董老师讲的概率论与数理统计,由浅入深,特别适合我们学习掌握知识要点。
概率论与数理统计
(理工大学 董秀媛老师,1996)
第一章 概率论的基本概念
第一节 随机试验
随机试验的特点:随机性;预知性;可重复性,具有以上特点的试验是随机试验,
记为E。注:E主要包括实验条件,观察特性;注意可重复性。
第二节 随机事件,样本空间
一、随机试验E可能出现的结果叫事件,A, B,C ……,一般不能确定,归结为事件,两种
特殊事件,必然事件S, Ω,发生概率为1;不可能事件Ø,发生概率为0。
二、样本空间与基本事件
E中每一个可能出现的最简单的结果,它们必须满足二个条件:完备性,预知出其全部可能结果;互斥性,任意两个可能结果不能同时发生。则每个结果为E的一个基本事件或者样本点,记为e, w,E中所有基本事件构成的结合叫E的基本空间,记为S={e},Ω={w}。
注意:定性定义,同一E,S不唯一。六张卡片分别标有1~6的号码,(4红,2白),从中任取一张:S1={w1, w2, w3, w4, w5, w6},wi表示任一卡片上号码为i;S2{w偶,w奇} i=1, 2, ……, 6, 都是基本空间。但是S3={w1, w2, w3, w4, w5, w6, w偶,w奇, w>=3}不是基本空间,因为不满足互斥性,样本空间不是唯一的。
一旦S确定,就要在S上,以此w为基本单位探讨问题,不能再变。如:E1, S1中,奇数码所占比例3/6,1/2。
甲乙两人同时射击,观察命中的情况:{AB, ᾹB, A , Ᾱ }; 中弹情况{0,1,2}。
三、随机事件与基本事件:A由一个或者多个w构成。
四、事件是子集,w是点,S是集合。
1. 包含与相等:A⊂B (A发生则B发生),A⊂B且B⊂A,则A=B。
2. 事件的和:A或者B至少一个发生,A ∪B
3. 事件的积:A与B同时发生,A∩B=AB
注:与数字的运算不同,AA=A, A∪A=A
4. 事件的差:A发生而B不发生,A-B=A-AB
5. 互斥事件,互不相容事件:AB=ø,AB不能同时发生,此时P(AB)=0
6. 对立事件(逆事件),AB=Ø且A∪B=S,B=Ᾱ, A=
常用公式:德.莫根定律, (对偶公式) , , 可以推广。
第三节 概率的概念
一、概率的统计定义:频率与概率
频率:A在n次重复试验中发生nA次,则比值nA/n叫A发生的频率,nA叫做频数。
性质:非负性,fn(A)>=0,归一性(完备性),fn(S)=1, fn(A)<=1。有限可加性,A->nA,B->nB, AB=Ø,fn(A∪B)= fn(A)+fn(A)。特点:波动性;稳定性,统计的规律性,当n->无穷,fn(A)逐渐稳定于一个常数,这个常数就是概率,P(A)的统计定义。
, 实用中P(A)≈fn(A)
二、古典概率
古典概型:E具有,S中w个数有限,n; w发生等可能性。
古典概率:E中S的w个数n,A是E的任一事件,A包含k个w,称k/n是A发生的概率,P(A)=k/n。
例1: 从标号分别是1, 2, …, 10的十张卡片中任取二张,求下列事件的概率:1. A=卡片中恰好标号为1, 2;2. B=两张卡片标号都是偶数;3. C=两张卡片标号都小于5;4. D=两张卡片最小者是5
法一:E的S中w的个数n=C102=45, P(A)=1/45,P(B)= C52/45,P(C)= C42/45, P(D)= C11 *C51/45
法二:n= P102=90, P(A)=2/90=1/45, P(B)= P52/P102, P(C)= P42/45, P(D)= P11 P51 P22/90
性质:0<=P(A)<=1,P(S)=1,有限可加性
例二: 电话号码薄中任取一个号,号码由五位数字组成,求所取号码是由完全不同的数组成的概率。
S中w的个数:n=10^5(可重复排列), k= P105,设A=所取号码数字完全不同,则
P(A)= P105/10^5
例三:N件同型产品中,有M件废品,其他的是正品。现从中每次抽取一件,连续抽取十次,求取得的样品中正好有K件次品的概率
设A=取得的产品中正好有K件次品,则:
E1=有放回的抽取,n=N^10, K=M^K*(N-M)^(10-K), P(A)= M^K*(N-M)^(10-K)/N^10
E2=无放回的抽取,法一:n=C(10, N), k=C(K, M)*C(10-K, N-M), P(A)= C(K, M)*C(10-K, N-M)/C(10, N)
法二:n=P(10, N), K=C(K,M)*C(10-K, N-M)*P(10), P(A)=C(K,n)*C(10-K, N-M)*P(10)/P(10,N)
古典概率的性质:非负性,0<=P(A)<=1;P(S)=1;有限可加性,A1,A2,…,An二二互不相容,则有P(A1∪A2∪…∪An)=