概率统计讲义提纲

发布 2022-10-26 10:44:28 阅读 9227

第一章。一、排列组合。

3.组合:注:0!=1.

二、随机事件及其概率。

1、概率论是研究随机现象规律性的一门数学学科。

2、随机现象是通过随机试验来研究的。

3.样本空间、样本点。

4、随机事件、基本事件、必然事件、不可能事件。

5、事件之间的关系及运算律。

含义:a发生,则b一定发生。

含义:a,b至少一个发生,or a发生或b发生。

含义:a,b同时发生,or a发生且b发生。

a,b互不相容 (互斥),含义:a,b不同时发生。

a的逆事件或对立事件,含义:a发生,但b不发生。

(对偶律)例1、用a、b、c表示如下事件。

1)a、b、c 至少有一个发生

2)a、b、c 恰有一个发生

3)a、b、c 至多有两个发生

例2、一个工人生产了3个零件,以事件表示他生产的第i个零件是合格品,i=1,2,3,试用(i=1,2,3)表示下列事件:

6.频数与频率:

在相同的条件下,进行了 n 次试验:

7. 概率的统计定义:大量重复同一试验时事件a发生频率的稳定值。

8. 概率的公理化定义:

9. 概率的性质:

有限可加性。

特别,若ab=φ(互不相容),则。

(3减法公式)

特别若,则。

对三个事件,例3、解:(1)

概率统计讲义提纲。

第一章。三、古典概型。

样本点有限(n个):

等可能性:

古典概率:

例1. 甲、乙两人连续赌四次,每次双方赢的机会均相同,求乙连续赢 4 次的概率?

解:a——乙连赢4次。

k=1所以 p(a)=1/16

例2. 有100件同类型同批次的产品,按性能分成两类:甲40件,乙60件。现从中抽取三次,每次任取一件,求取出的三件中有甲两件,乙一件的概率?

考虑两种情形: i)有放回抽样 ii)不放回抽样。

解:a——取出的三件中甲两件,乙一件。

i)有放回抽样:用可重复排列求解。

ii)不放回抽样(解法一):用选排列求解。

不放回抽样(解法二)一次一件不放回,相当于一次取三件,用组合求解。

例3、放球问题(放球模型)

将 n 个不同编号的球随机放入 n (n≥n) 个盒子中,每球以相同的概率放入盒子,盒子容量不限,令:

a1——某指定的 n 个盒子中各有一球;

a2——恰有 n 个盒子中各有一球;

a3——至少有两球在同一个盒子中;

求:p(ai),i = 1,2,3。

解:可能数(所有可能放法数)

a1——某指定的 n 个盒子中各有一球;

a2——恰有 n 个盒子中各有一球;

a3——至少有两球在同一个盒子中;

应用:生日问题。

有 n 个人,设每个人的生日是 365 天的任何一天是等可能的。( n < 365 )

试求:事件 “至少有两人同天生日” 的概率。

分析:一年365天,即365个盒子,一个盒子对应一天,至少两人同天生日”——至少两球在同一盒子中”

n = 人数< 365。若n = 55,则p = 0.99

例4. (抽签问题)设袋中有 a 只白球,b 只红球,形状相同,从袋中将球随机地一只只摸出来,求第 i 次摸到白球的概率。

解:ai ——第 i 次摸到白球。

e——摸球(不放回),即对a+b 个球做全排列。

可见结果与抽签顺序无关。

古典概型注意事项》

1)“等可能性”——大多对应着“任取”、“随机选取”、“质地均匀”、“形状相同”等描述;

2)在用排列组合公式计算古典概率时,必须注意不要重复计数,也不要遗漏,例如:从 5 双不同的鞋子中任取 4 只,这 4 只鞋子中“至少有两只配成一双”(事件a)的概率是多少?

正确的做法是:

或者。3)许多问题提法不同,但可归结为一类模型;

4)应用概率的加法公式、减法公式或逆事件概率公式,有时可简化计算。

练习1 从一批由37件**,3件次品组成的产品中任取3件产品, 求。

1)3件中恰有一件次品(a1)的概率;

2)3件全是次品(a2)的概率;

3)3件全是**(a3)的概率;

4)3件中至少有1件次品(a4)的概率;

5)3件中至少有2件次品(a5)的概率。

解:练习2、某城市有50%住户订**,有65%住户订晚报,有85%住户至少订这两种报纸中的一种,求同时订两种报纸的住户的概率。

解:设 a:住户订**p(a)= 50%

b:住户订晚报p(b)= 65%

住户至少订这两种报纸中的一种,即: p(a∪b)= 85%

住户同时订两种报纸为ab,即求:p(ab)

所以由。可得。

练习3、盒中有 6 张面值相同的债券,其中有两张中奖债券,现从中任取两次,每次取一张,考虑两种取法: (1) 有放回 (2) 不放回。

求:两种抽样方式下取到的两张都是中奖的债券的概率?

解:(1) 有放回地抽取。

设a:取到的两张都是中奖券。

n: 第一次从盒中取,不论是否是中奖券,总是从 6 张中取一张,第二次再从盒中取,仍是有 6 张券可供抽取,故有:

k:中奖券有 2 张,第一次取有 2 张可供抽取,第二次取仍有 2 张可供抽取,故有:

因此,2)不放回地抽取。

设a:取到的两张都是中奖券。

nk:所以。

或用组合进行计算:“不放回抽取两次,每次取一张” 相当于 “一次抽取两张”。

作业:习题一4. 设事件a,b,c同时发生时,事件d一定发生,试证:

证明:由于事件a,b,c同时发生时,事件d一定发生,故。由单调性,四、条件概率:

1.条件概率定义。

—已知事件a发生的条件下,事件b发生的条件概率。

注:条件概率满足 (1)非负性2)规范性。

3)可列可加性:若两两互不相容,则。

2.常用性质:

3.条件概率的计算。

1)用定义作为条件的事件b发生的概率做分母)

2把b看做缩减后的样本空间)

例1、盒中一等品3只,二等品1只,不放回任取两次,每次一件,求下列概率:

1)第二次取到一等品。

2)第一次取到一等品,且第二次也取到一等品。

3)第一次取到一等品的条件下,第二次也取到一等品。

解:设:ai ——第i次取到一等品,i=1,2.

则所求为:1) p(a2) 2) p(a1a2) 3) p(a2|a1)

1)由抽签的公平性,知第二次与第一次取到一等品的概率一样,2或。

3)方法一(按定义计算)

方法二(在缩减的样本空间中计算)

例2、按设计要求,某建筑物使用超过50年的概率为0.8,超过60年的概率为0.7,若该建筑已经使用了50年,求它在10年内倒塌的概率。

解:设a ——该建筑物使用超过50年。

b ——该建筑物使用超过60年。

由题,p(a)=0.8,p(b)=0.7,所求为

五、乘法定理。

设 p(b)>0 或 p(a)>0,则:

推广其中: p(ab)>0

注:应用乘法定理时,事件顺序按试验进行步骤进行,条件概率按含义直接求。

例3、一场精彩的足球赛将要举行,5个球迷好不容易才搞到一张入场券。大家都想去,只好用抽签的方法来解决。5张同样的卡片只有一张上写有“入场券”,其余的什么也没写。

现将它们放在一起洗匀,让5个人依次抽取。

问:后抽的人确实比先抽的人吃亏吗?(用乘法定理解释之)

解:设ai表示“第i个人抽到入场券”,i=1,2,3,4,5

则表示第i个人未抽到入场券。

显然即第一个人抽中的概率是1/5;

由于。所以。

即第二个人抽中的概率是1/5;

同理,=(4/5)(3/4)(1/3)=1/5

继续做下去就会发现, 每个人抽到“入场券” 的概率都是 1/5。

概率统计讲义提纲。

第一章。六、全概率公式与贝叶斯公式。

1、全概率公式。

引例。有三个箱子分别编号为1,2,3,1号箱装有1个红球4个白球,2号箱装有2红3白球,3号箱装有3红球。某人从三箱中任取一箱,从中任意摸出一球。

求: 取得红球的概率。

解:记 bi =,i =1,2,3

a=a发生总是伴随着b1,b2,b3之一同时发生,即。

且: b1a,b2 a,b3 a 两两互斥,则有。

所以,定义:称b1,b2,……bn是样本空间 s 的一个划分,若。

全概率公式:

其中,b1,b2,……bn是样本空间 s 的一个划分。

注:全概率公式用于“用条件概率求无条件概率”。

解题框图为:

例1、某工厂有四条流水线生产同一种产品, 四条流水线的产量分别占该产品总产量的15%,20%,25%,40%,且四条流水线生产产品的次品率分别是:

0.01, 0.02, 0.03, 0.025,求:从出厂的这种产品中任取一件,恰是次品的概率。

解:因为抽出的产品只能出自这四条流水线,故设:

a:取出的一件是次品。

bi:任取的一件产品恰出自第i条流水线,i=1,2,3,4。

显然。由题意,所以由全概率公式,有。

例2、(理留补充例)

设白球与红球各4只,从中任取4只放入甲盒,余下的放入乙盒,然后分别在两盒中各任取一球,求取出的两球颜色相同的概率。

解:设a ——从两盒中各取一球,颜色相同。

bi ——甲盒中有i只白球,i=0,1,2,3,4.

可知甲盒中4红球,乙盒中4白球时不可能从两盒中取出同色球;甲盒中4白球,乙盒中4红球时也不可能从两盒中取出同色球)

概率统计辅导讲义 1

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