概率论与数理统计习题全解与学习指导
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二、归纳总结

在本章中,有很多概率论中的基本概念,读者应重点理解这些概念和术语.

1. 随机事件及其运算

随机试验如下.

(1)在相同的条件下试验可以重复进行.

(2)每次试验的结果不止一种,但是试验之前必须明确试验的所有可能的结果.

(3)每次试验将会出现什么样的结果是事先无法预知的.

样本点:随机试验中每一个可能的结果都是一个样本点,记为ω

样本空间:随机试验所有的样本点组成的集合,记为Ω

随机事件:一个随机试验样本空间的子集.即随机事件是由部分样本点组成的集合.从直观来说,随机事件是可能发生也可能不发生的事件.

基本事件:仅含一个样本点的随机事件.

两个特殊事件如下.

(1)不可能事件Ø:由于Ø中不包含任何元素,所以Ø在每一次试验中一定不发生.

(2)必然事件Ω:由于Ω包含所有可能试验结果,所以Ω在每一次试验中一定发生.

随机事件的关系与运算如下.

(1)ABA发生必然导致B发生或称AB互斥.

(2)A=BAB同时发生.

(3)AB=ØAB不可能同时发生.

(4)ABAB至少有一个发生.

(5)AB(或AB):AB都发生.

(6)A-BA发生并且B不发生.

(7)48603-00-011-01不发生.

 关于随机事件的关系与运算,借助集合的“Venn图”能更直观地帮助理解.

随机事件的运算性质如下.

(1)交换律:AB=BAAB=BA

(2)结合律:(AB)∪C=A∪(BC),(ABC=ABC).

(3)分配律:(AB)∩C=ACBC,(AB)∪C=(AC)∩(BC).

(4)对偶律:48603-00-011-02

2. 概率的定义及其性质

事件发生的频率:n次试验中事件A出现了nA次,则称比值48603-00-011-03为这n次试验中事件A出现的频率,记为48603-00-011-04nA称为事件A发生的频数.

概率的公理化定义:设任一随机试验EΩ为相应的样本空间,若对任意事件A,有唯一实数PA)与之对应,且满足下面条件,则数PA)称为事件A的概率:

(1)(非负性公理)对于任意事件A,总有PA)≥0;

(2)(规范性公理)PΩ)=1;

(3)(可列可加性公理)若A1A2,…,An,…为两两互不相容的事件,则有

48603-00-012-01

概率的性质如下.

(1)PØ)=0.

(2)(有限可加性)设A1A2,…,An为两两互不相容的事件,则有

48603-00-012-02

(3)对任意事件A,有48603-00-012-03

(4)若事件AB,则48603-00-012-04

(5)(减法公式)设AB为任意事件,则PA-B)=PA)-PAB).

(6)(加法公式)设AB为任意事件,则PAB)=PA)+PB)-PAB).

3. 等可能概型

古典概型:

(1)随机试验的样本空间只有有限个样本点;

(2)每个基本事件发生的可能性相等.事件A的概率为

48603-00-012-05

几何概型:

(1)随机试验的样本空间Ω是某个区域(可以是一维区间、二维平面区域或三维空间区域);

(2)每个样本点发生的可能性相等.事件A的概率为

48603-00-012-06

其中,m(·)在一维情况下表示长度,在二维情况下表示面积,在三维情况下表示体积.

4. 条件概率与事件的相互独立性

条件概率:48603-00-012-07为在事件A发生的条件下事件B发生的概率,称为条件概率,记为PBA).其中PA)>0.

概率的乘法公式:设AB为随机试验E上的两个事件,且PA)>0,则有PAB)=PAPBA).类似可得,P(AB)=P(B)P(AB).

事件的相互独立性:无论A是否发生,都不影响事件B发生的概率.如AB独立,有PAB)=PAPB).

事件ABC两两独立:设ABC是试验E的3个事件,满足等式

PAB)=PAPB),PAC)=PAPC),PBC)=PBPC).

事件ABC相互独立:设ABC是试验E的3个事件,满足等式:

PAB)=PAPB),PAC)=PAPC),

PBC)=PBPC),PABC)=PAPBPC).

事件A1A2,…,An两两独立:设A1A2,…,An是试验Enn≥2)个事件,其中任意两个事件的积事件的概率等于各事件概率的积.

事件A1A2,…,An相互独立:其中任意两个事件,任意3个事件,……,任意n个事件的积事件的概率等于各事件概率的积.

5. 全概率公式与贝叶斯公式

完备事件组:设E是随机试验,Ω是相应的样本空间,A1A2,…,AnE的一组事件,若满足条件:

(1)AiAj=Øij);

(2)A1A2∪…∪An=Ω.则称事件组A1A2,…,An为样本空间的一个完备事件组.

全概率公式:设A1A2,…,An为完备事件组,且PAi)>0(i=1,2,…,n),B为任一事件,则

48603-00-013-01

贝叶斯公式:设A1A2,…,An为完备事件组,PAi)>0(i=1,2,…,n),B为满足条件P(B)>0的任一事件,则

48603-00-013-02