
- •1. Тема «Основные понятия теории вероятностей» 1
- •Тема «Основные понятия теории вероятностей»
- •Предмет теории вероятностей.
- •Краткая историческая справка.
- •Случайные события.
- •Два определения вероятности.
- •Пространство элементарных событий. Операции над случайными событиями.
- •Основные теоремы теории вероятностей.
- •Теорема сложения.
- •Условная вероятность.
- •Теорема умножения.
- •Формула полной вероятности.
- •Формула Байеса.
Два определения вероятности.
Сравнивая различные события (выпадение герба, выигрыш в лотерее), говорят, что одно событие более вероятно, чем другое.
В теории вероятностей понятие «вероятность»
выступает как количественная мера
возможности того, или иного события.
Если испытание может привести к
равновозможным различным исходам,
и
случаям соответствует событие
,
а
разне соответствует.
Назовем
благоприятстующими
случаями, а
неблагоприятствующими. Тогдавероятностью
можно назвать отношение благоприятствующих
случаев к общему числу равновозможных
несовместных событий, образующих полную
группу.
.
Это классическое определение вероятности (или комбинаторное). Дадим еще другое определение (статистическое).
Статистическаяиличастотная вероятность.
Пусть
случайное событие.
Опыт проводится
раз.
Событие
наступает
раз. Величина
называется частотой появления события
.
Событие
наступает
раз.
Событие
наступает
раз.
и
- частоты появления событий
и
.
Для разных
они могут заметно отличаться.
При увеличении
, при
,
частоты
,
,
стабилизируются,
приближаются к некоторому
пределу, а именно к
,
,
.
Тогда можно дать следующее определение
частотной вероятности.Вероятность
случайного события - это связанное с
данным событием постоянное число, около
которого колеблется частота наступления
этого события в длинных сериях опытов.
.
Вероятность достоверного события
Вероятность невозможного события
Вероятность случайного события есть
положительное число, заключенное между
нулем и единицей
Пространство элементарных событий. Операции над случайными событиями.
Введем множество элементарных событий.
Обозначим его
.
Для наглядности это множество изображают
в виде некоторой области на плоскости,
а элементарные события
точками в этой области. Тогда, пространство
представляет все возможные исходы
опыта.
Любое подмножество
множества
называется событием. Событие
наступает тогда, когда результатом
опыта является одно из элементарных
событий, входящих в
(рис.1).
Суммой
событий
и
называется событие, состоящее из тех
элементарных событий, которые входят
либо в событие
,
либо в событие
,
либо в то и другое (рис.2). Произведением
(или
)
событий
и
называется событие состоящее из тех
элементарных событий, которые входят
в оба события
и
(рис.3).
Событие
называется противоположным событию
,
если
(рис.4).
События
образуют полную группу событий, если
Основные теоремы теории вероятностей.
Теорема сложения.
Суммой событий
и
называется
событие
,
состоящее в появлении хотя бы одного
из событий
или
.
Суммой нескольких событий называется
событие, состоящее в появлении хотя бы
одного из этих событий.
Если события попарно несовместны, то вероятность их суммы равна сумме вероятностей.
Следствие 1 теоремы сложения.
Как следствие получаем для противоположных событий, что сумма их вероятностей равна 1.
Следствие 2 теоремы сложения.
Сумма вероятностей событий, образующих полную группу, равна единице.
Задача.Известно, что при стрельбе в данных условиях вероятность попадания при выстреле равна 0,4. Чему равна вероятность промаха.
До сих пор мы рассматривали только
несовместные события. Если же события
и
могут
быть совместными, то соотношения
изменятся.
,
.
Тогда,
.
Эта формула справедлива как для совместных, так и для несовместных событий.
Задача.Бросаются две монеты.
Рассмотрим события:-
выпадение герба на первой монете,
-
выпадение герба на второй монете. Найти
вероятность события
,
если
Решение:
Можно решить через противоположные события.