第一章 随机事件和概率 ap,zC)[
第一节 基本概念 D_G]WW8
0.c96&
1、排列组合初步 )6eFYt%c
(1)排列组合公式 .- []po
从m个人中挑出n个人进行排列的可能数。 P.(z)!]
从m个人中挑出n个人进行组合的可能数。 RRzLQ7J
例1.1:方程 的解是 Fq`@sM$
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1 #WGyQu
例1.2:有5个队伍参加了甲A联赛,两两之间进行循环赛两场,试问总共的场次是多少? .4[M-@4+]
Yv2L0bUo:
(2)加法原理(两种方法均能完成此事):m+n qD/h/
某件事由两种方法来完成,第一种方法可由m种方法完成,第二种方法可由n种方法来完成,则这件事可由m+n 种方法来完成。 /<dl"PWkJv
C4t~k
(3)乘法原理(两个步骤分别不能完成这件事):m×n
A7eYKo
q
某件事由两个步骤来完成,第一个步骤可由m种方法完成,第二个步骤可由n 种方法来完成,则这件事可由m×n 种方法来完成。 &vIj(e9Y
例1.3:从5位男同学和4位女同学中选出4位参加一个座谈会,要求与会成员中既有男同学又有女同学,有几种不同的选法? Zu>CR_C
例1.4:6张同排连号的电影票,分给3名男生和3名女生,如欲男女相间而坐,则不同的分法数为多少? |CK/-UG}
例1.5:用五种不同的颜色涂在右图中四个区域里,每一区域涂上一种颜色,且相邻区域的颜色必须不同,则共有不同的涂法 CK_\K,xVT
A.120种 B.140种 C.160种 D.180种 +ZV?yR2yn
lE*.9T
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Q5IN1
^=HF
f9hH{(A
(4)一些常见排列 :5jor Vu
① 特殊排列 (C%qA<6
相邻 84s:cO
彼此隔开 y+izC+
顺序一定和不可分辨 ! \5)!B
例1.6:晚会上有5个不同的唱歌节目和3个不同的舞蹈节目,问:分别按以下要求各可排出几种不同的节目单? jO`L:D/C
①3个舞蹈节目排在一起; P(3$XMx
②3个舞蹈节目彼此隔开; C\|HN=2eh
③3个舞蹈节目先后顺序一定。 @[n%q.|VB
例1.7:4幅大小不同的画,要求两幅最大的排在一起,问有多少种排法? O<XNI(@
例1.8:5辆车排成1排,1辆黄色,1辆蓝色,3辆红色,且3辆红车不可分辨,问有多少种排法? Hl8\*#;C&>
u!b0<E
② 重复排列和非重复排列(有序) qSaCl6[Do
例1.9:5封不同的信,有6个信箱可供投递,共有多少种投信的方法? "L9pFz</
6c}nP[6|
③ 对立事件 jtqU`|FSQ
例1.10:七人并坐,甲不坐首位,乙不坐末位,有几种不同的坐法? fvG4K(
例1.11:15人中取5人,有3个不能都取,有多少种取法? -&QpQ7q1
例1.12:有4对人,组成一个3人小组,不能从任意一对中取2个,问有多少种可能性? P%<MQg|k`
0_t9;;y :
④ 顺序问题 ZKi?;ta=
例1.13:3白球,2黑球,先后取2球,放回,2白的种数?(有序) lvUWs
例1.14:3白球,2黑球,先后取2球,不放回,2白的种数?(有序) (&/~q:a>
例1.15:3白球,2黑球,任取2球,2白的种数?(无序) yPH5/5;,
7qdB
2、随机试验、随机事件及其运算 cQ0+kX<
(1)随机试验和随机事件 B;Co`o2
如果一个试验在相同条件下可以重复进行,而每次试验的可能结果不止一个,但在进行一次试验之前却不能断言它出现哪个结果,则称这种试验为随机试验。试验的可能结果称为随机事件。 W@~a#~1O
例如:掷一枚硬币,出现正面及出现反面;掷一颗骰子,出现“1”点、“5”点和出现偶数点都是随机事件;电话接线员在上午9时到10时接到的电话呼唤次数(泊松分布);对某一目标发射一发炮弹,弹着点到目标的距离为0.1米、0.5米及1米到3米之间都是随机事件(正态分布)。 1NK,:m
在一个试验下,不管事件有多少个,总可以从其中找出这样一组事件,它具有如下性质: )xTu|V
(1) 每进行一次试验,必须发生且只能发生这一组中的一个事件; d2g7,axi
(2) 任何事件,都是由这一组中的部分事件组成的。 CR-2>,*a9
这样一组事件中的每一个事件称为基本事件,用 来表示,例如 (离散)。基本事件的全体,称为试验的样本空间,用 表示。 qc6d,z/
一个事件就是由 中的部分点(基本事件 )组成的集合。通常用大写字母A,B,C,…表示事件,它们是 的子集。 qi8~bQ{rH
如果某个 是事件A的组成部分,即这个 在事件A中出现,记为 。如果在一次试验中所出现的 有 ,则称在这次试验中事件A发生。 Ul:M=8nE%
如果 不是事件A的组成部分,就记为 。在一次试验中,所出现的 有 ,则称此次试验A没有发生。 !'=<uU-
为必然事件,Ø为不可能事件。 `,FhCT5
:/;;|lGw
(2)事件的关系与运算 c2yZvi
①关系: K!gocNOf
如果事件A的组成部分也是事件B的组成部分,(A发生必有事件B发生): `V?NS,@$
如果同时有 , ,则称事件A与事件B等价,或称A等于B:A=B。 {%X[Snv
A、B中至少有一个发生的事件:A B,或者A+B。 vGp`P
属于A而不属于B的部分所构成的事件,称为A与B的差,记为A-B,也可表示为A-AB或者 ,它表示A发生而B不发生的事件。 pAcu{5#7
A、B同时发生:A B,或者AB。A B=Ø,则表示A与B不可能同时发生,称事件A与事件B互不相容或者互斥。基本事件是互不相容的。 IZxr;\dq6
-A称为事件A的逆事件,或称A的对立事件,记为 。它表示A不发生的事件。互斥未必对立。
L$ [1+*
②运算: '^.3}N{Fo
结合率:A(BC)=(AB)C A∪(B∪C)=(A∪B)∪C RNX>I,2sh
分配率:(AB)∪C=(A∪C)∩(B∪C) (A∪B)∩C=(AC)∪(BC) ~Ecx>f4nX
德摩根率: ,
;.~D!
Qs_]U
例1.16:一口袋中装有五只乒乓球,其中三只是白色的,两只是红色的。现从袋中取球两次,每次一只,取出后不再放回。写出该试验的样本空间 。若 表示取到的两只球是白色的事件, 表示取到的两只球是红色的事件,试用 、 表示下列事件: r#^uY:T%
(1)两只球是颜色相同的事件 , ~&+8m=
(2)两只球是颜色不同的事件 , N\x<'P4q
(3)两只球中至少有一只白球的事件 。 OC`Mzf%.
例1.17:硬币有正反两面,连续抛三次,若Ai表示第i次正面朝上,用Ai表示下列事件: `(@{t:L
(1)前两次正面朝上,第三次正面朝下的事件 , /qXP\ a
(2)至少有一次正面朝上的事件 , .+-7 'ux
(3)前两次正面朝上的事件 。 /ASpAl[J
3、概率的定义和性质 ,f[Oy:fr
(1)概率的公理化定义 05;J7T<
设 为样本空间, 为事件,对每一个事件 都有一个实数P(A),若满足下列三个条件: m>'#664q1
1° 0≤P(A)≤1, }M9I]\
2° P(Ω) =1 <J!?eH9f
3° 对于两两互不相容的事件 , ,…有 MNKY J
a.SxMF
常称为可列(完全)可加性。 R%;dt<Dh
则称P(A)为事件 的概率。 *0%G`Q
=M34
HPG
(2)古典概型(等可能概型) [3(lk_t
1° , ]U5/!e
2° 。 P? LpI`f
设任一事件 ,它是由 组成的,则有 E^V4O l<
P(A)= = :"Kr-Hm`
$`Aps7A
例1.18:集合A中有100个数,B中有50个数,并且满足A中元素与B中元素关系a+b=10的有20对。问任意分别从A和B中各抽取一个,抽到满足a+b=10的a,b的概率。 k)S'@>n{u
例1.19:5双不同颜色的袜子,从中任取两只,是一对的概率为多少? x]|-2t
例1.20:在共有10个座位的小会议室内随机地坐上6名与会者,则指定的4个座位被坐满的概率是 -2y>X`1Y
A. B. C. D. rh6m
例1.21:3白球,2黑球,先后取2球,放回,2白的概率?(有序) ]Hrw$\Ky
例1.22:3白球,2黑球,先后取2球,不放回,2白的概率?(有序) mvGj
!'
例1.23:3白球,2黑球,任取2球,2白的概率?(无序) lhJZPnx~
I sB=G-s
注意:事件的分解;放回与不放回;顺序问题。 (rjv3=9\3
F2mW<REg{
4、五大公式(加法、减法、乘法、全概、贝叶斯) g}*F"k4j
(1)加法公式 0%]F&|
P(A+B)=P(A)+P(B)-P(AB) wRj&k(?*
当P(AB)=0时,P(A+B)=P(A)+P(B) 1Ozy;;\-9
例1.24:从0,1,…,9这十个数字中任意选出三个不同的数字,试求下列事件的概率: 7bx!A+, t
A=“三个数字中不含0或者不含5”。 Ea?u5$>gY"
.V|o-~c
(2)减法公式 nSh}1Arp/
P(A-B)=P(A)-P(AB) TllIs&MCe
当B A时,P(A-B)=P(A)-P(B) BW&)Zz
当A=Ω时,P( )=1- P(B) $rmfE
例1.25:若P(A)=0.5,P(B)=0.4,P(A-B)=0.3,求P(A+B)和P( + ). VeWvSIP,EQ
例1.26:对于任意两个互不相容的事件A与B, 以下等式中只有一个不正确,它是: w:o,mzuXK
(A) P(A-B)=P(A) (B) P(A-B)=P(A) +P( ∪ )-1 hIMD2
(C) P( -B)= P( )-P(B) (D)P[(A∪B)∩(A-B)]=P(A) Y`
tB5P
(E)p[ ]=P(A) -P( ∪ ) Y'2 |GJc2
Y@[Dy
(3)条件概率和乘法公式 OG}m+K&<
定义 设A、B是两个事件,且P(A)>0,则称 为事件A发生条件下,事件B发生的条件概率,记为 。 e'1}5Ky
条件概率是概率的一种,所有概率的性质都适合于条件概率。 2$gOe^ &
例如P(Ω/B)=1 P( /A)=1-P(B/A) uY Y{M`
乘法公式: p>GxSE)
更一般地,对事件A1,A2,…An,若P(A1A2…An-1)>0,则有 jsnk*>j
… …… … 。 3+2cD
cSs??i
D"q
例1.27:甲乙两班共有70名同学,其中女同学40名,设甲班有30名同学,而女生15名,问在碰到甲班同学时,正好碰到一名女同学的概率。 tJ!s/|u(
例1.28:5把钥匙,只有一把能打开,如果某次打不开就扔掉,问以下事件的概率? tu0agSpU
①第一次打开;②第二次打开;③第三次打开。 B]|"ePj-
}o MY
(4)全概公式 ![4<6/2gy
设事件 满足 uPveAK}h
1° 两两互不相容, , 'J"m`a8no
2° , <hSrx7o
则有 )Y@mL/_
。 gl~>MasV&
此公式即为全概率公式。 _qQB.Dzo:
HCTjFW>C
WaYT7 :
例1.29:播种小麦时所用的种子中二等种子占2%,三等种子占1.5%,四等种子占1%,其他为一等种子。用一等、二等、三等、四等种子播种长出的穗含50颗以上麦粒的概率分别为0.5,0.15,0.1,0.05,试求种子所结的穗含有50颗以上麦粒的概率。 6Cd% @Q2cr
例1.30:甲盒内有红球4只,黑球2只,白球2只;乙盒内有红球5只,黑球3只;丙盒内有黑球2只,白球2只。从这三只盒子的任意一只中任取出一只球,它是红球的概率是: Y1Qg|U o
A.0.5625 B.0.5 C.0.45 D.0.375 E. 0.225 DKxzk~sOM
例1.31:100个球,40个白球,60个红球,不放回先后取2次,第2次取出白球的概率?第20次取出白球的概率?