Ch1 概率论的基本概念

1. 自然界的三种现象

- 确定性现象:一定条件下必然发生的事情,如:太阳东升西落
 - 随机性现象:在大量重复实验中呈现统计规律性,如:扔硬币,正反的概率各为1/2
 - 不可能现象: 不可能发生的事情,如: 人不可能永生

概率论与数理统计是研究和揭示随机现象统计规律性的一门数学学科.

2. 随机实验

满足三个条件:
1. 相同的条件下可重复进行;
2. 实验结果可能不唯一,且实验的所有可能结果都是明确的
3. 进行一次实验前,不确定会出现哪个可能结果

3. 样本空间和随机事件

1. 随机试验E的所有可能结果组成的集合称为E的样本空间,记为S.
2. 样本空间的元素,即E的每个结果,称为样本点
3. 随机事件:E的样本空间S的子集,简称事件
4. 每次实验中,子集中的一个样本点出现时,称这一事件发生.
5. 由一个样本点组成的单点集,称为基本事件.
6. S包含所有的样本点,它是S自身的子集,在每次试验中它总是发生的,S 称为必然事件
7. 空集称为不可能事件.

4. 事件之间的运算

  1. 包含
    AIOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_样本空间B:A的发生一定导致B的发生
    相等:AIOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_样本空间B且BIOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_样本空间A
  2. 和事件
    AIOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_IOS相机渲染opengl_04B:当且仅当A,B中至少有一个发生时,AIOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_IOS相机渲染opengl_04B发生
  3. 积事件
    AIOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_样本空间_06B:当且仅当A和B同时发生时,AIOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_样本空间_06B发生
  4. 差事件
    AIOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_IOS相机渲染opengl_08B:当且仅当A发生B不发生,A-B发生
  5. 不相容/互斥
    AIOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_样本空间_06BIOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_概率论_10IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_IOS相机渲染opengl_11:A和B不可能同时发生
  6. 对立事件/逆事件
    AIOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_IOS相机渲染opengl_04BIOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_概率论_10S且AIOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_样本空间_06BIOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_概率论_10IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_IOS相机渲染opengl_11:A和B一定有一个发生另一个不发生
    记作:IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_IOS相机渲染opengl_17

5. 经常用到的定律

  1. 交换率
    IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_点集_18
    IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_样本空间_19
  2. 结合律
    IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_IOS相机渲染opengl_20
    IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_数理统计_21
  3. 分配律:注意逆向使用
    IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_IOS相机渲染opengl_22
    IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_数理统计_23
  4. 德摩根率:注意逆向使用
    IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_数理统计_24
    IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_数理统计_25

6. 频率和概率

  1. 相同条件下,进行n次试验,事件A 发生的次数IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_数理统计_26称为事件A 发生的频数.比值IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_数理统计_26称为事件A 发生的频率,并记为IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_点集_28
  2. 性质:
  1. 频率在[0, 1]
  2. IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_概率论_29,IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_数理统计_30为样本空间
  3. IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_IOS相机渲染opengl_31为两两不相容事件时:
    IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_样本空间_32
  4. 频率大,事件发生越频繁
  1. 设E是随机试验,S是它的样本空间.对于E的每一事件A赋予一个实数,记为P(A) ,称为事件A的概率
  2. 性质:
  1. 非负性
  2. 规范性:IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_IOS相机渲染opengl_33
  3. 可列可加性:
    IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_点集_34是两两互不相容的事件,即对于IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_概率论_35IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_点集_36, IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_样本空间_37,有:
    IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_点集_38
  4. IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_概率论_39,则:
    IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_概率论_40
  5. 加法公式
    IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_IOS相机渲染opengl_41
    IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_样本空间_42时,频率在一定意义下接近于概率

7. 古典概型

1.样本空间是有限的
2.实验中每个基本事件发生的可能性相同

8. 条件概率

  1. A发生的条件下B发生的概率,IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_数理统计_43:
    IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_样本空间_44
  2. 性质:
  1. 非负性
  2. 规范性
    对于必然事件IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_数理统计_30,有IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_IOS相机渲染opengl_46
  3. 可列可加性
    IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_概率论_47是两两互不相容的事件,则有:
    IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_IOS相机渲染opengl_48
  4. 加法公式
    对于任意事件IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_IOS相机渲染opengl_49,有:
    IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_概率论_50
  5. 乘法公式
    IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_IOS相机渲染opengl_51,则:
    IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_点集_52
    IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_IOS相机渲染opengl_53
  6. 全概率公式
    划分:
    IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_数理统计_30为试验IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_数理统计_55的样本空间, IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_IOS相机渲染opengl_56凡为IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_数理统计_55的一组事件.若:
    IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_概率论_58
    IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_概率论_59
    则称IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_IOS相机渲染opengl_60从为样本空间IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_数理统计_30的一个划分
    全概率公式:
    设试验IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_数理统计_55的样本空间为IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_数理统计_30IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_点集_64IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_数理统计_55的事件,IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_样本空间_66IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_数理统计_30的一个划分,且IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_样本空间_68,则:
    IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_IOS相机渲染opengl_69
  7. 贝叶斯公式
    设试验IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_数理统计_55的样本空间为IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_数理统计_30IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_点集_64IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_数理统计_55的事件,IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_样本空间_66IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_数理统计_30的一个划分,且IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_样本空间_76,则:
    IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_IOS相机渲染opengl_77
    或者
    IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_点集_78
  1. 求条件概率的两种方式
    (1) 按条件概率的含义,直接求出IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_点集_79.注意到,在求IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_点集_79时已知事件IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_IOS相机渲染opengl_81已发生,样本空间IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_样本空间_82中所有不属于IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_IOS相机渲染opengl_81的样本点都被排除,原有的样本空间IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_样本空间_82缩减成为IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_数理统计_85.在缩减了的样本空间IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_数理统计_86中计算事件IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_IOS相机渲染opengl_87的概率就得到IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_点集_79 .
    (2) 在IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_样本空间_82中计算IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_IOS相机渲染opengl_90IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_样本空间_91 ,再按条件概率公式求得IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_点集_79.

9. 独立性

  1. IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_点集_93是两事件,如果满足等式
    IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_点集_94
    则称事件IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_点集_93相互独立,简称IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_点集_93独立
  2. 性质
  1. IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_IOS相机渲染opengl_97是两事件,且IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_样本空间_98.若IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_概率论_99相互独立,则IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_IOS相机渲染opengl_100
  2. 若事件IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_点集_64IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_IOS相机渲染opengl_102相互独立, 则下列各对事件也相互独立:
    IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_点集_64IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_数理统计_104,IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_点集_105IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_IOS相机渲染opengl_102 , IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_点集_105IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_数理统计_104.
  3. 三个事件相互独立
    IOS相机渲染opengl 四个自然现象是什么?_点集_109