(1)排列組合公式
從m個人中挑出n個人進行排列的可能數。
從m個人中挑出n個人進行組合的可能數。
(2)加法和乘法原理
加法原理(兩種方法均能完成此事):m+n
某件事由兩種方法來完成,第一種方法可由m種方法完成,第二種方法可由n種方法來完成,則這件事可由m+n 種方法來完成。
乘法原理(兩個步驟分別不能完成這件事):m×n
某件事由兩個步驟來完成,第一個步驟可由m種方法完成,第二個步驟可由n 種方法來完成,則這件事可由m×n 種方法來完成。
(3)一些常見排列
重複排列和非重複排列(有序)
對立事件(至少有一個)
順序問題
(4)隨機試驗和隨機事件
如果一個試驗在相同條件下可以重複進行,而每次試驗的可能結果不止一個,但在進行一次試驗之前卻不能斷言它出現哪個結果,則稱這種試驗為隨機試驗。
試驗的可能結果稱為隨機事件。
(5)基本事件、樣本空間和事件
在一個試驗下,不管事件有多少個,總可以從其中找出這樣一組事件,它具有如下性質:
①每進行一次試驗,必須發生且只能發生這一組中的一個事件;
②任何事件,都是由這一組中的部分事件組成的。
這樣一組事件中的每一個事件稱為基本事件,用 來表示。
基本事件的全體,稱為試驗的樣本空間,用 表示。
一個事件就是由 中的部分點(基本事件 )組成的集合。通常用大寫字母A,B,C,…表示事件,它們是 的子集。
為必然事件,Ø為不可能事件。
不可能事件(Ø)的概率為零,而概率為零的事件不一定是不可能事件;同理,必然事件(Ω)的概率為1,而概率為1的事件也不一定是必然事件。
(6)事件的關係與運算
①關係:
如果事件A的組成部分也是事件B的組成部分,(A發生必有事件B發生):
如果同時有 , ,則稱事件A與事件B等價,或稱A等於B:A=B。
A、B中至少有一個發生的事件:A B,或者A+B。
屬於A而不屬於B的部分所構成的事件,稱為A與B的差,記為A-B,也可表示為A-AB或者 ,它表示A發生而B不發生的事件。
A、B同時發生:A B,或者AB。A B=Ø,則表示A與B不可能同時發生,稱事件A與事件B互不相容或者互斥。基本事件是互不相容的。
-A稱為事件A的逆事件,或稱A的對立事件,記為 。它表示A不發生的事件。互斥未必對立。
②運算:
結合率:A(BC)=(AB)C A∪(B∪C)=(A∪B)∪C
分配率:(AB)∪C=(A∪C)∩(B∪C) (A∪B)∩C=(AC)∪(BC)
德摩根率: ,
(7)概率的公理化定義
設 為樣本空間, 為事件,對每一個事件 都有一個實數P(A),若滿足下列三個條件:
1° 0≤P(A)≤1,
2° P(Ω) =1
3° 對於兩兩互不相容的事件 , ,…有
常稱為可列(完全)可加性。
則稱P(A)為事件 的概率。
(8)古典概型
1° ,
2° 。
設任一事件 ,它是由 組成的,則有
P(A)= =
(9)幾何概型
若隨機試驗的結果為無限不可數並且每個結果出現的可能性均勻,同時樣本空間中的每一個基本事件可以使用一個有界區域來描述,則稱此隨機試驗為幾何概型。對任一事件A,
。其中L為幾何度量(長度、面積、體積)。
(10)加法公式
P(A+B)=P(A)+P(B)-P(AB)
當P(AB)=0時,P(A+B)=P(A)+P(B)
(11)減法公式
P(A-B)=P(A)-P(AB)
當B A時,P(A-B)=P(A)-P(B)
當A=Ω時,P( )=1- P(B)
(12)條件概率
定義 設A、B是兩個事件,且P(A)>0,則稱 為事件A發生條件下,事件B發生的條件概率,記為 。
條件概率是概率的一種,所有概率的性質都適合於條件概率。
例如P(Ω/B)=1 P( /A)=1-P(B/A)
(13)乘法公式
乘法公式:
更一般地,對事件A1,A2,…An,若P(A1A2…An-1)>0,則有
… …… … 。
(14)獨立性
①兩個事件的獨立性
設事件 、 滿足 ,則稱事件 、 是相互獨立的。
若事件 、 相互獨立,且 ,則有
若事件 、 相互獨立,則可得到 與 、 與 、 與 也都相互獨立。
必然事件 和不可能事件Ø與任何事件都相互獨立。
Ø與任何事件都互斥。
②多個事件的獨立性
設ABC是三個事件,如果滿足兩兩獨立的條件,
P(AB)=P(A)P(B);P(BC)=P(B)P(C);P(CA)=P(C)P(A)
並且同時滿足P(ABC)=P(A)P(B)P(C)
那麼A、B、C相互獨立。
對於n個事件類似。
(15)全概公式
設事件 滿足
1° 兩兩互不相容, ,
2° ,
則有
。
(16)貝葉斯公式
設事件 , ,…, 及 滿足
1° , ,…, 兩兩互不相容, >0, 1,2,…, ,
2° , ,
則
,i=1,2,…n。
此公式即為貝葉斯公式。
,( , ,…, ),通常叫先驗概率。 ,( , ,…, ),通常稱為後驗概率。貝葉斯公式反映了「因果」的概率規律,並作出了「由果朔因」的推斷。
(17)伯努利概型
我們作了 次試驗,且滿足
u 每次試驗只有兩種可能結果, 發生或 不發生;
u 次試驗是重複進行的,即 發生的概率每次均一樣;
u 每次試驗是獨立的,即每次試驗 發生與否與其他次試驗 發生與否是互不影響的。
這種試驗稱為伯努利概型,或稱為 重伯努利試驗。
用 表示每次試驗 發生的概率,則 發生的概率為 ,用 表示 重伯努利試驗中 出現 次的概率。