知识点

几何概型

定义

若样本空间是有限长度、面积或体积的区域 Ω\Omega,且样本点在 Ω\Omega 中均匀选取,则事件 AA 的概率为

P(A)=区域 A 的度量区域 Ω 的度量.P(A)=\frac{\text{区域 }A\text{ 的度量}}{\text{区域 }\Omega\text{ 的度量}}.

这里的度量按问题取长度、面积或体积。

这里要求 Ω\Omega 的度量有限且非零,事件区域也必须可以测量。随机选取不自动意味着均匀,建模时要说明均匀的是位置、角度还是其他参数。

例子

区间上的几何概型

在 [0,2][0,2] 上均匀取一点 xx,事件 A={x≤0.5}A=\{x\le 0.5\} 对应区间 [0,0.5][0,0.5]。按长度之比,

P(A)=0.5−02−0=14.P(A)=\frac{0.5-0}{2-0}=\frac14.

交互探索

在 [0,1][0,1] 上均匀取点,改变阈值 aa。事件 X≤aX\le a 对应区间 [0,a][0,a],其概率等于该区间长度占总长度的比例。

阈值左侧占多大比例?

在单位区间上改变阈值,比较事件长度和概率。

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题集

练习

  1. 在 [0,2][0,2] 上均匀取一点 xx,事件 {x≤0.5}\{x\le 0.5\} 的概率为 。

    参考解答

    按长度之比,概率为 (0.5−0)/(2−0)=0.25(0.5-0)/(2-0)=0.25。