在一定条件下必然会发生的现象称为确定性现象.
事前不能预测其结果的现象称为随机现象.
具有以下 3 个特点的试验称为随机试验,简称试验.
(1)试验可以在相同条件下重复进行,即 可重复性 .
(2)试验的结果不唯一,但在试验前就知道所有可能出现的结果,即结果的 明确性 .
(3)在一次试验中,某种结果出现与否是不确定的,在试验之前不能准确地预测该次试验将会出现什么结果,即结果的 随机性.
将试验 E 的每一种可能结果称为 样本点 .
所有样本点组成的集合称为试验 E 的 样本空间 ,记为 Ω .
在随机试验 E 中,样本空间 Ω 的子集称为 E 的随机事件,简称事件,常用 A , B , C ,…表示.
1)基本事件
只包含一个样本点的子集称为基本事件.
2)复合事件
至少包含两个样本点的子集称为复合事件.
3)必然事件
必然事件是指包含所有样本点的子集,即整个样本空间.
4)不可能事件
不可能事件是指不包含任何样本点的子集,即Ø.
1)事件的包含关系
如果事件 A 发生必然导致事件 B 发生,则称 事件 B 包含事件 A ,事件 A 是事件 B 的子事件 ,记为 A ⊂ B .
2)和事件
事件 A 与事件 B 中至少有一个发生的事件,称为 事件 A 与事件 B 的和事件 ,记作 A ∪ B ,即
事件 A , B 的和事件是由 A 与 B 的样本点合并而成的事件.
3)积事件
事件 A 与事件 B 同时发生的事件,称为 事件 A 与事件 B 的积事件 ,记作 A ∩ B 或 AB ,即
事件 A , B 的积事件是由事件 A 与事件 B 的公共样本点所构成的事件.
4)差事件
事件 A 发生而事件 B 不发生的事件,称为 事件 A 关于事件 B 的差事件 ,记为 A - B ,表示事件 A 发生而事件 B 不发生,即 A - B = A .事件 A 关于事件 B 的差事件是由属于事件 A 且不属于事件 B 的样本点所构成的事件.
5)对立事件
试验中“ A 不发生”这一事件称为 A 的对立事件或 A 的逆事件,记为 .一次试验中, A 发生则 必不发生,而 发生则 A 必不发生,因此 A 与 满足关系 A ∪ = Ω , A =Ø.
6)互不相容事件
如果事件 A 与事件 B 不能同时发生,即 AB =Ø,则称 事件 A 与事件 B 互不相容 ,或称 事件 A 与事件 B 互斥 .
1)交换律
2)结合律
3)分配律
4)对偶律(De Morgan定理)
对偶律还可以推广到多个事件的情况.一般地,对 n 个事件 A 1 , A 2 ,…, A n 有:
对偶律表明,“至少有一个事件发生”的对立事件是“所有事件都不发生”,“所有事件都发生”的对立事件是“至少有一个事件不发生”.
5)吸收律
若 A ⊂ B ,则 A ∪ B = B , AB = A .
设在相同的条件下,重复进行了 n 次试验,若随机事件 A 在这 n 次试验中发生了 m 次,则比值
称为事件 A 在 n 次试验中发生的频率.
设试验 E 为古典概型试验, A i ( i = 1,2,…, n )是全体基本事件,则
设随机试验 E 是几何概型试验, Ω 是该试验的样本空间,则
其中度量可以指长度、面积和空间等.
设随机试验 E 的样本空间为 Ω ,对于 E 的每一事件 A ,都对应一个实数 P ( A ),若集合函数 P 满足下列条件:
(1)非负性:对任一事件 A ,0≤ P ( A )≤1;
(2)规范性: P ( Ω )= 1;
(3)可列可加性:对任意可列个互不相容事件 A 1 , A 2 ,…,有
则称 P ( A )为事件 A 的概率.
设随机试验 E 的样本空间为 Ω , A , B , A 1 , A 2 ,…, A n 都是 E 的事件,则
(1)不可能事件的概率为零,即 P (Ø)= 0.
(2)对事件 A 及其对立事件 ,有
(3)单调性,若事件 A , B 满足 A ⊂ B ,则
(4)有限可加性:若事件 A 与事件 B 互不相容,则
一般地,若 n 个事件 A 1 , A 2 ,…, A n 互不相容,则
(5)概率的加法公式:对任意两个事件 A 与 B ,有
一般地,对任意 n 个事件 A 1 , A 2 ,…, A n ,有
(6)概率的减法公式:对任意两个事件 A 与 B ,有
设 A , B 是两个事件,且 P ( A )>0,则称
为在事件 A 发生的条件下,事件 B 发生的条件概率.
类似地,当 P ( B )>0 时,可以定义在事件 B 发生的条件下事件 A 发生的条件概率为
设随机试验 E 的样本空间为 Ω , A , B , A 1 , A 2 ,…都是 E 的事件,若 P ( B )>0,则:
(1)对任一事件 A 有 0≤ P ( A B )≤1,即非负性;
(2) P ( Ω B )= 1,即规范性;
(3)若事件 A 1 , A 2 ,…互不相容,则 ,即可列可加性.
对于两个事件 A , B ,如果 P ( A )>0,则有
若 P ( B )>0,则有
上式可推广到多个事件的积事件的情况:
设随机试验 E 的样本空间为 Ω , B 1 , B 2 ,…, B n 是 E 的一组事件,若:
(1) B i B j =Ø, i ≠ j ;
(2) B 1 ∪ B 2 ∪…∪ B n = Ω.
则称 B 1 , B 2 ,…, B n 为 Ω 的一个有限划分.
设随机试验 E 的样本空间为 Ω , A ⊂ Ω , B 1 , B 2 ,…, B n 为 Ω 的一个有限划分,且 P ( B i )>0, i = 1,2,…, n ,则有
20.贝叶斯(Bayes)公式
设随机试验 E 的样本空间为 Ω , A ⊂ Ω , B 1 , B 2 ,…, B n 为 Ω 的一个有限划分,且 P ( A )>0, P ( B i )>0, i = 1,2,…, n ,则有
如果两个事件 A , B 满足等式
则称事件 A 与 B 是相互独立的.
(1)若事件 A , B 相互独立,且 P ( B )>0,则
(2)若事件 A , B 相互独立,则下列 3 对事件: 与 B , A 与 与 也相互独立.
如果 3 个事件 A , B , C 满足等式
则称事件 A , B , C 两两独立.
进一步地,若满足
则称事件 A , B , C 相互独立.