浙江大学《概率论与数理统计》(第4版)【名校笔记+课后习题+考研真题】第1章 概率论的基本概念【圣才
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第1章概率论的基本概念
1.1复习笔记
一、随机事件
1.事件间的关系(见表1-1-1)
表1-1-1事件间的关系
2.事件的运算
设A,B,C为事件,则有:
(1)交换律:A∪B=B∪A;A∩B=B∩A;
(2)结合律:A∪(B∪C)=(A∪B)∪C;A∩(B∩C)=(A∩B)∩C;
(3)分配律:A∪(B∩C)=(A∪B)∩(A∪C);A∩(B∪C)=(A∩B)∪(A∩
C);
(4)德摩根律:ABAB;ABAB。
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二、频率与概率
概率的性质
(1)若A⊂B,则
P(B-A)=P(B)-P(A)与P(B)≥P(A)
(2)(逆事件的概率)P(_A)=1-P(A);
(3)(加法公式)P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(AB);
推广:对于任意n个事件A1,A2,…,An,
1
1212
111
()()()()(1)()
n
n
niijijkn
iijnijkn
PAAAPAPAAPAAAPAAA
UULULL
三、等可能概型(古典概型)
计算公式
1
()({})
j
k
i
j
kA
PAPe
nS
包含的基本事件数
中基本事件的总数
四、条件概率
1.乘法定理
(1)乘法公式:若P(A)>0,则P(AB)=P(B|A)P(A)。
(2)若P(A1A2…An-1)>0,则有
121211122211
()(|)(|)(|)()
nnnnn
PAAAPAAAAPAAAAPAAPA
LLLL
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2.全概率公式和贝叶斯公式
(1)全概率公式
P(A)=P(A|B1)P(B1)+P(A|B2)P(B2)+…+P(A|Bn)P(Bn)
(2)贝叶斯公式
1
(|)()
(|),1,2,,
(|)()
ii
i
n
jj
j
PABPB
PBAin
PABPB
L
注:全概率公式和贝叶斯公式的最简单形式
()(|)()(|)()PAPABPBPABPB
()(|)()
(|)
()
(|)()(|)()
PABPABPB
PBA
PA
PABPBPABPB
五、独立性
1.两个事件独立
(1)P(AB)=P(A)P(B)
(2)两个定理
①若P(A)>0,A,B相互独立,则P(B|A)=P(B),反之同样。
②若事件A与B独立,则A与_B独立,_A与B独立,
_A与_
B独立。
2.三个事件独立
设A,B,C是三个事件,如果满足等式
()()()
()()()
()()()
PABPAPB
PBCPBPC
PACPAPC
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则称A,B,C两两独立,若()()()()PABCPAPBPC也成立,则A,B,C相互独
立。
3.n个事件独立
设A1,A2,…,An是n(n≥2)个事件,∀1≤i<j<k<…≤n,
1212
......
......
ijij
ijkijk
nn
PAAPAPA
PAAAPAPAPA
PAAAPAPAPA
则A1,A2,…,An相互独立
1.2课后习题详解
1.写出下列随机试验的样本空间S:
(1)记录一个班一次数学考试的平均分数(设以百分制记分);
(2)生产产品直到有10件正品为止,记录生产产品的总件数;
(3)对某工厂出厂的产品进行检查,合格的记上“正品”,不合格的记上“次品”,如
连续查出了2件次品就停止检查,或检查了4件产品就停止检查,记录检查的结果;
(4)在单位圆内任意取一点,记录它的坐标。
解:(1)以n表示该班的学生数,总成绩的可能取值为0,1,2,3,…,100n,试验
的样本空间为
S={i/n|i=0,1,2,…,100n}
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(2)设在生产第10件正品前共生产了k件不合格品,样本空间为
S={10+k|k=0,1,2,…}
或写成S={10,11,12,…}。
(3)采用0表示检查到一件次品,以1表示检查到一件正品,例如0110表示第一次
与第四次检查到次品,而第二次与第三次检查到的是正品,样本空间可表示为
S={00,100,0100,0101,0110,1100,1010,1011,0111,1101,1110,1111}
(4)取一直角坐标系,则有S={(x,y)|x2+y2<1},若取极坐标系,则有
S={(ρ,θ)|ρ<1,0≤θ<2π}
2.设A,B,C为三个事件,用A,B,C的运算关系表示下列各事件:
(1)A发生,B与C不发生;
(2)A与B都发生,而C不发生;
(3)A,B,C中至少有一个发生;
(4)A,B,C都发生;
(5)A,B,C都不发生;
(6)A,B,C中不多于一个发生;
(7)A,B,C中不多于两个发生;
(8)A,B,C中至少有两个发生。
解:以下分别用Di(i=1,2,…,8)表示(1),(2),…,(8)中所给出的事件,一
个事件不发生即为它的对立事件发生,例如事件A不发生即为
_
A发生。
(1)A发生,B与C不发生,表示A,_B,_C同时发生,故D1=A_B_C或写成D1=A-B
-C;
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(2)A与B都发生而C不发生,表示A,B,_C同时发生,故D2=AB_C或写成D2=
AB-C;
(3)①方法1由和事件的含义知,事件A∪B∪C即表示A,B,C中至少有一个发
生,故D3=A∪B∪C;
②方法2事件“A,B,C至少有一个发生”是事件“A,B,C都不发生”的对立事
件,因此,
3
DABC
;
③方法3事件“A,B,C中至少有一个发生”表示三个事件中恰有一个发生或恰有
两个发生或三个事件都发生,因此,D3又可写成
D3=A
_B_C∪_AB_C∪_A_BC∪AB_C∪A_BC∪_
ABC∪ABC
(4)D4=ABC;
(5)D5=
_A_B_
C;
(6)“A,B,C中不多于一个发生”表示A,B,C都不发生或A,B,C中恰有一个
发生,因此,D6=
_A_B_C∪A_B_C∪_AB_C∪_A_
BC;
又“A,B,C中不多于一个发生”表示“A,B,C中至少有两个不发生”,亦即
_A_B,_B_
C,
_A_C中至少有一个发生,因此又有D6=_A_B∪_B_C∪_C_
A;
又“A,B,C中不多于一个发生”是事件G=“A,B,C中至少有两个发生”的对立
事件,而事件G可写成G=AB∪BC∪CA,因此又可将D6写成
6
DABBCCAABBCCA
(7)“A,B,C中不多于两个发生”表示A,B,C都不发生或A,B,C中恰有一个
发生或A,B,C中恰有两个发生,因此
D7=
_A_B_C∪A_B_C∪_AB_C∪_A_BC∪AB_C∪A_BC∪_
ABC
又“A,B,C中不多于两个发生”表示A,B,C中至少有一个不发生,亦即
_A,_B,_
C中