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1、§1.5條件概率及全概率公式在解決許多概率問(wèn)題時(shí),往往需要在有某些附加信息(條件)下求事件的概率.一、條件概率1.條件概率的概念如在事件B發(fā)生的條件下求事件A發(fā)生的概率,將此概率記作P(A
2、B).一般P(A
3、B)≠P(A)P(A)=1/6,例如,擲一顆均勻骰子,A={擲出2點(diǎn)},B={擲出偶數(shù)點(diǎn)},P(A
4、B)=?擲骰子已知事件B發(fā)生,此時(shí)試驗(yàn)所有可能結(jié)果構(gòu)成的集合就是B,于是P(A
5、B)=1/3.B中共有3個(gè)元素,它們的出現(xiàn)是等可能的,其中只有1個(gè)在集A中,容易看到P(A
6、B)P(A)=3/10,又如,10件產(chǎn)品中有7件正品,3件次品,7件正品中有3件一等品
7、,4件二等品.現(xiàn)從這10件中任取一件,記B={取到正品}A={取到一等品},P(A
8、B)P(A)=3/10,B={取到正品}P(A
9、B)=3/7本例中,計(jì)算P(A)時(shí),依據(jù)的前提條件是10件產(chǎn)品中一等品的比例.A={取到一等品},計(jì)算P(A
10、B)時(shí),這個(gè)前提條件未變,只是加上“事件B已發(fā)生”這個(gè)新的條件.這好象給了我們一個(gè)“信息”,使我們得以在某個(gè)縮小了的范圍內(nèi)來(lái)考慮問(wèn)題.若事件B已發(fā)生,則為使A也發(fā)生,試驗(yàn)結(jié)果必須是既在B中又在A中的樣本點(diǎn),即此點(diǎn)必屬于AB.由于我們已經(jīng)知道B已發(fā)生,故B變成了新的樣本空間,于是有(1).設(shè)A、B是兩個(gè)事件,且P(B)>0,
11、則稱(1)2.條件概率的定義為在事件B發(fā)生的條件下,事件A的條件概率.3.條件概率的性質(zhì)(自行驗(yàn)證)設(shè)B是一事件,且P(B)>0,則1.對(duì)任一事件A,0≤P(A
12、B)≤1;2.P(Ω
13、B)=1;3.設(shè)A1,…,An互不相容,則P[(A1+…+An)
14、B]=P(A1
15、B)+…+P(An
16、B)而且,前面對(duì)概率所證明的一些重要性質(zhì)都適用于條件概率.2)從加入條件后可用縮減樣本空間法4.條件概率的計(jì)算1)用定義計(jì)算:P(B)>0擲骰子例:A={擲出2點(diǎn)},B={擲出偶數(shù)點(diǎn)}P(A
17、B)=B發(fā)生后的縮減樣本空間所含樣本點(diǎn)總數(shù)在縮減樣本空間中A所含樣本點(diǎn)個(gè)數(shù)例1擲兩顆均勻
18、骰子,已知第一顆擲出6點(diǎn),問(wèn)“擲出點(diǎn)數(shù)之和不小于10”的概率是多少?解法1:解法2:解:設(shè)A={擲出點(diǎn)數(shù)之和不小于10}B={第一顆擲出6點(diǎn)}應(yīng)用定義在B發(fā)生后的縮減樣本空間中計(jì)算例2設(shè)某種動(dòng)物由出生算起活到20歲以上的概率為0.8,活到25歲以上的概率為0.4。如果現(xiàn)在有一個(gè)20歲的這種動(dòng)物,問(wèn)它能活到25歲以上的概率是多少?解設(shè)A表示“能活到20歲以上”,B表示“能活到25歲以上”。則由已知從而所求的概率為條件概率與無(wú)條件概率之間的大小無(wú)確定關(guān)系若一般地條件概率無(wú)條件概率二、乘法公式由條件概率的定義:定理1.1若P(B)>0,則P(AB)=P(B)P(A
19、
20、B)(2)若已知P(B),P(A
21、B)時(shí),可以反求P(AB).若P(A)>0,則P(AB)=P(A)P(B
22、A)(3)(2)和(3)式都稱為乘法公式,利用它們可計(jì)算兩個(gè)事件同時(shí)發(fā)生的概率多個(gè)事件的乘法公式則有這就是n個(gè)事件的乘法公式.例1在100件產(chǎn)品中有5件是次品,從中連續(xù)無(wú)放回地抽取3次,問(wèn)第三次才取得次品的概率。解:設(shè)A表示“第i次取得次品”(i=1,2,3),B表示“第三次才取到次品”,則例2袋中有一個(gè)白球與一個(gè)黑球,現(xiàn)每次從中取出一球,若取出白球,則除把白球放回外再加進(jìn)一個(gè)白球,直至取出黑球?yàn)橹梗笕×薾次都未取出黑球的概率.解:則由乘法公式,我們有
23、返回主目錄乘法公式應(yīng)用舉例乘法公式應(yīng)用舉例一個(gè)罐子中包含b個(gè)白球和r個(gè)紅球.隨機(jī)地抽取一個(gè)球,觀看顏色后放回罐中,并且再加進(jìn)c個(gè)與所抽出的球具有相同顏色的球.這種手續(xù)進(jìn)行四次,試求第一、二次取到白球且第三、四次取到紅球的概率.(波里亞罐子模型)b個(gè)白球,r個(gè)紅球于是W1W2R3R4表示事件“連續(xù)取四個(gè)球,第一、第二個(gè)是白球,第三、四個(gè)是紅球.”隨機(jī)取一個(gè)球,觀看顏色后放回罐中,并且再加進(jìn)c個(gè)與所抽出的球具有相同顏色的球.解:設(shè)Wi={第i次取出是白球},i=1,2,3,4Rj={第j次取出是紅球},j=1,2,3,4b個(gè)白球,r個(gè)紅球用乘法公式容易求出當(dāng)c>0
24、時(shí),由于每次取出球后會(huì)增加下一次也取到同色球的概率.這是一個(gè)傳染病模型.每次發(fā)現(xiàn)一個(gè)傳染病患者,都會(huì)增加再傳染的概率.=P(W1)P(W2
25、W1)P(R3
26、W1W2)P(R4
27、W1W2R3)P(W1W2R3R4)全概率公式和貝葉斯公式主要用于計(jì)算比較復(fù)雜事件的概率,它們實(shí)質(zhì)上是加法公式和乘法公式的綜合運(yùn)用.綜合運(yùn)用加法公式P(A+B)=P(A)+P(B)A、B互斥乘法公式P(AB)=P(A)P(B
28、A)P(A)>0三、全概率公式和貝葉斯公式例1有三個(gè)箱子,分別編號(hào)為1,2,3,1號(hào)箱裝有1個(gè)紅球4個(gè)白球,2號(hào)箱裝有2紅3白球,3號(hào)箱裝有3紅球.某人從三箱中任取
29、一箱,從中任意摸出一球,求取得紅球的概