1、自考高数经管类概率论与数理统计课堂笔记前 言概率论与数理统计是经管类各专业的基础课,概率论研究随机现象的统计规律性,它是本课程的理论基础,数理统计则从应用角度研究如何处理随机数据,建立有效的统计方法,进行统计推断。概率论包括随机事件及其概率、随机变量及其概率分布、多维随机变量及其概率分布、随机变量的数字特征及大数定律和中心极限定理。共五章,重点第一、二章,数理统计包括样本与统计量,参数估计和假设检验、回归分析。重点是参数估计。预备知识(一)加法原则引例一,从北京到上海的方法有两类:第一类坐火车,若北京到上海有早、中、晚三班火车分别记作火 1、火 2、火 3,则坐火车的方法有 3 种;第二类坐飞
2、机,若北京到上海的飞机有早、晚二班飞机,分别记作飞 1、飞 2。问北京到上海的交通方法共有多少种。【答疑编号:10000101 针对该题提问】解:从北京到上海的交通方法共有火 1、火 2、火 3、飞 1、飞 2 共 5 种。它是由第一类的 3 种方法与第二类的 2 种方法相加而成。一般地有下面的加法原则:办一件事,有 m 类办法,其中:第一类办法中有 n1 种方法;第二类办法中有 n2 种方法;第 m 类办法中有 nm 种方法;则办这件事共有 种方法。(二)乘法原则引例二,从北京经天津到上海,需分两步到达。第一步从北京到天津的汽车有早、中、晚三班,记作汽 1、汽 2、汽 3第二步从天津到上海的
3、飞机有早、晚二班,记作飞 1、飞 2问从北京经天津到上海的交通方法有多少种?【答疑编号:10000102 针对该题提问】解:从北京经天津到上海的交通方法共有:汽 1 飞 1,汽 1 飞 2,汽 2 飞 1,汽 2 飞 2,汽 3 飞 1,汽 3 飞 2。共 6 种,它是由第一步由北京到天津的 3 种方法与第二步由天津到上海的 2 种方法相乘 32=6 生成。一般地有下面的乘法原则:办一件事,需分 m 个步骤进行,其中:第一步骤的方法有 n1 种;第二步骤的方法有 n2 种;第 m 步骤的方法有 nm 种;则办这件事共有 种方法。 (三)排列(数):从 n 个不同的元素中,任取其中 m 个排成与
4、顺序有关的一排的方法数叫排列数,记作 或 。 排列数 的计算公式为:例如:(四)组合(数):从 n 个不同的元素中任取 m 个组成与顺序无关的一组的方法数叫组合数,记作 或 。组合数 的计算公式为例如: =45组合数有性质 (1) , (2) , (3)例如:例一,袋中有 8 个球,从中任取 3 个球,求取法有多少种?【答疑编号:10000103 针对该题提问】解:任取出三个球与所取 3 个球顺序无关,故方法数为组合数(种)例二,袋中五件不同正品,三件不同次品()从中任取 3 件,求所取 3 件中有 2 件正品 1 件次品的取法有多少种?【答疑编号:10000104 针对该题提问】解:第一步在
5、 5 件正品中取 2 件,取法有(种)第二步在 3 件次品中取 1 件,取法有(种)由乘法原则,取法共有 103=30(种)第一章 随机事件与随机事件的概率1.1 随机事件引例一,掷两次硬币,其可能结果有:上上;上下;下上;下下则出现两次面向相同的事件 A 与两次面向不同的事件 B 都是可能出现,也可能不出现的。引例二,掷一次骰子,其可能结果的点数有:1,2,3,4,5,6则出现偶数点的事件 A,点数 4 的事件 B 都是可能出现,也可能不出现的事件。从引例一与引例二可见,有些事件在一次试验中,有可能出现,也可能不出现,即它没有确定性结果,这样的事件,我们叫随机事件。(一)随机事件:在一次试验
6、中,有可能出现,也可能不出现的事件,叫随机事件,习惯用 A、B、C 表示随机事件。由于本课程只讨论随机事件,因此今后我们将随机事件简称事件。虽然我们不研究在一次试验中,一定会出现的事件或者一定不出现的事件,但是有时在演示过程中要利用它,所以我们也介绍这两种事件。必然事件:在一次试验中,一定出现的事件,叫必然事件,习惯用 表示必然事件。例如,掷一次骰子,点数6 的事件一定出现,它是必然事件。不可能事件:在一次试验中,一定不出现的事件叫不可能事件,而习惯用 表示不可能事件。例如,掷一次骰子,点数6 的事件一定不出现,它是不可能事件。(二)基本(随机)事件随机试验的每一个可能出现的结果,叫基本随机事
7、件,简称基本事件,也叫样本点,习惯用 表示基本事件。例如,掷一次骰子,点数 1,2,3,4,5,6 分别是基本事件,或叫样本点。全部基本事件叫基本事件组或叫样本空间,记作 ,当然 是必然事件。(三)随机事件的关系(1)事件的包含:若事件 A 发生则必然导致事件 B 发生,就说事件 B 包含事件 A,记作 。例如,掷一次骰子,A 表示掷出的点数 2,B 表示掷出的点数3。A=1,2 ,B=1,2,3 。所以 A 发生则必然导致 B 发生 。显然有(2)事件的相等:若 ,且 就记 A=B,即 A 与 B 相等,事件 A 等于事件B,表示 A 与 B 实际上是同一事件。(四)事件的运算 (1)和事件
8、:事件 A 与事件 B 中至少有一个发生的事件叫事件 A 与事件 B 的和事件,记作:或 A+B例如,掷一次骰子,A=1,3,5 ;B=1,2,3则和事件 A+B=1,2,3,5显然有性质若 ,则有 A+B=BA+A=A(2)积事件:事件 A 与事件 B 都发生的事件叫事件 A 与事件 B 的积事件,记作:AB 或AB 例如,掷一次骰子,A=1,3,5 ;B=1,2,3 ,则 AB=1,3显然有性质:若 ,则有 AB=AAA=A(3)差事件:事件 A 发生而且事件 B 不发生的事件叫事件 A 与事件 B 的差事件,记作(A-B)例如,掷一次骰子,A=1,3,5 ;B=1,2,3 ,则 A-B=
9、5显然有性质:若 ,则有 A-B=A-B=A-AB(4)互不相容事件:若事件 A 与事件 B 不能都发生,就说事件 A 与事件 B 互不相容(或互斥)即 AB=例如,掷一次骰子,A=1,3,5 ;B=2,4AB=(5)对立事件:事件 A 不发生的事件叫事件 A 的对立事件。记作例如,掷一次骰子,A=1,3,5 ,则显然,对立事件有性质:注意:A 与 B 对立,则 A 与 B 互不相容,反之不一定成立。例如在考试中 A 表示考试成绩为优, B 表示考试不及格。A 与 B 互不相容,但不对立。下面图 1.1 至图 1.6 用图形直观的表示事件的关系和运算,其中正方形表示必然事件或样本空间 。图 1
10、.1 表示事件 事件 A图 1.2 阴影部分表示 A+B图 1.3 阴影部分表示 AB图 1.4 阴影部分表示 A-B图 1.5 表示 A 与 B 互不相容图 1.6 阴影部分表示事件的运算有下面的规律:(1)A+B=B+A,AB=BA 叫交换律(2) (A+B)+C=A+(B+C)叫结合律(AB)C=A (BC)(3)A(B+C)=AB+AC(A+B) ( A+C)=A+BC 叫分配律(4) 叫对偶律例 1,A,B,C 表示三事件,用 A,B,C 的运算表示以下事件。(1)A,B,C 三事件中,仅事件 A 发生【答疑编号:10010101 针对该题提问】(2)A,B,C 三事件都发生【答疑编
11、号:10010102 针对该题提问】(3)A,B,C 三事件都不发生【答疑编号:10010103 针对该题提问】(4)A,B,C 三事件不全发生【答疑编号:10010104 针对该题提问】(5)A,B,C 三事件只有一个发生【答疑编号:10010105 针对该题提问】(6)A,B,C 三事件中至少有一个发生【答疑编号:10010106 针对该题提问】解:(1)(2)ABC(3)(4)(5)(6)A+B+C例 2.某射手射击目标三次:A 1 表示第 1 次射中,A 2 表示第 2 次射中,A 3 表示第 3 次射中。B 0 表示三次中射中 0 次, B1 表示三次中射中 1 次, B2 表示三次
12、中射中 2 次,B 3 表示三次中射中 3 次,请用 A1、A 2、A 3 的运算来表示 B0、B 1、B 2、B 3【答疑编号:10010107 针对该题提问】解:(1)(2)(3)(4)例 3 ,A ,B ,C 表示三事件,用 A,B,C 的运算表示下列事件。(1)A,B 都发生且 C 不发生【答疑编号:10010108 针对该题提问】(2)A 与 B 至少有一个发生而且 C 不发生【答疑编号:10010109 针对该题提问】(3)A,B,C 都发生或 A,B,C 都不发生【答疑编号:10010110 针对该题提问】(4)A,B,C 中最多有一个发生【答疑编号:10010111 针对该题提
13、问】(5)A,B,C 中恰有两个发生【答疑编号:10010112 针对该题提问】(6)A,B,C 中至少有两个发生【答疑编号:10010113 针对该题提问】(7)A,B,C 中最多有两个发生【答疑编号:10010114 针对该题提问】解:(1)(2)(3)(4)(5)(6) 简记 AB+AC+BC(7) 简记例 4,若 =1,2,3,4,5,6 ;A=1,3,5 ;B=1,2,3求(1)A+B ;【答疑编号:10010115 针对该题提问】(2)AB;【答疑编号:10010116 针对该题提问】(3) ;【答疑编号:10010117 针对该题提问】(4) ;【答疑编号:10010118 针对
14、该题提问】(5) ;【答疑编号:10010119 针对该题提问】(6) ;【答疑编号:10010120 针对该题提问】(7) ,【答疑编号:10010121 针对该题提问】(8) 。【答疑编号:10010122 针对该题提问】解:(1)A+B=1,2,3,5 ;(2)AB= 1,3 ;(3) =2,4,6 ;(4) =4,5,6 ;(5) =4,6 ;(6) =2,4,5,6 ;(7) =2,4,5,6 ;(8) =4,6由本例可验算对偶律, = , = 正确例 5, (1)化简 ;【答疑编号:10010123 针对该题提问】(2)说明 AB 与 是否互斥【答疑编号:10010124 针对该题
15、提问】解:(1)(2)例 6.A,B,C 为三事件,说明下列表示式的意义。(1)ABC;【答疑编号:10010125 针对该题提问】(2) ;【答疑编号:10010126 针对该题提问】(3)AB;【答疑编号:10010127 针对该题提问】(4)【答疑编号:10010128 针对该题提问】解:(1)ABC 表示事件 A,B ,C 都发生的事件(2) 表示 A,B 都发生且 C 不发生的事件(3)AB 表示事件 A 与 B 都发生的事件,对 C 没有规定,说明 C 可发生,也可不发生。AB 表示至少 A 与 B 都发生的事件(4)所以也可以记 AB 表示,ABC 与 中至少有一个发生的事件。例
16、 7.A,B,C 为三事件,说明( AB+BC+AC)与 是否相同。【答疑编号:10010129 针对该题提问】解:(1) 表示至少 A,B 发生它表示 A,B,C 三事件中至少发生二个的事件。(2) 表示 A,B,C 三事件中,仅仅事件 A 与事件 B 发生的事件表示 A,B,C 三事件中仅有二个事件发生的事件。因而它们不相同。1.2 随机事件的概率 (一)频率:(1)在相同条件下,进行了 n 次试验,在这 n 次试验中,事件 A 发生了 nA 次,则事件 A 发生的次数 nA 叫事件 A 发生的频数。(2)比值 nA/n 称为事件 A 发生的频率,记作 fn(A) ,即历史上有不少人做过抛
17、硬币试验,其结果见下表,用 A 表示出现正面的事件: 试验人 n n A f n(A)摩根 2048 1061 0.5181蒲丰 4040 2048 0.5069皮尔逊 12000 6019 0.5016从上表可见,当试验次数 n 大量增加时,事件 A 发生的频率 fn(A)会稳定某一常数,我们称这一常数为频率的稳定值。例如从上表可见抛硬币试验,正面出现的事件 A 的频率fn(A)的稳定值大约是 0.5。(二)概率:事件 A 出现的频率的稳定值叫事件 A 发生的概率,记作 P(A )实际上,用上述定义去求事件 A 发生的概率是很困难的,因为求 A 发生的频率fn(A)的稳定值要做大量试验,它的
18、优点是经过多次的试验后,给人们提供猜想事件 A发生的概率的近似值。粗略地说,我们可以认为事件 A 发生的概率 P(A )就是事件 A 发生的可能性的大小,这种说法不准确,但人们容易理解和接受,便于应用。下面我们不加证明地介绍事件 A 的概率 P(A )有下列性质:(1)0P(A) 1(2)P()=1 ,P()=0(3)若 A 与 B 互斥,即 AB=,则有P(A+B)=P(A)+P(B )若 A1,A 2,A n 互斥,则有(三)古典概型:若我们所进行的随机试验有下面两个特点:(1)试验只有有限个不同的结果;(2)每一个结果出现的可能性相等,则这种试验模型叫古典概型。例如,掷一次骰子,它的可能
19、结果只有 6 个,假设骰子是均匀的,则每一种结果出现的可能性都是 1/6,所以相等,这种试验是古典概型。下面介绍古典概型事件的概率的计算公式:设 是古典概型的样本空间,其中样本点总数为 n,A 为随机事件,其中所含的样本点数为 r则有公式:例 1,掷一次骰子,求点数为奇数点的事件 A 的概率。【答疑编号:10010201 针对该题提问】解:样本空间为 =1,2,3,4,5,6 ;A=1,3,5n=6,r=3例 2.掷三次硬币,设 A 表示恰有一次出现正面,B 表示三次都出现正面,C 表示至少出现一次正面,求:(1)P(A ) ;【答疑编号:10010202 针对该题提问】(2)P(B) ;【答
20、疑编号:10010203 针对该题提问】(3)P(C)【答疑编号:10010204 针对该题提问】解:样本空间 =正正正,正正反,正反正,正反反,反正正,反正反,反反正,反反反 ;(1) (2)(3) 由于在古典概型中,事件 A 的概率 P(A )的计算公式只需知道样本空间中的样本点的总数 n 和事件 A 包含的样本点的个数 r 就足够,而不必一一列举样本空间的样本点,因此,当样本空间的样本点总数比较多或难于一一列举的时候,也可以用分析的方法求出 n与 r 的数值即可。例 3,从 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 这 10 个数码中,取出三个不同的数码,求所取 3 个数码不含 0 和 5
21、 的事件 A 的概率。【答疑编号:10010205 针对该题提问】解:从 10 个不同数码中,任取 3 个的结果与顺序无关,所以基本事件总数 A 事件中不能有 0 和 5,所以只能从其余 8 个数码中任取 3 个,所以 A 中的基本事件 例 4,从 1,2,3,4,5,6,7,8,9 这 9 个数字中任取一个,放回后再取一个,求所取两个数字不同的事件 A 的概率。【答疑编号:10010206 针对该题提问】解:(1)第一次取一个数字的方法有 9 种;第二次取一个数字的方法与第一次相同也是 9 种;由乘法原则,知两次所取的数字方法有 99=92(种)每一种取法是一个基本事件,所以 n=92(2)
22、所取两个数字不同时,相当于从中任取两个数,其结果与顺序有关,所取取法有:也可按(1)的乘法原则求 r,第一次的取法有 9 种,第二次的数字与第 1 次不同,所以只有 8 种,所以取法共有 98(种)r=98例 5,袋中有 5 个白球,3 个红球,从中任取 2 个球,求(1)所取 2 个球的颜色不同的事件 A 的概率;【答疑编号:10010207 针对该题提问】(2)所取 2 个球都是白球的事件 B 的概率;【答疑编号:10010208 针对该题提问】(3)所取 2 个球都是红球的事件 C 的概率;【答疑编号:10010209 针对该题提问】(4)所取 2 个球是颜色相同的事件的概率。【答疑编号
23、:10010210 针对该题提问】解:袋中共的 8 个球,从中任取 2 个球结果与顺序无关,所以取法共有 种,每一种取法的结果是一个基本事件,所以基本事件总数为(1)分两步取。第一步,在 5 个白球中任取一个,方法数为 5;第二步在 3 个红球中取一个,方法数为 3,根据乘法原则,共有 53 种方法,即有 53 种结果。(2)从 5 个白球中任取 2 个,结果与顺序无关取法共有 (种)B 包含的基本事件共有 r2=10 (3)从 3 个红球中任取 2 个的方法为 (种)C 包含的基本事件数 r3=3 (4)所取 2 个球颜色相同的有两类:第一类:2 个球都是白球的方法有 (种) 第二类:2 个
24、球都是红球的方法有 (种)根据加法原则,所取 2 个球是颜色相同的方法共有 10+3=13 种。2 个球颜色相同的事件 D 包含 r4=13 种基本事件。例 6,袋中有 10 件产品,其中有 7 件正品,3 件次品,从中每次取一件,共取两次,求:(1)不放回抽样,第一次取后不放回,第二次再取一件,而且第一次取到正品,第二次取到次品的事件 A 的概率。【答疑编号:10010211 针对该题提问】(2)放回抽样,第一次取一件产品,放回后第二次再取一件,求第一次取到正品,第二次取到次品的事件 B 的概率 【答疑编号:10010212 针对该题提问】解(1)第一次取一件产品的方法有 10 种不放回,第
25、二次取一件产品的方法有 9 种由乘法原则知,取两次的方法共有 109 种也可以用排列数计算,因为结果与顺序有关,所以取法有 (种)基本事件总数 n=109第一次取到正品,第二次取到次品的方法有 73 种,所以事件 A 包含的基本事件有:(2)放回抽样。由于有放回,所以第一次、第二次取一件产品的方法都是 10 种,由乘法原则知抽取方法共有 1010=100 种,所以基本事件总数n=1010=100第一次取正品方法有 7 种,第二次取次品的方法有 3 种,由乘法原则,事件 B 包含的基本事件共有例 7,将一套有 1,2,3,4,5 分册的 5 本书随机放在书架的一排上,求 1,2 分册放在一起的事
26、件 A 的概率。【答疑编号:10010301 针对该题提问】解:(1)基本事件总数 n=54321(种)或者为(2)A 包含的基本事件有 (种)例 8,掷两次骰子,求点数和为 7 的事件 A 的概率。【答疑编号:10010302 针对该题提问】解:(1)基本事件总数 n=66=36(种)(2)A=;A 包含的基本事件数 r=6例 9,从 1,2,3,4,5,6,7 这七个数码中任取 3 个,排成三位数,求(1)所排成的三位数是偶数的事件 A 的概率。(2)所排成的三位数是奇数的事件 B 的概率。【答疑编号:10010303 针对该题提问】解:基本事件总数 (个)(1)所排成的三位数是偶数的取法
27、需分两步:第一步,取一个偶数放在个位码位置,取法有 3 种;第二步,将其余 6 个数中任取两个排成一排,分别处于十位数和百位数码位置,共有种方法。根据乘法原则,事件 A 包含的基本事件数(2)所排成的三位数的取法也需分两步进行;第一步,取一个奇数放在个位码位置,有 4 种方法。第二步,将其余 6 个数中任取两个放在十位码和百位码,方法有 种。根据乘法原则,事件 B 包含的基本事件数例 10,袋中有 9 个球,分别标有号码 1,2,3,4,5,6,7,8,9 从中任取 3 个球,求(1)所取 3 个球的最小号码为 4 的事件 A 的概率;【答疑编号:10010304 针对该题提问】(2)所取 3
28、 个球的最大号码为 4 的事件 B 的概率;【答疑编号:10010305 针对该题提问】解:基本事件总数 (个)(1)最小号码为 4 的取法分两步进行第一步,取出 4 号球,方法只有 1 种第二步,在 5,6,7,8,9 这 5 个球中任取 2 个,方法数为A 包含的基本事件(2)最大码为 4 的取法为:第一步,取出 4 号球方法只有 1 种第二步,在 1,2,3 号球中任取 2 个,方法数为B 包含的基本事件例 11,将两封信投入 4 个信箱中,求两封信在同一信箱的事件 A 的概率。【答疑编号:10010306 针对该题提问】解:(1)先将第一封信投入信箱,有 4 种方法再将第二封信投入信箱
29、,也有 4 种方法根据乘法原则共有 44 种方法基本事件总数 n=44(2)将两封信同时投入一个信箱,方法有 4 种A 包含的基本事件数 r=4例 12,袋中有 10 个球,其中有 6 个白球,4 个红球,从中任取 3 个,求:(1)所取的三个球都是白球的事件 A 的概率【答疑编号:10010307 针对该题提问】(2)所取三个球中恰有 2 个白球一个红球的事件 B 的概率【答疑编号:10010308 针对该题提问】(3)所取 3 个球中最多有一个白球的事件 C 的概率【答疑编号:10010309 针对该题提问】(4)所取 3 个球颜色相同的事件 D 的概率【答疑编号:10010310 针对该
30、题提问】解:基本事件总数(1)A 包含的基本事件数(2)B 包含的基本事件数(3)C 的基本事件包含两类:第一类,一个白球,二个红球的取法有第二类,0 个白球,三个红球取法有 种事件 C 包含的基本事件数(4)事件 D 包含的基本事件有两类:第一类,三个球都是白球的取法有 种第二类,三个球都是红球的取法有 种事件 D 包含的基本事件数 (种)(四)概率的加法公式请先看下面引例: 掷一次骰子,A=1,3,5,B=1,2,3请求:(1)P(A);【答疑编号:10010311 针对该题提问】(2)P(B);【答疑编号:10010312 针对该题提问】(3)P(A+B);【答疑编号:10010313
31、针对该题提问】(4)P(AB)【答疑编号:10010314 针对该题提问】解:(1) (2)(3)(4)由本例看出,P(A+B)=P(A)+P(B)-P(AB),本例的结果具有普遍性,下面我们不加证明地介绍下面公式:特别情形:(1)如果 A 与 B 互斥,即 AB= 则 P(AB )=0这时(2)因为 A 与 有性质所以当上面等式中左边的概率 P(A)不易求得,而且 A 的对立事件 的概率 则较易计算时,便可以通过容易计算的 求难计算的概率 P(A)。例 1 若 P(A)=0.5,P(A+B)=0.8,P(AB)=0.3,求 P(B)【答疑编号:10010315 针对该题提问】解:因为 P(A
32、+B)=P(A)+P(B)-P(AB)P(B)=P(A+B)+P(AB)-P(A)=0.8+0.3-0.5=0.6例 2,袋中有 10 件产品,其中有 6 件正品,4 件次品,从只任取 3 件,求所取 3 件中有次品的事件 A 的概率。【答疑编号:10010316 针对该题提问】解:A 表示有次品,它包含有 1 件次品,有 2 件次品,有 3 件次品三类事件,计算比较复杂。而对立事件 则表示没有次品,即都是正品的事件,比较简单。因为基本事件总数事件 包含的基本事件加法公式可推广如下:例 3,P(A)=0.4,P(B)=0.5,P(C)=0.4,P(AB)=0.2,P(AC)=0.24,P(BC
33、)=0,求 P(A+B+C)。【答疑编号:10010317 针对该题提问】解:(五)概率的减法公式因为 ,而 ,而 BA 与 明显不相容。特别地,若 ,则有 AB=A所以当例 1 ,已知 P(B)=0.8,P(AB)=0.5,求 【答疑编号:10010318 针对该题提问】解:例 2,若 A 与 B 互不相容,P(A)=0.5,P(B)=0.3,求【答疑编号:10010319 针对该题提问】解:(1)P(A+B)=P(A)+P(B)=0.8根据对偶公式所以 1.3 条件概率(一)条件概率和乘法公式 符号 叫在事件 B 已经发生的条件下,事件 A 发生的概率,叫条件概率 ,需要指出的是 条件概率
34、 仍是事件 A 的概率,但是它有条件,条件是以 B 已经发生为前提,或者是以 B 已经发生为条件。 例 1,某厂有 200 名职工,男、女各占一半,男职工中有 10 人是优秀职工,女职工中有 20 人是优秀职工,从中任选一名职工。用 A 表示所选职工优秀,B 表示所选职工是男职工。求(1)P(A);【答疑编号:10010401 针对该题提问】(2)P(B);【答疑编号:10010402 针对该题提问】(3)P(AB);【答疑编号:10010403 针对该题提问】(4) ;【答疑编号:10010404 针对该题提问】解:(1)(2)(3)AB 表示所选职工既是优秀职工又是男职工 (4) 表示已知
35、所选职工是男职工。在已知所选职工是男职工的条件下,该职工是优秀职工,这时 n=100,r=10由本例可以看出 事件 A 与事件 不是同一事件 ,所以它们的概率不同,即由本例还可看出, 事件 AB 与事件 也不相同, 事件 AB 表示所选职工既是男职工又是优秀职工,这时基本事件总数 n1=200,r=10。而事件 则表示已知所选职工是男职工,所以基本事件总数 n2=100,r=10,所以 虽然 P(AB)与 不相同,但它们有关系,由本例可以看出本例的结果具有普遍性。下面我们不加证明地给出下面的乘法公式:显然有:若 P(A)0 则有将上面的结果改写为整式有公式 叫概率的乘法公式。 例 2,在 10
36、 件产品中,有 7 件正品,3 件次品,从中每次取出一件(不放回),A 表示第一次取出正品,B 表示第二次取出正品,求:(1)P(A);【答疑编号:10010405 针对该题提问】(2) ;【答疑编号:10010406 针对该题提问】 (3)P(AB)【答疑编号:10010407 针对该题提问】 解(1)(2)(3) = 例 3,若 P(AB)=0.3,P(B)=0.5,求【答疑编号:10010408 针对该题提问】解: 例 4,若 P(A)=0.8,P(B)=0.4, ,求 。【答疑编号:10010409 针对该题提问】 解:(1)(2) 例 5,某人寿命为 70 岁的概率为 0.8,寿命为
37、 80 岁的概率为 0.7,若该人现已 70 岁时,问他能活到 80 岁的概率是多少?【答疑编号:10010410 针对该题提问】解:用 A 表示某人寿命为 70 岁,B 表示某人寿命为 80 岁。已知 P(A)=0.8,P(B)=0.7由于因为所以,已经活到 70 岁的人能活到 80 岁的概率为 0.875乘法公式可以推广为:例 6,袋中有三件正品,二件次品()从中每次取出 1 件(不放回)共取3 次,求第 3 次才取到次品的事件 B 的概率。【答疑编号:10010411 针对该题提问】解:用 A1表示第一次取到正品A 2表示第二次取到正品A 3表示第三次取到正品则用古典概型计算 P(A 1
38、),这时 n1=5,r 1=3再用古典概型计算 ,这时 n2=4,r 2=2再用古典概型计算 ,这时 n3=3,r 3=2(二)全概公式定义:若事件组 满足条件(1) 互不相容(2)在一次试验中,事件组 中至少发生一个,即 就说事件组 是样本空间 的一个划分。例如事件组 A 与 有 所以事件组 是样本空间的一个划分。例如某产品由甲、乙、丙三厂分别生产,A 1表示该产品由甲厂生产,A 2表示该产品由乙厂生产,A 3表示该产品由丙厂生产,则事件组 A1,A 2,A 3满足:(1)(2)所以事件组 A1,A 2,A 3是样本空间的一个划分。下面介绍全概公式设 是样本空间 的一个划分, B 是一个事件
39、,则有:【答疑编号:10010412 针对该题提问】证: 又B=B 互不相容 也互不相容用乘法公式上式可改写为特别地(1)若 是 的一个划分,则有(2) 是 的一个划分,所以全概公式的优点是当 P(B)不易求而且条件概率容易计算时,可用全概公式求 P(B)例 1,袋中有 5 个球,其中有 3 个红球,2 个白球,从中每次取出一个球(不放回)用A 表示第一次取到红球,B 表示第二次取到红球,求(1)P(A);【答疑编号:10010413 针对该题提问】(2)P(B)【答疑编号:10010414 针对该题提问】解:(1)用古典概型 n=5,r=3(2)直接求 P(B)很困难,因为 B 发生的概率与
40、事件 A 发生与之有关,用古典概型容易求得:所以可用全概公式计算可见第一次,第二次取到红球的概率相同。例 2,已知男人中有 5%是色盲,女人中有 1%是色盲,若人群中男女各半。当在人群中任取一人,问该人是色盲的概率是多少?【答疑编号:10010415 针对该题提问】解:用 B 表示该人是色盲者,A 表示该人是男人.直接求 P(B)比较困难,原因在于该人是色盲的概率与该人的性别有关,但已知例 3,甲乙两台车床加工同一产品,甲车床的次品率为 0.03,乙车床的次品率为0.02,又知甲车床的产量是乙车床产量的两倍,现将两台车床的产品放在一起,从中任取一件,求该产品是次品的概率。【答疑编号:10010
41、416 针对该题提问】解:用 B 表示该产品是次品,A 表示该产品由甲车床生产已知例 4,二门导弹射击敌机,敌机未被击中的概率为 0.25,被击中一弹的概率为 0.5,被击中二弹的概率为 0.25,若敌机中一弹时被击落的概率为 0.7,敌机中二弹时,被击落的概率为 0.9。求敌机被击落的概率。【答疑编号:10010417 针对该题提问】解:用 AK表示敌机的被击中 K 弹,K=0,1,2;B 表示敌机被击落已知显然有其中 A0,A1,A2是 的一个划分(三)逆概公式(贝叶斯公式)由 可得公式叫逆概公式(贝叶斯公式)当 P(A),P(B), 已知时,可反过来求 。例 5,某地七月份下暴雨的概率为
42、 0.7,当下暴雨时,有水量的概率为 0.2;当不下暴雨时,有水量的概率为 0.05,求:(1)该地七月份有水灾的概率.【答疑编号:10010501 针对该题提问】(2)当该地七月份已发生水灾时,下暴雨的概率.【答疑编号:10010502 针对该题提问】 解:用 B 表示该地七月有水灾;A 表示该地七月下暴雨已知(1)(2)例 6,某种产品分别由甲、乙、丙三厂生产,甲厂产量占 50%,次品率为 0.01,乙厂产量占 30%,次品率为 0.02,丙厂产量占 20%,次品率为 0.05,求:(1)该产品的次品率【答疑编号:10010503 针对该题提问】 (2)若任取一件,该件是次品,求这件次品分
43、别是甲厂、乙厂、丙厂的产品的概率。【答疑编号:10010504 针对该题提问】 解:用 B 表示产品是次品,A 1表示甲厂的产品,A 2表示乙厂的产品,A 3表示丙厂的产品。所以 表示已知产品甲厂产品时,该产品是次品表示已知产品是乙厂产品时,该产品是次品。表示已知该产品是丙厂产品时,该产品是次品。则表示已知产品是次品时,它是甲厂产品;则表示已知产品是次品时,它是乙厂产品;则表示已知产品是次品时,它是丙厂产品;(1)(2)可见,若该产品是次品,则此次品是丙厂产品的可能性最大。例 7,甲袋中有 3 个白球,2 个红球,乙袋中有 2 个白球,3 个红球,先从甲袋中取一个球放入乙袋,再从乙袋中取一个球
44、,求:(1)从乙袋中取出的球是白球的概率;【答疑编号:10010505 针对该题提问】 (2)如果从乙袋中取出的球是白球,则这时从甲袋中取出白球的概率是多少?从甲袋中取出红球的概率是多少?【答疑编号:10010506 针对该题提问】 解:用 B 表示从乙袋中取出白球;A 表示从甲袋中取出白球,所以 表示从甲袋中取出红球。已知 (1)(2)可见从甲袋中取出白球的可能性大。 例 8,已知 ,求(1)P(AB);【答疑编号:10010507 针对该题提问】(2)【答疑编号:10010508 针对该题提问】解:(1)(2)例 9,若 ;求(1)P(B);【答疑编号:10010509 针对该题提问】 (
45、2)P(A+B)【答疑编号:10010510 针对该题提问】 解:(1)(2)(3)例 10,已知 ;求【答疑编号:10010511 针对该题提问】 解:(1)(2)(3)1.4 事件的独立性(一)事件的独立性(1)定义: 若 P(AB )=P(A)P(B) ,就说事件 A 与事件 B 相互独立。(2)A 与 B 独立的性质性质一,若 A 与 B 独立,则 而若 A 与 B 独立,则证:A 与 B 独立,P(AB)=P(A)P(B)(1)当 P(A)0 时,(2)当 P(B)0 时,性质一说明 A 与 B 相互独立时,A 发生与否,对 B 发生的概率没有影响,而且,B 发生与否也对 A 发生的
46、概率没有影响。性质二, 若 A 与 B 独立,则有(1) 与 独立(2) 与 B 独立(3)A 与 独立 证:用独立性定义:(1)A 与 B 独立,P(AB)=P(A)P(B)由对偶公式 与 独立(2) 与 B 相互独立(3)A 与 相互独立由 A 与 B 独立 这一定义可推广有下列结果:若 A,B,C 相互独立,则有 P(ABC)=P(A)P(B )P(C)若 相互独立,则有 例 1.种子的发芽率为 0.98,求三粒种子中至少有一粒发芽的概率。【答疑编号:10010601 针对该题提问】(解一)用 B 表示三粒种子中至少有一粒发芽A 1表示第一粒种子发芽A 2表示第二粒种子发芽A 3表示第三
47、粒种子发芽很明显,A 1,A 2,A 3相互独立(解二)用对偶公式例 2.甲、乙、丙三人独立破译敌码。甲能破译的概率为 ;乙能破译的概率为 ;丙能破译的概率为 .求密码被破译的概率。【答疑编号:10010602 针对该题提问】解:用 B 表示敌码被破译B=甲+乙+丙例 3.某产品由三道工序独立加工而成。第一工序的正品率为 0.98;第二工序的正品率为 0.99;第三工序的正品率为 0.98。求该种产品的正品率和次品率。【答疑编号:10010603 针对该题提问】解:用 B 表示产品是正品A 1表示第一工序是正品A 2表示第二工序是正品A 3表示第三工序是正品B=A 1A2A3(1)(2)(二)
48、重复独立试验概型先请看引例:某人射击目标的命中率为 P,他向目标射击三枪,求这三枪中恰中二枪的概率。【答疑编号:10010604 针对该题提问】解:用 B 表示射击三枪,恰中二枪的事件A 1表示第一枪击中目标A 2表示第二枪击中目标A 3表示第三枪击中目标其中 A1,A 2,A 3独立 由本例可见 与 , 大小相同都是 P2(1-P),总共有三类,相当于从 1,2,3 这三个数中,任取二个的方法数 由本例可以推广为:某人射击目标的命中率为 P(即每次命中率都是 P),他向目标射击 n 枪,则这 n 枪中恰中 k 枪的概率为:P(射击 n 枪,恰中 k 枪)=一般地,有下面普遍结果:如果在每一次
49、试验中,事件 A 发生的概率不变都是 P(A)=p,则在这样的 n 次重复相同的试验中,事件 A 发生 k 次的概率的计算公式为: P(在 n 次重复试验中,A 发生 k 次)= 其中 P 表示在每一次试验时,A 的概率,记为p=P(A) , 习惯用符号 Pn(k)表示在 n 次重复试验中,事件 A 发生 k 次的概率。例 1.一射手对目标独立射击 4 次,每次射击的命中率 P=0.8,求(1)恰好命中两次的概率;(2)至少命中一次的概率。【答疑编号:10010605 针对该题提问】解:(1)(2)用 B 表示至少命中 1 次的事件则 表示最多命中 0 次的事件,故 表示恰好命中 0 次的事件例 2.五台同类型的机床同时独立工作,每台车床在一天内出现故障的概率 P=0.1,求在一天内