隨機試驗
將具有以下三個特點的試驗稱為隨機試驗:
- 可以在相同的條件下重復地進行
- 每次的試驗結果可能不止一個嘱根,并且能事先明確試驗的所有可能結果
- 進行一次試驗之前不能確定哪一個結果會出現(xiàn)
如:我們將一枚硬幣拋擲三次,觀察正面巷懈,反面出現(xiàn)的情況该抒。
樣本空間及隨機事件
樣本空間
我們將隨機試驗的所有可能結果組成的集合稱為的樣本空間,記為顶燕。樣本空間的元素凑保,稱為樣本點冈爹。如上述隨機試驗的樣本空間S為:
隨機事件
一般,我們稱試驗的樣本空間的子集為的隨機事件欧引,簡稱事件频伤。在每次試驗中,當且僅當這一子集中的一個樣本點出現(xiàn)時芝此,稱這一事件發(fā)生
特別憋肖,由一個樣本點組成的單點集,稱為基本事件癌蓖。例如上述試驗有8個基本事件瞬哼。樣本空間本身就是一個隨機事件,且每次試驗總是發(fā)生租副,稱為必然事件坐慰;空集也是的子集,且每次試驗都不發(fā)生用僧,稱為不可能事件
事件間的關系與事件的運算
由定義知结胀,事件即隨機事件是一個集合,所以事件的有關操作等同于對應的集合操作责循。
- 包含"":糟港,即事件包含事件
- 相等"":且,事件與事件相等
- 和"":院仿,事件與事件的和事件秸抚,當A與B中至少一個發(fā)生時,事件發(fā)生
- 積"":歹垫,事件與事件的積事件剥汤,當A與B同時發(fā)生時,事件(也記作AB)發(fā)生
- 差"":排惨,事件與事件的差事件吭敢,當A發(fā)生B不發(fā)生時,事件發(fā)生
- 互不相容事件:暮芭,事件A與事件B不能同時發(fā)生
- 對立事件:鹿驼,事件A與事件B互為逆事件,也稱互為對立事件辕宏。指每次試驗中畜晰,事件A,B必有一個發(fā)生瑞筐。
事件運算時凄鼻,可以用以下定律
- 交換律:;
- 結合律:;
- 分配律:;
- 德摩根律:;
頻率與概率
頻率
假設同一個試驗進行了n次,其中事件A發(fā)生的次數(shù)稱為事件A發(fā)生的頻數(shù)。比值就是事件A發(fā)生的頻率野宜,記作
頻率有以下基本性質(zhì):
- 若是兩兩互不相容的事件扫步,則
概率
在一定條件下,重復做次試驗匈子,為次試驗中事件發(fā)生的次數(shù)河胎,如果隨著逐漸增大,頻率逐漸穩(wěn)定在某一數(shù)值附近虎敦,則數(shù)值稱為事件在該條件下發(fā)生的概率游岳,記做。這個定義稱為概率的統(tǒng)計定義其徙。
- 若是兩兩互不相容的事件胚迫,則
- 設,是兩個事件,若唾那,則有
- 對于任一事件,
- 對于任一事件,
- 對于任意兩事件與,
等可能概型(古典概型)
假設試驗有以下特點:
- 試驗的樣本空間只包含有限個
- 試驗中每個基本事件發(fā)生的可能性相同
則稱試驗為等可能概型(古典概型)
條件概率
設,是兩個事件访锻,且,稱為在事件發(fā)生的條件下事件發(fā)生的條件概率
- ,有
全概率公式:設試驗的樣本空間為,為的事件闹获,為的一個劃分期犬,且,則
貝葉斯公式:設試驗的樣本空間為避诽,為的事件龟虎,為的一個劃分,且沙庐,鲤妥,則
獨立性
設,是兩事件,如果滿足等式,則稱事件,相互獨立拱雏,簡稱獨立棉安。
- 設,是兩事件,且,若,相互獨立古涧,則垂券,反之亦然花盐。
- 若事件,相互獨立羡滑,則下列各事件也相互獨立:與,與,與。