性:每次试验所有可能出现的结果是已知的;不确定性:每次试验在试验结束之前,具体出现哪一个结果是不确定的。
(2)随机试验的每一个可能结果均称为随机事件,是样本空间的一个子集。
一般用大写的英文字母A、B、C…表示。
特别地,每次试验中一定会发生的事件称为必然事件,记为Ω。
每次试验中一定不会发生的事件称为不可能事件,记为∅。
2)事件的关系和运算(1)事件A与B的和:∆+==A B A BU{A与B至少有一个发生}(2)事件A与B的积:∆==AB A BI{A与B同时发生}(3)事件A与B的差:∆-==A B AB{A发生而B不发生}(4)包含关系:若事件A发生必导致事件B发生,称事件B包含事件A,记为.⊂A B(5)相等关系:若⊂A B 且⊂B A ,则称A 与B 相等,记为.=A B(6)互不相容(互斥):若事件A 与B 不可能同时发生,即=∅AB ,则称A 与B 互不相容。
(7)互相对立(互逆):若A 与B 同时满足:,Ω+==∅A B AB ,则称A 与B 互相对立,B 为A 的对立事件,记为=B A 。
3)古典概率与几何概率(1)古典概型具有两个特征:有限性:样本点的个数为有限个;等可能性:每个样本点发生的可能性相等。
在古典概型中,事件A 的概率为(2)几何概型具有两个特征:①试验的结果是无限且不可列的; ②每个结果发生的可能性是均匀的。
在几何概型中,事件A 的概率为 ()Ω=AM P A M 其中ΩA M M 与分别为事件A 与样本空间Ω的几何度量。
4)概率的性质与运算公式(1)0()1,()1,()0Ω≤≤=∅=P A P P 。
(2)有限可加性:若12,,,n A A A L 互不相容,则11()==⎛⎫= ⎪⎝⎭∑∑n ni i i i P A P A(3)()1()=-P A P A 。
(4)()()()()-==-P A B P AB P A P AB特别地,当⊂B A 时,有()()()-=-P A B P A P B(5)加法公式: 对任意事件A 、B 、C ,有()()()()+=+-P A B P A P B P AB()()()()()()()()++=++---+P A B C P A P B P C P AB P BC P AC P ABC (6)条件概率:当()0>P B 时,()(|)()=P AB P A B P B (7)乘法公式:对任意两个事件A 、B ,当()0,()0>>P A P B 时有 ()()(|)()(|)==P AB P A P B A P B P A B(8)全概率公式:设事件组12,,,n B B B L 互不相容,且()0>i P B ,事件1==⊂∑i ni i A B ,则有1()()(|)==∑ni i i P A P B P A B(9)贝叶斯公式:设事件组12,,,n B B B L 互不相容,且()0>i P B ,事件1==⊂∑i ni i A B ,则有A 包含的样本点数样本点总数 ()=P A1()(|)()(1,2,)()(|)===∑k k k niii P B P A B P B k P B P A B L5)事件的独立性(1)定义:①对事件A 与B ,若()()()=P AB P A P B ,则称A 与B 相互独立。
②对n 个事件12,,,n A A A L ,如果其中任意(2)≤≤m m n 个事件12,,,mi i i A A A L 都有1212(,,,)()()()=mmi i i i i i P A A A P A P A P A L L ,则称12,,,n A A A L 相互独立。
(2)性质:①当()0>P A 时,事件A 与B 相互独立()(|)⇔=P B P B A 。
特别地,必然事件Ω及不可能事件∅与任一事件A 都是相互独立的。
②若事件A 与B 相互独立,则A 与B ,A 与B ,A 与B 也相互独立。
③若事件12,,,n A A A L 相互独立,则其中任意(2)≤≤m m n 个事件仍相互独立。
6)独立试验序列(n 重贝努利试验)(1)独立试验序列(n 重贝努利试验)满足三个条件: ①每次试验只有两个结果:A 与A ;②各次试验中,概率()(01)=<<P A p p 保持不变;③各次试验的结果相互独立。
(2)性质:若在n 重贝努利试验中,事件A 发生的概率为(01)<<p p ,则在n 次试验中事件A 恰好发生k 次的概率为()(0,1,2,,;1)-===-k k n kn n P k C p qk n q p L 其中1.4 自测题一一、判断题(对用“+”,错用“-”)1.设A ,B 是两个事件,则事件A 与B 都不发生可表示成AB 。
( )2.设A ,B 是两个事件,则事件A 发生而事件B 不发生可表示为A AB -。
( )3.从编号为1到10的十张卡片中任取一张,若以A 表示卡片编号是奇数,B 表示卡片编号小于5,则A B U 表示取到的卡片编号是6,8或10. ( )4.设A ,B 是两个事件,若B A ⊂,则A B =∅U 。
( )5.设A ,B 是两个事件,则A B A B -⊆+。
( )6.设A ,B 是两个事件,则AB BA A B AB +=+-。
( )7. 如果事件A 与B 是对立事件,则A 与B 必互不相容。
( )8.概率为零的事件必为不可能事件。
9. 设A ,B 是任意两个事件,则必有()()()P A B P A P B -=-。
( ) 10. 如果事件A 与B 互不相容,且()0P A >,则(|)0P B A =。
( ) 11. 如果事件A 与B 相互独立,则A 与B 必互不相容。
( )12. 如果事件A 与B 互不相容,则A 与B 也互不相容。
( ) 13. 如果事件A 与B 相互独立,则A 与B 也相互独立。
( )14. 袋中有大小相同的2个白球和4个黑球,现随机地将球从袋中逐一摸出,则第1次摸出白球的概率必大于第3次摸出白球的概率。
( )15.两个箱子,第一个箱子中有4个黑球,2个白球,第二个箱子中有3个黑球,3个白球。
现随机取一个箱子,再从这个箱子中取一个球,若已知取出的是白球,则此球是从第二个箱子中取出的可能性大。
( )二、填空题:1.从10位同学中随机抽取3人担任不同职务,问共有______种取法,从10位同 学中随机派3人 参加会议,共有______种取法。
2. 某射手向目标射击3次,记i A =“第i 次命中目标”(i = 1,2,3),则“前两次至少有一次未命中目标”可表示为_________。
3. 概率的统计定义为_________________, 古典概率公式P(A)= ____________。
4. 袋中有4个黑球,3个白球,大小、形状相同;一次随机摸出4个球,其中恰有3个白球的概率为______。
5.从一副52张的扑克牌中,随机地抽取5张,则其中至少有一张A 的概率为___.6. 设A ,B 都是随机事件,若B A ⊂,且()0.8P A =,()0.4P B =,则(|)P B A = ________。
7. 将(),(),(),()()P A P A B P AB P A P B ++按从小到大排列成为_________________.8. 已知P (A )=0.5, P (B )=0.6, P (B | A ) =0.8 则P (A +B ) =________。
9.设A 、B 为随机事件,()0.7,()0.3,P A P A B =-=则 ()___P A B +=。
10. 已知P (A )=0.4, P (A +B )=0.7, 那么, 当A 、B 互不相容时,P (B )= ____;当A 、B 互相独立时,P (B )= _______。
11.甲、乙两厂生产的电池放在一起,已知其中有75%是甲厂生产,有25%是乙厂 生产的。
甲厂电池的次品率为0.02,乙厂电池的次品率为0.04。
现从中任意取出 的一个电池,则它是次品的概率为_______。
12.设盒子中有10个木质球,6个玻璃球,玻璃球有2个为红色,4个为蓝色;木 质球有3个为红色,7个为蓝色。
现从盒中任取一球,用A 表示“取到蓝色球”, B 表示“取到玻璃球”,则(|)P B A =________。
13. 独立掷10枚均匀硬币,恰好出现一次正面的概率为______。
14.甲、乙两人独立地对同一目标各射击一次,其命中率分别为0.7和0.5。
现已 知目标被命中,则它是乙射中的概率为________。
15.如图线路中元件A 、B 、C 能正常工作的概率均为12,且各元件独立工作,则线路能正常工作的概率为___________.三、选择题:1. 在含有正品和次品的甲,乙产品中各抽取一件产品检验,记事件A ={抽到甲产品是正品且乙产品是次品},则事件A 的对立事件A 表示( )。
(A) {抽到甲产品是次品且乙产品是正品}; (B){抽到甲,乙产品都是次品}; (C) {抽到甲产品是次品或乙产品是正品}; (D){抽到甲,乙产品都是正品}. 2.打靶3发,事件i A 表示“击中i 发”(0,1,2,3i =),则事件123A A A ++表示( )。
(A )全部击中;(B )至少击中一发;(C )击中3发;(D )至多击中3发. 3.对任意二事件,A B ,与A B B +=不等价的是( )。
(A);(B);(C);(D).A B B A AB AB ⊂⊂=∅=∅4.将6本不同的外文书,4本不同的中文书,任意放入书架,则4本中文书放在一起的概率为( )。
(A )4!7!10!; (B )710; (C ) 4!6!10!; (D ) 410.5. 向单位圆221x y +<内随机地投下3点,则这3点恰有2点落在第一象限内的概率为( )。
(A )161; (B )643; (C )649; (D )41.6.n 张奖券中有m 张是有奖的,现有k 个人购买,每人一张,其中至少有一个人中奖的概率为( )。