互斥事件与独立事件
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《互斥事件和独立事件》讲义在概率统计的领域中,互斥事件和独立事件是两个非常重要的概念。
理解它们对于解决各种概率问题以及深入理解随机现象的本质具有关键意义。
一、互斥事件互斥事件,又称为互不相容事件,指的是两个事件不能同时发生。
比如说,掷一枚骰子,“出现点数为1”和“出现点数为2”就是互斥事件,因为骰子不可能在一次投掷中既出现 1 点又出现 2 点。
用数学语言来表示,如果事件 A 和事件 B 是互斥事件,那么它们的交集为空集,即A ∩ B =∅。
互斥事件的概率计算相对较为简单。
如果事件 A 和事件 B 是互斥事件,那么事件 A 或事件 B 发生的概率等于事件 A 发生的概率加上事件 B 发生的概率,即 P(A ∪ B) = P(A) + P(B) 。
举个例子,一个袋子里有 5 个红球和 3 个蓝球,从中随机取出一个球,“取出红球”和“取出蓝球”就是互斥事件。
如果我们想知道取出红球或者蓝球的概率,那就是 5 / 8 + 3 / 8 = 1 。
需要注意的是,多个事件之间也可能存在互斥关系。
例如,掷一枚骰子,“出现点数为1”“出现点数为2”“出现点数为3”这三个事件就是两两互斥的。
二、独立事件独立事件则是指一个事件的发生与否对另一个事件的发生概率没有影响。
比如说,今天下雨和明天是否下雪,通常可以认为是两个独立事件,今天下雨与否不会影响明天下雪的概率。
用数学语言来表达,如果事件 A 和事件 B 是独立事件,那么事件A 和事件 B 同时发生的概率等于事件 A 发生的概率乘以事件 B 发生的概率,即P(A ∩ B) = P(A) × P(B) 。
例如,抛一枚均匀的硬币两次,第一次抛硬币出现正面和第二次抛硬币出现正面就是两个独立事件。
第一次抛硬币出现正面的概率是 1 / 2 ,第二次抛硬币出现正面的概率也是 1 / 2 ,那么两次都出现正面的概率就是 1 / 2 × 1 / 2 = 1 / 4 。
条件概率-独⽴事件-互斥事件-对⽴事件条件概率和独⽴事件条件概率:上次的操作对下次的操作(事件)有影响独⽴事件:上次与下次的操作(事件)⽆影响例⼦:抽牌(甲⼄2⼈抽54张牌)1,先说独⽴事件:这样的场景:甲抽⼀张牌(不看,不公开说),问⼄抽到红桃A的概率?因为甲抽的牌他们都没有公开,⼄抽的牌的时候虽然是53张了,但是甲没有看,也没有说,对后续⼄的事件没造成了影响,相当于从54张牌抽。
依然是1/542,再说条件概率:甲抽⼀张牌(看,公开说后),问⼄抽到红桃A的概率?如果甲抽到不是红桃A,⼄抽牌从53张抽取,⼄就是1/53。
如果甲抽到红桃A,⼄抽到的概率肯定是0。
甲抽牌这个事件,对后续⼄的事件造成了影响,是后续的条件,所以叫条件概率互斥事件和对⽴事件互斥不⼀定对⽴,对⽴⼀定互斥这么说是什么意思呢? 1,(⼀分为n。
n==2)先说对⽴事件,这样的场景:⼩明从两张牌抽⼀张,红桃A,红桃2,问抽到的红桃A的概率?肯定是1/2。
⼩明抽到红桃2的概率也是1/2。
⼩明抽到红桃A事件概率和抽到红桃2事件的概率是没有交集,互斥的的,但是注意:⼩明要么抽到红桃A,概率1/2,要么抽到红桃2,概率1/2,(这两个的概率和为1)。
⼀分为2。
不可能有其他的可能。
2,(⼀分为n。
n>2)再说互斥事件,这样的场景:⼩明从三张牌抽⼀张,红桃A,红桃2,红桃3,问抽到的红桃A的概率?肯定是1/3。
⼩明抽到红桃2的概率也是1/3。
⼩明抽到红桃A事件概率和抽到红桃2事件的概率是没有交集,互斥的的。
但是注意:⼩明要么抽到红桃A,概率1/3,要么抽到红桃2,概率1/3,(这两个的概率和为2/3)。
⼀分为3。
可能有其他的可能(红桃3)。
概率论中的事件独立与互斥在概率论这一充满神秘与逻辑的领域中,事件的独立与互斥是两个极为重要的概念。
理解它们,不仅有助于我们更深入地探索概率世界的奥秘,还能在实际生活中的诸多情境中,帮助我们做出更准确的判断和决策。
首先,让我们来谈谈事件的互斥。
互斥事件,简单来说,就是指两个事件不能同时发生。
比如说,掷一枚骰子,“出现点数为1”和“出现点数为2”这两个事件就是互斥的,因为骰子在一次投掷中不可能既出现 1 点又出现 2 点。
再比如,从一副扑克牌中抽一张牌,“抽到红桃”和“抽到黑桃”也是互斥事件。
互斥事件有一个非常重要的特点,那就是如果事件 A 和事件 B 互斥,那么它们的概率之和等于它们的并集的概率。
用数学公式来表示就是:P(A 或 B) = P(A) + P(B)。
例如,掷骰子出现奇数点(1、3、5)的概率是 1/2,出现偶数点(2、4、6)的概率也是 1/2,因为这两个事件互斥,所以出现奇数点或者偶数点的概率就是 1/2 + 1/2 = 1,这是完全符合我们的常识的。
接下来,我们再看事件的独立。
独立事件是指一个事件的发生与否对另一个事件的发生概率没有影响。
比如,今天下雨和明天是否考试,这两件事通常就是相互独立的。
再比如,你第一次抛硬币得到正面,这并不影响你第二次抛硬币得到正面的概率,所以这两次抛硬币就是独立事件。
对于独立事件,它们同时发生的概率等于各自发生概率的乘积。
用公式表示就是:P(A 且 B) = P(A) × P(B)。
例如,抛一枚均匀的硬币,第一次抛得到正面的概率是 1/2,第二次抛得到正面的概率也是 1/2,那么连续两次抛硬币都得到正面的概率就是 1/2 × 1/2 = 1/4。
那么,互斥事件和独立事件之间有什么关系呢?实际上,互斥事件和独立事件是两个不同的概念,它们之间没有必然的联系。
有些时候,互斥事件不是独立事件。
比如,在一个袋子里有 3 个红球和 3 个蓝球,不放回地抽取两次,第一次抽到红球和第二次抽到红球这两个事件是互斥的,因为第一次抽到红球后,袋子里红球的数量减少了,第二次抽到红球的概率就发生了变化,所以它们不是独立事件。
随机事件的互斥事件和独立事件1. 互斥事件1.1 定义互斥事件(Mutually Exclusive Events)指的是两个事件不可能同时发生。
用数学符号表示为:A ∩ B = ∅,即事件A和事件B的交集为空集。
1.2 性质(1)完备性:对于任意事件A,有P(A) = P(A ∩ B’) + P(A ∩ B),其中B’为事件B的补集。
(2)互斥事件的概率公式:若A1, A2, …, An为互斥事件,则P(A1 ∪ A2 ∪ … ∪ An) = P(A1) + P(A2) + … + P(An)。
1.3 应用互斥事件在实际生活中有很多应用,如在抽奖活动中,中奖和不中奖这两个事件就是互斥的。
在统计分析中,也可以利用互斥事件来计算概率。
2. 独立事件2.1 定义独立事件(Independent Events)指的是两个事件的发生与否互不影响。
用数学符号表示为:P(A ∩ B) = P(A)P(B)。
2.2 性质(1)组合性:对于任意事件A和B,有P(A ∪ B) = P(A) + P(B) - P(A ∩ B)。
(2)独立事件的乘法公式:若A1, A2, …, An和B1, B2, …, Bm为独立事件,则P(A1 ∩ B1 ∩ … ∩ An ∩ Bm) = P(A1)P(B1) … P(An)P(Bm)。
2.3 应用独立事件在实际生活中也有很多应用,如在投掷两个骰子的情况下,第一个骰子出现1点,第二个骰子出现2点的概率就是独立事件。
在统计分析中,独立事件可以用来计算联合概率。
3. 互斥事件与独立事件的区别与联系3.1 区别(1)定义不同:互斥事件指的是两个事件不可能同时发生,而独立事件指的是两个事件的发生与否互不影响。
(2)概率公式不同:互斥事件的概率公式为P(A ∩ B’) + P(A ∩ B),独立事件的概率公式为P(A)P(B)。
3.2 联系(1)互补事件:互斥事件和独立事件都可以看作是互补事件。
相互独立事件的定义:如果事件A(或B)是否发生对事件B(A)发生的概率没有影响,这样的两个事件叫做相互独立事件。
若A,B是两个相互独立事件,则A与,与,与B都是相互独立事件。
相互独立事件同时发生的概率:两个相互独立事件同时发生,记做A·B,P(A·B)=P(A)·P(B)。
若A1,A2,…A n相互独立,则n个事件同时发生的概率等于每个事件发生的概率的积,即P(A1·A2·…·A n)=P(A1)·P(A2)·…·P (A n)。
相互独立事件同时发生的概率计算:(1)利用相互独立事件的概率乘法公式直接求解;(2)(2)正面计算较繁或难以入手时,可从其对立事件入手计算。
相互独立事件的定义相互独立是设A,B是两事件,如果满足等式P(AB)=P(A)P(B),则称事件A,B相互独立。
设A,B是试验E的两个事件,若P(A)>0,可以定义P(B∣A)。
一般A的发生对B发生的概率是有影响的,所以条件概率P(B∣A)≠P(B)。
1特殊事件必然事件记作Ω,样本空间Ω也是其自身的一个子集,Ω也是一个“随机”事件,每次试验中必定有Ω中的一个样本点出现,必然发生。
不可能事件记作Φ,空集Φ也是样本空间的一个子集,Φ也是一个特殊的“随机”事件,不包含任何样本点,不可能发生。
事件关系事件A是事件B的子事件,事件A发生必然导致事件B发生,事件A的样本点都是事件B的样本点,记作A⊂B。
若A⊂B且B⊂A,那么A=B,称A和B为相等事件,事件A与事件B含有相同的样本点。
和事件发生,即事件A发生或事件B发生,事件A与事件B至少一个发生,由事件A与事件B所有样本点组成,记作A∪B。
积事件发生,即事件A和事件B同时发生,由事件A与事件B的公共样本点组成,记作AB或A∩B。
相互独立事件与互斥事件的区别相互独立事件之间的发生互不影响,但可能会同时发生。
事件的互斥和独立性质事件的互斥性和独立性质在概率论和统计学中具有重要的意义。
互斥事件是指两个或多个事件不能同时发生的情况,而独立事件则指两个或多个事件的发生与否相互独立,不会相互影响。
本文将从理论和实际应用的角度探讨事件的互斥性和独立性质。
一、互斥性互斥性指的是两个或多个事件之间的排斥关系,即这些事件不能同时发生。
在事件A与事件B互斥的情况下,当A发生时,B不可能发生;当B发生时,A不可能发生。
互斥事件可以用逻辑运算中的“或”来表示。
以投掷一枚硬币为例,事件A表示硬币正面朝上,事件B表示硬币反面朝上。
由于硬币的正面和反面是互斥的,因此投掷硬币时,事件A与事件B只能发生其中之一。
同样,抛掷一颗骰子,事件A表示骰子点数为奇数,事件B表示骰子点数为偶数,也是互斥事件。
互斥事件在实际生活中也非常常见。
例如,在一场足球比赛中,事件A表示主队获胜,事件B表示客队获胜。
由于任意一只球队只能获胜一次,因此事件A与事件B是互斥的。
二、独立性独立性指的是两个或多个事件的发生与否相互独立,一个事件的发生不会影响其他事件的发生概率。
在独立事件中,事件A的发生概率与事件B的发生概率是相互独立的,可以用逻辑运算中的“与”来表示。
以抛掷两枚硬币为例,事件A表示第一枚硬币正面朝上,事件B表示第二枚硬币正面朝上。
由于两枚硬币之间相互独立,第一枚硬币的结果不会影响第二枚硬币的结果,因此事件A与事件B是独立事件。
独立事件也可以通过概率进行计算。
假设事件A是投掷一颗骰子点数为奇数,事件B是投掷两颗骰子点数之和大于8。
如果这两个事件是独立的,我们可以通过分别计算事件A和事件B的概率来求出它们的交集概率。
如果这两个事件不是独立的,计算它们的交集概率则需要考虑它们之间的依赖关系。
事件的互斥性和独立性在现实生活中有广泛的应用。
在统计学中,互斥事件和独立事件是基本的概率性质,可以用来描述和计算事件发生的概率。
在风险管理领域,对事件的互斥性和独立性进行分析和评估可以帮助我们制定有效的风险控制策略。
互斥事件与独立事件是概率中两种重要概念.互斥事件是指A ,B两事件不能同时发生,有性质()()()P A B P A P B +=+(称概率和公式);独立事件是指事件A (或B )是否发生对
事件B (或A )发生没有影响,有性质()()()P A
B P A P B =·(称概率积公式).很多学生因未弄明白题目所给的条件而乱用这两个公式出现很多错误.
例1 某市足球一队与足球二队参加全省足球冠军赛,一队夺冠的概率为0.4,二队夺冠的概率为0.25,求该市得冠军的概率. 解法1:记“一队夺冠”为事件A,“二队夺冠”为事件B,“该市得冠军”为事件C. ()()()(
)(
)()()()P C P A B
A B P A B P A B P A P B P A P B
=
+=+=+···· 0.6
0.250.40=⨯+⨯=. 解法2:()()()()0.65P C P A B P A P B =+=+=.
评析:事件A 与B 是互斥事件而不是独立事件,所以解法1中事件A 与B A ,与B 不是独立事件,()()()P A B P A P B ≠·,()()()P A B P A P B ≠·,即解法1错误,解法2正确.
例2 (1)一项工程,甲承包的概率是15,乙承包的概率是13
,丙承包的概率是14,
甲、乙、丙三公司有一个承包的概率是( ) A.
25
B.
1330
C.
4760
D.1
(2)有一道谜语,甲猜出的概率是15,乙猜出的概率是13
,丙猜出的概率是1
4,甲、
乙、丙三人中确保有一人猜出的概率是( )
A.35 B.1330 C.47
60
D.1
解:(1)记“甲、乙、丙承包工程”分别为事件A,B,C,由题意知事件A,B,C为互斥事件,
47
()()()()60
P A B C P A P B P C ++=++=∴.选C. 记“甲、乙、丙猜出谜语”分别为事件A,B,C,由题意知事件A,B,C为独立事件.
()1()1()()()P A B C P A B C P A P B P C
+
+=-=-
·· 3
1(1(
))(1())(1())
5
P A P B
P C =----=,选A. 若第2题变为:求甲、乙、丙三人中只有一人能猜出的概率. 则应表示为()P A B C A B C A B C ++······ ()()()P A B C P A B C P A B C =++······
13()()()()()()()()()30
P A P B P C P A P B P C P A P B P C =++=
. 评析:当事件A ,B 互斥时,()()()P A B P A P B +=+;事件A ,B 独立时,()1()1()()P A B P A B P A P B +=-=-·;对于n 个随机事件12n A A A ,,
,独立,有1212
()1()n n P A A A P A A A +++=- ···(概率的和与积的互补公式).
例3 某线路如图,在某段时间内开关A,B,C,D能闭合的概率都是p ,计算这段时间内电灯亮的概率.
解:记开关A,B,C,D闭合分别为事件1234M M M M ,,,,记“电灯亮”为事件M .
123412341234()(())()()()(1())P M P M M M M P M P M M M P M P M M M ==+=-········ 22323()1()1P M M P M M p =-=-∵··, 44()1()1P M P M p =-=-. 23234()1P M M M p p p =--+··.
23234()(11)P M p p p p p p p =-++-=+-.
评析:事件1M 与事件234M M M +·是独立事件, 12341234(())()()P M M M M P M P M M M +=+∴····,
事件2
3M M ·与4M 是独立事件而不是互斥事件,不能写成234234()()()P M M M P M M P M +=+··.
事件23M M ·与事件23M M ·是对立事件,因此22
323()1()1P M M P M M p =-=-··.而不能写成2232323()()()()(1)P M M P M M P M P M p ===-···.
已知事件A,B,它们的概率为()P A ,()P B ,则它们在互斥与对立的条件下概率间的关系为:
关系
概率表示 A B ,互斥
A B ,独立
A B ,中至少 有一个发生 ()P A B + ()()P A P B + 1()()P A P B - A B ,同时发 生
()P A B ·
0 ()()P A P B
A B ,中只有 一个发生 ()P A B A B +·· ()()P A P B + ()()()()P A P B P A P B +
A B ,都不发 生
()P A B · 1(()())P A P B -+
()()P A P B A B ,中至多 有一个发生 ()P A B A B A B ++···
1
1()()P A P B -。