概率论起源于博弈问题早在15-16世纪意大利数学家就开始...

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概率论起源于博弈问题.早在15-16世纪意大利数学家就开始讨论“两人赌博提前结束的赌金分配”等概率问题,1654年,数学家费马(Fermat,1601-1665)和帕斯卡(Pascal,1623-1662)在书信交往中利用组合方法给出了赌金分配的解答.背景1657年,荷兰数学家惠更斯(C.Huygens,1629-1695)发表的《论赌博中的计算》是最早的概率论文章.1713年,发表了雅科布.伯努利(Jacob.Bernoulli,1654-1705)的遗著《推测术》(ArsConjectandi),它奠定了概率论的理论基础.后人在此基础上形成了完善的《概率论》公理化体系,从而成为一门独立的数学分支.7.1随机事件及概率7.1.1随机试验7.1.2随机事件7.1.3事件的关系与运算一、案例在日常生活中,经常遇到下面的情况.某人在外出考虑是否携带雨伞时,往往通过观察天气,分析下雨的可能性有多大或从天气预报中了解天气变化情况.中央电视台在播报天气预报时,采用晴转阴或多云降雨的可能性为80%这样的报道.案例1[观察天气]抛一枚硬币是否出现“徽面”(以下称徽面为正面,掷一粒骰子,是否出现“0”点.案例2[抛硬币]数字面为反面).案例3[掷骰子]甲、乙两人进行乒乓球比赛,裁判用抛掷案例4[比赛场地选择]硬币的办法决定场地或发球权的选择,请问这样公平吗?7.1.1随机试验一、案例二、概念和公式的引出三、进一步的练习一、案例在常压下,水加热到100oC,必定会沸腾;煤碳燃烧产生二氧化碳.这些都是物理或化学实验,其结果只有一个并且是确定的.掷一枚骰子,观察出现的点数;某人从一盒灯泡中取出一个,观察是否发亮.案例1[物理、化学实验]案例2[掷骰子、取灯泡]二、概念和公式的引出随机试验试验的结果不止一个,试验前并不知道哪一种结果会发生,我们把这类试验称为随机试验.随机试验在日常生活中,随处可见,例如:(1)抛一枚硬币三次,记录出现正面的次数;(2)记录某寻呼台在一分钟内接到的呼叫次数;(3)甲、乙两人进行5局乒乓球比赛,记录甲胜的局数;(4)观察今天的天气,预测明天的天气的情况.三、进一步练习练习[日常生活问题]7.1.2随机事件一、案例二、概念和公式的引出三、进一步的练习一、案例[试验的结果]观察以下试验结果:(1)抛出一物体,下落;(2)向某一目标射击,击中目标;(3)抛一枚硬币,出现正面;(4)李军今年高考,被北京大学录取;(5)掷一枚骰子,出现“7”点.(1)是必然要发生的事件;(2)、(3)、(4)是可能发生,也可能不发生的事件;(5)是不可能发生的事件.二、概念和公式的引出随机事件随机试验的结果称为随机事件.在某次试验中,必然要发生的事件称为必然事件,用表示;可能发生,也可能不发生的事件,称为随机事件,常用大写字母A、B、C等表示;不可能发生的事件,称为不可能事件,用表示。随机试验的每一可能结果,称为一个基本事件.基本事件是不能再分解的事件,由基本事件组成的事件称为复合事件.一个随机试验的基本事件全体组成的集合,称为基本空间.掷一枚骰子的试验结果有6种,即出现1、2、3、“出现i点”(i=1,2,3,4,5,6)是随机事件;“出现小于3点”,即出现1点或2点,也是随机事件.但“出现小于3点”这一事件由“出现1点”和“出现2点”组成,是一个复合事件.三、进一步练习练习1[掷骰子]4、5、6点.在掷一枚骰子试验中,若用ei表示“出现i点”i=1,2,3,4,5,6,则},,,,,{654321eeeeee为一个基本空间.练习2[抛硬币]在抛一枚硬币的试验中,a0表示“出现正面”,},{10aa为一个基本空间.a1表示“出现反面”,则7.1.3事件的关系与运算一、案例二、概念和公式的引出三、进一步练习一、案例(一)事件的包含与相等在一次射击中,事件A表示“命中8环”,事件B表示“命中至少5环”,显然,事件A发生时,B一定发生.在掷一枚骰子试验中,表示“出现奇数点”,表示“出现1,3,5点”,显然,事件发生时,事件一定发生,同时,事件发生时,事件也一定发生.案例1[射击]案例2[掷骰子]如果事件A发生必然导致事件B发生,则称ABBA或二、概念和公式的引出包含关系事件B包含事件A,记作事件相等如果事件ABBA同时,则称事件A与A=B事件B相等,记作在军训打靶时,“命中环数不小于7环”与“命中环数为7,8,9,10环”是相等事件.三、进一步练习练习[打靶]一、案例(二)事件的和(并)案例[射击]甲、乙二人同时向同一目标射击,如果A表示“甲击中目标”,B表示“乙击中目标”,C表示“击中目标”.那么C发生,就相当于A与事件B中至少有一个发生.如果事件A与事件B至少有一个发生,该事件BA二、概念和公式的引出事件的和(并)如图(b)所示.称为事件A与B的和(并),记作袋中装有10个同规格的球,将它们分别标上1至10之间的号码,从袋中任取一球,记三、进一步练习练习[摸球]A表示“取到号码在2至5之间的球”,即}5,4,3,2{AB表示“取到号码在3至7之间的球”,即}7,6,5,4,3{B则}7,6,5,4,3,2{BA一、案例[摸球](三)事件的积(交)在上面摸球练习中,如果C表示“取到号码在3至5之间的球”,那么C发生就相当于A与B同时发生.如果事件A与事件B同时发生,该事件称为事件二、概念和公式的引出事件的积(交)如图(c)所示.BA)A与事件B的积(交),记作AB(或设A表示“掷一枚骰子出现1,3,4点”,B表示“掷一枚骰子出现2,3,4,5点”,则AB表示“出现3,4点”.三、进一步练习练习[掷骰子]一、案例[掷骰子](四)事件的互斥(互不相容)掷一枚骰子一次,如果A表示“出现1,2点”,B表示“出现3,4点”,那么A与B不可能同时发生.如果事件A与事件B不能同时发生,那么称事件ABAAB或二、概念和公式的引出事件互斥(互不相容)如图(d)所示.与事件B互斥(或互不相容),记作一、案例[抛硬币](五)事件的对立(互逆)抛一枚硬币一次,如果A表示“出现正面”,B表示“出现反面”,那么A与B不可能同时发生,但其中必有一个发生.在一次试验中,如果事件A与事件B不能同时发生,二、概念和公式的引出事件的对立(互逆)如图(e)所示.称事件A与事件B对立(或互逆),记作BABA或也称A是A的逆事件.BAAB且但其中必有一个发生,即事件的关系如下图所示(e)(d)(a)(b)(c)由事件的关系与运算定义,有下列运算规律:1.交换律2.结合律3.分配律BAABABBA,CBACBA)()(CABBCA)()()()()(ACABCBA))(()(CABABCA4.吸收律5.德.摩根律若BA,则BBA,且AAB,ABABABAB设Ak表示“第k次取到合格品”(k=1,2,3)试用符号表示下列事件:三、进一步练习练习1[产品检验](1)三次都取到合格品;(2)三次中至少有一次取到合格品;(3)三次中恰有两次取到合格品;(4)解释323121AAAAAA表示什么事件?解(1)三次都取到合格品:(3)三次中恰有两次取到合格品;321AAA(2)三次中至少有一次取到合格品:321AAA321321321AAAAAAAAA(4)表示三次中最多有一次取到合格品313221AAAAAA设Ak表示“第k个元件损坏”(k=1,2,3),如下图所示.请用符号表示电路断路和畅通.练习2[电路分析]解电路断路可表示为:321AAA电路畅通可表示为:321AAA7.1.4随机事件的概率一、案例二、概念和公式的引出一、案例[抛硬币]连续抛一枚硬币次,记录出现正面的次数.下表试验者抛掷次数(m)正面向上的次数(n)正面出现频率(m/n)D.Moivre204810610.5180L.Buffon404020480.5069K.person1200060190.5016K.person24000120120.5005Wiener30000149940.4998列出了历史上一些科学家试验的结果.二、概念和公式的引出频率在n次试验中,若事件A发生的次数为m,则称nmAAfn试验的总次数发生的次数事件)(为事件A在n次试验中发生的频率,m称为事件A在n次试验中的频数.概率随机事件A发生的可能性大小,称为事件A的在相同条件下,重复进行n次试验,如果随着试验概率的统计定义概率,记作P(A).次数n的增大,事件A发生的频率逐渐稳定于某个确定的常数p,则称该常数p为事件A发生的概率,即P(A)=p.7.1.5古典概型一、案例二、概念和公式的引出三、进一步练习一、案例抛一枚硬币,出现的结果有两种,即“出现正面”和“出现反面”,由概率的统计意义可知出现正、反面的概率均为0.5.案例2[抽奖券]外观完全一致的10张奖券,其中一等奖品的奖券1张,二等奖品的奖券2张,三等奖品的奖卷3张.现从中任抽一张,抽到一等奖奖券的概率为多少呢?案例1[抛硬币]案例1、2有两个共同特点:(1)每次试验的可能结果是有限个;(2)每个试验结果的出现是等可能的.二、概念和公式的引出概率的古典定义在古典概型中,如果一个随机试验的基本空间包含有n个基本事件,事件A包含的基本事件个数为m,那么事件A发生的概率为nmAAP=件个数基本空间包含的基本事包含的基本事件个数事件)(从概率统计定义和古典定义,可以得到概率的性质1事件A的概率满足1)(0AP性质2必然事件和不可能事件的概率分别为0)(,1)(PP如下性质:一个盒中装有号码为1、2、3的三个白球,号码为1、2的两个红球,现从盒中任取一球,(1)写出所有的基本事件,并求出基本事件总数;(2)求“取的是红球”的概率.三、进一步练习练习1[取球]解(1)设Ai表示“取到i号白球”(i=1,2,3),Bi表示“取到i号红球”(i=1,2),则所有基本事件为21321,,,,BBAAA,基本空间},,,,{21321BBAAA基本事件总数n=5.(2)设B表示“取的是红球”,事件B={B1,B2},m=2,则52)(nmAP掷一枚骰子,求点数不大于4的概率.练习2[掷骰子]解设ei表示“掷出i点”(i=1,2,3,4,5,6),A表示“点数即m=4.故3264)(nmAP不大于4”,则基本空间},,,,,{654321eeeeee,即基本事件总数n=6;事件},,,{4321eeeeA,

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