概率的计算

加法公式

对任意事件 A、B, 有
1.1 概率 - 图1

设 A1、A2、A3 为任意三个事件, 则

1.1 概率 - 图2

乘法公式

1.1 概率 - 图31.1 概率 - 图4

1.1 概率 - 图5 表示在A发生的条件下,B发生的概率

全概率公式

设 Ω 为随机试验 E 的样本空间,B1,B2,···,Bn 为一组事件, 且满足下列条件:
(1)B1,B2,···,Bn两两互斥,且 1.1 概率 - 图6
(2)P(B)>0, i=1, 2, ···, n.
则对任意的事件 A 有
1.1 概率 - 图7

贝叶斯公式

设Ω为随机试验E的样本空间,B1,B2,···,Bn 为样本空间Ω的一个划分,且P(A)>0, P(B)>0, i=1, 2, ···, n,则有

1.1 概率 - 图8

概率习题

小王参加智力大赛,能答出 A 类题目的概率为 0.7,能答出 B 类题目的概率为 0.2,两类都能答出的概率为 0.1。问:

  1. 答出 A 但答不出 B 的概率?
  2. 至少答出一类问题的概率?
  3. 两类都答不出的概率?

答:

  1. 1.1 概率 - 图9
  2. 1.1 概率 - 图10
  3. 1.1 概率 - 图11

古典概率

等可能概率(古典概率):掷硬币、掷骰子

  • 样本空间只包含有限个元素;
  • 每个基本事件发生的可能性相同;

1. 分房模型(小球入盒问题)

有 n 个粒子,每个粒子都以同样的概率落入 N (N≥n) 个格子中的每一格子中,求以下概率:
(1) A = {指定的 n 个格子中各有一粒子};
(2) B = {恰有 n 个格子中各有一粒子}.

答:
(1) A 所包含的样本点数即为 n 个粒子的全排列 n!,从而 1.1 概率 - 图12
(2) 因为 n 个格子可以在 N 个格子中任意选取, 取法有 1.1 概率 - 图13 种,对选定的 n 个格子,由 (1) 的讨论有 n! 种落法,所以 B 包含的样本点数为1.1 概率 - 图14,故 B 的概率为 1.1 概率 - 图15
❓ 我没看懂这个

上述例子中, 如将格子解释为粒子的状态空间中的小区域, 就成为统计物理中 的模型, 这一模型是由 Maxwell-Boltzmann 提出的. 若将格子看成房子,该模型就称为分房模型. 若题设条件改变, 还可得到其他物理问题的数学模型.

2. 生日问题

求参加某次集会的 50 人中:
(1) 生日全不相同的概率;
(2) 至少有两人的生日在同一天的概率.
答:
令 B = {50 人生日全不相同}, A = {至少有两人的生日在同一天}. 我 们可把每个人看作上例问题中的粒子, 这里 n = 50, 而把一年 365 天看作格子, 则 N = 365, 由上题的解答可知, 1.1 概率 - 图16. 由于事件 A 是事件 B 的对立事件, 因此 1.1 概率 - 图17

3. 抽签原理

4. 抽样模型

某批产品有 m 件,其中 a 件次品,b 件正品。
问题1:放回抽样 n 件,正好有 k 件次品的概率;
问题2:不放回抽样 n 件,正好有 k 件次品的概率;

解问题1:
总共有 mn 种取法

条件概率

事件 A 已经发生的条件下,事件 B 发生的概率。表示为 1.1 概率 - 图18

举例:一枚硬币抛掷两次,
事件 A「至少有一次为正面」,事件 B「两次掷出同一面」,求事件 A 已发生的条件下事件 B 发生的概率。