条件概率和全概率公式课件.ppt
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- 条件 概率 公式 课件
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1、概率论概率论 四、概率的公理化定义四、概率的公理化定义 概率的公理化定义概率的公理化定义 S,是它的是它的是随机试验是随机试验设设 E ,AP ,赋予一个实数赋予一个实数的每一个事件的每一个事件对于对于样本空间样本空间AE:,A件件如果它满足下列三个条如果它满足下列三个条的概率的概率称之为事件称之为事件 ;0 1 AP 非负性非负性 ;1 2 SP 规范性规范性 ,321有有对于两两互斥事件对于两两互斥事件AA 2121 APAPAAP 可列可加性可列可加性概率论概率论 2性性质质,21则则两两互斥两两互斥设有限个事件设有限个事件nAAA 1212.nnP AAAP AP AP A 证证 因为
2、因为1212nnAAAAAA ,1 有有质质所以由可列可加性及性所以由可列可加性及性 1212nnP AAAP AAA 12nP AP AP APP 12 00 nP AP AP A 12.nP AP AP A概率论概率论 3 性质性质,有有对于任何事件对于任何事件 A .1APAP 证证 因为因为,.AAAA 且且 所以所以 PAAP .1 并且并且 APAPAAP ,由以上两式可得由以上两式可得 1 APAP 即即 .1APAP 概率论概率论 4 性质性质,则则且且为两事件为两事件、设设BABA BPAPBAP 证证,所以所以因为因为如图如图BA ABBA B AB 并且并且 BABA ,
3、2 可得可得于是由性质于是由性质 BAPBPAP 也即也即 ,BPAPBAP 并且并且 .BPAP ,有有又由概率的非负性又由概率的非负性 0 BPAPBAP 即即 .BPAP 概率论概率论 5 性质性质,都有都有对于任一事件对于任一事件 A .1 AP 证证,都有都有因为对于任一事件因为对于任一事件 A A,4 可得可得故由性质故由性质 .1 PAP 6 性质性质,则则为任意两个事件为任意两个事件设设BA ABPBPAPBAP 概率论概率论 证证,如图所示如图所示 BAABBA ABBA 而且而且 A BAB 所以所以 BAP ABBPAP .ABPBPAP 由此性质还可推得由此性质还可推得
4、 BAP .BPAP :还可以推广还可以推广而且此结果而且此结果概率论概率论 CBAP ABPCPBPAP ABCPBCPACP DCBAP DPCPBPAP CDPBDPBCPADPACPABP ABCDPACDPBCDPABDPABCP 1 iniAP niiAP1 njijiAAP,1 nkjikjiAAAP,1 nnAAAP 2111概率论概率论 ,41,1 APBA且已知且已知为两个随机事件为两个随机事件、设设例例 .,21ABPBP就下列三种情况求概率就下列三种情况求概率 .91 3 ;2 ;1 ABPBABA互斥互斥与与 解解 ,1所以所以互斥互斥、由于由于BA互斥互斥、BAAB
5、 AB BPABP .21 BAB 于是于是 所以所以概率论概率论 BABA ,2所以所以因为因为BA ABPABP APBP .414121 ABP 3 BAABBA ABBP ABPBP .1879121 概率论概率论 ,41,2 CPBPAPCBA且且是三事件是三事件、设设例例 至少有至少有、求求 .81,0CBAACPBCPABP .一个发生的概率一个发生的概率 解解 CBAP ACPABPCPBPAP 08141213 .85 ABCPBCP 概率论概率论 例3 某城市共发行A、B、C三种报纸.调查表明,居民家庭中订购C报的占30%,同时订购A、B两报,A、C两报,B、C两报的分别各
6、占10%,8%,5%,三种报纸都订的占3%.今在该城市中任找一户,问(1)该户只订A和B两种报纸的概率是多少?(2)该户只订C报的概率是多少?概率论概率论 第三节第三节 条件概率与全概率公式条件概率与全概率公式条件概率与乘法公式条件概率与乘法公式全概率公式与贝叶斯全概率公式与贝叶斯(Bayes)公式公式小结小结概率论概率论 在解决许多概率问题时,往往需要在有某在解决许多概率问题时,往往需要在有某些附加信息些附加信息(条件条件)下求事件的概率下求事件的概率.如在事件如在事件B发生的条件下求事件发生的条件下求事件A发生的概率,发生的概率,将此概率记作将此概率记作P(A|B).一般地一般地 P(A|
7、B)P(A)概率论概率论 P(A)=1/6,例如,掷一颗均匀骰子,例如,掷一颗均匀骰子,A=掷出掷出2点点,B=掷出偶数点掷出偶数点,P(A|B)=?掷骰子掷骰子 已知事件已知事件B发生,此时试验所有可能发生,此时试验所有可能 结果构成的集合就是结果构成的集合就是B,P(A|B)=1/3.B中共有中共有3个元素个元素,它们的出现是等它们的出现是等 可能的可能的,其中只有其中只有1个在集个在集A中中.容易看到容易看到)()(636131BPABPP(A|B)于是于是例例1 一批产品一批产品100件件70件正品件正品30件次品件次品甲厂生产甲厂生产40件件乙厂生产乙厂生产30件件甲厂生产甲厂生产2
8、0件件乙厂生产乙厂生产10件件从中任取从中任取1件件,记记A=“取到正品取到正品”,B=“取到甲厂产取到甲厂产品品”,试计算试计算P(A),P(B),P(AB),P(B|A),P(A|B).解解 7.010070)(AP6.010060)(BP4.010040)(ABP747040)|(ABP326040)|(BAP概率论概率论 设设A、B是两个事件,则称是两个事件,则称 )0)()()()|(BPBPABPBAP1.条件概率的定义条件概率的定义为在为在事件事件B发生发生的条件下的条件下,事件事件A的条件概率的条件概率.)0)()()()|(APAPABPABP为在为在事件事件A发生发生的条件
9、下的条件下,事件事件B的条件概率的条件概率.概率论概率论 2.条件概率的性质条件概率的性质(自行验证自行验证):|件件具备概率定义的三个条具备概率定义的三个条条件概率条件概率AP ;0|,:1 ABPB对于任意的事件对于任意的事件非负性非负性 ;1|:2 AP 规范性规范性 ,:321则有则有是两两互斥事件是两两互斥事件设设可列可加性可列可加性BB 11iiiiABPABP.质质定定义义及及其其导导出出的的有有关关性性样样满满足足概概率率的的公公理理化化不不难难验验证证,条条件件概概率率同同121212(4)(|)(|)(|)(|)(5)(|)1(|)(6)(|)(|)(|)(|)P AABP
10、 ABP ABP A ABP ABP ABP ACBP ACBP ABP ACB概率论概率论 条件概率P(A|B)与积事件概率P(AB)的区别和联系 联系:事件A,B都发生了.区别:(1)条件概率P(A|B)是在实验E的条件下增加条件B发生后,求此时事件A发生的概率.而积事件P(AB)是在实验E的条件下AB同时发生的概率。(2)样本空间不同,在P(A|B)中样本空间是缩减样本空间 ;而P(AB)的样本空间还是 .B概率论概率论 条件概率的计算方法 由定义 ,计算P(B|A).在事件A 发生的条件下将原样本空间 缩 减为事件A所包含的样本点的集合 ,然后在缩减的样本空间中计算事件B发生的概率,从
11、而求得P(B|A).()(|)()P ABP B AP AA概率论概率论 例例2 设某种动物由出生算起活到设某种动物由出生算起活到20年以上的概年以上的概率为率为0.8,活到,活到25年以上的概率为年以上的概率为0.4.问现年问现年20岁的岁的这种动物,它能活到这种动物,它能活到25岁以上的概率是多少?岁以上的概率是多少?解解 设设A=能活能活20年以上年以上,B=能活能活25年以上年以上依题意,依题意,P(A)=0.8,P(B)=0.4所求为所求为 P(B|A).)()()|(APABPABP5.08.04.0)()(APBP思考:现年思考:现年20岁的这种动物,它不能活岁的这种动物,它不能
12、活25年年 以上的概率呢?以上的概率呢?5.05.01)|(1)|(ABPABP概率论概率论 例2.100件产品中有5件次品,现从中接连 任取两件而不放回,求在第一次取得正品的 条件下,第二次取得次品的概率.概率论概率论 由条件概率的定义:由条件概率的定义:即即 若若P(B)0,则则 P(AB)=P(B)P(A|B)(1)()()|(BPABPBAP若已知若已知P(B),P(A|B)时时,可以反求可以反求P(AB).即即 若若P(A)0,则则 P(AB)=P(A)P(B|A)(2)(1)和和(2)式都称为式都称为乘法公式乘法公式,利用利用它们可计算两个事件同时发生的概率它们可计算两个事件同时发
13、生的概率4.乘法公式乘法公式同样同样,由由()(|)()P ABP BAP A可以反求可以反求P(AB)概率论概率论.个事件的积事件的情况个事件的积事件的情况乘法定理可以推广到多乘法定理可以推广到多 ,0,则则且且为三个事件为三个事件、设设 ABPCBA .|APABPABCPABCP ,2,21并且并且个事件个事件设有设有一般地一般地 nAAAnn ,0121可得可得则由条件概率的定义则由条件概率的定义 nAAAP 2-2111-2121|nnnnnAAAAPAAAAPAAAP 112213|APAAPAAAP 一批产品共有一批产品共有9090件产品,其中有件产品,其中有1010件次品,件次
14、品,其余为正品其余为正品.现依次进行不放回抽取三次,求现依次进行不放回抽取三次,求 第三次才取到正品的概率第三次才取到正品的概率.乘法公式应用举例乘法公式应用举例例例3 3答案答案9791088808999010 某人忘记电话号码最后一位数字,因而任意地按某人忘记电话号码最后一位数字,因而任意地按最后一个数试求:最后一个数试求:(1)不超过不超过4次能打通电话的概率次能打通电话的概率(2)若已知最后一位数字是偶数则不超过若已知最后一位数字是偶数则不超过3次能次能打通电话的概率是多少?打通电话的概率是多少?乘法公式应用举例乘法公式应用举例例例4 4答案答案53)2(52)1(袋内有袋内有 n 个
15、球个球(n1个白球,个白球,1个红球个红球),n 个人个人依次从袋中各随机地取一球,并且每人取出一球后依次从袋中各随机地取一球,并且每人取出一球后 不再放回袋中,试求第不再放回袋中,试求第 k 人取得红球的概率人取得红球的概率.乘法公式应用举例乘法公式应用举例例例5 5答案答案.与与抽抽取取的的先先后后次次序序无无关关每每个个人人取取到到红红球球的的概概率率都都相相等等;每每个个人人取取到到红红球球的的概概率率抽签原理抽签原理抓阄问题抓阄问题例例 五个阄五个阄,其中两个阄内写着其中两个阄内写着“有有”字字,三个阄内不写字三个阄内不写字,五人依次抓取五人依次抓取,问各人抓到问各人抓到“有有”字阄
16、的概率是否相字阄的概率是否相同同?解解.5,4,3,2,1 i则有则有,52)(1 AP)(2AP抓阄是否与次序有关抓阄是否与次序有关?,的的事事件件人人抓抓到到有有字字阄阄第第表表示示设设iAi)(2121AAAAP)()(2121AAPAAP 42534152 ,52)()()()(121121AAPAPAAPAP )(3AP)()()(321321321AAAPAAAPAAAP )()()(213121AAAPAAPAP)()()(213121AAAPAAPAP)()()(213121AAAPAAPAP 324253314253314352 ,52 依此类推依此类推.52)()(54 A
17、PAP故抓阄与次序无关故抓阄与次序无关.概率论概率论 例4.猎人在距离100米处射击一动物,击中的概率为0.6,如果第一次未击中,则进行第二次射击.但由于动物逃跑而使距离变为150米;如果第二次又没击中,则进行第三次射击,这时距离变为200米.假定击中的概率与距离成反比,求猎人最多射击三次的情况下击中动物的概率.概率论概率论 条件概率的概念条件概率的概念概率的乘法公式概率的乘法公式要求:在计算概率时经常使用,需要牢固掌握!要求:在计算概率时经常使用,需要牢固掌握!概率论概率论 有三个箱子有三个箱子,分别编号为分别编号为1,2,3;1号箱装有号箱装有1个红球个红球4个白球个白球,2号箱装有号箱装
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