1.1随机事件
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样本空间与事件
随机试验是在给定条件下进行、结果不能预先确定的试验。每次试验的一个可能结果称为样本点,记作 ;所有可能结果构成的集合称为样本空间,记作 。建模时,样本点应互不混淆,并覆盖所关心的所有可能结果。
样本空间依赖于记录的结果:掷一枚骰子,若记录点数,可以取 ;若只记录奇偶,则可以取 。样本空间本身不决定各结果是否等可能。
设随机试验的样本空间为 。随机事件是样本空间的子集。设 ,若试验结果 ,就说事件 发生。 本身称为必然事件,空集 称为不可能事件。
教材把三条试验要求放在最前,是为了先固定 再谈事件;事件是 的子集,换一个样本空间就等于换了一道题。
事件的关系与运算
事件的关系与运算
设 与 是同一个试验中的事件。
| 记号 | 名称 | 含义 |
|---|---|---|
| 包含 | 发生必有 发生 | |
| 相等 | 且 | |
| 和事件 | 与 至少有一个发生 | |
| 积事件 | 与 同时发生 | |
| 差事件 | 发生而 不发生 | |
| 对立事件 | 不发生 |
若 ,称 与 互斥(或不相容),即两者不能同时发生。若互斥之外还要求 ,则称 与 对立:两者不能同时发生,且必有一个发生。因此对立一定互斥,互斥未必对立。
对多个事件 ,常用以下表示:
- 至少一个发生:;
- 全部发生:;
- 一个都不发生:;
- 恰有一个发生:。
运算律
事件的交换律、结合律、分配律与集合运算相同。特别常用的是德摩根律:
多个事件的情形同样成立:并事件的补等于各补事件的交,交事件的补等于各补事件的并。
概率的记号与计算见概率公理。求“至少一次”的概率,常转化为
求“恰好一次”的概率时,要把各互斥情形分别写出再相加,不能直接使用 。
这里只做事件层面的翻译,还没有引入概率;等1.2定义 之后,这些运算式才真正进入计算。
探索事件运算
选取骰子点数,分别组成事件 和 。并集包含至少属于一个事件的点数,交集只包含同时属于两个事件的点数。
哪些点数属于并集和交集?
选择骰子的点数,比较两个事件的并集与交集。
正在准备演示…
学习安排
先把试验结果组织成样本空间,再讨论事件之间的关系与运算。事件运算与集合运算平行,德摩根律用于在“至少一个”“一个都不发生”之间转换。
建模时先根据记录的结果选择样本空间,再判断各样本点是否等可能。这一步决定后面能否直接用计数方法,也决定“恰有一个发生”这类说法能否准确翻译成事件运算。
课程约定
- 事件用大写字母 表示,样本空间记 ,样本点记 。
- 积事件简写为 ,与 同义。
- 对立事件记 ,与 同义。
易错点
- 互斥只要求 ,不要求 ;对立一定互斥,互斥未必对立。
- “恰有一个发生”不等于“至少一个发生”,后者的并事件还包含同时发生的情形。
- 掷两枚可区分的均匀骰子时,有序点数对等可能;点数和可以作为样本点,但不能视为等可能。
复习要点
复习时先写出 ,再把题目中的“至少一个”“一个都不发生”“恰有一个”逐句翻译成事件运算,最后才代入概率或计数。检查时优先确认有没有把非互斥的情形直接相加。