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Ω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φ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,叫基本随机事件,简称基本事件,也叫样本点,习惯用ω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Ω,当然Ω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: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 ①
②若,则有A+B=B ③A+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A∩B 例如,掷一次骰子,A={1,3,5};B={1,2,3},则AB={1,3} 显然有性质:
①
②若,则有AB=A ③AA=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={5} 显然有性质:
① ②若,则有A-B=Φ ③A-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=Φ
例如,掷一次骰子,A={1,3,5};B={2,4} ∴AB=Φ
(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: ① ② ③
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Ω。
图1.1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:A1表示第1次射中,A2表示第2次射中,A3表示第3次射中。B0表示三次中射中0次,B1表示三次中射中1次,B2表示三次中射中2次,B3表示三次中射中3次,请用A1、A2、A3的运算来表示B0、B1、B2、B3 【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】
简记AB+AC+BC
简记
解:(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)
例4,若Ω={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) (4) (5) (6) (7) (8)
={2,4,6}; ={4,5,6}; ={4,6}; ={2,4,5,6}; ={2,4,5,6}; ={4,6}
=;
,
=
正确
由本例可验算对偶律, 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针对该题提问】 解:(1)
(2)