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(一)基本概念
(1)统计规律性:在大量重复试验或观察中所呈现出的固有规律性,称为统计规律性。
(2)随机现象:在个别试验中其结果呈现出不确定性,在大量重复试验中其结果具有统计规律性的现象,称为随机现象。
(3)试验:包括各种科学实验,及对某一事物的某一特征的观察。
(4)随机试验:①可以在相同条件下重复进行;②各次试验的可能结果不止一个,且所有可能结果均已知;③每次试验恰好出现可能结果中的一个,但出现哪个结果不确定。
(5)随机试验与随机现象的关系:通过研究随机试验来研究随机现象。
(6)样本空间:随机试验所有可能结果构成的集合,称为随机试验的样本空间。
(7)样本点:样本空间的元素,即随机试验的每个结果,称为样本空间的样本点。
(8)随机事件:随机试验的样本空间的子集,称为随机试验的随机事件。
(9)事件发生:在每次试验中,当且仅当随机事件A对应的子集A*中的一个样本点出现时,称该事件发生。
(10)基本事件:由一个样本点组成的单点集称为基本事件。
(11)复合事件:由多个样本点组成的多点集称为复合事件。
(12)必然事件:样本空间S包含所有样本点,是S自身的子集,在每次试验中它总是发生,称S为必然事件。
(13)不可能事件:空集∅不包含任何样本点,也是样本空间的子集,在每次实验中它都不发生,称∅为不可能事件。
(14)同一样本空间中的事件包含的样本点数:
必然事件>1概率事件>0概率事件>不可能事件
(15)样本空间的划分:设S为事件E的样本空间,
为E的一组事件,若①
,
,
;②
,则称
为样本空间S的一个划分。若
为样本空间的一个划分,则对每次试验,事件
中必有且仅有一个发生。
(16)频率:在相同条件下,进行了n次试验,在这n次试验中,事件A发生的次数nA称为事件A发生的频数,比值nA/n称为事件A发生的频率,记为fn(A)。
(17)概率:设E是随机试验,S是它的样本空间,对于每一个事件A赋予它一个实数P(A),称为事件A的概率,且P(·)满足:①非负性,
;②规范性,
;③可列可加性,对于
,
,
,有
。
(18)古典概型:①有限性,只有有限个基本事件;②等可能性,每个基本事件发生的可能性相等。
(19)几何概型:①无限性,具有无限个基本事件;②等可能性,每个基本事件发生的可能性相等。
(20)统计概型:①频率的稳定性,
,
;②适用于一切类型的试验。
(21)概率的公理化定义:
设X*为随机试验的基本事件的集合,对有利于事件A的基本事件子集A*指定一个确定的数
,事件A的概率,且同时满足下列性质,
①
;
②若A是不可能事件,则
;
③若A是必然事件,则
;
④若
,则
;
⑤若
,则
;
X*中的可测子集的集合Ω*应同时满足下列性质,
①
;
②若
,则
,
;
③若
,则
;
这样,假设某个集合X*是已知的,在X*的所有子集的集合中分离出满足性质①—③的可测子集的集合Ω*,设函数
使每个
都对应一个数,
且满足性质①—⑤,在这些条件下,称
为概率模型或概率空间,X*为基本事件的空间,子集合
是事件,值
是事件A的概率,将事件A与有利于事件A的基本事件的子集合
视为同一的。
以上即为概率的公理化描述。
(22)条件概率:称
(其中,
)为在事件B发生的条件下事件A发生的概率。(条件概率相当于将事件B对应的样本集合作为事件AB对应的样本集合所在的样本空间)
(23)互斥:若
,则称事件A与B互斥。
(24)对立:若
,且
,则称事件A与B对立。
(25)独立:若
,则称事件A与B相互独立。独立是概率作为一个数学分支所特有(其他数学分支不具有)的概念之一;
(26)n个事件的相互独立:设
是n个事件,如果对于其中任意i(i=2,3,…,n)个事件的积事件的概率,都等于这i个事件各事件概率之积,则称事件
相互独立。
(27)独立的性质:
(二)概率的五个基本公式
(1)加法
。
若A和B互斥,则
。
(2)减法
。
若
,则
。
(3)乘法
。
若A和B独立,则
。
(4)全概率
。
前提条件:
为样本空间的一个划分。
(5)贝叶斯
。
前提条件:
为样本空间的一个划分。
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