1第一章概率论基本概念

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概率与统计课件(一)概率论的基本概念

概率与统计课件(一)概率论的基本概念

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0
A B
表示事件A与事件B中至少有一个事件发生,称此事
件为事件A与事件B的和(并)事件,或记为A+B. 事件A1,A2,…An 的和记为 ,或A1 ∪ A2 ∪ … ∪ An
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表示事件A与事件B同时发生, 称为事件A与事件B的 积(交)事件,记为AB。积事件AB是由A与B的公共
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例1.27 一张英语试卷,有10道选择填空题,每题有4 个选择答案,且其中只有一个是正确答案.某同学投机 取巧,随意填空,试问他至少填对6道的概率是多大?
解 设B=“他至少填对6道”.每答一道题有两个可能的 结果:A=“答对”及 =“答错”,P(A)=1/4,故 作10道题就是10重贝努里试验,n=10,所求概率为
定义1.2: 设事件A在n次重复试验中发生了k次, n很大时, 频率 稳定在某一数值p的附近波动,而随着试验次数 n的增加,波动的幅度越来越小,则称p为事件A发生的 概率,记为 P ( A) p
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2、概率的公理化定义
定义1.3
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概率的性质:
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解 设A1,A2,A3表示产品来自甲、乙、丙三个车间, B表示产品为“次品”的事件,易知A1,A2,A3是样本 空间Ω的一个划分,且有 P(A1)=0.45,P(A2)=0.35,P(A3)=0.2, P(B|A1)=0.04,P(B|A2)=0.02,P(B|A3)=0.05.
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第三节 条件概率、全概率公式
1、条件概率的定义
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• 考察有两个小孩的家庭,其样本空间为{bb,bg,gb,gg} • (1)事件A=“家中至少有一个女孩“发生的概率? • (2)若已知事件B=“家中至少有一个男孩”,再求事 件A发生的概率? •

第1章 概率论的基本概念

第1章 概率论的基本概念

试验者
德•摩根 蒲 丰 K•皮尔逊 K•皮尔逊 维 尼
n
2048 4040 12000 24000 30000
nH
1061 2048 60199 12012 14994
fn(H)
0.5181 0.5069 0.5016 0.5005 0.4998
nA 频率 f n ( A) 具有如下基本性质: n
统计概率的性质
1. 非负性:对每个事件A有 1 P ( A) 0; 2. 规范性:对必然事件S有 P ( S ) 1;
3. 有限可加性:设A1,A2,…An是两两互不相容事件 则 P( A1 A2 ... An ) P( A1 ) P( A2 ) ... P( An )


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 )
分配律 ( A B) C ( A C ) ( B C )
A ( B C ) ( A B) ( A C )
其结果可能为:
正品、次品。
其结果可能为: 红、黄、绿。
实例6 “出生的婴儿可能是男,也可能是 女”。
实例7 “明天的天气可能是晴 , 也可能是多云 或雨 ”。
在我们所生活的世界上, 充满了不确定性
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?
1. 试验(Experiment):包括各种各样的科学实 验,也包括对客观事物的“观察”、“测量”等。 2. 随机试验(E,Random experiment):具有以 下三个特征的试验: (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。

1-2(概率的定义、古典概率)

1-2(概率的定义、古典概率)

P( AB) P( A) P( B) P( A B)
P( A) P( B) 1 0.3 —— 最小值
最小值在 P( A B) 1 时取得
P( AB) P( A) 0.6
—— 最大值
最大值在 P( A B) P( B) 时取得
三.几何概率
早在概率论发展初期,人们就认识到, 只考虑有限个等可能样本点的古典方法是不 够的. 把等可能推广到无限个样本点场合,人们 引入了几何概型. 由此形成了确定概率的另 一方法——几何方法.
P( AB ) P( A) P( AB) 0.7 0.1 0.6 (2) P( A B) P( A) P( B) P( AB) 0.8
(1)
(3) P( A B) P( A B) 0.2
例2 设A , B满足 P ( A ) = 0.6, P ( B ) = 0.7, 在 何条件下, P(AB) 取得最大(小)值?最大(小) 值是多少? 解 P( A B) P( A) P( B) P( AB)
P ( Ai ) P ( Ai )
i 1 i 1 n n 1 i j n
P( A A )
i j
1 i j k n
P( A A A )
i j k
„ ( 1)
n1
P ( A1 A2 „ An )
例1 小王参加“智力大冲浪”游戏, 他能 答出甲、乙二类问题的概率分别为0.7和0.2, 两类问题都能答出的概率为0.1. 求小王 (1) 答出甲类而答不出乙类问题的概率 (2) 至少有一类问题能答出的概率 (3) 两类问题都答不出的概率 解 事件A , B分别表示“能答出甲,乙类问题”

伊藤清概率论第一章

伊藤清概率论第一章

例如,由 R 的全体区间构成的族所生成的完全加法族为 Borel
集合族.再如,端点为有理数的全体区间构成的族也生成同一
个 Borel 集合族.R 上的完全加法族有很多种,但是 Borel 集合
族是最有用的一个.
将空间 Ω 与其子集构成的一个完全加法族 F 结合来考虑
时,所产生的序偶 (Ω, F ) 称为可测空间. 然而,当 Ω = R 时,通
4 第 1 章 概率论的基本概念
的测度 P ,称为 (Ω, F ) 上的概率测度. 对于 E ∈ F ,称 P (E) 为 E 的概率或 E 的P -测度.
将 Ω, F , P 一起考虑时,所产生的序偶 (Ω, F , P ) 称为概 率空间.
§2 概率空间的实际意义
针对想理解后面出现的定理含义的读者,这里有必要对前 一节定义的抽象概率空间在实际随机现象研究中的应用加以说 明,仅对推理感兴趣的读者另当别论.
k=1
3◦ 属于 F 的集合的余集也属于 F ,即若 E ∈ F ,则
2 第 1 章 概率论的基本概念
Ω−E ∈ F.
利用这三个条件,我们可以推出下列结论.
4◦ 空集 (今后用 ∅ 表示) 也属于 F .事实上,在 3◦ 中取
E = Ω 即可.

5◦ 如果 E1, E2, E3, · · · ∈ F , 则 Ek ∈ F .
这个等式称为有限可加性. 以此类推,仅依靠形式的推理是不能导出完全可加性的. 将
概率的完全可加性作为基础来假设,是数学上的理想化模式. 你 渐渐地便能理解这种理想化不是与实际相悖的,反而是与其一 致的.
综合以上三个步骤的分析便获得概率空间 (Ω, F , P ).
§3 概率测度的简单性质

第1章 概率论的基本概念.

第1章 概率论的基本概念.
, B不可能同时发生 概率论表述:事件 A .. A不能都不发生, 概率论表述:事件 A 不发生 . 事件 A 和 概率论表述:事件 A 发生,而事件 B 发生 . , , 概率论表述:事件 概率论表述:事件 概率论表述:事件 A A A , B B B 相等意味着它们是同一个集合 中至少有一个发生 同时发生 . . 概率论表述:事件A发生必然导致事件B发生. 也不能都发生,只能恰好发生其中一个.
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

第1章 概率论的基本概念

第1章 概率论的基本概念

确定概率的常用方法有: (1)频率方法(统计方法) (2)古典方法 (3)几何方法 (4)公理化方法 (5)主观方法
古典概率
(1) 古典概率的假想世界是不存在的 .对于那些极其罕见的, 定义 1.2.5 如果试验满足下面两个特征,则称其 但并非不可能发生的事情,古典概率不予考虑.如硬币落地后 为古典概型(或有限等可能概型): 恰好站立,一次课堂讨论时突然着火等. (1 )有限性:样本点的个数有限; (2) 古典概率还假定周围世界对事件的干扰是均等的 .而在 (2)等可能性:每个样本点发生的可能性相同 . 实际生活中无次序的、靠不住的因素是经常存在的 .
(3) 如果AiAj= (1 i < j k),则
fn(A1∪A2∪ … ∪Ak ) = fn(A1 ) +fn(A2 ) + … +fn(Ak 着事件在一次试验中发生的可能性就 大,反之亦然. 人们长期的实践表明:随着试验重复次数n的增加, 频率fn(A)会稳定在某一常数a附近,我们称这个常数为频 率的稳定值.这个稳定值就是我们所说的(统计)概率.
互不相容与对立区别 随机事件间的关系与运算
(1)事件A与事件B对立 AB= , A∪B= . (2)事件 A与事件B互不相容 AB= . 关系 运算 包含 相等 互不相容 并 交 差 补
如果属于A的样本点一定 由在 中而不在事件 A 中的样本点 , B没有相同的样本点, 如果事件 A 由事件 如果 A A 与事件 B ,且 A B 中所共有的样本 B,那么 A=B. A中而不在事件B中的样 中所有的样本点 由在事件 属于B,则称 A 包含于 B , BB.B 组成的新事件,也叫 A的对立 B A A A 则称互不相容 . 记作 A ∩ B= . 点组成的新事件 即B包含 A=B A B, A B A. . 组成的新事件 .记作 A记作 ∪ B.BA 本点组成的新事件 .记作 A-B. 或 A. 记作 B. .

1概率论的基本概念

1概率论的基本概念
试验E5:记录电话台(某固定)一分钟内接到的呼叫次数. S5={0,1,2,…} 试验E6:在一批灯泡中任意抽取一只, 测试其寿命. S6={t | t≥0} (t表示灯泡的寿命)
[注样本空间是相对于某个随机试验而言,而其元 ]
素取决于试验的内容和目的.
二、随机事件
1.随机事件: 试验E的样本空间S的子集. 简称事件. 通常用字母A,B,C表示.
A的对立事件记作 A .
ASA
B A
A
[注]
(1) 事件之间的关系可用文氏图表示; (2) 对于任意事件A,显然
AA , A
A S,
A S A, A A
(3) 基本事件都是互不相容的; A与B-A也是互不相容的. (4) B A B A B AB
B
A
A U B A U ( B A )
S1={H, T}(H表示出现正面, T表示出现反面)
试验E2:将一枚硬币抛掷三次,观察正面H、反面T出现的情况.
S2= {HHH,HHT,HTH,THH, HTT,THT,TTH,TTT}
试验E3:将一枚硬币抛掷三次,观察反面出现的次数. S3={0,1,2,3} 试验E4:抛掷一枚骰子, 观察出现的点数. S4={1,2,3,4,5,6}
第一章 概率论的基本概念
§1.1 §1.2 §1.3 §1.4 §1.5 §1.6 随机试验 样本空间、随机事件 频率与概率 等可能概型(古典概型) 条件概率 独立性
第一章 概率论的基本概念
引言:概率论是研究什么的?
研究和揭示随机现象的统计 在一定条件下必然发生的现象 确定现象 规律性的数学学科 例:向空中抛一物体必然落向地面; 水加热到100℃必然沸腾; 异性电荷相吸引; 放射性元素发生蜕变; … … 例:抛一枚硬币,结果可能正(反)面朝上; 向同一目标射击,各次弹着点都不相同; 某地区的日平均气温; 掷一颗骰子,可能出现的点数;… …

第一章 概率论的基本概念

第一章 概率论的基本概念

• 答案:赢了4局的拿这个钱的3/4,赢了3局的 拿这个钱的1/4。
• 假定他们俩再赌一局,或者A赢,或者B赢。 若是A赢满了5局,钱应该全归他;A如果输了, 即A、B各赢4局,这个钱应该对半分。现在, A赢、输的可能性都是1/2,所以,他拿的钱 应该是(1/2)×1+(1/2)×(1/2)= 3/4,当然,B就应该得1/4。
24
0.4614
• “分赌本”问题 两个人决定赌若干局,事先约 定谁先赢得5局便算赢家。如果在一个人赢4 局,另一人赢3局时因故终止赌博,应如何分 赌本?是不是把钱分成7份,赢了4局的就拿4 份,赢了3局的就拿3份呢?或者,因为最早 说的是满5局,而谁也没达到,所以就一人分 一半呢?
• 法国数学家帕斯卡接受了这个问题,并与另一 位法国数学家费尔马进行讨论,后来荷兰科学 家惠更斯也参与了研究,并把解法写入了《论 赌博中的计算》(1657年)。
(5,1),(5,2),(5,3),(5,4),(5,6) (6,1),(6,2),(6,3),(6,4),(6,5)
事件间的关系
包含:A B或B A,称事件B包含事件A,即事
件A发生必然导致事件B发生。
相等: A B且B A,即A B,称事件A与事件B
相等。
n
和: A,B表示A、B二事件中至少有一个发生;k1 Ak
ABC ABC ABC
6) 这三个事件至少发生一个可以表示为:
A B C或
ABC ABC ABC ABC ABC ABC ABC
练习 证明下列等式:
1A B A B A 2A B B A AB AB 3B A AB AB
解 1 A B A B A B A A
证明(3):由于A1,A2 ,… ,Ak是两两互不相 容,在n次试验中A1∪A2∪…∪Ak的频数
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9、10 个球中只有 1 个为红球,不放回地取球,每次 1 个,则第 5 次才取得红球的 概率 为 。
10、将一骰子独立地抛掷 2 次,以 X 和 Y 分别表示先后掷出的点数, A X Y 10
B X Y ,则 P( B | A)
。 。 , P( AB) 。 。 。

A B与C

A B与C

AB 与 C
④ AC 与 C ) ④
BA
18、对于两事件 A, B ,与 A B B 不等价的是( ①
AB
பைடு நூலகம்

AB

A B
19、对于概率不为零且互不相容的两事件 A, B ,则下列结论正确的是( ① A 与 B 互不相容 三、计算题 ② A 与 B 相容 ③ P( AB) P( A) P( B) ④ P( A B) P( A)
③ A 与 B 恰有一个发生
④ A 与 B 不同时发生
11、每次试验失败的概率为 p(0 p 1) ,则在 3 次重复试验中至少成功一次的概率 为( ) ② (1 p) 3 ③1 p 3 ④ C31 (1 p) p 2
① 3(1 p)
12、10 个球中有 3 个红球 7 个绿球,随机地分给 10 个小朋友,每人一球,则最后 三个分到球的小朋友中恰有一个得到红球的概率为( ① C31 ( 3 )
10、一批产品的次品率为 0.1,现任取 3 个产品,问 3 个产品中有几个次品的概率 的可能性最大。 11、 有 5 个除颜色外完全相同的球, 其中三个白色, 两个红色。 从中任取两个, ( 1) 求这两个球颜色相同的概率; (2)两球中至少有一红球的概率。 12、设 A, B 是两个事件,用文字表示下列事件: A B , A B, AB, A B 。 13、从 1~100 这 100 个自然数中任取 1 个,求(1)取到奇数的概率; (2)取到的 数能被 3 整除的概率; (3)取到的数能被 6 整除的偶数。 14、对次品率为 5%的某箱灯泡进行检查,检查时,从中任取一个,如果是次品, 就认为这箱灯泡不合格而拒绝接受,如果是合格品就再取一个进行检查,检查过 的产品不放回,如此进行五次。如果 5 个灯泡都是合格品,则认为这箱灯泡合格 而接受,已知每箱灯泡有 100 个,求这箱灯泡被接受的概率。 15、某人有 5 把形状近似的钥匙,其中只有 1 把能打开他办公室的门,如果他一 把一把地用钥匙试着开门,试过的钥匙放在一边,求(1)他试了 3 次才能打开他 办公室的门的概率; (2)他试了 5 次才能打开他办公室的门的概率 16、10 个塑料球中有 3 个黑色,7 个白色,今从中任取 2 个,求已知其中一个是 黑色的条件下,另一个也是黑色的概率。 17、装有 10 个白球,5 个黑球的罐中丢失一球,但不知是什么颜色。为了猜测丢 失的球是什么颜色,随机地从罐中摸出两个球,结果都是白色球,问丢失的球是 黑色球的概率。 18、 设有三只外形完全相同的盒子,Ⅰ号盒中装有 14 个黑球,6 个白球;Ⅱ号
。 。
18、设 P( A) 1 , P( B) 1 , P( A B) 1 ,则 P( A B )
3 4 2

19、假设一批产品中一、二、三等品各占 60%,30%,10%。从中随机取一件,结 果不是三等品,则为一等品的概率为 20、将 n 个球随机地放入 n 个盒子中,则至少有一个盒子空的概率为 。

1、某工厂生产的一批产品共有 100 个,其中有 5 个次品。从中取 30 个进行检查, 求次品数不多于 1 个的概率。 2、某人有 5 把形状近似的钥匙,其中有 2 把可以打开房门,每次抽取 1 把试开房 门,求第三次才打开房门的概率。 3、某种灯泡使用 1000 小时以上的概率为 0.2,求 3 个灯泡在使用 1000 小时以后 至多有 1 个坏的概率。 4、甲、乙、丙 3 台机床加工同一种零件,零件由各机床加工的百分比分别为 45%, 35%,20%。各机床加工的优质品率依次为 85%,90%,88%,将加工的零件混在一 起,从中随机抽取一件,求取得优质品的概率。若从中取 1 个进行检查,发现是 优质品,问是由哪台机床加工的可能性最大。 6 、某人买了 A, B, C 三种不同的奖券各一张,已知各种奖券中奖的概率分别为
11、设 A, B 是两事件,则 A, B 的差事件为
12、设 A, B, C 构成一完备事件组,且 P( A) 0.5, P( B ) 0.7, 则 P(C ) 13、设 A 与 B 为互不相容的两事件, P( B) 0, 则 P( A | B)
14、设 A 与 B 为相互独立的两事件,且 P( A ) 0.7, P( B) 0.4 ,则 P( AB) 15、设 A, B 是两事件, P( A) 0.9, P( AB) 0.36, 则 P( AB ) 16、设 A, B 是两个相互独立的事件, P( A) 0.2, P( B) 0.4, 则 P( A B) 17、设 A, B 是两事件,如果 A B ,且 P( A) 0.7, P(B) 0.2 ,则 P( A | B) 。
10

1 2 C3 C7 3 C10
② ( 3 )( 7 ) 2
10 10
③ C31 ( 3 )( 7 ) 2
10 10

13、设 P( A) 0.8, P(B) 0.7, P( A | B) 0.8 ,则下列结论成立的是( ① ③
A 与 B 独立
BA

② ④ )
A 与 B 互不相容
P( A B) P( A) P( B)


④ P( A | B) P ( B ) ( )
6、设 A, B 为两个对立的事件, P( A) 0, P( B) 0 ,则不成立的是 ① P( A) 1 P( B) ② P( A | B) 0 ③ P( A | B ) =0 ④ P( AB) 1
7、设 A, B 为事件, P( A B) P( A) P(B) 0 ,则有 ① A 和 B 不相容 ② A 和 B 独立 ③

16、已知 A, B 两事件的概率都是 1/2, 则下列结论成立的是( ①
P( A B ) 1


P( A B ) 1

P( A B ) P( AB)
④ P( AB) 1 2 )
17、 A, B, C 为相互独立事件, 0 P(C) 1,则下列 4 对事件中不相互独立的是(
14、设 A, B, C 为三事件,正确的是( ① ③
P( AB ) 1 P( AB)
P( ABC ) 1 P( A B C )
② ④
P( A B ) P( A) P( B) 1 P( A B) P( B A)
15、掷 2 颗骰子,记点数之和为 3 的概率为 p ,则 p 为( ① 1/2 ② 1/4 ③ 1/18 ④ 1/36
4、某人射击的命中率为 0.7,现独立地重复射击 5 次,则恰有 2 次命中的概率 为 。
5、某市有 50%的住户订晚报,有 60%的住户订日报,有 80%的住户订这两种报纸 中的一种,则同时订这两种报纸的百分比为 6、设 A,B 为两事件, P( A) 0.7, P( AB ) 0.3 ,则 P( A B ) 7、同时抛掷 3 枚均匀硬币,恰有 1 个正面的概率为 8、设 A,B 为两事件, P( A) 0.5, P( A B) 0.2 ,则 P( AB) 。 。 。 。
Ⅲ型的有 8 个。现在任意取一个笔杆和一个笔帽,求恰好能配套的概率。 20、有两张电影票,3 人依次抽签得票,如果第 1 个人抽的结果尚未公开,由第 2 个人抽的结果去猜测第 1 个人抽的结果。问:如果第 2 个人抽到电影票,问第 1 个人抽到电影票的概率。 21、甲、乙、丙、丁 4 人独立地破译一个密码,他们能译出的概率分别为 0.2 , 0.3 , 0.4 , 0.7, 求此密码能译出的概率是多少。 22、袋中 10 个白球,5 个黄球,10 个红球,从中取 1 个,已知不是白球,求是黄 球的概率。 23、设每次试验事件 A 发生的概率相同,已知 3 次试验中 A 至少出现一次的概率为 19/27,求事件 A 在一次试验中出现的概率。 24、甲、乙、丙 3 台机床独立工作,由 1 个人看管,某段时间甲、乙、丙 3 台机 床不需看管的概率分别为 0.9,0.8,0.85,求在这段时间内机床因无人看管而停工 的概率。 25、一批产品共有 100 件,对其进行检查,整批产品不合格的条件是:在被检查 的 4 件产品中至少有 1 件废品。如果在该批产品中有 5%是废品,问该批产品被拒 收的概率是多少。 26、将 3 个球随机地放入 4 个杯子中,求杯子中球的个数的最大值为 2 的概率。 27、甲、乙 2 班共有 70 名同学,其中女同学 40 名,设甲班有 30 名同学,而女同 学 15 名,求碰到甲班同学时,正好碰到女同学的概率。 28、一幢 10 层的楼房中的一架电梯,在底层登上 7 位乘客。电梯在每一层都停, 乘客在第二层起离开电梯。假设每位乘客在哪一层离开是等可能的,求没有 2 位 及 2 位以上乘客在同一层离开的概率。 29、某种动物由出生到 20 岁的概率为 0.8,活到 25 岁的概率为 0.4,问现在 20 岁 的动物活到 25 岁的概率为多少? 30、每门高射炮(每射一发)击中目标的概率为 0.6,现有若干门高射炮同时发射
(
) ① 1/2 ② 1 ③ 1/3 ④ 1/4 )
3、设 A 和 B 为 2 个随机事件,且有 P(C | AB) 1,则下列结论正确的是( ① ③
P(C ) P( A) P( B) 1 P(C ) P( AB)
② ④ ) ② ④
P(C ) P( A) P( B) 1 P(C ) P( A B)
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