第一章隨機事件和概率

2022-12-05 19:18:04 字數 5130 閱讀 8358

(1)排列組合公式

從m個人中挑出n個人進行排列的可能數。

從m個人中挑出n個人進行組合的可能數。

例1.1:方程的解是

a. 4 b. 3 c. 2 d. 1

例1.2:有5個隊伍參加了甲a聯賽,兩兩之間進行迴圈賽兩場,試問總共的場次是多少?

(2)加法原理(兩種方法均能完成此事):m+n

某件事由兩種方法來完成,第一種方法可由m種方法完成,第二種方法可由n種方法來完成,則這件事可由m+n 種方法來完成。

(3)乘法原理(兩個步驟分別不能完成這件事):m×n

某件事由兩個步驟來完成,第乙個步驟可由m種方法完成,第二個步驟可由n 種方法來完成,則這件事可由m×n 種方法來完成。

例1.3:從5位男同學和4位女同學中選出4位參加乙個座談會,要求與會成員中既有男同學又有女同學,有幾種不同的選法?

例1.4:6張同排連號的電影票,分給3名男生和3名女生,如欲男女相間而坐,則不同的分法數為多少?

例1.5:用五種不同的顏色塗在右圖中四個區域裡,每一區域塗上一種顏色,且相鄰區域的顏色必須不同,則共有不同的塗法

a.120種 b.140種 c.160種d.180種

(4)一些常見排列

1 特殊排列

相鄰 彼此隔開

順序一定和不可分辨

例1.6:晚會上有5個不同的唱歌節目和3個不同的舞蹈節目,問:分別按以下要求各可排出幾種不同的節目單?

①3個舞蹈節目排在一起;

②3個舞蹈節目彼此隔開;

③3個舞蹈節目先後順序一定。

例1.7:4幅大小不同的畫,要求兩幅最大的排在一起,問有多少種排法?

例1.8:5輛車排成1排,1輛黃色,1輛藍色,3輛紅色,且3輛紅車不可分辨,問有多少種排法?

2 重複排列和非重複排列(有序)

例1.9:5封不同的信,有6個信箱可供投遞,共有多少種投信的方法?

3 對立事件

例1.10:七人並坐,甲不坐首位,乙不坐末位,有幾種不同的坐法?

例1.11:15人中取5人,有3個不能都取,有多少種取法?

例1.12:有4對人,組成乙個3人小組,不能從任意一對中取2個,問有多少種可能性?

4 順序問題

例1.13:3白球,2黑球,先後取2球,放回,2白的種數?(有序)

例1.14:3白球,2黑球,先後取2球,不放回,2白的種數?(有序)

例1.15:3白球,2黑球,任取2球,2白的種數?(無序)

(1)隨機試驗和隨機事件

如果乙個試驗在相同條件下可以重複進行,而每次試驗的可能結果不止乙個,但在進行一次試驗之前卻不能斷言它出現哪個結果,則稱這種試驗為隨機試驗。試驗的可能結果稱為隨機事件。

例如:擲一枚硬幣,出現正面及出現反面;擲一顆骰子,出現「1」點、「5」點和出現偶數點都是隨機事件;**接線員在上午9時到10時接到的**呼喚次數(泊松分布);對某一目標發射一發炮彈,彈著點到目標的距離為0.1公尺、0.

5公尺及1公尺到3公尺之間都是隨機事件(正態分佈)。

在乙個試驗下,不管事件有多少個,總可以從其中找出這樣一組事件,它具有如下性質:

(1) 每進行一次試驗,必須發生且只能發生這一組中的乙個事件;

(2) 任何事件,都是由這一組中的部分事件組成的。

這樣一組事件中的每乙個事件稱為基本事件,用來表示,例如(離散)。基本事件的全體,稱為試驗的樣本空間,用表示。

乙個事件就是由中的部分點(基本事件)組成的集合。通常用大寫字母a,b,c,…表示事件,它們是的子集。

如果某個是事件a的組成部分,即這個在事件a**現,記為。如果在一次試驗中所出現的有,則稱在這次試驗中事件a發生。

如果不是事件a的組成部分,就記為。在一次試驗中,所出現的有,則稱此次試驗a沒有發生。

為必然事件,為不可能事件。

(2)事件的關係與運算

①關係:

如果事件a的組成部分也是事件b的組成部分,(a發生必有事件b發生):

如果同時有,,則稱事件a與事件b等價,或稱a等於b:a=b。

a、b中至少有乙個發生的事件:ab,或者a+b。

屬於a而不屬於b的部分所構成的事件,稱為a與b的差,記為a-b,也可表示為a-ab或者,它表示a發生而b不發生的事件。

a、b同時發生:ab,或者ab。ab=,則表示a與b不可能同時發生,稱事件a與事件b互不相容或者互斥。基本事件是互不相容的。

-a稱為事件a的逆事件,或稱a的對立事件,記為。它表示a不發生的事件。互斥未必對立。

②運算:

結合率: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: ,

例1.16:一口袋中裝有五隻桌球,其中三隻是白色的,兩隻是紅色的。現從袋中取球兩次,每次乙隻,取出後不再放回。

寫出該試驗的樣本空間。若表示取到的兩隻球是白色的事件,表示取到的兩隻球是紅色的事件,試用、表示下列事件:

(1)兩隻球是顏色相同的事件,

(2)兩隻球是顏色不同的事件,

(3)兩隻球中至少有乙隻白球的事件。

例1.17:硬幣有正反兩面,連續拋三次,若ai表示第i次正面朝上,用ai表示下列事件:

(1)前兩次正面朝上,第三次正面朝下的事件,

(2)至少有一次正面朝上的事件,

(3)前兩次正面朝上的事件。

(1)概率的公理化定義

設為樣本空間,為事件,對每乙個事件都有乙個實數p(a),若滿足下列三個條件:

1° 0≤p(a)≤1,

2° p(ω) =1

3° 對於兩兩互不相容的事件,,…有

常稱為可列(完全)可加性。

則稱p(a)為事件的概率。

(2)古典概型(等可能概型)

1°,2°。

設任一事件,它是由組成的,則有

p(a)= =

例1.18:集合a中有100個數,b中有50個數,並且滿足a中元素與b中元素關係a+b=10的有20對。問任意分別從a和b中各抽取乙個,抽到滿足a+b=10的a,b的概率。

例1.19:5雙不同顏色的襪子,從中任取兩隻,是一對的概率為多少?

例1.20:在共有10個座位的小會議室內隨機地坐上6名與會者,則指定的4個座位被坐滿的概率是

abcd.

例1.21:3白球,2黑球,先後取2球,放回,2白的概率?(有序)

例1.22:3白球,2黑球,先後取2球,不放回,2白的概率?(有序)

例1.23:3白球,2黑球,任取2球,2白的概率?(無序)

注意:事件的分解;放回與不放回;順序問題。

(1)加法公式

p(a+b)=p(a)+p(b)-p(ab)

當p(ab)=0時,p(a+b)=p(a)+p(b)

例1.24:從0,1,…,9這十個數字中任意選出三個不同的數字,試求下列事件的概率:

a=「三個數字中不含0或者不含5」。

(2)減法公式

p(a-b)=p(a)-p(ab)

當ba時,p(a-b)=p(a)-p(b)

當a=ω時,p()=1- p(b)

例1.25:若p(a)=0.5,p(b)=0.4,p(a-b)=0.3,求p(a+b)和p(+).

例1.26:對於任意兩個互不相容的事件a與b, 以下等式中只有乙個不正確,它是:

(a) p(a-b)=p(a) (b) p(a-b)=p(a) +p(∪)-1

(c) p(-b)= p()-p(b) (d)p[(a∪b)∩(a-b)]=p(a)

(e)p=p(a) -p(∪)

(3)條件概率和乘法公式

定義設a、b是兩個事件,且p(a)>0,則稱為事件a發生條件下,事件b發生的條件概率,記為。

條件概率是概率的一種,所有概率的性質都適合於條件概率。

例如p(ω/b)=1p(/a)=1-p(b/a)

乘法公式:

更一般地,對事件a1,a2,…an,若p(a1a2…an-1)>0,則有

…………。

例1.27:甲乙兩班共有70名同學,其中女同學40名,設甲班有30名同學,而女生15名,問在碰到甲班同學時,正好碰到一名女同學的概率。

例1.28:5把鑰匙,只有一把能開啟,如果某次打不開就扔掉,問以下事件的概率?

①第一次開啟;②第二次開啟;③第三次開啟。

(4)全概公式

設事件滿足

1°兩兩互不相容,,

2°,則有

。此公式即為全概率公式。

例1.29:播種小麥時所用的種子中二等種子佔2%,三等種子佔1.5%,四等種子佔1%,其他為一等種子。

用一等、二等、三等、四等種子播種長出的穗含50顆以上麥粒的概率分別為0.5,0.15,0.

1,0.05,試求種子所結的穗含有50顆以上麥粒的概率。

例1.30:甲盒內有紅球4只,黑球2只,白球2只;乙盒內有紅球5只,黑球3只;丙盒內有黑球2只,白球2只。從這三隻盒子的任意乙隻中任取出乙隻球,它是紅球的概率是:

a.0.5625 b.0.5 c.0.45 d.0.375 e. 0.225

例1.31:100個球,40個白球,60個紅球,不放回先後取2次,第2次取出白球的概率?第20次取出白球的概率?

(5)貝葉斯公式

設事件,,…,及滿足

1° ,,…,兩兩互不相容,>0,1,2,…,,

2° ,,

則,i=1,2,…n。

此公式即為貝葉斯公式。

,(,,…,),通常叫先驗概率。,(,,…,),通常稱為後驗概率。如果我們把當作觀察的「結果」,而,,…,理解為「原因」,則貝葉斯公式反映了「因果」的概率規律,並作出了「由果朔因」的推斷。

例1.32:假定用甲胎蛋白法診斷肝癌。設表示被檢驗者的確患有肝癌的事件,表示診斷出被檢驗者患有肝癌的事件,已知,,。現有一人被檢驗法診斷為患有肝癌,求此人的確患有肝癌的概率。

(1)兩個事件的獨立性

設事件、滿足,則稱事件、是相互獨立的(這個性質不是想當然成立的)。

若事件、相互獨立,且,則有

所以這與我們所理解的獨立性是一致的。

若事件、相互獨立,則可得到與、與、與也都相互獨立。(證明)

由定義,我們可知必然事件和不可能事件與任何事件都相互獨立。(證明)

同時,與任何事件都互斥。

(2)多個事件的獨立性

設abc是三個事件,如果滿足兩兩獨立的條件,

p(ab)=p(a)p(b);p(bc)=p(b)p(c);p(ca)=p(c)p(a)

第一章隨機事件及其概率 四

解 所求的概率為 2 某類燈泡使用壽命在1000個小時以上的概率為0.2,求三個燈泡在使用1000小時以後最多隻壞乙個的概率。解 設a 燈泡使用壽命在1000個小時以上 則 所求的概率為 3 甲 乙 丙3人同時向一敵機射擊,設擊中敵機的概率分別為0.4,0.5,0.7。如果只有一人擊中飛機,則飛機被...

第一章隨機事件及其概率練習題

1 設p a 0.5,p b 0.6,p b a 0.8,則p 2 設p a 0.7,p a b 0.3,則p 3 若則 4 設每次試驗成功的概率為,重複進行試驗直到第次才取得次成功的概率為 ab cd 5 設a,b為兩個隨機事件,且p a 0,則p a b a a p ab b p a c p b...

第一章自測題概率論

一.選擇題 1.已知 0 p b 1,且p p a1 b p a2 b 記c s b 則下列選項成立的是 b a p p a1 c p a2 c b p a1b a2b p a1b p a2b c p a1 a2 p a1 b p a2 bd p b p a1 p b a1 p a2 p b a2 ...