第一章 随机事件与概率-教案

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第一章随机事件与概率-教案引言在这一章将介绍:

·《概率》中用到的基本概念和术语,

·随机事件之间的关系以及概率的基本关系式,

·再介绍应用非常广泛的两类概率问题:等可能概型、n重贝努利概型.

这一章是学习《概率》的基础.

§1.1 随机事件

【教学目的】

1.理解《概率》研究的对象是随机现象的统计规律性,随机现象的特点具有不确定的一面,即试验前哪一个结果发生不知道,也有确定性的一面,即统计规律性,也称频率稳定性.

2.理解随机试验的条件,样本点、样本空间术语.

3.理解随机事件术语,掌握随机事件的关系、运算与运算律,注意

(1)从发生的角度清楚事件的关系与运算的涵义;

(2)熟练掌握由简单事件表示复杂事件的方法;

(3)掌握事件关系的常用变形,如

=-;

-=-=,A S A

A B A AB B AB

+=+=+,A AB AB

=+,A B A AB AB

(4)理解事件互斥与对立不等价.

【教学内容】

一、随机现象与频率稳定性

确定性现象

◆自然与社会存在两类现象不确定性现象随机现象

其他

随机现象的特点不确定性——事情发生之前,不清楚那一个结果会发生.

确定性——频率稳定性,也称作统计规律性.

《概率论与数理统计》研究的对象即随机现象的统计规律性.

◆又《概率论》是研究概率的,“概率”与“统计规律性”什么关系?以后解决.

二、随机试验、样本空间

1.随机试验

定义1对随机现象作实验或观察,且具有如下三个特点,统称为随机试验,记作E.

(1)可以在相同条件下重复进行;

(2)试验的可能结果不唯一,全部可能结果已知;

(2)试验前不能确定哪一个结果发生.

注关于“相同”当然只能是相对而言,事实上正是因为有很多不确定因素的影响,才造成了结果的不确定性.

2.样本点样本空间

·随机试验的每一个结果称为样本点,记作e、ω等.

·全部可能结果,即全体样本点组成的集合,称为样本空间,记为S,即S={e}.

例1看如下随机试验与相应的样本空间.

(1)

E:掷一颗色子,观察出现的点数.

1

E:一枚硬币掷两次,观察朝上一面的图案.记字面朝上为正,朝下为反.

(2)2

(3)

E:记录120急救站一个小时内接到的呼叫次数.

3

(4)

E:对灯泡做破坏性试验,记录灯泡的寿命.

4

E:按户调查城市居民食品、穿衣的支出.

(5)

5

其中,

S,2S的样本点数为有限个,称为有限样本空间. 3S,4S,5S中样本点数为无限个,称为无

1

限样本空间. 又

S中样本点可按一定顺序排列,简称可列样本空间.4S,5S中样本点则不可排列.

3

三、随机事件的概念、关系与运算

1.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,通常记为A、B、C等.

◆随机事件发生是常用的一个术语,规定:

随机事件A发生的充分必要条件是随机试验时A中的一个样本点出现.

利用符号“⇔”表示“充分必要”也称“等价”,则随机事件发生的规定可以简记为:

随机事件A发生⇔随机试验时A中的一个样本点出现.

◆特殊的随机事件:

e}或e;

基本事件:一个样本点构成的事件,记作{

必然事件:每次试验都必然发生的事件,即样本空间S;

不可能事件:每次试验都不会发生的事件,即空集φ.

2.事件间的关系与运算

* 事件是集合,因此事件的关系与运算即集合的关系与运算,不是新内容.在《概率论》中注意从发生的角度去理解事件的关系与运算.

设12,,,,,n A B A A A 等均为随机事件.

(1)事件的包含

从事件发生角度定义 B A ⊃⇔若事件A 发生,则事件B 一定发生.

(2)事件相等 ——让学生自己给出发生定义.

从发生角度定义 事件A B =⇔若A 发生则B 发生,若B 发生则A 发生.

(3)和事件

从发生角度理解

和事件A B 发生⇔事件A 发生或事件B 发生(常称作事件A 、B 至少有一个发生). n 个事件12,,,n A A A 的和记作

1

21

n

k n k A A A A ==,

从发生角度理解 和事件

1n k k A =发生⇔事件12,,

,n A A A 中至少有一个发生. 无限可列事件12,,,,

n A A A 的和记作 211A A A

n n =∞=,

(4)积事件

从发生角度理解 积事件AB 发生⇔事件A 发生且事件B 发生(即事件A 、B 同时发生). n 个事件的积事件记作

n k n k A A A A 211==,或 n k n

k A A A A 211== 无限可列事件的积记作

1

21

n n n A A A A ∞==或121n n n A A A A ∞

==

从发生角度理解 积事件

1n n A ∞=发生⇔事件12,,,,n A A A 同时发生.

(5)差事件

从发生角度理解 差事件A-B 发生⇔A 发生且B 不发生.

(6)事件互不相容(也称事件互斥)

从发生的角度定义 事件A 、B 互不相容⇔A 、B 不会同时发生.