- •§1. Элементы комбинаторики.
- •§2. Классификация событий.
- •§3. Теоретико - множественная трактовка основных понятий и аксиоматическое построение теории вероятностей.
- •§4. Классическое определение (классическая формула) вероятности.
- •§5. Статистическое определение вероятности.
- •§6. Геометрическое определение вероятности.
- •§6. Независимость событий. Условная вероятность.
- •§7. Формула полной вероятности и формула Бейеса (Байеса).
- •§ 8. Формула Бернулли.
- •§ 9. Локальная и интегральная теоремы Лапласа.
- •§ 10. Дискретные и непрерывные случайные величины.
- •§ 10. Закон распределения дискретной случайной величины.
- •§11. Биномиальный закон распределения.
- •§ 12. Закон распределения Пуассона. Простейший поток событий.
- •§ 13. Геометрический закон распределения.
- •§15. Числовые характеристики дискретной случайной величины.
§2. Классификация событий.
Определение. Некоторое событие называется случайным по отношению к данному опыту (испытанию), если при осуществлении данного опыта оно может наступить, а может не наступить.
Примеры событии:
Появление «герба» в опыте с бросанием монеты,
Выход бракованного изделия с конвейера предприятия,
Выигрыш автомобиля по билету лотереи. Случайные события будем обозначать А, В, С, А] и т.д.
Определение. Событие называется достоверным, если в результате испытания оно обязательно должно произойти.
Определение. Событие называется невозможным, если в результате испытания оно вообще не может произойти.
Определение. События называются несовместными , если наступление одного из них исключает наступление другого.
Например, получение студентом на экзамене по одной дисциплине оценок «5», «4» и «3» - события несовместные. Получение же этих оценок на трех разных экзаменах - совместные события.
Определение. Несколько событий образуют полную группу, если в результате испытания обязательно должно произойти одно из этих событий.
Например, получение на экзамене оценок «5», «4» и «3» - эти события не образуют полную группу. А получение на экзамене оценок «5», «4», «3» и «2» - образуют полную группу событий.
Определение. События называются равновозможными, если ни одно из них не является более возможным, чем другие.
Например, появление «герба» и «решки» при бросании монеты - равновозможные события.
§3. Теоретико - множественная трактовка основных понятий и аксиоматическое построение теории вероятностей.
При аксиоматическом построении любой теории без определения вводятся основные объекты и отношения. В теории вероятностей таким объектом является вероятностное пространство, определяемое тройкой компонентов: (Д F, Р), где
Q («омега») - пространство (множество) всех возможных элементарных исходов некоторого испытания (т.е. пространство событий).
F - а («сигма») - алгебра событий, система подмножеств пространства элементарных исходов Q.
Р - вероятность.
Любое событие А рассматривается как некоторое подмножество множества Q, т.е. является элементом а - алгебры событий.
acicl, aef
Само пространство элементарных событий Q представляет собой событие, которое происходит всегда и, таким образом, является достоверным событием. То есть Q выступает в двух качествах: это множество всех элементарных событий и достоверное событие.
Ко всему пространству Q добавляется еще Ф, и, рассматриваемое как событие, является невозможным событием.
Определение.
Суммой нескольких событий
а,+а2+...+а„
называется объединение множеств
ах
\Ja2
il.ua.
Таким образом, событие а]+а2+...+ап наступает, если наступает хотя бы одно из событий а,,а2,...,ап.
Определение. Произведением нескольких событий ага2-...-а„ называется пересечение множеств а1па2п...пап.
Таким образом, событие ага2-...-а„ наступает, если наступает каждое из событий ava2,-,A-
Определение. Противоположным к А событием А называется дополнение множества А до множества Q, т.е. a = q\a.
Таким образом, событие а наступает, если не наступает А
Определение. Событие А влечет за собой событие В, если А есть подмножество В, то есть а с в .
Пример. Рассмотрим испытание - бросание игральной кости (кубика).
Элементарными исходами являются исходы шг - выпало / очков, где
1б{i, 2, 3, 4, 5, 6}.
Тогда 0 = со2, соз, <у4, со5, а>6,}
F = {ф, q, Ц}, {со2},..., {со6}, Ц, },..., Ц, <у6}, Ц, , <у6},...}, Р(щ) = i.
6
Пусть событие - выпало четное число очков, а = {со2, ®4, <уб}; событие 5 - выпало число очков, большее, чем 3, £ = <у6}. Причем
Л + £ = {й>2, <у5, со6], АВ = {й>4, су6}, Л = Ц, «з,
Аксиомы теории вероятностей.
1° Каждому событию А поставим в соответствие неотрицательное
число Р(А), называемое вероятностью события^. 2° Если события а,,а2,... попарно несовместны,
то
р(а]+а2+...)
= р(а1)+р(а2)+....
Это
аксиома счетной аддитивности. 2/
Если множество
q
конечно, и события
ах,а2
несовместны,
то
р(л,
+а2)
= Р(Ах)
+ Р(а2).
Это
аксиома аддитивности. 3° P(Q)
= 1 Вероятность достоверного
события равна 1. Некоторые
свойства вероятности.
р(а) + р(л) = 1
о<р(л)<1
р(а, +а2) = р(а,)+р(а2 ) - р(ав), где А иВ совместны или не совместны.
р(ф) = о Вероятность невозможного события равно 0.
р{а)<р(в), если а^ в (А влечет за собой В)
р(а + в)<р(а) + р(в)
