随机事件及其概率
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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。
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)。
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。
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。
第一章 随机事件及其概率一、选择题1、以A 表示“甲种产品畅销, 乙种产品滞销”, 则对立事件A 为( )(A) “甲种产品滞销, 乙种产品畅销” (B) “甲、乙产品均畅销”(C) “甲种产品滞销” (D) “甲产品滞销或乙产品畅销”2、设A, B, C 是三个事件, 与事件A 互斥的事件是( ) (A) C A B A + (B) )(C B A + (C) ABC (D) C B A ++3、对掷一粒骰子的试验,在概率论中将“出现奇数点”称为 ( )(A )不可能事件 (B )必然事件 (C )随机事件 (D )样本事件4、下面各组事件中,互为对立事件的有 ( )(A )1A ={抽到的三个产品全是合格品} 2A ={抽到的三个产品全是废品}(B )1B ={抽到的三个产品全是合格品} 2B ={抽到的三个产品中至少有一个废品}(C )1C ={抽到的三个产品中合格品不少于2个 2C ={抽到的三个产品中废品不多于2个}(D )1D ={抽到的三个产品中有2个合格品} 2D ={抽到的三个产品中有2个废品}5、甲、乙两人进行射击,A 、B 分别表示甲、乙射中目标,则A B ⋃表示 ( )(A )二人都没射中 (B )二人都射中(C )二人没有都射着 (D )至少一个射中6、以A 表示事件“甲种产品畅销,乙种产品滞销”,则其对应事件A 为 ( )(A )“甲种产品滞销,乙种产品畅销”; (B )“甲、乙两种产品均畅销”;(C )“甲种产品滞销”; (D )“甲种产品滞销或乙种产品畅销7、设{|},{|02},{|13}x x A x x B x x Ω=-∞<<+∞=≤<=≤<,则AB 表示( )(A ){|01}x x ≤< (B ){|01}x x <<(C ){|12}x x ≤< (D ){|0}{|1}x x x x -∞<<⋃≤<+∞8、在事件A ,B ,C 中,A 和B 至少有一个发生而C 不发生的事件可表示为 ( )(A )C A C B ; (B )C AB ;(C )C AB C B A BC A ; (D )A B C .9、设随机事件,A B 满足()0P AB =,则 ( )(A ),A B 互为对立事件 (B) ,A B 互不相容(C) AB 一定为不可能事件 (D) AB 不一定为不可能事件10、 设A, B 是任意二个事件, 则( )(A) P(A ⋃B)P(AB)≥P(A)P(B) (B) P(A ⋃B)P(AB)≤P(A)P(B)(C) P(A -B)P(B -A)≤P(A)P(B)-P(AB) (D)41)()(≥--A B P B A P .11、事件A 与B 相互独立的充要条件为( )(A) A + B = Ω (B) P(AB) = P(A)P(B)(C) AB = φ (D) P(A + B) = P(A) + P(B)12、设A, B 为二个事件, 且P(AB) = 0, 则( )(A) A, B 互斥 (B) AB 是不可能事件(C) AB 未必是不可能事件 (D) P(A) = 0或P(B) = 0.13、设A, B 为任意二个事件, 且A ⊂B, P(B) > 0, 则下列选项必然成立的是( )(A) P(A) < P(A|B) (B) P(A) ≤ P(A|B) (C) P(A) > P(A|B) (C) P(A) ≥ P(A|B)14、已知 0 < P(B) < 1, 且P[(A 1 + A 2)|B] = P(A 1|B) + P(A 2|B), 则下列选项必然成立的是( ) (A))B |P(A )B |P(A ]B |)A P[(A 2121+=+(B) P(A 1B +A 2B) = P(A 1B) +P(A 2B)(C) P(A 1 +A 2) = P(A 1|B) +P(A 2|B)(D) P(B) = P(A 1)P(B|A 1) + P(A 2)P(B|A 2)15、设A 、B 为两个事件,()()0P A P B ≠>,且A B ⊃,则下列必成立是( )(A )(|)1P A B = (D )(|)1P B A = (C )(|)1P B A = (D )(|)0P A B =16、设盒中有10个木质球,6个玻璃球,木质球有3个红球,7个蓝色;玻璃球有2个红色,4个蓝色。
现在从盒中任取一球,用A 表示“取到蓝色球”,B 表示“取到玻璃球”,则P (B |A )=( )(A )610 (B )616 (C )47(D )411 17、设A 、B 为两事件,且(),()P A P B 均大于0,则下列公式错误的是( )(A )()()()()P A B P A P B P AB ⋃=+- (B )()()()P AB P A P B =(C )()()(|)P AB P A P B A = (D )()1()P A P A =-18、设10件产品中有4件不合格品,从中任取2件,已知所取的2件产品中有一件是不合格品,则另一件也是不合格品的概率为 ( )(A )25 (B )15 (C )12(D )3519、设A 、B 为两个随机事件,且0()1,()0,(|)(|)P A P B P B A P B A <<>=,则必有 ( )(A )(|)(|)P A B P A B = (B )(|)(|)P A B P A B ≠(C )()()()P AB P A P B = (D )()()()P AB P A P B ≠20、设A ,B 是两个相互独立的事件,()0,()0P A P B >>,则一定有()P A B ⋃= ( )(A )()()P A P B + (B )1()()P A P B - (C )1()()P A P B + (D )1()P AB -21、甲、乙两人各自考上大学的概率分别为0.7,0.8,则两人同时考上大学的概率是 ( )(A )0.75 (B )0.56 (C )0.50 (D )0.9422、某人打靶的命中率为0.8,现独立的射击5次,那么5次中有 2次命中的概率是 ( )(A )322.08.0⨯ (B )28.0 (C )28.052⨯ (D )32252.08.0⨯C 23、设A ,B 是两个相互独立的事件,已知11(),()23P A P B ==,则()P A B ⋃=( ) (A )12 (B )56 (C )23 (D )3424、若A ,B 之积为不可能事件,则称A 与B ( )(A )独立 (B )互不相容 (C )对立 (D )构成完备事件组25、对于任意两个事件A 和B ( )(A )若AB φ≠,则A ,B 一定独立 (B )若AB φ≠,则A ,B 有可能独立(C )若AB φ=,则A ,B 一定独立 (D )若AB φ=,则A ,B 一定不独立26、设0()1,0()1,(|)(|)1P A P B P A B P A B <<<<+=则 ( )(A )事件A 和B 互不相容 (B )事件A 和B 互相对立(C )事件A 和B 互不独立 (D )事件A 和B 相互独立27、设A ,B 为任意两个事件且A B ⊂,()0P B >,则下列选项必然成立的是( )(A )()(|)P A P A B < (B )()(|)P A P A B ≤(C )()(|)P A P A B > (D )()(|)P A P A B ≥28、设,A B C 和是两两独立,则事件,,A B C 相互独立的充要条件是( )(A )A 和BC 独立 (B )⋃AB 和A C 独立(C )AB 和BC 独立 (D )⋃⋃和独立A B B C29、对于任意两个事件A 和B ( )(A )若AB φ≠,则A ,B 一定独立 (B )若AB φ≠,则A ,B 有可能独立(C )若AB φ=,则A ,B 一定独立 (D )若AB φ=,则A ,B 一定不独立30、设事件A 与事件B 互不相容,则 ( )(A )()0P AB = (B )()()()P AB P A P B = (C )()1()P A P B =- (D )()1P A B ⋃=二、填空题1、若事件A ,B 满足AB φ=,则称A 与B _______.2、“A ,B ,C 三个事件中至少发生二个”此事件可以表示为 _______.3、设A 和B 是两事件,则()()P A P AB =+_______.4、设A 、B 、C 两两互不相容,()0.2,()0.3,()0.4P A P B P C ===,则[()]P A B C ⋃-=_______.5、若()0.5,()0.4,()0.3P A P B P A B ==-=,则()P A B ⋃=_______.6、设A, B, C 为三个事件, 且=-=⋃⋃=⋃)(,97.0)(,9.0)(C AB P C B A P B A P 则_______.7、设10件产品中有4件不合格品, 从中任取两件, 已知所取两件产品中有一件是不合格品,另一件也是不合格品的概率为_______.8、设随机事件A, B 及其和事件A ⋃B 的概率分别是0.4, 0.3, 0.6, 若B 表示B 的对立事件, 则积事件B A 的概率)(B A P = ______.9、某市有50%住户订日报, 有65%住户订晚报, 有85%住户至少订这两种报纸中的一种,则同时订这两种报纸的住户的百分比是_______.10、设两两独立的事件A ,B ,C 满足条件ABC φ=,1()()()2P A P B P C ==<,且已知 9()16P A B C ⋃⋃=,则()P A =_______. 11、设1()()()4P A P B P C ===,1()0,()()8P AB P AC P BC ===,则A 、B 、C 全不发生的概率为_______.12、设A 和B 是两事件,B A ⊂,()0.9,()0.36P A P B ==,则()P AB =_______.13、设A 、B 为两事件,()0.8,()0.6,()0.3P A B P A P B ⋃===,则(|)P B A =_______.14、设()0.6,()0.84,(|)0.4P A P A B P B A =⋃==,则()P B = _______.15、若()0.6,()0.8,(|)0.2P A P B P B A ===,则(|)P A B = 0.9_______.16、某产品的次品率为2%,且合格品中一等品率为75%。