随机事件
定义
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。
性质
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 。
例子
掷一枚骰子
掷一枚均匀骰子,样本空间为
“出现偶数点”是事件 。若掷出 ,则 ,事件 发生;若掷出 ,则 ,事件 不发生。
掷两枚可区分的骰子
掷两枚可区分的骰子时,样本空间由 个有序对组成:
每个有序对是一个样本点。若只记录点数和,和 与和 会被当成同样基本的结果,但它们的出现方式数并不相同,不能把这些点数和当作等可能结果。
恰有一个发生与至少一个发生
两事件 与 中“恰有一个发生”为
而“至少一个发生”为 。后者还包含 ,所以两者不是同一个事件,概率一般也不相等。
交互探索
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…
练习
掷一枚骰子,,令 ,。
含有的样本点个数为 。
参考解答
,共 个样本点。
与 是否互斥?
参考解答
两个事件都含样本点 ,因此 ,不互斥。
含有的样本点个数为 。
参考解答
差事件表示 发生而 不发生,,共 个样本点。
掷两枚可区分的骰子,为了能用等可能样本点计数,样本点应取为:
参考解答
有序对 才能把 种结果区分开;点数和、无序对和较大点数都会把多个结果合并,破坏等可能性。
等于:
参考解答
由德摩根律,并事件的补等于各补事件的交。
两事件 与 中“恰有一个发生”表示为:
参考解答
表示 发生且 不发生, 表示 发生且 不发生,两者互斥,并起来正是恰有一个发生。
求“至少发生一次”的概率时,常用的转化是:
参考解答
“至少一次”与“一次也没有”互为对立事件。各次概率直接相加只适用于各次事件互斥的情形。