天津大学概率论与数理统计条件概率2课件.ppt
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- 天津大学 概率论 数理统计 条件 概率 课件
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1、引例1:掷一个骰子,已知掷出了偶数点,求掷出的是2的概率.引例2:在52 张扑克中任取一张,已知是草花的条件下,求是5的概率.显然,若事件A、B是古典概型的样本空间中的任意两个事件,其中A含有nA个样本点,AB含有nAB个样本点,则AABnnABP)|(称为事件A发生的条件下事件B发生的条件概率条件概率 一般地,设A、B是中的两个事件,则)()(APABPnnnnAAB()(|)()PABP BAPA 例如,某地发生了一个案件,怀疑对象有甲、乙、丙三人.在不了解案情细节(事件B)前,侦破人员根据过去的前科,对他们作案的可能性有一个估计,设为甲、乙、丙分别为P(A1)、P(A2)、P(A3),但
2、在知道案情细(知道B发生后)这个估计就有了变化.比如原来认为作案可能性较小的某甲,现在变成了重点嫌疑犯.即 P(A1|B)变大,P(A2|B),P(A3|B)变小条件概率与无条件概率条件概率与无条件概率之间的大小无确定关系之间的大小无确定关系)()()()()(BPAPBPAPABPABP若若AB一般地一般地条件概率条件概率无条件概率无条件概率概率概率 P(A|B)与与P(AB)的区别与联系的区别与联系联系:事件联系:事件A,B都发生了都发生了 区别:区别:(1)在)在P(A|B)中,事件中,事件A,B发生有时间上的差异,发生有时间上的差异,B先先A后;在后;在P(AB)中,事件)中,事件A,
3、B同时发生。同时发生。(2)样本空间不同,在)样本空间不同,在P(A|B)中,事件中,事件B成为样本成为样本空间;在空间;在P(AB)中,样本空间仍为)中,样本空间仍为 。因而有因而有 ()()P A BP AB条件概率也是概率条件概率也是概率,故具有概率的性质:故具有概率的性质:0)(ABP1)(AP11iiiiABPABP3)可列可加性)()()()(212121ABBPABPABPABBPq)(1)(ABPABPq)()()(21121ABBPABPABBPq 1)非负性 2)规范性 11iiiiABPABP|)()()(|条条件件概概率率定定义义APABPABPiiii11)()(运运
4、算算法法则则)(APABPii1),()(互不相容互不相容ABABAPABPjiii111iiiiABPAPABP|)(3).3).设设B1,B2,两两不相容,则有两两不相容,则有乘法法则乘法法则()()()()()P ABP A P B AP B P A B 12121312121()()()()()nnnP A AAP A P AA P AA AP AA AA()()()P ABP A BP B()()()P ABP B AP A()()()(|)P ABCP A P B A P C ABn 推广 某厂生产的灯泡能用1000小时的概率为0.8,能用1500小时的概率为0.4,求已用1000
5、小时的灯泡能用到1500小时的概率解解 令 A 灯泡能用到1000小时 B 灯泡能用到1500小时所求概率为)()(APABPABPAB218.04.0)()(APBP例例1 1 某种动物出生之后活到某种动物出生之后活到20岁的概率为岁的概率为0.7,活,活到到25岁的概率为岁的概率为0.56,求现年为,求现年为20岁的这种动岁的这种动物活到物活到25岁的概率。岁的概率。解解 设设A表示表示“活到活到20岁岁”,B表示表示“活到活到25岁岁”则则 ()0.7,()0.56P AP B所求概率为所求概率为 ()()()0.8()()P ABP BP B AP AP A2例例 下表给出了乌龟的寿命
6、表,试求下面一些事件的条件概率:下表给出了乌龟的寿命表,试求下面一些事件的条件概率:年龄(岁)年龄(岁)020406080100120存活概率存活概率10.920.90.890.870.830.78年龄(岁)年龄(岁)140160180200220240260存活概率存活概率0.70.610.510.390.080.0040.0003(1 1)活到)活到6060岁的乌龟再活岁的乌龟再活4040年的概率是多少?年的概率是多少?要求的概率为条件概率要求的概率为条件概率 601006060100|APAAPAAP 解解 设设 xA“乌龟活到乌龟活到x x岁岁”由于活到由于活到100100岁的乌龟一定
7、活到岁的乌龟一定活到6060岁,所以有岁,所以有60100AA 10010060AAA 于是于是 93.089.083.0|6010060100 APAPAAP例例1 掷两颗均匀骰子掷两颗均匀骰子,求在已知第一颗掷出求在已知第一颗掷出6点条件下点条件下“掷出点数之和不小于掷出点数之和不小于10”的概率是多少的概率是多少?解法解法(定义)定义)1:)()()|(APABPABP解法(缩小样本空间)解法(缩小样本空间)2:2163)|(ABP解解:设设A=第一颗掷出第一颗掷出6点点 B=掷出点数之和不小于掷出点数之和不小于10 应用定义应用定义在在A发生后的发生后的缩减样本空间缩减样本空间中计算中
8、计算21366363例例2 2 从混有5张假钞的20张百元钞票中任意抽出2张,已知其中1张是假钞.求2 张都是假钞的概率.解一解一 令 A 表示“其中1张是假钞”.B表示“2 张都是假钞”由缩减样本空间法得4/19 0.2105.P A B 下面两种解法哪个正确?解二解二 令 A 表示“抽到2 张都是假钞”.B表示“2 张中至少有1张假钞”BAP AP则所求概率是 (而不是 !).BA)(APABP22025/CC 2201151525/)(CCCCBP)(/)(BPABPBAP所以 118.085/10)/(1151522025CCCC例例3 设设10件产品中有件产品中有4件不合格品件不合格
9、品,从中任取两件产品从中任取两件产品,已知所取已知所取两件产品中至少有一件是不合格品两件产品中至少有一件是不合格品,则另一件也是不合格品的则另一件也是不合格品的概率为多少概率为多少?解解:设设A=“两件产品中至少有一件是不合格品两件产品中至少有一件是不合格品”B=“两件产品都不合格品两件产品都不合格品”432CC1)A(P1)A(P21026 152CC)B(P21024 152)B(P)AB(P 又因为又因为51)()()()()/(APBPAPABPABP故所求的概为故所求的概为:例:一个学生欲到图书馆借一本参考书图书馆购进这种书的概率是1/2,购进这种书的图书馆中该书被借完了的概率也是1
10、/2问该学生在该图书馆能够借到书的概率是多少?例:例:盒中有盒中有3 3个红球,个红球,2 2个白球。每次从盒中任取一个白球。每次从盒中任取一只,观察其颜色后放回,并再放入一只与所取之球颜只,观察其颜色后放回,并再放入一只与所取之球颜色相同的球,若从盒中连续取球色相同的球,若从盒中连续取球3 3次次,试求第试求第1 1、2 2次取次取得白球、第得白球、第3 3次取得红球的概率。次取得红球的概率。331212112()()(|)(|)P A A AP A P AA P AA A52)(1AP63)|(12AAP73)|(213AAAP3123()35P A A A1,2,3.iAii解:设第 次
11、取球时取到白球,则例例4 4 为了防止意外,矿井内同时装有A 与B两两种报警设备,已知设备 A 单独使用时有效的概率为0.92,设备 B 单独使用时有效的概率为0.93,在设备 A 失效的条件下,设备B 有效的概率为 0.85,求发生意外时至少有一个报警设备有效的概率.设事件 A,B 分别表示设备A,B 有效 85.0ABP 92.0AP 93.0BP已知求BAP解解解解由)(1)()(APABPBPABP08.0)(93.085.0ABP即862.0)(ABP故988.0862.093.092.0)()()()(ABPBPAPBAP解法二解法二BAP988.0)(BAP)()()(ABPAP
12、BAP012.085.0108.0)(1)(ABPAP例例3 3 盒中装有50个产品,其中30个一等品,20个二等品,从中不放回地取产品,每次1个,求(1)取两次,两次都取得一等品的概率;(2)取两次,第二次取得一等品的概率;(3)取三次,第三次才取得一等品的概率;(4)取两次,已知第二次取得一等品,求 第一次取得的是二等品的概率.解解 令 Ai 为第 i 次取到一等品(1)49295030)()()(12121AAPAPAAP(3)213121321)(AAAPAAPAPAAAP483049195020提问:第三次才取得一等品的概率,是?)()(321213AAAPAAAP还是(2)直接解更
13、简单5/350/30)(2AP)()()()(212121212AAPAAPAAAAPAP(2)534929503049305020(4)()()()()(221222121APAAPAPAPAAPAAP4920492950304930502049305020 甲,乙,丙甲,乙,丙3人参加面试抽签,每人的试题通过人参加面试抽签,每人的试题通过不放回抽签的方式确定。假设被抽的不放回抽签的方式确定。假设被抽的10个试题签中有个试题签中有4个是难题签,按甲先,乙次,丙最后的次序抽签。试求个是难题签,按甲先,乙次,丙最后的次序抽签。试求1)甲抽到难题签,)甲抽到难题签,2)甲和乙都抽到难题签,)甲和乙
14、都抽到难题签,3)甲没)甲没抽到难题签而乙抽到难题签,抽到难题签而乙抽到难题签,4)甲,乙,丙都抽到难)甲,乙,丙都抽到难题签的概率。题签的概率。解解 设设A,B,C分别表示分别表示“甲、乙、丙抽到难签甲、乙、丙抽到难签”则则 4(1)()10PP A43(2)()109PP AB64(3)()109PP AB432(4)()1098PP ABC三、全概率公式与贝叶斯公式三、全概率公式与贝叶斯公式例:市场上有甲、乙、丙三家工厂生产的同一品牌产品,已知三家工厂的市场占有率分别为1/4、1/4、1/2,且三家工厂的次品率分别为 2、1、3,试求市场上该品牌产品的次品率。123BAAA设事件买到一件
15、次品=买到一件甲厂的产品=买到一件乙厂的产品=买到一件丙厂的产品112233()(|)()(|)()(|)P A P B AP A P B AP A P B A11190.020.010.03442400123()()()()P BP ABP A BP A B121212,(i),1,2,;(ii).,.nijnnEB BBEB Biji jnBBBB BB 定义设为试验 的样本空间为的一组事件 若则称为样本空间的一个划分 样本空间的划分1B2B3B1 nBnB11,()0(1),()()(|)niniiiAAP AinBP BP A P B A定理:设事件,是 的一个划分,且,则对任何事件有
16、称该式为称该式为全概率公式全概率公式。例例 设某工厂有甲、乙、丙三个车间生产同一种产设某工厂有甲、乙、丙三个车间生产同一种产品,已知各车间的产量分别占全厂产量的品,已知各车间的产量分别占全厂产量的25%,35%,40%,而且各车间的次品率依次为,而且各车间的次品率依次为 5%,4%,2%现从待出厂的产品中检查出一个次品,试判断它现从待出厂的产品中检查出一个次品,试判断它是由甲车间生产的概率是由甲车间生产的概率解解 设设1,2,3 分别表示产品由甲、乙、丙车分别表示产品由甲、乙、丙车间生产,表示产品为次品间生产,表示产品为次品 显然,显然,1,2,3 构成完备事件组依题意,有构成完备事件组依题意
17、,有(1)25%,(2)=35%,(3)40%,(|1)5%,(|2)4%,(|3)2%(1|)AB(P)A(P)AB(P)A(P)AB(P)A(P)AB(P)A(P332211110.25 0.050.25 0.050.35 0.040.4 0.020.362 例例4:一场精彩的足球赛将要举行,一场精彩的足球赛将要举行,5个球迷好不容易才搞到一张入场券个球迷好不容易才搞到一张入场券.大家都想去大家都想去,只好用抽签的方法来解决只好用抽签的方法来解决.5张同样的卡片,只有一张上写张同样的卡片,只有一张上写“入场券入场券”,其余什,其余什么也没写么也没写.将它们放在一起,洗匀,让将它们放在一起,
18、洗匀,让5个人依次抽个人依次抽取取.“先抽的人当然要比后抽的人抽到的机会大先抽的人当然要比后抽的人抽到的机会大.”后抽比先抽的确吃亏吗?后抽比先抽的确吃亏吗?解:用解:用Ai表示表示“第第i个人抽到入场券个人抽到入场券”i1,2,3,4,5.显然,显然,P(A1)=1/5,P()4/51A第第1个人抽到入场券的概率是个人抽到入场券的概率是1/5.即即iA则则 表示表示“第第i个人未抽到入场券个人未抽到入场券”212AAA 由于由于因为若第因为若第2个人抽到个人抽到了入场券,第了入场券,第1个人个人肯定没抽到肯定没抽到.也就是要想第也就是要想第2个人抽到入个人抽到入场券,必须第场券,必须第1个人
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