第一章随机事件和概率讲解

第一章 随机事件和概率

(1)排列组 从m个人中挑出n个人进行排列的可能数。 合公式 从m个人中挑出n个人进行组合的可能数。

加法原理(两种方法均能完成此事):m+n

某件事由两种方法来完成,第一种方法可由m种方法完成,第二种方法可由n种(2)加法和方法来完成,则这件事可由m+n 种方法来完成。 乘法原理

乘法原理(两个步骤分别不能完成这件事):m×n

某件事由两个步骤来完成,第一个步骤可由m种方法完成,第二个步骤可由n 种方法来完成,则这件事可由m×n 种方法来完成。 重复排列和非重复排列(有序)

(3)一些常

对立事件(至少有一个)

见排列

顺序问题

(4)随机试如果一个试验在相同条件下可以重复进行,而每次试验的可能结果不止一个,但在验和随机事进行一次试验之前却不能断言它出现哪个结果,则称这种试验为随机试验。 件 试验的可能结果称为随机事件。

在一个试验下,不管事件有多少个,总可以从其中找出这样一组事件,它具有如下

性质:

①每进行一次试验,必须发生且只能发生这一组中的一个事件; ②任何事件,都是由这一组中的部分事件组成的。

(5)基本事这样一组事件中的每一个事件称为基本事件,用 来表示。 件、样本空间基本事件的全体,称为试验的样本空间,用 表示。 和事件

一个事件就是由 中的部分点(基本事件 )组成的集合。通常用大写字母A,B,C,…表示事件,它们是 的子集。

为必然事件,?为不可能事件。

不可能事件(?)的概率为零,而概率为零的事件不一定是不可能事件;同理,必然事件(Ω)的概率为1,而概率为1的事件也不一定是必然事件。 ①关系:

如果事件A的组成部分也是事件B的组成部分,(A发生必有事件B发生):

(6)事件的

关系与运算 如果同时有 , ,则称事件A与事件B等价,或称A等于B:A=B。

A、B中至少有一个发生的事件:A B,或者A+B。

属于A而不属于B的部分所构成的事件,称为A与B的差,记为A-B,也可表示

为A-AB或者 ,它表示A发生而B不发生的事件。 A、B同时发生:A B,或者AB。A B=?,则表示A与B不可能同时发生,称事件A与事件B互不相容或者互斥。基本事件是互不相容的。 -A称为事件A的逆事件,或称A的对立事件,记为 。它表示A不发生的事件。互斥未必对立。 ②运算: 结合率:A(BC)=(AB)C A∪(B∪C)=(A∪B)∪C 分配率:(AB)∪C=(A∪C)∩(B∪C) (A∪B)∩C=(AC)∪(BC) 德摩根率: , 设 为样本空间, 为事件,对每一个事件 都有一个实数P(A),若满足下列三个条件: 1° 0≤P(A)≤1, 2° P(Ω) =1 (7)概率的公理化定义 3° 对于两两互不相容的事件 , ,…有 常称为可列(完全)可加性。 则称P(A)为事件 的概率。 1° , 2° 。 (8)古典概设任一事件 ,它是由 组成的,则有 型 P(A)= = 若随机试验的结果为无限不可数并且每个结果出现的可能性均匀,同时样本空间中(9)几何概的每一个基本事件可以使用一个有界区域来描述,则称此随机试验为几何概型。对任一事件A, 型 。其中L为几何度量(长度、面积、体积)。 (10)加法公P(A+B)=P(A)+P(B)-P(AB) 式 当P(AB)=0时,P(A+B)=P(A)+P(B) (11)减法公P(A-B)=P(A)-P(AB) 式 当B A时,P(A-B)=P(A)-P(B) 当A=Ω时,P( )=1- P(B) 定义 设A、B是两个事件,且P(A)>0,则称 为事件A发生条件下,事件B发生的条件概率,记为 。 (12)条件概率 条件概率是概率的一种,所有概率的性质都适合于条件概率。 例如P(Ω/B)=1 P( /A)=1-P(B/A) 乘法公式: (13)乘法公更一般地,对事件A1,A2,…An,若P(A1A2…An-1)>0,则有 式 … …… … 。 ①两个事件的独立性 设事件 、 满足 ,则称事件 、 是相互独立的。 若事件 、 相互独立,且 ,则有 若事件 、 相互独立,则可得到 与 、 与 、 与 也都相互独立。 必然事件 和不可能事件?与任何事件都相互独立。 (14)独立性 ?与任何事件都互斥。 ②多个事件的独立性 设ABC是三个事件,如果满足两两独立的条件, P(AB)=P(A)P(B);P(BC)=P(B)P(C);P(CA)=P(C)P(A) 并且同时满足P(ABC)=P(A)P(B)P(C) 那么A、B、C相互独立。 对于n个事件类似。 设事件 满足 1° 两两互不相容, , (15)全概公2° , 式 则有 。 设事件 , ,…, 及 满足 (16)贝叶斯1° , ,…, 两两互不相容, >0, 1,2,…, , 公式 2° , , 则 ,i=1,2,…n。 此公式即为贝叶斯公式。 ,( , ,…, ),通常叫先验概率。 ,( , ,…, ),通常称为后验概率。贝叶斯公式反映了“因果”的概率规律,并作出了“由果朔因”的推断。 我们作了 次试验,且满足 u 每次试验只有两种可能结果, 发生或 不发生; u 次试验是重复进行的,即 发生的概率每次均一样; u 每次试验是独立的,即每次试验 发生与否与其他次试验 发生与否是互不(17)伯努利影响的。 概型 这种试验称为伯努利概型,或称为 重伯努利试验。 用 表示每次试验 发生的概率,则 发生的概率为 ,用 表示 重伯努利试验中 出现 次的概率, , 。 第二章 随机变量及其分布 (1)离散型设离散型随机变量 的可能取值为Xk(k=1,2,…)且取各个值的概率,即事件随机变量的(X=Xk)的概率为 分布律 P(X=xk)=pk,k=1,2,…, 则称上式为离散型随机变量 的概率分布或分布律。有时也用分布列的形式给出: 。 显然分布律应满足下列条件: (1) , , (2) 。 (2)连续型设 是随机变量 的分布函数,若存在非负函数 ,对任意实数 ,有 随机变量的, 分布密度 则称 为连续型随机变量。 称为 的概率密度函数或密度函数,简称概率密度。 密度函数具有下面4个性质: 1° 。 2° 。 (3)离散与 连续型随机积分元 在连续型随机变量理论中所起的作用与 在离散型随机变量理论中所起变量的关系 的作用相类似。 (4)分布函设 为随机变量, 是任意实数,则函数 数 称为随机变量X的分布函数,本质上是一个累积函数。 可以得到X落入区间 的概率。分布函数 表示随机变量落入区间(– ∞,x]内的概率。 分布函数具有如下性质: 1° ; 2° 是单调不减的函数,即 时,有 ; 3° , ; 4° ,即 是右连续的; 5° 。 对于离散型随机变量, ; 对于连续型随机变量, 。 (5)八大分0-1分布 布 二项分布 P(X=1)=p, P(X=0)=q 在 重贝努里试验中,设事件 发生的概率为 。事件 发生的次数是随机变量,设为 ,则 可能取值为 。 , 其中 , 则称随机变量 服从参数为 , 的二项分布。记为 。 当 时, , ,这就是(0-1)分布,所以(0-1)分布是二项分布的特例。 泊松分布 设随机变量 的分布律为 , , , 则称随机变量 服从参数为 的泊松分布,记为 或者P( )。 泊松分布为二项分布的极限分布(np=λ,n→∞)。 超几何分布 随机变量X服从参数为n,N,M的超几何分布,记为H(n,N,M)。 几何分布 ,其中p≥0,q=1-p。

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