1概率论基础
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概率论基础:定义与原理概率论是数学中的一个重要分支,研究随机现象的规律性和统计规律性。
在现代科学和工程技术中有着广泛的应用。
概率论的基础是概率的定义和概率的基本原理。
本文将介绍概率论的基础知识,包括概率的定义、概率的性质、概率的基本原理等内容。
一、概率的定义概率是描述随机事件发生可能性大小的数值。
在数学上,概率可以用数值来表示,通常用P(A)表示事件A发生的概率。
概率的定义有多种形式,其中最常见的是古典概率和统计概率。
1. 古典概率古典概率是指在随机试验中,样本空间有限且每个基本事件发生的可能性相同的情况下,事件A发生的概率可以用如下公式表示:P(A) = n(A) / n(S)其中,n(A)表示事件A发生的基本事件数,n(S)表示样本空间中基本事件的总数。
2. 统计概率统计概率是指在实际观察中,通过频率来估计事件发生的概率。
当试验次数足够多时,事件A发生的频率将逼近其概率值。
统计概率是概率论中最基本的概念之一,也是实际应用中最常用的概率计算方法。
二、概率的性质概率具有一些基本性质,这些性质是概率论研究的基础,也是概率计算的重要依据。
1. 非负性对于任意事件A,其概率值满足P(A) ≥ 0。
2. 规范性对于样本空间S,其概率值为1,即P(S) = 1。
3. 可列可加性对于任意两个互不相容的事件A和B,有P(A∪B) = P(A) + P(B)。
4. 对立事件的性质对立事件是指事件A和其补事件A',即A与A'互为对立事件。
对立事件的概率满足P(A) + P(A') = 1。
5. 事件的包含关系若事件A包含事件B,则P(A) ≥ P(B)。
三、概率的基本原理概率的基本原理包括加法法则和乘法法则,是概率计算的基础。
1. 加法法则加法法则是指对于任意两个事件A和B,它们的并事件的概率可以表示为:P(A∪B) = P(A) + P(B) - P(A∩B)其中,P(A∩B)表示事件A和事件B同时发生的概率。
概率论的基础1 预备知识在开始介绍概率论之前,我们需要先了解一些预备知识。
1.1 集合运算概率论中经常会涉及到集合运算,因此我们需要先了解集合运算的基本概念。
集合是由一些确定的对象组成的整体。
我们用大写字母表示集合,用小写字母表示集合中的元素。
常见的集合运算有:- 并集:将两个集合的元素合起来,得到包含这两个集合所有元素的新集合。
记作A∪B。
- 交集:只将两个集合中都有的元素取出来,得到一个新的集合。
记作A∩B。
- 补集:集合A的补集是指集合U中所有不在A中的元素的集合。
记作A'或者A^c。
- 差集:从集合A中减去集合B中的元素,得到一个新的集合。
记作A-B。
1.2 条件概率在概率论中,条件概率是指在已知一种事件发生的前提下,另一种事件发生的概率。
记作P(B|A),表示在事件A发生的情况下,事件B发生的概率。
条件概率的计算公式为:$$P(B|A) = \frac{P(A\cap B)}{P(A)}$$其中,P(A∩B)表示事件A和事件B同时发生的概率。
1.3 独立性在概率论中,独立性是指两个事件的发生不会互相影响。
也就是说,当事件A发生与否对事件B发生的概率没有任何影响时,我们称事件A和事件B是独立的。
如果事件A和事件B是独立的,那么有以下公式成立:$$P(A\cap B) = P(A) \cdot P(B)$$反之,如果有以上公式成立,那么我们可以认为事件A和事件B是独立的。
2 概率的定义概率是描述随机事件发生可能性的数值。
在概率论中,我们用P(E)表示事件E发生的概率。
2.1 古典概型如果所有的结果都是等可能的,那么我们可以使用古典概型来计算概率。
例如,掷硬币和掷骰子都是古典概型,因为每一个结果都是等可能的。
在古典概型中,如果一个事件E可以由n个元素构成,且所有的元素等可能,那么事件E发生的概率就是:$$P(E) = \frac{\text{符合事件E的结果个数}}{\text{总结果个数}} = \frac{n_E}{n}$$2.2 条件概率法则如果我们已知事件B发生,在B的基础上怎么计算事件A发生的概率呢?根据条件概率公式,我们有:$$P(A|B) = \frac{P(A\cap B)}{P(B)}$$这个公式被称为条件概率法则。
概率论基础知识第一章随机事件及其概率随机事件§几个概念1、随机实验:满足下列三个条件的试验称为随机试验|;(1)试验可在相同条件下重复进行;(2)试验的可能结果不止一个,且所有可能结果是已知的;(3)每次试验哪个结果出现是未知的;随机试验以后简称为试验,并常记为E。
例如:曰:掷一骰子,观察出现的总数;E2:上抛硬币两次,观察正反面出现的情况;E3:观察某电话交换台在某段时间内接到的呼唤次数2、随机事件:在试验中可能出现也可能不出现的事情称为随机事件:常记为A,B, C例如,在E i中,A表示掷出2点”,B表示掷出偶数点”均为随机事件3、必然事件与不可能事件:每次试验必发生的事情称为必然事件,记为Q。
每次试验都不可能发生的事情称为不可能事件,记为①。
例如,在E i中,掷出不大于6点”的事件便是必然事件,而掷出大于6点”的事件便是不可能事件,以后,随机事件,必然事件和不可能事件统称为事件4、基本事件:试验中直接观察到的最简单的结果称为基本事件。
例如,在曰中,掷出1点”,掷出2点”,……,掷'出6点”均为此试验的基本事件由基本事件构成的事件称为复,例如,在E i中掷出偶数点”便是复合事件5、样本空间:从集合观点看,称构成基本事件的元素为样本点,常记为e.例如,在E i中,用数字1, 2,......,6表示掷出的点数,而由它们分别构成的单点集{1}, {2}, (6)便是E i中的基本事件。
在E2中,用H表示正面,T表示反面,此试验的样本点有(H , H),( H , T),( T, H ),( T, T),其基本事件便是{ ( H, H) }, { ( H , T) }, { (T, H ) }, { (T, T) }显然,任何事件均为某些样本点构成的集合。
例如,在E i中掷出偶数点”的事件便可表为{2, 4, 6}。
试验中所有样本点构成的集合称为样本空间。
记为Qo例如,在E i 中,Q={1 , 2, 3, 4, 5, 6}在E2 中,Q={ ( H , H),( H , T),( T, H),( T, T) }在E s 中,Q={0 , 1, 2,……}例1, 一条新建铁路共10个车站,从它们所有车票中任取一张,观察取得车票的票种此试验样本空间所有样本点的个数为N Q=P 210=90.(排列:和顺序有关,如北京至天津、天津至北京)若观察的是取得车票的票价,则该试验样本空间中所有样本点的个数为10)=452(组合)例2 .随机地将15名新生平均分配到三个班级中去,观察15名新生分配的情况。