概率论与数理统计习题课教程(第2版)/经济数学基础丛书
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第1章 随机事件及概率
1.1 知识点小结
1.1.1 随机试验与随机事件
1.随机试验(记为E)
满足如下三个条件的试验(对随机现象的观察称为试验)称为随机试验.
(1)可重复性:可以在相同条件下重复观察;
(2)可知性:试验的所有可能结果是确定的;
(3)随机性:某次试验之前不确定具体会发生哪一个结果.
2.随机事件
随机试验中可能出现的结果称为随机事件,记为.
注随机事件包括基本事件(不可再分割的基本结果)和复合事件(可以拆分成若干个基本事件的组合).
3.样本空间
一个随机试验的所有基本事件组成的全集,记为.
4.随机事件(补充)
有了样本空间之后,样本空间的一个子集即为一个随机事件.
注不可能事件()与必然事件()是两个特殊的事件.
1.1.2 随机事件的运算与关系
1.事件的运算
(1)事件的积:事件与事件同时发生,称为的积事件,记为.
(2)事件的和:事件发生或者事件发生,称为的和事件,记为.
(3)事件的差:事件发生且事件不发生,称为的差事件,记为.
2.事件的关系
(1)包含:若发生导致一定发生,称为包含于(包含),或称是的子事件,记为.
(2)相等:若包含于,且也包含于,称相等,记为.
(3)互斥(互不相容):若不能同时发生,即,称事件互不相容或互斥.
(4)对立(逆事件):若且,称互为对立事件,或称事件是的对立事件(逆事件),记为.
注(1)且互斥.
(2)两两互斥.
(3)德 摩根律.
(4)差补律.
1.1.3 概率的公理化定义与性质
1.概率的公理化定义
定义于随机试验的样本空间为上的函数满足如下条件.
(1)非负性:对任意事件.
(2)规范性:对必然事件.
(3)可列可加性:对互斥的事件,则称为事件发生的概率.
2.概率的性质
性质一.
性质二.
性质三(单调性):若,则.
性质四(减法公式).
特别地,若,则.
性质五(加法公式):对任意事件A,B,C,有
(1);
(2).
特别地,若互斥,则.
1.1.4 古典概型与几何概型
1.古典概型
满足如下两个条件的试验称为古典概型.
(1)有限性:试验的结果只有有限多个.
(2)等可能性:每个结果发生的可能性相等.
古典概型中计算概率的公式为.
2.几何概型
一个随机试验对应于几何体(线段或平面区域)上的随机落点问题.
几何概型中计算概率的公式为
其中分别为几何体的度量值(长度或面积).
1.1.5 条件概率与全概率公式
1.条件概率
设,是两个事件,且.
2.乘法公式
(1)设.
(2).
3.完备事件组
若事件组满足:
(1);
(2),
则称为一个完备事件组.
4.全概率公式
设 是一个完备事件组,设,则对任意事件B有
5.贝叶斯公式
设 是一个完备事件组,设则对任意事件有
1.1.6 事件的独立性
1.两个事件的独立
设A,B是两个事件,若,则称事件A,B相互独立.
2.三个事件的独立
若三个事件A,B,C满足
且,则称这三个事件相互独立.
注(1)若A,B相互独立,则这三对事件也分别相互独立.
(2)若,则事件与任意事件独立.
(3)独立的等价条件:
当时,A,B相互独立的等价条件为.
当时,A,B相互独立的等价条件为.
(4)三个事件A,B,C相互独立则两两独立,反之不成立.
(5)当,且A,B互斥时,A,B一定不独立.当,且A,B独立时,A,B一定不互斥.
1.2 考研数学大纲要求
1.2.1 考试内容
随机事件与样本空间,事件的关系与运算,完备事件组,概率的概念,概率的基本性质,古典概型,几何概型,条件概率,概率的基本公式,事件的独立性,独立重复试验.
1.2.2考试要求
(1)了解样本空间(基本事件空间)的概念,理解随机事件的概念,掌握事件的关系及运算.
(2)理解概率、条件概率的概念,掌握概率的基本性质,会计算古典概型和几何概型,掌握概率的加法公式、减法公式、乘法公式、全概率公式及贝叶斯公式.
(3)理解事件独立性的概念,掌握用事件独立性进行概率计算;理解独立重复试验的概念,掌握计算有关事件概率的方法.
1.3 典型例题
1.3.1 随机事件的运算与关系
例1 写出下列随机试验的样本空间.
(1)记录一个班级一次数学考试的平均分数(百分制、整数记分);
(2)生产产品直到得到10件正品,记录生产产品的总件数;
(3)对某工厂出厂的产品进行检查,合格的盖上“正品”,不合格的盖上“次品”,如连续查出两件次品就停止检查,或检查4件产品停止检查,记录检查的结果(查出正品记为“1”,查出次品记为“0”,连续出现两个“0”就停止检查,或查满4次才停止检查).
解 (1),n表示班级人数;
(2);
(3)={00,100,0100,0101,1010,0110,1100,0111,1011,1101,1110,1111}.
例2 设A,B,C为三个事件,用A,B,C的运算关系表示下列事件:
(1)A发生,B与C不发生;
(2)A,B都发生,而C不发生;
(3)A,B,C中至少有一个发生;
(4)A,B,C都发生;
(5)A,B,C都不发生;
(6)A,B,C至多一个发生,即A,B,C中至少有两个同时不发生;
(7)A,B,C中至多两个发生;
(8)A,B,C中至少有两个发生.
解 (1); (2)或; (3); (4); (5)或; (6); (7)或; (8).
1.3.2 概率的公理化定义与性质
例3 设A,B,C是三个事件,且,.求A,B,C至少有一个发生的概率.
解因为,且,所以,可得.
由加法公式得
例4 设A,B为随机事件,且,求.
解
1.3.3 古典概型与几何概型
例5在某英语字典中有55个双字母单词,若从26个英文字母中任取两个字母予以排列,问能排成上述单词的概率是多少?
解记“能排成上述单词”.
从26个中任选两个来排列,排法有种,每种排法等可能;字典中的两个不同字母组成的单词有55个.因此
例6某油漆公司发出17桶油漆,其中白漆10桶、黑漆4桶、红漆3桶.在搬运中标签脱落,交货人随意将这些标签重新贴上,问一个订货4桶白漆、3桶黑漆和2桶红漆的顾客,按所定的颜色如数得到订货的概率是多少?
解记 “顾客按所定的颜色如数得到订货”.
在17桶中任取9桶的取法有种,且每种取法等可能,取得4白3黑2红的取法有种,故
例7 从5双不同鞋子中任取4只,4只鞋子中至少有2只配成一双的概率是多少?
解 记“4只鞋中至少有2只配成一双”,?=?“4只全不配对”.
因为从10只中任取4只,取法有种,每种取法等可能.要4只都不配对,可在5双中任取4双,再在4双的每一双里任取一只,有种,所以
例8 从(0,1)中随机地取两个数x,y,求:
(1)事件=发生的概率;
(2)事件=发生的概率.
解由题可知(x,y)是区域:上的几何概型.
(1)如图1.1所示,可得.
(2)如图1.2所示,可得.
图1.1
图1.2