概率论与数理统计教案
时),A??tt?500?(寿命不超过500小时),则A?B?B??tt?1000? (寿命不超过1000小时)。
4)积事件:称事件A与B同时发生所构成的事件为A与B的积事件,记作A?B或AB.
例:如在掷骰子的试验中A?{2,4,6},B?{3,4,5},则AB={4},即只有随机试验出现4点时,A与B同时发生。
5)互斥事件:若事件A、B不能同时发生,即AB??,则称事件A与B是互斥事件或互不相容事件。
例3:掷一颗骰子,令A={出现奇数点},B={出现4点},则有AB??,1,3,4,5?。 即A与B互斥,A?B?A?B??6)互逆事件:若事件A与事件B在一次试验中必有且只有一个发生,则称事件A与B为互逆事件或对立事件。
例4:掷一颗骰子,令C={出现偶数点},则AC??,且A?C??1,2,3,4,5,6???,所以C?A,即C与A是互逆事件;但
3,4,5}??,所以A、B不是互逆事件. 由于AB??,而A?B?{1,7)差事件:称事件A发生而B不发生所构成的事件为A与B的差事件,记作A?B.
6?,例5:掷骰子试验中,令C={2,4,6}, D={1,2,3},则 C?D?CD??4,D?C?DC?{1,3}.
(4)事件之间的运算规律(5分钟)
事件之间的交换律、结合律、分配律只需简单说明,举例说明对偶律的意义和应用。
事件之间的运算律:
1)交换律:A?B?B?A,AB?BA
(A?B)?C?A?(B?C);(AB)C?A(BC) 2)结合律:
(A?B)C?AC?BC;(AB)?C?(A?C)(B?C) 3)分配律:
4)德摩根定律(对偶律):A?B?A?B,A?B?A?B(可以推广到任意多个事件的情形)。
(5)以例6和例7为主。学生练习P28A1,2(10分钟)
例6:设A、B、C是样本空间?中的三个随机事件,试用A、B、C的运
算表达式表示下列随机事件.
(1)A与B发生但C不发生;
(2)事件A、B、C中至少有一个发生;
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(3)事件A、B、C中至少有两个发生; (4)事件A、B、C中恰好有两个发生; (5)事件A、B、C中不多于一个事件发生.
解:(1)ABC;(2)A?B?C;(3)AB?BC?AC; (4)ABC?ABC?ABC?ABC?ABC?ABC; (5)ABC?ABC?ABC?ABC或AB?BC?AC。 练习P28。 A1,2(10分钟)
第二次课(2学时)
教学内容:教材7-13页,主要内容:概率的古典定义、统计定义、几何定义,概率的公理化体系及概率的性质。 教学目的:
(1)理解概率的古典定义的条件,掌握计算的一般方法,理解古典概率具备的三条性质;
(2)粗知概率的统计定义和几何定义,归纳其性质; (3)深刻理解概率的公理化定义的意义,掌握概率的性质在概率计算中的应用。
教学的过程和要求:
(1)举例简单说明什么是概率;(5 分钟)阐述概率是随机事件发生的可能性的大小。 举例说明:
例:抛一枚均匀的硬币,因为已知出现正、反面的可能性相同,各为
1,2足球裁判就用抛硬币的方法让双方队长选择场地,以示机会均等.
例:某厂研制出一种新药,要考虑新药在未来市场的占有率将是多少. 市场占有率高,就应多生产,获取更多利润;市场占有率低,就不能多生产,否则会造成产品积压.
上述问题中的机会、市场占有率以及彩票的中奖率、产品的次品率,射击的命中率等都是用来度量随机事件发生的可能性大小的.都可以用0到1之间的一个数值(也称为比率)来作为随机事件A发生的可能性大小的度量,即事件A发生的概率,记作p(A).
把随机事件出现的可能性大小的度量值称为该随机事件的概率. (2)概率的古典定义和计算(30分钟):由简单的例子说明古典概率应具备的条件,即有限性和等可能性,重点讲解古典概型的条件和计算,定义
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中强调事件和样本空间所含样本点数,而不需知道是什么样本点;讲解书中例1和例2,并通过简单的例子(如掷骰子)归纳古典概率的三个性质。(20分钟)。书中例3可不讲,补充习题(学生先做教师讲解)。(10分钟) (i)古典概率应具备的条件:
试验的样本空间?中只含有有限多个基本事件,称为有限性; 在每次试验中,每个基本事件出现的可能性相同,称为等可能性. 具有这种特点的随机试验称为古典概型. (ii)概率的古典定义:
定义:若随机试验为古典概型,且已知样本空间?中含有n个基本事件,事件A中含有k个基本事件,则事件A的概率
p(A)?A中所包含的基本事件数?中所 含 基本事件总数?kn
定义中强调事件和样本空间所含样本点数,而不需知道是什么样本点。 (iii)古典概型的计算:
利用概率的古典定义计算随机事件A的概率,首先要确定随机试验E满足古典概型的特点,然后确定样本空间?所包含的基本事件总数n和事件A中包含的基本事件数k.有p(A)?kn。
例1:从有9件正品、3件次品的箱子中抽取两次,每次一件,按两种方式抽取(1)不放回;(2)有放回,求事件A={取得两件正品}和事件B={取得一件正品一件次品}的概率.
2解:(1)从12件产品中不放回抽取两件,?所含的基本事件数为P12,
A包含的基本事件数为P92,B包含的基本事件数为2P91·P31,所以:
P929?86?, p(A)?2?P1212?11112P91·P312?9?39p(B)??? 212?1122P12(2)从12件产品中有放回抽取两件,?所含的基本事件数为122, A
包含的基本事件数为92,B包含的基本事件数为9?3?3?9,所以:
92?3?p(A)?2???12?4?2,p(B)?2?9?33?
12?128(N?n),例2:将n个球随意地放入N个箱子中假设每个球都等可能地放
入任意一个箱子,求下列各事件的概率:
(1)指定的n个箱子各放一个球; (2)每个箱子最多放入一个球;
(3)某指定的箱子里恰好放入k(k?n)个球.
解:将n个球随意地放入N个箱子中,共有Nn种放法,记(1)、(2)、
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(3)的事件分别为A,B,C. (1)将n个球放入指定的n个箱子,每个箱子各有一球,其放法有n!种,故有
n! Nn (2)每个箱子最多放入一个球,等价于先从N个箱子中任选出n个,
p(A)?n然后每个箱子中放入一球,其放法有CNn!种,故
nCNn!p(B)?Nn
k (3)先任取k个球(有Cn种取法)放入指定的箱子中,然后将其余的
n?k个球随意地放入其余N?1个箱子,共有(N?1)n?k种放法,故有
kCn(N?1)n?kp(C)?Nn.
补充例题:
例题:一个机构投资商考虑对5个公司中的2个公司进行一项大的投资,假设投资者不知道5个公司中的2个公司关于新产品的开发的基础不稳定。 a.列出所有可能的基本事件。
b.确定从3个基础更好的公司中选出2个公司的概率。 c.所选公司中包含1个基础不稳定的公司的概率是多少? d.选出2个基础最不稳定公司的概率是多少? (iv)古典概率的三个性质:
1)0?p(A)?1;
2)p(?)?1;
?,An两两互斥,则: 3)设事件A1,A2, p(A1?A2???An)?p(A1)?p(A2)???p(An) (3)简单介绍统计概率和几何概率的定义,并说明其与古典概率具有相同
的性质;(10分钟) (i)统计概率的定义:
定义:在一组不变的条件下,进行大量重复试验,随机事件A出现的
k稳定地在某个固定的数值p的附近摆动,我们称这个稳定n值p为随机事件A的概率,记为p(A)?p. 频率fn(A)?
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