3随机事件的概率ppt课件

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1、随机事件的概率随机事件的概率 研究随机现象，不仅关心试验中会出现哪些事件，更重要的是想知道事件出现的可能性大小，也就是事件的概率.概率是随机事件概率是随机事件发生可能性大小发生可能性大小的度量的度量 事件发生的可能性越大，概率就越大！例如，了解发生意外人身事故的例如，了解发生意外人身事故的可能性大小可能性大小,确定保险金额确定保险金额.了解来商场购物的顾客人数的各种可能性大小，合理配置服务人员.了解每年最大洪水超警戒线可能性大了解每年最大洪水超警戒线可能性大小，合理确定堤坝高度小，合理确定堤坝高度.一、频率及其性质一、频率及其性质定义定义次数为次数为，)(Arn频率频率.若在相同条件下进行若在

2、相同条件下进行 次试验，次试验，n其中其中 发生的发生的A则称则称nArAfnn)()(为事件为事件 发生的发生的A历史上著名的投掷硬币试验记录历史上著名的投掷硬币试验记录0.51810.50690.50160.500610612048601912019204840401200024000De MorganBuffonPearonPearon正面频率正面频率(/n)正面次数正面次数()投掷次数投掷次数(n)试验者试验者nrnr试验表明：试验表明：虽然每次投掷硬币事先无法准确预虽然每次投掷硬币事先无法准确预知出现正面还是反面，知出现正面还是反面，但大量重复试验时，但大量重复试验时，发现出现发现出

3、现正面和反面的次数大致相等，正面和反面的次数大致相等，即各占总试验次数的比即各占总试验次数的比例大致为例大致为0.5，并且随着试验次数的增加，并且随着试验次数的增加，这一比例这一比例更加稳定的趋于更加稳定的趋于0.5.在充分多次试验中，事件的频率总在一个在充分多次试验中，事件的频率总在一个定值附近摆动，而且，试验次数越多，一般来定值附近摆动，而且，试验次数越多，一般来说摆动越小说摆动越小.这个性质叫做频率的稳定性这个性质叫做频率的稳定性.例例1检查某工厂一批产品的质量检查某工厂一批产品的质量,从中分别抽取从中分别抽取10件、件、100件、件、20件、件、200件、件、150件、件、50件、件、

4、300件检查件检查,检查结果及次品出现的频率列如下表检查结果及次品出现的频率列如下表.10205010015020030001357111600.0500.0600.0500.0470.0550.053由上表可以看出由上表可以看出,在抽出的在抽出的n件产品中件产品中,次品数次品数 随着随着n的不同而取不同值的不同而取不同值,但次品频率但次品频率n 仅在仅在0.05 附近有微小变化附近有微小变化.这里这里 0.05 就是次品频率的就是次品频率的稳定值稳定值.抽取产品总件数抽取产品总件数次品数次品数次品频率次品频率n n/频率在一定程度上反映了事件发生的频率在一定程度上反映了事件发生的可能性大小可

5、能性大小.因而，概率是可以通过频率来因而，概率是可以通过频率来“丈量丈量的的,频率是概率的一个近似频率是概率的一个近似.概率的统计定义概率的统计定义定义定义在相同条件下进行在相同条件下进行n次重复试验次重复试验,若事件若事件A发生的频率发生的频率 nArAfnn)()(随着试验次数随着试验次数n的增大而的增大而稳定地在某个常数稳定地在某个常数P附近摆动附近摆动,则称则称P为事件为事件A的概率，的概率，记为记为P(A).概率被视为频率的稳定值概率被视为频率的稳定值,从而应具有与频率相应的从而应具有与频率相应的性质性质:1.;1)(0 Ap2.;1)(Sp3.设设nAAA,21是两两不相容的事件是

6、两两不相容的事件,那么那么).()()()(2121nnApApApAAAP 例如，若我们希望知道某射手中靶的概率，应对这个射手在同样条件下大量射击情况进行观察记录.若他射击若他射击n发，中靶发，中靶m发，当发，当n很大时，可很大时，可用频率用频率m/n作为他中作为他中靶概率的估计靶概率的估计.例例从某鱼池中取从某鱼池中取 100 条鱼条鱼,做上记号后再放入做上记号后再放入该鱼池中该鱼池中.先从该池中任意捉来先从该池中任意捉来 40 条鱼条鱼,发现其发现其中两条有记号中两条有记号,问池内大约有多少条鱼问池内大约有多少条鱼?解解 设池内有设池内有n条鱼条鱼,则从池中捉到一条有记号鱼则从池中捉到一

7、条有记号鱼的概率为的概率为,100n它近似于捉到有记号鱼的频率它近似于捉到有记号鱼的频率,402即即402100 n,2000 n故池内大约有故池内大约有2000条鱼条鱼.古典概型古典概型 我们首先引入的计算概率的数学模型，我们首先引入的计算概率的数学模型，是在概率论的发展过程中最早出现的研究是在概率论的发展过程中最早出现的研究对象，通常称为对象，通常称为古典概型古典概型2 3479108615一个袋子中装有一个袋子中装有10个大小、个大小、形状完全相同的球形状完全相同的球.将球将球编号为编号为110.把球搅匀，把球搅匀，蒙上眼睛，从中任取一球蒙上眼睛，从中任取一球.因为抽取时这些球是因为抽取

8、时这些球是完全平等的，我们没有理完全平等的，我们没有理由认为由认为10个球中的某一个个球中的某一个会比另一个更容易取得会比另一个更容易取得.也就是说，也就是说，10个球中的任个球中的任一个被取出的机会是相等一个被取出的机会是相等的，均为的，均为1/10.1324 5 6 7 8 9 1010个球中的任一个被取个球中的任一个被取出的机会都是出的机会都是1/102 3479108615 我们用我们用 i 表示取到表示取到 i号球，号球，i=1,2,10.称这样一类随机试验称这样一类随机试验为古典概型为古典概型.34791086152且每个样本点且每个样本点(或者说或者说基本事件基本事件)出现的可能

9、出现的可能性相同性相同.S=1,2,10,则该试验的样本空间则该试验的样本空间如如i=2 称这种试验模型为等可能概型称这种试验模型为等可能概型 或古典概型或古典概型.定义定义 若随机试验满足下述两个条件：若随机试验满足下述两个条件：(1)它的样本空间只有有限多个样本点；它的样本空间只有有限多个样本点；(2)每个样本点出现的可能性相同每个样本点出现的可能性相同.则事件则事件A发生的概率发生的概率中基本事件的总数包含的基本事件数SAAP)(称此概率为古典概率称此概率为古典概率,这种确定概率的方法称为这种确定概率的方法称为古典方法古典方法.这就把求古典概率的问题转化为对基这就把求古典概率的问题转化为

10、对基本事件的计数问题本事件的计数问题.二、古典概型中事件概率的计算二、古典概型中事件概率的计算若记若记 A=摸到摸到2号球号球 P(A)=?P(A)=1/10记记 B=摸到红球摸到红球 P(B)=?P(B)=6/10 22 34791086151324 5 6基本计数原理基本计数原理1.加法原理加法原理设完成一件事有设完成一件事有m种方式，种方式，第一种方式有第一种方式有n1种方法，种方法，第二种方式有第二种方式有n2种方法种方法,；第第m种方式有种方式有nm种方法种方法,无论通过哪种方法都可以无论通过哪种方法都可以完成这件事，完成这件事，则完成这件事总共则完成这件事总共有有n1+n2+nm

11、种方法种方法.例如，某人要从甲地到乙地去例如，某人要从甲地到乙地去,甲地甲地乙地乙地可以乘火车可以乘火车,也可以乘轮船也可以乘轮船.火车有两班火车有两班轮船有三班轮船有三班乘坐不同班次的火车和轮船，共有几种方法乘坐不同班次的火车和轮船，共有几种方法?3+2 种方法种方法回答是回答是基本计数原理基本计数原理则完成这件事共有则完成这件事共有种不同的方法种不同的方法.mnnn212.乘法原理乘法原理设完成一件事有设完成一件事有m个步骤，个步骤，第一个步骤有第一个步骤有n1种方法，种方法，第二个步骤有第二个步骤有n2种方法种方法,；第第m个步骤有个步骤有nm种方法种方法,必须通过每一步骤必须通过每一步

12、骤,才算完成这件事，才算完成这件事，例如，若一个人有三顶帽子和两件例如，若一个人有三顶帽子和两件背心，问他可以有多少种打扮？背心，问他可以有多少种打扮？可以有可以有 种打扮种打扮23 加法原理和乘法原理是两个很重要加法原理和乘法原理是两个很重要计数原理，它们不但可以直接解决不少计数原理，它们不但可以直接解决不少具体问题，同时也是推导下面常用排列具体问题，同时也是推导下面常用排列组合公式的基础组合公式的基础.k=n时称全排列时称全排列!)(nnnnpPnnn1221排列、组合的几个简单公式排列、组合的几个简单公式)!(!)()(knnknnnnpkn1211、排列、排列:从从n个不同元素取个不同

13、元素取 k个个（1 k n)的不同排列总数为：的不同排列总数为：!)!(!kknnkPCknkn2、组合、组合:从从n个不同元素取个不同元素取 k个个（1 k n)的不同组合总数为：的不同组合总数为：knC有时记有时记作作 kn,称为组合系数称为组合系数.排列和组合的区别排列和组合的区别:顺序不同的排列视为不同的排列顺序不同的排列视为不同的排列,而组合与顺而组合与顺序无关序无关.例如例如,从从5个球中任取个球中任取3个的取法共有多少种个的取法共有多少种?答答:共有共有)10(35 C种取法种取法.又如又如,1至至5五个数字可组成多少个没有重复数字的五个数字可组成多少个没有重复数字的位数位数?答

14、答:总共可以组成总共可以组成60)(35 P个没有重复数字的三个没有重复数字的三位数位数.例例掷一颗匀称骰子掷一颗匀称骰子,或五点或五点”,设设A表示所掷结果为表示所掷结果为“四点四点表示所掷结果为表示所掷结果为B“偶数点偶数点”,求求)(AP和和).(BP解解,5,4A,6,4,2B得得,3162)(AP.2163)(BP例例一个袋子中装有一个袋子中装有 10 个大小相同的球个大小相同的球,其中其中 3个黑球个黑球,7 个白球个白球,求求:(1)从袋子中任取一球从袋子中任取一球,这个球是黑球的概率这个球是黑球的概率;(2)从袋子中任取两球从袋子中任取两球,刚好一个白球一个黑球的刚好一个白球一

15、个黑球的概率概率(1)解解10 个球中任取一个个球中任取一个,共有共有10110 C种种.从从而根据古典概率计算而根据古典概率计算,事件事件:A“取到的球为黑球取到的球为黑球”的概率为的概率为)(AP11013CC.103 以及两个球全是黑球的概率以及两个球全是黑球的概率.例例2一个袋子中装有一个袋子中装有 10 个大小相同的球个大小相同的球,其中其中 3个黑球个黑球,7 个白球个白球,求求:(2)从袋子中任取两球从袋子中任取两球,刚好一个白球一个黑球的刚好一个白球一个黑球的概率概率解解以及两个球全是黑球的概率以及两个球全是黑球的概率.(2)10 个球中任取两球的取法有个球中任取两球的取法有2

16、10C种种,其中其中刚好一个白球刚好一个白球,一个黑球的取法有一个黑球的取法有1713CC 种取法种取法,两个球均是黑球的取法有两个球均是黑球的取法有23C种种,记记B为为好取到一个白球一个黑球好取到一个白球一个黑球”,C为为为黑球为黑球”,那么那么事件事件“刚刚事件事件“两个球均两个球均解解(2)10 个球中任取两球的取法有个球中任取两球的取法有210C种种,其中其中刚好一个白球刚好一个白球,一个黑球的取法有一个黑球的取法有1713CC 种取法种取法,两个球均是黑球的取法有两个球均是黑球的取法有23C种种,记记B为事件为事件好取到一个白球一个黑球好取到一个白球一个黑球”,C为事件为事件为黑球

17、为黑球”,那么那么“刚刚“两个球均两个球均)(BP)(CP2101713CCC,157 4521 21023CC 453.151 例例求下列各事件的概率求下列各事件的概率:将标号为将标号为1,2,3,4 的四个球随意地排成一行的四个球随意地排成一行,(1)(3)(2)各球自左至右或自右至左各球自左至右或自右至左顺序顺序;第第1号球排在最右边或最左边号球排在最右边或最左边;第第1号球与第号球与第2号球相邻号球相邻;1,2,3,4 的的恰好排成恰好排成解解 将将4个球随意地排成一行有个球随意地排成一行有4!=24种排法种排法,基本事件总数为基本事件总数为 24.记记(1),(2),(3),(4)的

18、事件的事件别为别为.,DCBA即即分分(2)(1)A中有两种排法中有两种排法,故有故有.121242)(APB中有中有12)!3(2 种排法种排法,故有故有.212412)(BP(3)先将第先将第1,2号球排在任意相邻两个位置号球排在任意相邻两个位置,共有共有2种排法种排法,3 其余两个球可在其余两个位置任意排其余两个球可在其余两个位置任意排放放,共有共有2!种排法种排法,因而因而C有有12232 种排法种排法,故故.2/124/12)(CP例例4将将 3 个球随即放入个球随即放入 4 个杯子中个杯子中,问杯子中问杯子中的个数最多为的个数最多为1,2,3的概率各是多少的概率各是多少?解解设设C

19、BA,分别表示分别表示1,2,3的事件的事件.我们认为球是可以区分的我们认为球是可以区分的,于是于是,球过程的所有可能结果数为球过程的所有可能结果数为.43 n(1)A所含的基本事件数所含的基本事件数:即是从即是从 4 个杯子中任选个杯子中任选3个杯子个杯子,每个杯子放入一个球每个杯子放入一个球,34C杯子的选法有杯子的选法有种种,球的放法有球的放法有 3!种种,故故)(AP放放3344!3 C.83 球球杯子中的最多球数分别为杯子中的最多球数分别为解解(2)C所含的基本事件数所含的基本事件数:由于杯子中的最由于杯子中的最多球数是多球数是 3,即即 3 个球放在同一个杯子中个球放在同一个杯子中

20、故故)(CP种放法种放法,共有共有 4344.161(3)由于三个球放在由于三个球放在 4 个杯子中个杯子中为为,CBA显然显然,SCBA 且且CBA,互不相容互不相容,故故)(BP的各种可能放法的各种可能放法)()(1CPAP .169 事件事件概率的性质概率的性质性质性质1.0)(P性质性质2(有限可加性有限可加性)设设nAAA,21是两两不相是两两不相容的事件，容的事件，则有则有).()()()(2121nnAPAPAPAAAP 性质性质3).(1)(APAP 性质性质4).()()(ABPAPBAP 特别地，特别地，假设假设,AB 那么那么(1);()()(BPAPBAP (2).()

21、(BPAP 性质性质5对任一事件对任一事件A，.1)(AP性质性质6).()()()(ABPBPAPBAP 注：注：性质性质6可推广到任意有限个事件的并的情形可推广到任意有限个事件的并的情形.例如例如,)()()()()(ABPCPBPAPCBAP ).()()(ABCPACPBCP 例例知知,5.0)(AP,2.0)(BAP,4.0)(BP求求(1);(ABP(2);(BAP(3);(BAP(4).(BAP解解(1)因为因为,BBAAB 且且AB与与BA是不是不相容的相容的,故有故有)()()(BPBAPABP 于是于是)(ABP(2)(AP)(BAP 2.04.0 )()(BAPBP ;2

22、.0)(1AP 5.01 ,5.0)()(ABPAP 2.05.0 ;3.0 例例知知,5.0)(AP,2.0)(BAP,4.0)(BP求求(3);(BAP(4).(BAP解解(3)(BAP(4)(BAP7.01 )()()(ABPBPAP2.04.05.0 ;7.0)(BAP)(1BAP .3.0 完完例例 6 某城市中发行某城市中发行 2 种报纸种报纸.,BA经调查经调查,在这在这2 种报纸的订户中种报纸的订户中,订阅订阅A报的有报的有45%,B订阅订阅报的有报的有35%,同时订阅同时订阅 2 种报纸种报纸BA,的有的有 10%,求只订一种报纸的概率求只订一种报纸的概率.解解记事件记事件,报报订阅订阅AA ,报报订阅订阅BB 那么那么只订一种报只订一种报)()(ABBA 又这两件事是互不相容的又这两件事是互不相容的,由概率加法公式及性由概率加法公式及性质质 4,有有,ABBA )()(ABBPABAP )()()()(ABPBPABPAP 1.035.01.045.0 .6.0