概率论与数理统计(第四版) 第一章:概率论的基本概念(总结)
1、本章分六個小節:
? 第一個小節介紹了? “隨機試驗”,
? 之后講 “事件關系的集合表示”?“概率”,“等可能概型”,“條件概率”, “事件的獨立性”。所有這些都是建立在“隨機試驗”的基礎上。?
? ?隨機試驗:? (1)可以在相同條件下重復進行。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?(2)每次試驗結果不只一個,但知道所有可能結果。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?(3)每次試驗結果不確定是哪個。
2、第二節掌握幾個重要概念,和集合運算公式及運算公式后代表的邏輯含義。
(1)我們進行隨機試驗,我們將所有可能結果看成集合S,這個集合叫 “樣本空間”。
(2)隨機試驗的每個結果叫做 “樣本點”。
(3)樣本空間(集合)的子集叫做事件。? ?每次試驗時,當且僅當這一子集中的一個樣本點出現時,稱這一事件發生。
(4)集合的運算及含義。
? ? ? ? ? ? ??:事件B包含事件A,事件A發生,事件B一定發生(由于B的樣本點比A多,所以A發生,B一定發生)
? ? ? ? ? ? ? :A和B至少有一個發生。
? :? A發生,同時B發生。
? ? ? ? ? ? ??:A發生,但B不發生。
? ? ?:A與B互斥,A與B不能同時發生。
且,?。 A與B為逆事件,每次試驗時,有且僅有一個發生。A不發生,B一定發生;B不發生,A一定發生。
,? ??? :? 交換律
,? ??? :結合律。
,???: 分配律。
? ,? ??? ? :德摩根律 :將集合運算變化符號和分解。
注:一定要了解樣本空間集合的實際含義是隨機試驗的所有可能結果。
? ? ? ? 集合的運算對應的實際意義是事件的發生,求概率就是將事件發生轉化為集合的運算。
? ? ? ? 交換律和結合律都是針對同一種運算,交集或并集;分配律針對不同運算,有兩種運算,交集和并集。
3、第三節講的是頻率和概率
(1) 對于頻率,只需知道:當隨機試驗次數足夠多時IE,頻率趨于穩定,且接近于概率。
(2)概率的性質及理解含義
? ? ? ?可列可加性:??
? ? ? ? ? ? ?? 理解: 當我們求多個事件至少有一個發生時,用這個公式,但條件是每兩個事件互斥,即,.
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 和事件的概率時,不能直接將概率相加,應看各事件之間是否互斥(交集為空集)。
? ? ? ?加法公式:? ??
? ? ? ? ? ? ? 理解: 就和事件概率時,不能應用可列可加性時,應用此公式。特殊的:
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ? ??
? ? ? 減法公式:??? ?
? ? ? ? ? ? ? 理解: 應用條件是。
4、等可能概型: 當每個基本事件發生的概率相同且樣本空間只包含有限個元素素。
(1)由于等可能概型每個基本事件概率相等,所以,求概率時用事件所包含的基本事件除以總基本事件。
(2)首先要判斷是不是等可能概型,然后再按公式計算。
(3)重要的是確保事件包含的基本事件與總基本事件是等可能的。
5、條件概率?
(1)含義:當 A 已經發生的情況下,B發生的概率。
(2)公式:
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 理解 :可以求取條件概率,? 等于積事件的概率除以條件事件(已經發生的事件)的概率。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??條件是? , 因為在分母上,而且A事件已經發生,故概率大于0。
(3)性質
? ? ? ? ? 也有可列可加性:???,條件也是
? ? ? ? ? 也有加法公式? ? ?:??
(4)由定義可以直接得乘法公式:?。??條件是? 。
? ? ? ? ? ? ? ? 理解:也可以寫成??,此時的條件是。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?應用此公式可以求積事件的概率。?
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 可以推導出多個積事件的 概率,如:。
(5)全概率公式:
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
? ? ? ? ?理解:~為樣本空間的劃分,所有事件~的和事件為S樣本空間,且相互之間互斥,即
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?由于應用條件概率公式,所有每個事件的概率都大于0,即?> 0
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?全概率公式提供了概率的一種求法(已知一個劃分,每個劃分事件的概率和每個劃分事件發送下所求事件的概率)。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??特殊的,當一個劃分和時,。
(6)貝葉斯公式:
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
? ? ? ? ?理解:貝葉斯公式是用來求某個劃分的概率的。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?貝葉斯公式的 分母是全概率公式,分子是條件概率乘法公式的應用。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?由于用了兩次條件概率,所以,應用條件除了 是劃分外,還要求。
6、獨立性
(1)定義:如果兩個事件A和B,滿足式子:,則稱A與B相互獨立。
理解:乘法公式中,所以,相互獨立時,,即:B事件 的發生與A事件發生無關。
?(2)推論:
? ? ? ? ? ? ? A和B相互獨立時,和,和B,和也相互獨立。
? ? ? ? ? ? ? A和B相互獨立時,若,,反之亦然。
? ? ? ? ? ? ??如果,則A與B相互獨與互不相容不能同時成立。
? ? ? ? ? ? ?中間推導重要公式:.
(3)多個事件相互對立的定義
? ?A與B與C相互獨立需滿足:
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
多個事件相互獨立需滿足: 任意兩個事件相互獨立,任意3個事件,...,任意n個事件的積事件的概率都等于各事件概率之積。
(4)多個事件相互獨立的推論
? ? n個事件相互獨立,則任意k(k小于n大于2)個事件也相互獨立。
? ?? n個事件相互獨立,? 則將任意多個事件換成他們的對立事件?,這n個事件仍然相互獨立。
(5)總結:相互獨立是條件概率的特殊形式,當一個事件的發生不影響另一事件的發生時,這兩個事件相互獨立,則條件概率
乘法公式,兩個事件積的概率等于概率的積。
?
?
總結:本章應掌握隨機試驗、樣本空間、樣本點、事件、事件發生的含義。然后理解集合間運算對應的實際意義。
? ? ? ? ? ? 解決問題時,將問題轉化成關于集合的運算公式,常用到集合的基本運算(交、并、補、減、互斥、對立),分配律,摩?
? ? ? ? ? ? 爾定律,圖形分析得出公式和結論,加法公式,減法公式,可列可加(各事件互斥),條件概率計算(事件A已經發生,
? ? ? ? ? ?故概率大于0),全概率公式,貝葉斯公式,獨立性計算。
?
? ? ? ? ? 應用?可列可加公式的條件是事件互斥,否則用加法公式;
? ? ? ? ? 應用條件概率的前提是條件事件概率應大于0。
? ? ? ? ? 求積事件的概率?,應看是否獨立,不獨立時應用帶條件概率的乘法公式。獨立時概率相乘即可。
? ? ? ? ??A與B相互獨與互不相容不能同時成立。
?
? ? ? ? ? ?
?
總結
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