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文檔簡(jiǎn)介
1、第一章 概率論的基本概念本章要求1.應(yīng)深刻理解隨機(jī)試驗(yàn)、樣本空間和隨機(jī)事件的概念,熟練掌握事件之間的關(guān)系與事件的運(yùn)算(包含并、交、互斥、對(duì)立)。2.頻率的穩(wěn)定性是概率定義的基礎(chǔ),弄清頻率與概率的關(guān)系,對(duì)正確理解隨機(jī)事件的概率定義是非常重要的。并應(yīng)熟練掌握概率的有關(guān)性質(zhì)及概率的運(yùn)算。3.掌握古典概型的概率定義及計(jì)算。古典概型是各類概率模型中最基本的一種。它簡(jiǎn)單而直觀,讀者可以利用古典概型的實(shí)例來(lái)幫助對(duì)各種概念的理解。4.掌握條件概率和與條件概率有關(guān)的三個(gè)公式:乘法公式、全概率公式、貝葉斯公式。5.理解隨機(jī)事件和隨機(jī)試驗(yàn)的獨(dú)立性的概念,了解事件互斥、互逆和相互獨(dú)立的三者之間的關(guān)系及區(qū)別,要求做到概
2、念清晰、計(jì)算正確。在社會(huì)生活與生產(chǎn)活動(dòng)中存在著大量的隨機(jī)現(xiàn)象,雖然這種現(xiàn)象以偶然性為特征,但它確實(shí)存在一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律性,概率論就是一門以隨機(jī)現(xiàn)象及其規(guī)律為研究對(duì)象的數(shù)學(xué)分支。概率論的產(chǎn)生,還有一段名聲不好的故事。17世紀(jì)的一天,保羅與著名的賭俠梅爾賭錢,他們事先每人拿出6枚金幣,然后玩骰子,約定誰(shuí)先勝三局誰(shuí)就得到12枚金幣。比賽開始后,保羅勝了一局,梅爾勝了兩局。這時(shí)一件意外的事中斷了他們的賭博。于是,他們商量這12枚金幣應(yīng)怎樣合理的分配。保羅認(rèn)為,根據(jù)勝的局?jǐn)?shù),他應(yīng)得到總數(shù)的,即4枚金幣,梅爾應(yīng)得總數(shù)的,即8枚金幣。但精通賭博的梅爾認(rèn)為他贏的可能性大,所以他應(yīng)該得全部賭金。于是他們請(qǐng)求數(shù)學(xué)家
3、帕斯卡評(píng)判。帕斯卡得到答案后,又求教與數(shù)學(xué)家費(fèi)爾馬。他們的一致裁決是:保羅應(yīng)分3枚金幣,梅爾應(yīng)分9枚金幣。帕斯卡是這樣決定的,如果在玩一局,或是梅爾勝,或是保羅勝。如梅爾勝,那么他可以得到全部金幣(記為1);如果保羅勝,那么兩人各勝兩局,應(yīng)各得金幣的一半(記為)。由于這一局中兩人獲勝的可能性相等。因此梅爾得金幣的可能性應(yīng)是兩種可能性大小的一半,另一半為保羅所有,即梅爾為(1+1/2)/2=3/4,所以他們應(yīng)各得9枚和3枚金幣。費(fèi)爾馬是這樣考慮的:如果再玩兩局,會(huì)出現(xiàn)四種可能的結(jié)果:(梅爾勝,保羅勝);(保羅勝,梅爾勝);(梅爾勝,梅爾勝);(保羅勝,保羅勝)。其中三種結(jié)果都使梅爾取勝,只有第四
4、種結(jié)果才能使保羅取勝。所以梅爾取勝的概率為,保羅取勝的概率為。這與帕斯卡的答案一致,費(fèi)爾馬的做法正與古典概型的概率問(wèn)題是一致的。帕斯卡和費(fèi)爾馬還研究了有關(guān)這類隨機(jī)事件的更一般的規(guī)律,由此開始了概率論的早期研究工作。內(nèi)容提要與疑難解析一、隨機(jī)試驗(yàn)與隨機(jī)事件 1.隨機(jī)試驗(yàn)若試驗(yàn)滿足條件:(1)試驗(yàn)可在相同條件下重復(fù)進(jìn)行;(2)試驗(yàn)的結(jié)果具有很多可能性;(3)試驗(yàn)前不能確切知道會(huì)出現(xiàn)何種結(jié)果,只知道所有可能出現(xiàn)的結(jié)果。這樣的試驗(yàn)叫做隨機(jī)試驗(yàn),簡(jiǎn)稱試驗(yàn),記為。2.樣本空間、樣本點(diǎn)隨機(jī)試驗(yàn)的所有可能結(jié)果組成的集合稱為的樣本空間,記為。樣本空間的元素,即的每個(gè)結(jié)果,稱為樣本點(diǎn),記為。3.隨機(jī)事件 試驗(yàn)的樣
5、本空間的子集叫做隨機(jī)試驗(yàn)的隨機(jī)事件,簡(jiǎn)稱事件。用大寫字母等表示。在每次試驗(yàn)中,當(dāng)且僅當(dāng)這一子集中的一個(gè)樣本點(diǎn)出現(xiàn)時(shí),稱這一事件發(fā)生。4.基本事件、必然事件、不可能事件由一個(gè)樣本點(diǎn)組成的單點(diǎn)集,稱為基本事件,基本事件也叫樣本點(diǎn)。樣本空間包含所有樣本點(diǎn),在每次試驗(yàn)中總是要發(fā)生的,稱為必然事件。每次試驗(yàn)中一定不發(fā)生的事件,稱為不可能事件,記為。二、事件的關(guān)系及運(yùn)算1子事件 若事件發(fā)生,必然導(dǎo)致事件發(fā)生,則稱事件是的子事件,記作,或。2等事件 若且,則稱事件與相等,記作=。3和事件 事件和事件至少有一個(gè)發(fā)生的事件,稱為和的和事件,記作。用表示中至少有一個(gè)發(fā)生的事件。4積事件 事件和同時(shí)發(fā)生的事件,稱為
6、與的積事件,記為或。用表示同時(shí)發(fā)生的事件。5差事件 表示發(fā)生而不發(fā)生的事件,稱為與的差事件,記作。6互斥事件(或互不相容事件)若事件與不能同時(shí)發(fā)生,即,則稱與是互斥事件。反之,稱與相容。7事件(或逆事件)若,且,稱A與B互為對(duì)立事件(或逆事件),記。注意:對(duì)立事件一定是互斥事件,但互斥事件不一定是對(duì)立事件。8 事件的運(yùn)算律(1) 交換律:;(2) 結(jié)合律:;(3) 分配律:; (4) 德、摩根律: ;(5) 對(duì)減法運(yùn)算滿足 (或);事件之間的關(guān)系及運(yùn)算與集合論中的集合之間的關(guān)系及運(yùn)算是完全相似,但在概率論中很重要的一點(diǎn)是要學(xué)會(huì)用這些關(guān)系及運(yùn)算來(lái)表示各種各樣的事件。三、頻率與概率1頻率 用表示在
7、n次試驗(yàn)中A出現(xiàn)的次數(shù),比值叫做在n次試驗(yàn)中A出現(xiàn)的頻率。頻率的性質(zhì): (1);(2) ;(3) 若,則2 概率的定義 隨機(jī)事件A發(fā)生的可能性大小的度量值稱為事件A的概率,記為且集合函數(shù)滿足下列條件: 對(duì)于每一個(gè)事件A,有; ;若, 是兩兩互不相容的事件,則有。概率的性質(zhì):性質(zhì)1 設(shè)有有限個(gè)兩兩互斥的事件,,則;性質(zhì)2 設(shè)是A的對(duì)立事件,則性質(zhì)3 設(shè),則,;性質(zhì)4 上述可推廣到幾個(gè)事件情形。注意 性質(zhì)1與性質(zhì)4的區(qū)別:僅當(dāng)是互斥事件時(shí)才可用性質(zhì)1。巧妙運(yùn)用性質(zhì)2,當(dāng)直接計(jì)算比較麻煩,而計(jì)算比較方便時(shí),就可先求。一般講,求若干事件之中“至少”出現(xiàn)其中一件的概率,求其對(duì)立事件的概率較為簡(jiǎn)便。四、古
8、典概型1古典概型 隨機(jī)試驗(yàn)E具有以下兩個(gè)特征:樣本空間的元素(即基本事件)只有有限個(gè);每個(gè)基本事件出現(xiàn)的可能性是相等的。稱E為古典概型試驗(yàn)。2古典概率 在古典概型的情況下,事件A的概率定義為 注意:計(jì)算古典概率時(shí),首先要弄清隨機(jī)試驗(yàn)是什么?即判斷有限性和等可能性是否滿足,其次要弄清樣本空間是怎樣構(gòu)成的,構(gòu)成樣本空間的每個(gè)基本事件出現(xiàn)一定要等可能的。忽略了這一點(diǎn),就會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)果。例1.同時(shí)擲兩顆骰子,求出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)之和為7的概率。解 設(shè)A表示出現(xiàn)點(diǎn)數(shù)之和為7的事件。 用同時(shí)擲兩顆骰子的點(diǎn)數(shù)之和構(gòu)成樣本空間為:,共有11個(gè)樣本點(diǎn)。A=7, 把兩顆骰子標(biāo)上1號(hào)和2號(hào),用(1,3)表示1號(hào)骰子出現(xiàn)點(diǎn)
9、數(shù)1,2號(hào)骰子出現(xiàn)點(diǎn)3,則試驗(yàn)結(jié)果構(gòu)成的樣本空間為:共有36個(gè)樣本點(diǎn)。上述兩種做法中法是正確的,而法是錯(cuò)誤的。作為古典概型問(wèn)題。中各樣本點(diǎn)出現(xiàn)不是等可能的,而中各樣本點(diǎn)的出現(xiàn)是等可能的。而法的錯(cuò)誤對(duì)初學(xué)者又是很容易出現(xiàn)的。因此應(yīng)引起足夠的重視。古典概型研究的對(duì)象大致可分為三類問(wèn)題:摸球;分房;隨機(jī)取數(shù)(電話號(hào)碼)問(wèn)題。這幾類問(wèn)題的餓解決方法將在典型例題或練習(xí)題中給出。4幾何概率 設(shè)在平面上有某一區(qū)域S,而區(qū)域A是它的一部分,在區(qū)域內(nèi)任意投擲一點(diǎn),假設(shè)該點(diǎn)落在任意一點(diǎn)處都是等可能的,并且落在區(qū)域的任何部分A內(nèi)的概率,只與這部分的面積成正比例,而與其位置與形狀無(wú)關(guān),則在區(qū)域內(nèi)投擲一點(diǎn)而落在區(qū)域A內(nèi)
10、的概率為 如果將上述定義中的G(A)與G(S)分別理解為直線上區(qū)間的長(zhǎng)度及空間的體積時(shí),有 及 顯然幾何概率是古典概率的推廣。五、條件概率及有關(guān)公式1條件概率 在事件A已經(jīng)發(fā)生的條件下計(jì)算事件B發(fā)生的概率,稱 為事件B在事件A發(fā)生條件下的條件概率,記作(P(B|A),有如下公式: 注意:條件概率仍滿足概率的三條公理,具有一般概率的性質(zhì)。2乘法公式 若時(shí)則有注意:在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí),不要把求的問(wèn)題誤以為是求的問(wèn)題,現(xiàn)介紹兩者的區(qū)別如下: 從樣本空間上是講,計(jì)算 的樣本空間為S,計(jì)算 的樣本空間為A。 凡涉及事件A與B“同時(shí)”發(fā)生,用 ,“有包含”關(guān)系或主從條件關(guān)系的用。例2 某種動(dòng)物由出生活到20
11、歲的概率為0.8,活到25歲的概率為0.4,問(wèn)現(xiàn)年20歲的這種動(dòng)物活到25歲的概率是多少?解 A=活到20歲以上,B=活到25歲以上,顯然,故該問(wèn)題屬于條件概率。例3.某廠的產(chǎn)品中有4%的廢品,在100件合格產(chǎn)品中有75件一等品,試求在該廠的產(chǎn)品中任取一件是一等品的概率。解 A=任取一件是合格品,B=任取一件是一等品。因?yàn)樗蟮氖窃谀硰S的產(chǎn)品中任取一件,即樣本空間是某廠的產(chǎn)品,因此這是屬于問(wèn)題。3全概率公式 如果事件組滿足:互斥,且則 對(duì)任一事件A皆有:注意:由諸多原因可引發(fā)某種結(jié)果,而該結(jié)果又不能簡(jiǎn)單地看作這諸多事件的和,這樣的概率問(wèn)題屬于全概類型。用全概率公式求解的概率問(wèn)題關(guān)鍵在于尋找完備
12、事件組,如何找,(這是難點(diǎn))下列兩點(diǎn)可予考慮。 每個(gè)都是導(dǎo)致A發(fā)生的原因之一,即用找原因的方法找比較方便。 如果樣本空間S能寫出來(lái),求S的一個(gè)劃分是比較容易的,如果試驗(yàn)E是由幾個(gè)不同的試驗(yàn)復(fù)合而成。即,而所求的概率是最后一個(gè)試驗(yàn)結(jié)果的一個(gè)概率,則可把倒數(shù)第二個(gè)試驗(yàn)的樣本空間進(jìn)行劃分。例4 盒中有14個(gè)乒乓球,其中有10個(gè)是新的。第一次比賽時(shí),從中任取4個(gè)來(lái)用,比賽后放回盒中;第二次比賽時(shí),再?gòu)暮兄腥稳?個(gè),求第二次取的球都是新球的概率。 解 . 設(shè)A=第二次取出的4個(gè)球全是新球。導(dǎo)致A發(fā)生的原因是什么?與第二次取球時(shí)剩幾個(gè)新球有關(guān),即第一次取出的4個(gè)球中有幾個(gè)新球有關(guān)。于是我們找到了A發(fā)生的一
13、組原因,則有由全概率公式解 .:第一次從盒中取出4個(gè)球。 :第一次用過(guò)的球放回盒后,第二次取4個(gè)球。 顯然,A=第二次從盒中取出的都是新球,則A是最后一次試驗(yàn)的結(jié)果。倒數(shù)第二個(gè)試驗(yàn)的樣本空間,其中,表示取出的4個(gè)球中含k個(gè)新球的結(jié)果,故可劃分為,且,含基本事件數(shù)分別為1,40,270,480,210,顯然故由全概率公式得與相同的結(jié)果。1.貝葉斯公式 在全概率公式的條件下,若,由條件概率的定義有 注意:在全概率公式和貝葉斯公式中的是導(dǎo)致結(jié)果A的原因:概括起來(lái),由因溯果用全概率公式,由果溯因用貝葉斯公式。六、獨(dú)立性1.獨(dú)立事件 如果兩事件中任一事件的發(fā)生不影響另一事件的概率,則稱這兩事件是相互獨(dú)立
14、的,即; 另外可定義 若,則稱兩事件A和B是相互獨(dú)立的。2.幾個(gè)事件獨(dú)立 如果對(duì)于任一組(每組?。仁?總成立,則稱事件是相互獨(dú)立。注意:相互獨(dú)立兩兩相互獨(dú)立。兩兩相互獨(dú)立相互獨(dú)立。四對(duì)事件A,B;,B;A,之中有一對(duì)相互獨(dú)立,則另外三對(duì)也相互獨(dú)立。獨(dú)立與互斥的區(qū)別:兩事件A,B獨(dú)立,則常有,即A與B非互斥。事實(shí)上,若A與B互斥,則而當(dāng)時(shí),可知。因此兩事件互斥并不能得出這兩個(gè)事件就獨(dú)立的結(jié)論。典型例題例1 . 某地區(qū)有1000人是1925年出生的,隨機(jī)試驗(yàn)E:考察到2000年還有幾個(gè)人活著。問(wèn)(1) E的樣本空間是什么?(2) 設(shè)A=只有10人活著,B=至少有30人活者,C=最多有5人活著。
15、 則A與B,A與C,B與C是否互不相容?A、B、C的對(duì)立事件是什么? 解(1) 這是E的所有可能結(jié)果,故E的樣本空間為: (2)。由于A與B,B與C,A與C都互不相容。注意:我們所考慮的事件的運(yùn)算是對(duì)同一試驗(yàn)中的事件而言的。例2 . 袋中有9個(gè)球,4個(gè)白球,5個(gè)黑球,現(xiàn)從中任取兩個(gè),求 兩個(gè)均為白球的概率; 兩個(gè)球中有一個(gè)是白的,另一個(gè)是黑的概率; 至少有一個(gè)是黑球的概率。解:(1)設(shè),隨機(jī)試驗(yàn)為從9個(gè)球中任取兩個(gè)。方法一,假設(shè)取球與先后次序有關(guān),則基本事件總數(shù)為,且每事件為等可能的,A含基本事件個(gè)數(shù)為故方法二,假設(shè)取球與先后次序無(wú)關(guān),則基本事件總數(shù)為,且每事件為等可能的,A含基本事件個(gè)數(shù)為,
16、故 (3) 設(shè)方法一,取球與先后次序有關(guān),則基本事件總數(shù)為,事件B的基本事件個(gè)數(shù)為故 方法二,取球與先后次序無(wú)關(guān),則基本事件總數(shù)為故 (3)設(shè)C=至少有一個(gè)黑球,則,故 例3.設(shè)有n個(gè)人,每個(gè)人都等可能地被分配到N個(gè)房間中恰有m個(gè)人。(1)指定的n個(gè)房間各有一個(gè)人??;(2)恰有n個(gè)房間各有一個(gè)人;(3)某指定的房間中恰有m個(gè)。解:將幾個(gè)人等可能地分配到N間房中去,S中有個(gè)基本事件(每一個(gè)人分配到N間房中去都有N種方法,因?yàn)闆]有限制每間房住多少人)。設(shè)A=指定的n間房里各有一人?。豢疾霢:n個(gè)人要分到指定的n間房中去,使每間房各有一人。第一個(gè)人,有n種分法;第二個(gè)人有n-1種最后一間給第n個(gè)人,
17、所以共有n!種分法。設(shè)B=恰有n間房里各有一人,考察B:n個(gè)人要分到指定的n間房中去,使每間房有一人,有n!種分法,而n間房未指定,所以可以從N中任意選取,故有種方法。設(shè)C=某指定的房間恰有m個(gè)人??疾霤:首先從n個(gè)人中任選m個(gè)人分配到指定的某一房間中去,有種選法,再把剩下的n-m個(gè)人分配到N-1個(gè)房間去的分法有種。注意:上例是古典概型中的分房問(wèn)題。人與房子都是有其特性的,處理實(shí)際問(wèn)題時(shí),要弄清什么是“人”,什么是“房”,一般不可顛倒。例如有n個(gè)人的生日問(wèn)題;幾封信裝n個(gè)信封問(wèn)題(配對(duì)問(wèn)題);球在盒中的分布問(wèn)題(把球看成“人”)等都是類似于分房問(wèn)題。例4. 某班有12名大學(xué)生是1980年出生的
18、,試求下列事件的概率:至少有2人是同日生;至少有1人在五月一日出生。解 這是古典概型的概率問(wèn)題。這類問(wèn)題首先要弄清樣本空間中有多少個(gè)樣本點(diǎn),其次弄清事件包含了幾個(gè)樣本點(diǎn)。與分房問(wèn)題類似,S含有個(gè)基本事件。設(shè)A=至少有2人同日生,則=沒有2人的生日是同一天,含有基本事件數(shù)為,故設(shè)B=至少有一人在五月一日過(guò)生日,=沒有一個(gè)人的生日是在五月一日。含有個(gè)基本事件,則例5. 從n雙不同的鞋子中任取2r(2rn)只鞋,求下列事件發(fā)生的概率:沒有成對(duì)的鞋子;只有一對(duì)鞋子;恰有兩對(duì)鞋子;有r對(duì)鞋子。解: 此問(wèn)題是古典概型問(wèn)題。樣本空間含基本事件總數(shù)為。設(shè)A=沒有成對(duì)的鞋子,A中含基本事件數(shù):先從n雙中取出2r
19、雙,再?gòu)拿侩p中取出一只,即故 設(shè)B=只有一雙成對(duì)的鞋子,B中含基本事件數(shù):先從n雙中取出一雙,其兩只全取出,再?gòu)氖O碌膎-1雙中取出2r-2雙,從其每雙中取出一只,即故 設(shè)C=恰有兩對(duì)鞋子,C中含基本事件數(shù):,故有 例6.(約會(huì)問(wèn)題),兩人約定于7點(diǎn)到8點(diǎn)在某地會(huì)面,試求一人要等另一人半小時(shí)以上的概率。先到者等半小時(shí)再離去,求兩人能會(huì)面的概率。解 設(shè)x,y分別表示兩人到達(dá)的時(shí)刻,則,此兩人到達(dá)時(shí)間(x,y)與(圖1-1)中正方形CDEF內(nèi)的點(diǎn)是一一對(duì)應(yīng)的。設(shè)A表示事件“其中一人必須等另外一人的時(shí)間小時(shí)以上”,則A發(fā)生意味著滿足如下的不等式。,由幾何概率得(2)兩人都會(huì)面的充要條件是:,則。注意
20、:約會(huì)問(wèn)題中,一般總希望見到面的概率大一點(diǎn),這就要求相互等候的時(shí)間長(zhǎng)一點(diǎn),而輪船??繒r(shí)卻相反,希望不會(huì)面的概率大一點(diǎn),這就要相互等候的時(shí)間短一點(diǎn)(如約會(huì)問(wèn)題)。例7. (抽簽問(wèn)題)甲、乙、丙三人以抽簽方式?jīng)Q定誰(shuí)將得到唯一一張電影票,將兩個(gè)黑球一個(gè)紅球放入袋中,甲、乙、丙依次摸球,摸到紅球者將得到電影票。 如果讓甲先摸,結(jié)果甲摸到紅球,試問(wèn)乙和丙是否吃虧了?他們?yōu)楹瓮庥杉紫让?甲摸到了紅球的概率是,而當(dāng)已知甲摸到黑球時(shí),乙摸到紅球概率是,甲是否吃虧?解:設(shè)分別表示甲、乙、丙摸到紅球的事件,則故每人得到電影票的概率是一樣的,這是用乘法公式再次證明抽簽不必爭(zhēng)先恐后。(2)乙摸到紅球這一事件的發(fā)生
21、與兩個(gè)因素有關(guān);甲摸到紅球或黑球。由全概率公式:由全概率公式再次證明了無(wú)論先后次序如何,抽得幸運(yùn)簽的概率是相等的。例8 設(shè)在某次世界女排賽中,中國(guó)人取得決賽權(quán)。中國(guó)隊(duì)要與日本隊(duì)與美國(guó)隊(duì)的勝者爭(zhēng)奪冠軍,根據(jù)以往的戰(zhàn)績(jī),中國(guó)隊(duì)?wèi)?zhàn)勝日本隊(duì)、美國(guó)隊(duì)的概率分別為0.9與0.4,而日本隊(duì)?wèi)?zhàn)勝美國(guó)隊(duì)的概率為0.5,求中國(guó)隊(duì)取得冠軍的概率。解:由題意,未完成的日美半決賽誰(shuí)勝是中國(guó)隊(duì)奪冠的兩大因素。設(shè)A=中國(guó)隊(duì)奪得冠軍,B1=日本隊(duì)勝美國(guó),B2=美國(guó)隊(duì)勝日本,由全概率公式例9 發(fā)報(bào)臺(tái)分別以概率0.6和0.4發(fā)出信號(hào)“”和“-”,由于通訊系統(tǒng)受到干擾,當(dāng)發(fā)生信號(hào)“”時(shí),收?qǐng)?bào)臺(tái)未收到信號(hào)“”而是分別以概率0.8和0
22、.2收到信號(hào)“”和“-”.同樣,當(dāng)發(fā)生信號(hào)“-”時(shí),收?qǐng)?bào)臺(tái)分別以概率0.9和0.1收到收到信號(hào)“-”和“”,求(1) 收?qǐng)?bào)臺(tái)收到信號(hào)“”的概率;(2) 當(dāng)收?qǐng)?bào)臺(tái)收到信號(hào)“”時(shí),收?qǐng)?bào)臺(tái)是發(fā)出信號(hào)“”的該了概率?解:設(shè)分別為發(fā)生的信號(hào)“”和“-”,則(1) 由全概率公式(2) 由貝葉斯公式就是收到信號(hào)“”在發(fā)出信號(hào)“”所占的百分比。例10 兩射手彼此獨(dú)立向同一目標(biāo)射擊,設(shè)甲擊中的概率為0.8,已擊中的概率為0.6,求目標(biāo)被擊中的概率?解:設(shè)A=甲擊中目標(biāo),B=乙擊中目標(biāo),C=目標(biāo)被擊中 例11 加工某一零件共需要經(jīng)過(guò)四道工序,設(shè)第一、二、三、四道工序的次品率分別為2%、3%、5%、3%,假使各道工
23、序是互不影響的,求加工出來(lái)的零件的次品率。解: 為使計(jì)算簡(jiǎn)便,應(yīng)先算合格品率。設(shè),則為產(chǎn)品合格的事件,故有,由的獨(dú)立性,例12 已知一個(gè)家庭有三個(gè)小孩,且其中一個(gè)是女孩,求至少有一男孩的概率(一個(gè)小孩為男或女是等可能的)。解:(本題初看乍似簡(jiǎn)單,卻容易存在理解上的錯(cuò)誤,有人認(rèn)為,三個(gè)孩子已知一個(gè)是女孩,還有兩個(gè)孩子,那么兩個(gè)孩子中至少有一個(gè)是男孩的概率為。答案應(yīng)是,其實(shí)這樣理解是錯(cuò)誤的。)此題應(yīng)為條件概率問(wèn)題。由于已知有一個(gè)是女孩,實(shí)際上至少有一個(gè)女孩的事件已發(fā)生。設(shè)。因?yàn)?,?或 ,而,故例13 設(shè)分析:通常用逆推法,若不等式成立,則證明:例14 設(shè),則(a) 事件A與B互不相容;(b)事件
24、A與B互相獨(dú)立;(b) 事件A與B互不獨(dú)立;(d)事件A和B互相獨(dú)立。解:,有故應(yīng)選(d)考研精解一.填空題1、三個(gè)箱子,第一個(gè)箱子有4個(gè)黑球1個(gè)白球,第二個(gè)箱子有3個(gè)黑球3個(gè)白球,第三個(gè)箱子有3個(gè)黑球5個(gè)白球,現(xiàn)隨機(jī)地取一個(gè)箱子,再?gòu)倪@個(gè)箱子中取出1個(gè)球,這個(gè)球?yàn)榘浊虻母怕实扔?,已知取出的球是白球,此球?qū)儆诘诙€(gè)箱子的概率為。(注:1987年考研題)解:用代表“取第i只箱子”,i=1,2,3,用代表“取出的球是白球”。由全概率公式由貝葉斯公式 2、已知隨機(jī)事件的概率,隨機(jī)事件的概率及條件概率,則。(注:1989年考研題)解:3、甲、乙兩人獨(dú)立地對(duì)同一目標(biāo)射擊一次,其命中率分別為0.6和0.5
25、,現(xiàn)已知目標(biāo)被命中,則它是甲射中的概率為。(注:1989年考研題)解:用代表事件“甲命中目標(biāo)”,代表事件“乙命中目標(biāo)”,則代表“目標(biāo)被命的中”的事件,而所求概率為 4、設(shè)隨機(jī)事件A、B及其和事件的概率分別是0.4,0.3和0.6。若表示的對(duì)立事件,那么積事件的概率。(注:1990年考研題)解:因?yàn)?,故 5、已知?jiǎng)t事件全不發(fā)生的概率為。(注:1992年考研題)解:由,故,所求事件的概率為6、一批產(chǎn)品共有10個(gè)正品和2個(gè)次品,任意抽取兩次,每次抽一個(gè),抽出后不再放回,則第二次抽出的是次品的概率為。(注:1993年考研題)解:設(shè)分別表示第一次,第二次抽次品的事件,則7、已知、B兩事件滿足條件且,則
26、。(注:1996年考研題)解:由 得8、設(shè)工廠A和工廠B的次品率分別為1%和2%,現(xiàn)從由A和B的產(chǎn)品分別占60%和40%的一批產(chǎn)品中隨機(jī)地抽取一件,發(fā)現(xiàn)是次品,則該次品屬A生產(chǎn)的概率是。(注:1996年考研題)解:用A和B分別代表產(chǎn)品是工廠A和工廠B生產(chǎn)的,C代表產(chǎn)品是次品,則所求概率為9、在區(qū)間(0,1)中隨機(jī)的取兩個(gè)數(shù),則事件“兩數(shù)之和小于”的概率為。(注:1988年考研題)解:用和分別表示隨機(jī)抽取的兩個(gè)數(shù),則、取值的所有可能結(jié)果(即樣本點(diǎn)全體),對(duì)應(yīng)的集合為以1為邊長(zhǎng)的正方形,其面積為1,事件,對(duì)應(yīng)(圖2)中陰影部分面積A,A的面積為10、隨機(jī)地向半圓(a為正常數(shù))內(nèi)擲一點(diǎn),點(diǎn)落在半圓內(nèi)任何區(qū)域的概率與區(qū)域面積成正比,則原點(diǎn)和該點(diǎn)的連線與x軸的夾角小于的概率為(注:1991年考研題)解:半圓 即樣本空間的面積為,所求事件對(duì)圖(12)中陰影部分面積:,故所求概率為 11、將
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