第一章 概率论的基础知识
§1 随机试验
定义: 对随机现象的观察,称为随机试验(简称试验),记为 。
- 特点 :
- 可在相同条件下重复进行。
- 试验结果可能不止一个,但能明确所有的可能结果 。
- 试验前无法确定是哪个结果会出现 。
§2 样本空间、随机事件
样本空间 (): 试验的所有可能结果所组成的集合,记为 。 样本点 (): 试验的每一个结果或样本空间的每个元素。 随机事件 (事件): 试验中可能出现也可能不出现的情况,记作 等 。任何事件均对应着样本空间的某个子集。
- 特殊事件 :
- 必然事件: 样本空间 。
- 不可能事件: 空集 。
- 基本事件: 只包含一个样本点的事件 。
- 事件间的关系: *1.包含关系: ( 发生必导致 发生。) 2.和事件:事件A与B至少有一个发生$\Leftrightarrow$A$\bigcup$B发生 3.积事件:A与B同时发生$\Leftrightarrow$A$\bigcap$B=AB发生 4.**差事件:**A-B发生事件A发生而事件B不发生 5.**互斥的事件:**AB= 6.**互逆的事件:**若A$\bigcup$B= Ω, 且AB=,称A与B互为逆事件. 表示A,B不可能同时发生,但必有一个发生。
事件的运算
1. 交换律 (Commutative Law)
- (注: 通常表示交集 )
2. 结合律 (Associative Law)
3. 分配律 (Distributive Law)
4. 对偶律 / 德·摩根定律 (De Morgan's Laws)
这是集合运算中非常重要的变换规则,描述了“补集”与“并、交运算”的关系:
- 基本形式:
- (并的补等于补的交)
- (交的补等于补的并)
- 可推广形式 (Generalization):
- 例1 (掷骰子): : 掷一颗骰子,考察可能出现的点数。
- 样本空间: 。
- 事件 “掷出偶数点” 。
- 事件 “掷出大于4的点” 。
§3 古典概型与概率
- 概率的性质:
- (1) 。
- (2) 有限可加性: 设 是 个两两互不相容的事件 (), 则
* (4) **事件差:** $P(A-B) = P(A) - P(AB)$。
* (5) **加法公式:** 对任意两事件 $A, B$,有
* (6)**互补性:** $P(\bar{A}) = 1 - P(A)$ 。
- 例 (古典概型抽球公式): 盒中有 个球,其中 个白球,现从中任抽 个球,则这 个球中恰有 个白球的概率是:
§4 条件概率、独立性
- 条件概率 (定义): 设 为两个事件,且 ,则称 在 发生的条件下发生的概率为:
- 乘法公式 (推导):
- 两个事件的独立性 (定义 p14): 若 ,则称事件 与 相互独立。
- 例 (独立性证明): 证明若 相互独立, 则 相互独立。
- 证明:
(事件差公式) * 因 独立: 。
* 故 $A$ 与 $\bar{B}$ 相互独立。
§5 全概率公式与贝叶斯公式
- 全概率公式 (应用例题):
- 例1 (袋子抽球): 甲袋(2白,1红),乙袋(2红,1白)。从甲袋中任取一球放入乙袋,再从乙袋任取一球是红球 () 的概率。
- 设 - 从甲袋放入乙袋的是白球 (); - 从甲袋放入乙袋的是红球 ()。
- 若 发生 (乙袋 2白2红), 。
- 若 发生 (乙袋 1白3红), 。
- 全概率公式:
- 贝叶斯公式 *
错题
概率为0的事件不一定是不可能事件。选D
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