1第一章 随机事件与概率 联系客服

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?Ai?1?i?A1?A2???{A1,A2,?中至少有一个发生}

(4)交 A?B 简记AB,这也是一种运算.给定事件A和B,AB构成一个新事件,表示“A、B都发生”,它是由同时属于A与B的样本点组成的集合,称为A与B的交(积).

例1.1.7中,AB?{取到梅花K}. 一般地,

?Ai?1ni?A1?A2???An?{A1,A2,?,An都发生}.

??Ai?1i?A1?A2???{A1,A2,? 都发生}.

显然

AB?A?A?B.

(5)互不相容(互斥)关系 若AB??,即在一次试验中,A与B不可能同时发生,则称事件A与B互不相容(互斥).如果n个事件A1,A2,?,An两两互不相容,则称这n个事件互不相容.更进一步地,若可列个事件A1,A2,? 两两互不相容,则称A1,A2,?互不相容.

例1.1.8 取5件产品,设A?{最多2件次品},B?{至少4件次品},

C?{都是次品},D?{都不是次品},E?{至少有1件次品}

问上述事件中哪两个是互不相容的?

解 因为AB??,AC??,BD??,CD??,DE??,所以A与B,A与C,B与D,C与D,D与E是互不相容的

(6) 逆(对立事件) “事件A不发生”也是事件,称为A的逆(对立)事件,

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记为A,它是集合A关于?的余集.A是由所有不属于A的样本点组成的集合.A发生当且仅当A不发生.显然,A?A??,而且A与A是相互对立的.

续例1.1.8 A?{至少3件次品}, B?{最多3件次品},

C?{至少有1件正品}, 且D?E, D?E??(D, E为对立事件).

(7) 差A?B.这也是一种运算.给定事件A和B,A?B表示“A发生且B不发生”这一事件.它是由属于事件A但不属于事件B的样本点组成的集合,称为事件A与B的差.显然

A?B?AB.

例1.1.7中, A?B?{取到K但不是梅花}?{红心K,方片K,黑桃K}. 从具体例子中,我们容易理解以上概念,而英国逻辑学家维恩(Venn) (1834—1888年)为我们提供了更直观的工具,他使用图示法来表示事件之间的各种关系.读者可利用图1.1.1来加深对上述概念的理解.

图1.1.1

由集合论的初步知识,我们就不难发现,事件之间的关系及运算与集合论之间

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的关系及运算是完全相似的.但在概率论中,很重要的一点是要学会用事件的语言来解释这些关系及运算,并学会用这些关系与运算来表示各种各样的事件.

事件的运算和集合的运算一样,也满足一系列的运算规律: (i)交换律:A?B?B?A, AB?BA;

(ii)结合律:(A?B)?C?A?(B?C), (AB)C?A(BC);

(iii)分配律:(A?B)C?AC?BC, (A?B)?C?(A?C)?(B?C); (iv)德莫根(De Morgan)定理:A?B?A?B, A?B?A?B. 德莫根定理可推广到任意多个事件的场合.

上述运算律不作严格证明,读者可结合前面例子,利用维恩图来直观地验证这些规律的正确性.

例1.1.9 设A, B, C为3个事件,一些事件的表示方法为:

a) A发生而B与C都不发生:ABC或A?B?C或A?(B?C);

b)A与B都发生而C不发生:ABC或AB?C; c) 3个事件都发生:ABC;

d)3个事件恰好发生一个:ABC?ABC?ABC;

e) 3个事件恰好发生两个:ABC?ABC?ABC; f) 3个事件中至少发生一个:A?B?C

或ABC?ABC?ABC?ABC?ABC?ABC?ABC.

例1.1.10 已知系统由元件A, B, C组成,连接方式如图1.1.2所示. 设A, B, C分别表示事件:元件A, B, C正常,则“系统正常”可表示为A?(B?C);

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图1.1.2

由德莫根定理,“系统发生故障”可表示为:

A?(B?C)?A?(B?C).

§1.2 古典概型

对于随机现象,我们不仅要知道所有可能发生的结果,更主要的是要了解各种可能结果以多大的可能性发生,这是概率论的一个基本任务,也就是要计算各种随机事件发生的概率.

其实,概率一词早已为大多数人所熟悉:掷一枚均匀硬币,“出现正面”的概率为二分之一,这一结论人们能够接受.但是,它的确切含义是什么?是否掷100次硬币,正面必出现50次;又比如,若彩票的中奖律为千分之一,买1000张彩票一定会中奖吗?显然不是,那么又怎样来理解这里的二分之一、千分之一?.

在本节,我们首先讨论概率论中一类最简单的概率模型—古典概型.

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