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1、自考高数经管类概率论与数理统计课堂笔记 前 言 概率论与数理统计是经管类各专业的基础课,概率论研究随机现象的统计规律性,它是本课程的理论基础,数理统计则从应用角度研究如何处理随机数据,建立有效的统计方法,进行统计推断。概率论包括随机事件及其概率、随机变量及其概率分布、多维随机变量及其概率分布、随机变量的数字特征及大数定律和中心极限定理。共五章,重点第一、二章,数理统计包括样本与统计量,参数估计和假设检验、回归分析。重点是参数估计。预备知识 (一)加法原则(一)加法原则 引例一,从北京到上海的方法有两类:第一类坐火车,若北京到上海有早、中、晚三班火车分别记作火1、火2、火3,则坐火车的方法有 3
2、 种;第二类坐飞机,若北京到上海的飞机有早、晚二班飞机,分别记作飞1、飞2。问北京到上海的交通方法共有多少种。【答疑编号:10000101 针对该题提问】解:从北京到上海的交通方法共有火1、火2、火3、飞1、飞2共 5 种。它是由第一类的 3 种方法与第二类的 2 种方法相加而成。一般地有下面的加法原则:办一件事,有 m 类办法,其中:第一类办法中有 n1种方法;第二类办法中有 n2种方法;第 m 类办法中有 nm种方法;则办这件事共有种方法。(二)乘法原则(二)乘法原则 引例二,从北京经天津到上海,需分两步到达。第一步从北京到天津的汽车有早、中、晚三班,记作汽1、汽2、汽3 第二步从天津到上
3、海的飞机有早、晚二班,记作飞1、飞2 问从北京经天津到上海的交通方法有多少种?【答疑编号:10000102 针对该题提问】解:从北京经天津到上海的交通方法共有:汽1飞1,汽1飞2,汽2飞1,汽2飞2,汽3飞1,汽3飞2。共 6 种,它是由第一步由北京到天津的 3 种方法与第二步由天津到上海的 2 种方法相乘 3 2=6 生成。一般地有下面的乘法原则:办一件事,需分 m 个步骤进行,其中:第一步骤的方法有 n1种;第二步骤的方法有 n2种;第 m 步骤的方法有 nm种;则办这件事共有种方法。(三)排列(数):(三)排列(数):从 n 个不同的元素中,任取其中 m 个排成与顺序有关的一排的方法数叫
4、排列数,记作或。排列数的计算公式为:例如:(四)组合(数):(四)组合(数):从 n 个不同的元素中任取 m 个组成与顺序无关的一组的方法数叫组合数,记作或。组合数的计算公式为 例如:=45 组合数有性质 (1),(2),(3)例如:例一,袋中有 8 个球,从中任取 3 个球,求取法有多少种?【答疑编号:10000103 针对该题提问】解:任取出三个球与所取 3 个球顺序无关,故方法数为组合数 (种)例二,袋中五件不同正品,三件不同次品()从中任取 3 件,求所取 3 件中有 2 件正品 1 件次品的取法有多少种?【答疑编号:10000104 针对该题提问】解:第一步在 5 件正品中取 2 件
5、,取法有 (种)第二步在 3 件次品中取 1 件,取法有 (种)由乘法原则,取法共有 10 3=30(种)第一章 随机事件与随机事件的概率 1.1 随机事件随机事件 引例一,掷两次硬币,其可能结果有:上上;上下;下上;下下 则出现两次面向相同的事件 A 与两次面向不同的事件 B 都是可能出现,也可能不出现的。引例二,掷一次骰子,其可能结果的点数有:1,2,3,4,5,6 则出现偶数点的事件 A,点数4 的事件 B都是可能出现,也可能不出现的事件。从引例一与引例二可见,有些事件在一次试验中,有可能出现,也可能不出现,即它没有确定性结果,这样的事件,我们叫随机事件。(一)随机事件(一)随机事件:在
6、一次试验中,有可能出现,也可能不出现的事件,叫随机事件,习惯用 A、B、C 表示随机事件。由于本课程只讨论随机事件,因此今后我们将随机事件简称事件。虽然我们不研究在一次试验中,一定会出现的事件或者一定不出现的事件,但是有时在演示过程中要利用它,所以我们也介绍这两种事件。必然事件:在一次试验中,一定出现的事件,叫必然事件,习惯用 表示必然事件。例如,掷一次骰子,点数6 的事件一定出现,它是必然事件。不可能事件:在一次试验中,一定不出现的事件叫不可能事件,而习惯用 表示不可能事件。例如,掷一次骰子,点数6 的事件一定不出现,它是不可能事件。(二)基本(随机)事件(二)基本(随机)事件 随机试验的每
7、一个可能出现的结果,叫基本随机事件,简称基本事件,也叫样本点,习惯用 表示基本事件。例如,掷一次骰子,点数 1,2,3,4,5,6 分别是基本事件,或叫样本点。全部基本事件叫基本事件组或叫样本空间,记作,当然 是必然事件。(三)随机事件的关系(三)随机事件的关系 (1)事件的包含:若事件 A 发生则必然导致事件 B发生,就说事件 B包含事件 A,记作。例如,掷一次骰子,A 表示掷出的点数2,B 表示掷出的点数3。A=1,2,B=1,2,3。所以 A 发生则必然导致 B发生。显然有 (2)事件的相等:若,且就记 A=B,即 A 与 B相等,事件 A 等于事件 B,表示 A 与 B实际上是同一事件
8、。(四)事件的运算(四)事件的运算 (1)和事件:事件 A 与事件 B中至少有一个发生的事件叫事件 A 与事件 B的和事件,记作:或 A+B 例如,掷一次骰子,A=1,3,5;B=1,2,3 则和事件 A+B=1,2,3,5 显然有性质 若,则有 A+B=B A+A=A (2)积事件:事件 A 与事件 B都发生的事件叫事件 A 与事件 B的积事件,记作:AB或 AB 例如,掷一次骰子,A=1,3,5;B=1,2,3,则 AB=1,3 显然有性质:若,则有 AB=A AA=A (3)差事件:事件 A 发生而且事件 B不发生的事件叫事件 A 与事件 B的差事件,记作(A-B)例如,掷一次骰子,A=
9、1,3,5;B=1,2,3,则 A-B=5 显然有性质:若,则有 A-B=A-B=A-AB (4)互不相容事件:若事件 A 与事件 B不能都发生,就说事件 A 与事件 B互不相容(或互斥)即 AB=例如,掷一次骰子,A=1,3,5;B=2,4 AB=(5)对立事件:事件 A 不发生的事件叫事件 A 的对立事件。记作 例如,掷一次骰子,A=1,3,5,则 显然,对立事件有性质:注意:A 与 B对立,则 A 与 B互不相容,反之不一定成立。例如在考试中 A 表示考试成绩为优,B表示考试不及格。A 与 B互不相容,但不对立。下面图 1.1 至图 1.6 用图形直观的表示事件的关系和运算,其中正方形表
10、示必然事件或样本空间。图 1.1 表示事件事件 A 图 1.2 阴影部分表示 A+B 图 1.3 阴影部分表示 AB 图 1.4 阴影部分表示 A-B 图 1.5 表示 A 与 B互不相容 图 1.6 阴影部分表示 事件的运算有下面的规律:(1)A+B=B+A,AB=BA 叫交换律(2)(A+B)+C=A+(B+C)叫结合律 (AB)C=A(BC)(3)A(B+C)=AB+AC (A+B)(A+C)=A+BC 叫分配律(4)叫对偶律 例 1,A,B,C 表示三事件,用 A,B,C 的运算表示以下事件。(1)A,B,C 三事件中,仅事件 A 发生 【答疑编号:10010101 针对该题提问】(2
11、)A,B,C 三事件都发生 【答疑编号:10010102 针对该题提问】(3)A,B,C 三事件都不发生 【答疑编号:10010103 针对该题提问】(4)A,B,C 三事件不全发生 【答疑编号:10010104 针对该题提问】(5)A,B,C 三事件只有一个发生 【答疑编号:10010105 针对该题提问】(6)A,B,C 三事件中至少有一个发生 【答疑编号:10010106 针对该题提问】解:(1)(2)ABC (3)(4)(5)(6)A+B+C 例 2.某射手射击目标三次:A1表示第 1 次射中,A2表示第 2 次射中,A3表示第 3 次射中。B0表示三次中射中 0 次,B1表示三次中射
12、中 1 次,B2表示三次中射中 2 次,B3表示三次中射中 3 次,请用 A1、A2、A3的运算来表示 B0、B1、B2、B3 【答疑编号:10010107 针对该题提问】解:(1)(2)(3)(4)例 3,A,B,C 表示三事件,用 A,B,C 的运算表示下列事件。(1)A,B都发生且 C 不发生 【答疑编号:10010108 针对该题提问】(2)A 与 B至少有一个发生而且 C 不发生 【答疑编号:10010109 针对该题提问】(3)A,B,C 都发生或 A,B,C 都不发生 【答疑编号:10010110 针对该题提问】(4)A,B,C 中最多有一个发生 【答疑编号:10010111 针
13、对该题提问】(5)A,B,C 中恰有两个发生 【答疑编号:10010112 针对该题提问】(6)A,B,C 中至少有两个发生 【答疑编号:10010113 针对该题提问】(7)A,B,C 中最多有两个发生 【答疑编号:10010114 针对该题提问】解:(1)(2)(3)(4)(5)(6)简记 AB+AC+BC (7)简记 例 4,若=1,2,3,4,5,6;A=1,3,5;B=1,2,3 求(1)A+B;【答疑编号:10010115 针对该题提问】(2)AB;【答疑编号:10010116 针对该题提问】(3);【答疑编号:10010117 针对该题提问】(4);【答疑编号:10010118
14、针对该题提问】(5);【答疑编号:10010119 针对该题提问】(6);【答疑编号:10010120 针对该题提问】(7),【答疑编号:10010121 针对该题提问】(8)。【答疑编号:10010122 针对该题提问】解:(1)A+B=1,2,3,5;(2)AB=1,3;(3)=2,4,6;(4)=4,5,6;(5)=4,6;(6)=2,4,5,6;(7)=2,4,5,6;(8)=4,6 由本例可验算对偶律,=,=正确 例 5,(1)化简;【答疑编号:10010123 针对该题提问】(2)说明 AB与是否互斥 【答疑编号:10010124 针对该题提问】解:(1)(2)例 6.A,B,C
15、为三事件,说明下列表示式的意义。(1)ABC;【答疑编号:10010125 针对该题提问】(2);【答疑编号:10010126 针对该题提问】(3)AB;【答疑编号:10010127 针对该题提问】(4)【答疑编号:10010128 针对该题提问】解:(1)ABC 表示事件 A,B,C 都发生的事件 (2)表示 A,B都发生且 C 不发生的事件 (3)AB表示事件 A 与 B都发生的事件,对 C 没有规定,说明 C 可发生,也可不发生。AB表示至少 A 与 B都发生的事件 (4)所以也可以记 AB表示,ABC 与 中至少有一个发生的事件。例 7.A,B,C 为三事件,说明(AB+BC+AC)与
16、是否相同。【答疑编号:10010129 针对该题提问】解:(1)表示至少 A,B发生 它表示 A,B,C 三事件中至少发生二个的事件。(2)表示 A,B,C 三事件中,仅仅事件 A 与事件 B发生的事件 表示 A,B,C 三事件中仅有二个事件发生的事件。因而它们不相同。1.2 随机事件的概率随机事件的概率 (一)频率:(一)频率:(1)在相同条件下,进行了 n 次试验,在这 n 次试验中,事件 A 发生了nA次,则事件 A 发生的次数 nA叫事件 A 发生的频数。(2)比值 nA/n 称为事件 A 发生的频率,记作 fn(A),即 历史上有不少人做过抛硬币试验,其结果见下表,用 A 表示出现正
17、面的事件:试验人 n nA fn(A)摩根 2048 1061 0.5181 蒲丰 4040 2048 0.5069 皮尔逊 12000 6019 0.5016 从上表可见,当试验次数 n 大量增加时,事件 A 发生的频率 fn(A)会稳定某一常数,我们称这一常数为频率的稳定值。例如从上表可见抛硬币试验,正面出现的事件 A 的频率fn(A)的稳定值大约是 0.5。(二)概率:(二)概率:事件 A 出现的频率的稳定值叫事件 A 发生的概率,记作 P(A)实际上,用上述定义去求事件 A 发生的概率是很困难的,因为求 A 发生的频率 fn(A)的稳定值要做大量试验,它的优点是经过多次的试验后,给人们
18、提供猜想事件 A 发生的概率的近似值。粗略地说,我们可以认为事件 A 发生的概率 P(A)就是事件 A 发生的可能性的大小,这种说法不准确,但人们容易理解和接受,便于应用。下面我们不加证明地介绍事件 A 的概率 P(A)有下列性质:(1)0P(A)1 (2)P()=1,P()=0 (3)若 A 与 B互斥,即 AB=,则有 P(A+B)=P(A)+P(B)若 A1,A2,An互斥,则有 (三)古典概型:(三)古典概型:若我们所进行的随机试验有下面两个特点:(1)试验只有有限个不同的结果;(2)每一个结果出现的可能性相等,则这种试验模型叫古典概型。例如,掷一次骰子,它的可能结果只有 6 个,假设
19、骰子是均匀的,则每一种结果出现的可能性都是 1/6,所以相等,这种试验是古典概型。下面介绍古典概型事件的概率的计算公式:设是古典概型的样本空间,其中样本点总数为 n,A 为随机事件,其中所含的样本点数为 r 则有公式:例 1,掷一次骰子,求点数为奇数点的事件 A 的概率。【答疑编号:10010201 针对该题提问】解:样本空间为=1,2,3,4,5,6;A=1,3,5 n=6,r=3 例 2.掷三次硬币,设 A 表示恰有一次出现正面,B 表示三次都出现正面,C 表示至少出现一次正面,求:(1)P(A);【答疑编号:10010202 针对该题提问】(2)P(B);【答疑编号:10010203 针
20、对该题提问】(3)P(C)【答疑编号:10010204 针对该题提问】解:样本空间=正正正,正正反,正反正,正反反,反正正,反正反,反反正,反反反;(1)(2)(3)由于在古典概型中,事件 A 的概率 P(A)的计算公式只需知道样本空间中的样本点的总数 n 和事件 A 包含的样本点的个数 r 就足够,而不必一一列举样本空间的样本点,因此,当样本空间的样本点总数比较多或难于一一列举的时候,也可以用分析的方法求出 n 与 r 的数值即可。例 3,从 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 这 10 个数码中,取出三个不同的数码,求所取 3 个数码不含 0 和 5 的事件 A 的概率。【答疑编号:1
21、0010205 针对该题提问】解:从 10 个不同数码中,任取 3 个的结果与顺序无关,所以基本事件总数 A 事件中不能有 0 和 5,所以只能从其余 8 个数码中任取 3 个,所以 A 中的基本事件 例 4,从 1,2,3,4,5,6,7,8,9 这 9 个数字中任取一个,放回后再取一个,求所取两个数字不同的事件 A 的概率。【答疑编号:10010206 针对该题提问】解:(1)第一次取一个数字的方法有 9 种;第二次取一个数字的方法与第一次相同也是 9 种;由乘法原则,知两次所取的数字方法有 9 9=92(种)每一种取法是一个基本事件,所以 n=92 (2)所取两个数字不同时,相当于从中任
22、取两个数,其结果与顺序有关,所取取法有:也可按(1)的乘法原则求 r,第一次的取法有 9 种,第二次的数字与第 1 次不同,所以只有 8 种,所以取法共有 9 8(种)r=9 8 例 5,袋中有 5 个白球,3 个红球,从中任取 2 个球,求(1)所取 2 个球的颜色不同的事件 A 的概率;【答疑编号:10010207 针对该题提问】(2)所取 2 个球都是白球的事件 B的概率;【答疑编号:10010208 针对该题提问】(3)所取 2 个球都是红球的事件 C 的概率;【答疑编号:10010209 针对该题提问】(4)所取 2 个球是颜色相同的事件的概率。【答疑编号:10010210 针对该题
23、提问】解:袋中共的 8 个球,从中任取 2 个球结果与顺序无关,所以取法共有种,每一种取法的结果是一个基本事件,所以基本事件总数为 (1)分两步取。第一步,在 5 个白球中任取一个,方法数为 5;第二步在 3 个红球中取一个,方法数为 3,根据乘法原则,共有 5 3 种方法,即有 5 3 种结果。(2)从 5 个白球中任取 2 个,结果与顺序无关 取法共有(种)B包含的基本事件共有 r2=10 (3)从 3 个红球中任取 2 个的方法为(种)C 包含的基本事件数 r3=3 (4)所取 2 个球颜色相同的有两类:第一类:2 个球都是白球的方法有(种)第二类:2 个球都是红球的方法有(种)根据加法
24、原则,所取 2 个球是颜色相同的方法共有 10+3=13 种。2 个球颜色相同的事件 D 包含 r4=13 种基本事件。例 6,袋中有 10 件产品,其中有 7 件正品,3 件次品,从中每次取一件,共取两次,求:(1)不放回抽样,第一次取后不放回,第二次再取一件,而且第一次取到正品,第二次取到次品的事件 A 的概率。【答疑编号:10010211 针对该题提问】(2)放回抽样,第一次取一件产品,放回后第二次再取一件,求第一次取到正品,第二次取到次品的事件 B 的概率 【答疑编号:10010212 针对该题提问】解(1)第一次取一件产品的方法有 10 种 不放回,第二次取一件产品的方法有 9 种
25、由乘法原则知,取两次的方法共有 109 种 也可以用排列数计算,因为结果与顺序有关,所以取法有(种)基本事件总数 n=109 第一次取到正品,第二次取到次品的方法有 73 种,所以事件 A 包含的基本事件有:(2)放回抽样。由于有放回,所以第一次、第二次取一件产品的方法都是 10 种,由乘法原则知抽取方法共有 1010=100 种,所以基本事件总数 n=1010=100 第一次取正品方法有 7 种,第二次取次品的方法有 3 种,由乘法原则,事件 B 包含的基本事件共有 例 7,将一套有 1,2,3,4,5 分册的 5 本书随机放在书架的一排上,求 1,2 分册放在一起的事件 A 的概率。【答疑
26、编号:10010301 针对该题提问】解:(1)基本事件总数 n=54321(种)或者为 (2)A 包含的基本事件有(种)例 8,掷两次骰子,求点数和为 7 的事件 A 的概率。【答疑编号:10010302 针对该题提问】解:(1)基本事件总数 n=66=36(种)(2)A=;A 包含的基本事件数 r=6 例 9,从 1,2,3,4,5,6,7 这七个数码中任取 3 个,排成三位数,求(1)所排成的三位数是偶数的事件 A 的概率。(2)所排成的三位数是奇数的事件B 的概率。【答疑编号:10010303 针对该题提问】解:基本事件总数(个)(1)所排成的三位数是偶数的取法需分两步:第一步,取一个
27、偶数放在个位码位置,取法有 3 种;第二步,将其余 6 个数中任取两个排成一排,分别处于十位数和百位数码位置,共有种方法。根据乘法原则,事件 A 包含的基本事件数 (2)所排成的三位数的取法也需分两步进行;第一步,取一个奇数放在个位码位置,有 4 种方法。第二步,将其余 6 个数中任取两个放在十位码和百位码,方法有种。根据乘法原则,事件 B 包含的基本事件数 例 10,袋中有 9 个球,分别标有号码 1,2,3,4,5,6,7,8,9 从中任取 3 个球,求 (1)所取 3 个球的最小号码为 4 的事件 A 的概率;【答疑编号:10010304 针对该题提问】(2)所取 3 个球的最大号码为
28、4 的事件 B 的概率;【答疑编号:10010305 针对该题提问】解:基本事件总数(个)(1)最小号码为 4 的取法分两步进行 第一步,取出 4 号球,方法只有 1 种 第二步,在 5,6,7,8,9 这 5 个球中任取 2 个,方法数为 A 包含的基本事件 (2)最大码为 4 的取法为:第一步,取出 4 号球方法只有 1 种 第二步,在 1,2,3 号球中任取 2 个,方法数为 B 包含的基本事件 例 11,将两封信投入 4 个信箱中,求两封信在同一信箱的事件 A 的概率。【答疑编号:10010306 针对该题提问】解:(1)先将第一封信投入信箱,有 4 种方法 再将第二封信投入信箱,也有
29、 4 种方法 根据乘法原则共有 44 种方法 基本事件总数 n=44 (2)将两封信同时投入一个信箱,方法有 4 种 A 包含的基本事件数 r=4 例 12,袋中有 10 个球,其中有 6 个白球,4 个红球,从中任取 3 个,求:(1)所取的三个球都是白球的事件 A 的概率 【答疑编号:10010307 针对该题提问】(2)所取三个球中恰有 2 个白球一个红球的事件 B 的概率 【答疑编号:10010308 针对该题提问】(3)所取 3 个球中最多有一个白球的事件 C 的概率 【答疑编号:10010309 针对该题提问】(4)所取 3 个球颜色相同的事件 D 的概率 【答疑编号:100103
30、10 针对该题提问】解:基本事件总数 (1)A 包含的基本事件数 (2)B 包含的基本事件数 (3)C 的基本事件包含两类:第一类,一个白球,二个红球的取法有 第二类,0 个白球,三个红球取法有种 事件 C 包含的基本事件数 (4)事件 D 包含的基本事件有两类:第一类,三个球都是白球的取法有种 第二类,三个球都是红球的取法有种 事件 D 包含的基本事件数(种)(四)概率的加法公式(四)概率的加法公式 请先看下面引例:掷一次骰子,A=1,3,5,B=1,2,3请求:(1)P(A);【答疑编号:10010311 针对该题提问】(2)P(B);【答疑编号:10010312 针对该题提问】(3)P(
31、A+B);【答疑编号:10010313 针对该题提问】(4)P(AB)【答疑编号:10010314 针对该题提问】解:(1)(2)(3)(4)由本例看出,P(A+B)=P(A)+P(B)-P(AB),本例的结果具有普遍性,下面我们不加证明地介绍下面公式:特别情形:(1)如果 A 与 B互斥,即 AB=则 P(AB)=0 这时(2)因为 A 与有性质 所以 当上面等式中左边的概率 P(A)不易求得,而且 A 的对立事件的概率则较易计算时,便可以通过容易计算的求难计算的概率 P(A)。例 1 若 P(A)=0.5,P(A+B)=0.8,P(AB)=0.3,求 P(B)【答疑编号:10010315
32、针对该题提问】解:因为 P(A+B)=P(A)+P(B)-P(AB)P(B)=P(A+B)+P(AB)-P(A)=0.8+0.3-0.5=0.6 例 2,袋中有 10 件产品,其中有 6 件正品,4 件次品,从只任取 3 件,求所取 3 件中有次品的事件 A 的概率。【答疑编号:10010316 针对该题提问】解:A 表示有次品,它包含有 1 件次品,有 2 件次品,有 3 件次品三类事件,计算比较复杂。而对立事件 则表示没有次品,即都是正品的事件,比较简单。因为基本事件总数 事件 包含的基本事件 加法公式可推广如下:例 3,P(A)=0.4,P(B)=0.5,P(C)=0.4,P(AB)=0
33、.2,P(AC)=0.24,P(BC)=0,求 P(A+B+C)。【答疑编号:10010317 针对该题提问】解:(五)概率的减法公式(五)概率的减法公式 因为,而,而 BA 与明显不相容。特别地,若,则有 AB=A 所以当 例 1,已知 P(B)=0.8,P(AB)=0.5,求 【答疑编号:10010318 针对该题提问】解:例 2,若 A 与 B 互不相容,P(A)=0.5,P(B)=0.3,求 【答疑编号:10010319 针对该题提问】解:(1)P(A+B)=P(A)+P(B)=0.8 根据对偶公式 所以 1.31.3 条件概率条件概率 (一)条件概率和乘法公式(一)条件概率和乘法公式
34、 符号叫在事件 B已经发生的条件下,事件 A 发生的概率,叫条件概率,需要指出 的是 条件概率仍是事件 A 的概率,但是它有条件,条件是以 B已经发生为前提,或者 是以 B已经发生为条件。例 1,某厂有 200 名职工,男、女各占一半,男职工中有 10 人是优秀职工,女职工中有 20 人是优秀职工,从中任选一名职工。用 A 表示所选职工优秀,B 表示所选职工是男职工。求(1)P(A);【答疑编号:10010401 针对该题提问】(2)P(B);【答疑编号:10010402 针对该题提问】(3)P(AB);【答疑编号:10010403 针对该题提问】(4);【答疑编号:10010404 针对该题
35、提问】解:(1)(2)(3)AB 表示所选职工既是优秀职工又是男职工 (4)表示已知所选职工是男职工。在已知所选职工是男职工的条件下,该职工是优秀职工,这时 n=100,r=10 由本例可以看出 事件 A 与事件不是同一事件,所以它们的概率不同,即 由本例还可看出,事件AB与事件也不相同,事件 AB 表示所选职工既是男职工又是优秀职 工,这时基本事件总数 n1=200,r=10。而事件 则表示已知所选职工是男职工,所以基本事件总数 n2=100,r=10,所以虽然 P(AB)与不相同,但它们有关系,由本例可以看出 本例的结果具有普遍性。下面我们不加证明地给出下面的乘法公式:显然有:若 P(A)
36、0 则有 将上面的结果改写为整式有 公式叫概率的乘法公式。例 2,在 10 件产品中,有 7 件正品,3 件次品,从中每次取出一件(不放回),A 表示第一次取出正品,B 表示第二次取出正品,求:(1)P(A);【答疑编号:10010405 针对该题提问】(2);【答疑编号:10010406 针对该题提问】(3)P(AB)【答疑编号:10010407 针对该题提问】解(1)(2)(3)=例 3,若 P(AB)=0.3,P(B)=0.5,求 【答疑编号:10010408 针对该题提问】解:例 4,若 P(A)=0.8,P(B)=0.4,求。【答疑编号:10010409 针对该题提问】解:(1)(2
37、)例 5,某人寿命为 70 岁的概率为 0.8,寿命为 80 岁的概率为 0.7,若该人现已 70 岁时,问他能活到 80 岁的概率是多少?【答疑编号:10010410 针对该题提问】解:用 A 表示某人寿命为 70 岁,B 表示某人寿命为 80 岁。已知 P(A)=0.8,P(B)=0.7 由于 因为 所以,已经活到 70 岁的人能活到 80 岁的概率为 0.875 乘法公式可以推广为:例 6,袋中有三件正品,二件次品()从中每次取出 1 件(不放回)共取 3次,求第 3 次才取到次品的事件 B 的概率。【答疑编号:10010411 针对该题提问】解:用 A1表示第一次取到正品 A2表示第二
38、次取到正品 A3表示第三次取到正品 则 用古典概型计算 P(A1),这时 n1=5,r1=3 再用古典概型计算,这时 n2=4,r2=2 再用古典概型计算,这时 n3=3,r3=2 (二)全概公式 定义:若事件组满足条件(1)互不相容(2)在一次试验中,事件组中至少发生一个,即 就说事件组是样本空间 的一个划分。例如事件组 A 与有所以事件组是样本空间的一个划分。例如某产品由甲、乙、丙三厂分别生产,A1表示该产品由甲厂生产,A2表示该产品由乙厂生产,A3表示该产品由丙厂生产,则事件组 A1,A2,A3满足:(1)(2)所以事件组 A1,A2,A3是样本空间的一个划分。下面介绍全概公式 设是样本
39、空间 的一个划分,B是一个事件,则有:【答疑编号:10010412 针对该题提问】证:又 B=B 互不相容 也互不相容 用乘法公式上式可改写为 特别地(1)若是 的一个划分,则有 (2)是 的一个划分,所以 全概公式的优点是当 P(B)不易求而且条件概率容易计算时,可用全概公式求 P(B)例 1,袋中有 5 个球,其中有 3 个红球,2 个白球,从中每次取出一个球(不放回)用A 表示第一次取到红球,B 表示第二次取到红球,求 (1)P(A);【答疑编号:10010413 针对该题提问】(2)P(B)【答疑编号:10010414 针对该题提问】解:(1)用古典概型 n=5,r=3 (2)直接求
40、P(B)很困难,因为 B 发生的概率与事件 A 发生与之有关,用古典概型容易求得:所以可用全概公式计算 可见第一次,第二次取到红球的概率相同。例 2,已知男人中有 5%是色盲,女人中有 1%是色盲,若人群中男女各半。当在人群中任取一人,问该人是色盲的概率是多少?【答疑编号:10010415 针对该题提问】解:用 B 表示该人是色盲者,A 表示该人是男人.直接求 P(B)比较困难,原因在于该人是色盲的概率与该人的性别有关,但已知 例 3,甲乙两台车床加工同一产品,甲车床的次品率为 0.03,乙车床的次品率为 0.02,又知甲车床的产量是乙车床产量的两倍,现将两台车床的产品放在一起,从中任取一件,
41、求该产品是次品的概率。【答疑编号:10010416 针对该题提问】解:用 B 表示该产品是次品,A 表示该产品由甲车床生产 已知 例 4,二门导弹射击敌机,敌机未被击中的概率为 0.25,被击中一弹的概率为 0.5,被击中二弹的概率为 0.25,若敌机中一弹时被击落的概率为 0.7,敌机中二弹时,被击落的概率为 0.9。求敌机被击落的概率。【答疑编号:10010417 针对该题提问】解:用 AK表示敌机的被击中 K 弹,K=0,1,2;B 表示敌机被击落 已知 显然有 其中 A0,A1,A2是 的一个划分 (三)逆概公式(贝叶斯公式)(三)逆概公式(贝叶斯公式)由 可得 公式 叫逆概公式(贝叶
42、斯公式)当 P(A),P(B),已知时,可反过来求。例 5,某地七月份下暴雨的概率为 0.7,当下暴雨时,有水量的概率为 0.2;当不下暴雨时,有水量的概率为 0.05,求:(1)该地七月份有水灾的概率.【答疑编号:10010501 针对该题提问】(2)当该地七月份已发生水灾时,下暴雨的概率.【答疑编号:10010502 针对该题提问】解:用 B 表示该地七月有水灾;A 表示该地七月下暴雨 已知 (1)(2)例 6,某种产品分别由甲、乙、丙三厂生产,甲厂产量占 50%,次品率为 0.01,乙厂产量占 30%,次品率为 0.02,丙厂产量占 20%,次品率为 0.05,求:(1)该产品的次品率
43、【答疑编号:10010503 针对该题提问】(2)若任取一件,该件是次品,求这件次品分别是甲厂、乙厂、丙厂的产品的概率。【答疑编号:10010504 针对该题提问】解:用 B 表示产品是次品,A1表示甲厂的产品,A2表示乙厂的产品,A3表示丙厂的产品。所以表示已知产品甲厂产品时,该产品是次品 表示已知产品是乙厂产品时,该产品是次品。表示已知该产品是丙厂产品时,该产品是次品。则表示已知产品是次品时,它是甲厂产品;则表示已知产品是次品时,它是乙厂产品;则表示已知产品是次品时,它是丙厂产品;(1)(2)可见,若该产品是次品,则此次品是丙厂产品的可能性最大。例 7,甲袋中有 3 个白球,2 个红球,乙
44、袋中有 2 个白球,3 个红球,先从甲袋中取一个球放入乙袋,再从乙袋中取一个球,求:(1)从乙袋中取出的球是白球的概率;【答疑编号:10010505 针对该题提问】(2)如果从乙袋中取出的球是白球,则这时从甲袋中取出白球的概率是多少?从甲袋中取出红球的概率是多少?【答疑编号:10010506 针对该题提问】解:用 B 表示从乙袋中取出白球;A 表示从甲袋中取出白球,所以表示从甲袋中取出红球。已知 (1)(2)可见从甲袋中取出白球的可能性大。例 8,已知,求(1)P(AB);【答疑编号:10010507 针对该题提问】(2)【答疑编号:10010508 针对该题提问】解:(1)(2)例 9,若;
45、求(1)P(B);【答疑编号:10010509 针对该题提问】(2)P(A+B)【答疑编号:10010510 针对该题提问】解:(1)(2)(3)例 10,已知;求 【答疑编号:10010511 针对该题提问】解:(1)(2)(3)1.41.4 事件的独立性事件的独立性 (一)事件的独立性(一)事件的独立性 (1)定义:若 P(AB)=P(A)P(B),就说事件 A 与事件 B相互独立。(2)A 与 B 独立的性质 性质一,若 A 与 B 独立,则 而若 A 与 B 独立,则 证:A 与 B 独立,P(AB)=P(A)P(B)(1)当 P(A)0 时,(2)当 P(B)0 时,性质一说明 A
46、与 B 相互独立时,A 发生与否,对 B 发生的概率没有影响,而且,B 发生与否也对 A 发生的概率没有影响。性质二,若 A 与 B独立,则有 (1)与独立(2)与 B独立(3)A 与独立 证:用独立性定义:(1)A 与 B 独立,P(AB)=P(A)P(B)由对偶公式 与独立 (2)与 B 相互独立 (3)A 与相互独立 由 A 与 B 独立这一定义可推广有下列结果:若 A,B,C 相互独立,则有 P(ABC)=P(A)P(B)P(C)若相互独立,则有 例 1.种子的发芽率为 0.98,求三粒种子中至少有一粒发芽的概率。【答疑编号:10010601 针对该题提问】(解一)用 B 表示三粒种子
47、中至少有一粒发芽 A1表示第一粒种子发芽 A2表示第二粒种子发芽 A3表示第三粒种子发芽 很明显,A1,A2,A3相互独立 (解二)用对偶公式 例 2.甲、乙、丙三人独立破译敌码。甲能破译的概率为;乙能破译的概率为;丙能破译的概率为.求密码被破译的概率。【答疑编号:10010602 针对该题提问】解:用 B 表示敌码被破译 B=甲+乙+丙 例 3.某产品由三道工序独立加工而成。第一工序的正品率为 0.98;第二工序的正品率为 0.99;第三工序的正品率为 0.98。求该种产品的正品率和次品率。【答疑编号:10010603 针对该题提问】解:用 B 表示产品是正品 A1表示第一工序是正品 A2表
48、示第二工序是正品 A3表示第三工序是正品 B=A1A2A3 (1)(2)(二)重复独(二)重复独立试验概型立试验概型 先请看引例:某人射击目标的命中率为 P,他向目标射击三枪,求这三枪中恰中二枪的概率。【答疑编号:10010604 针对该题提问】解:用 B 表示射击三枪,恰中二枪的事件 A1表示第一枪击中目标 A2表示第二枪击中目标 A3表示第三枪击中目标 其中 A1,A2,A3独立 由本例可见与,大小相同都是 P2(1-P),总共有三类,相当于从 1,2,3 这三个数中,任取二个的方法数 由本例可以推广为:某人射击目标的命中率为 P(即每次命中率都是 P),他向目标射击 n 枪,则这 n 枪
49、中恰中 k 枪的概率为:P(射击 n 枪,恰中 k 枪)=一般地,有下面普遍结果:如果在每一次试验中,事件 A 发生的概率不变都是 P(A)=p,则在这样的 n 次重复相同的试验中,事件 A 发生 k 次的概率的计算公式为:P(在 n 次重复试验中,A 发生 k 次)=其中 P 表示在每一次试验时,A 的概率,记为 p=P(A),习惯用符号 Pn(k)表示在 n 次重复 试验中,事件 A 发生 k 次的概率。例 1.一射手对目标独立射击 4 次,每次射击的命中率 P=0.8,求 (1)恰好命中两次的概率;(2)至少命中一次的概率。【答疑编号:10010605 针对该题提问】解:(1)(2)用
50、B 表示至少命中 1 次的事件 则表示最多命中 0 次的事件,故 表示恰好命中 0 次的事件 例 2.五台同类型的机床同时独立工作,每台车床在一天内出现故障的概率 P=0.1,求在一天内:(1)没有机床出现故障的概率;(2)最多有一台机床出现故障的概率。【答疑编号:10010606 针对该题提问】解:(1)所求概率为:(2)所求概率为:例 3.在一次试验中,事件 A 发生的概率为 P(A)=0.7,问至少做多少次试验,才能使事件 A 至少出现 1 次的概率超过 0.99。【答疑编号:10010607 针对该题提问】解:设所需试验次数为 n,它的对立事件为 Pn(0)答:试验次数至少 4 次 例