【知识精讲】
<一>基本事件、事件、基本事件空间 基本事件指一次试验中所有可能发生的基本结果,它们是试验中不能再分的最简单的随机事件,其他事件可以用它们来描绘,这样的事件称为基本事件。
基本事件空间是指由所有基本事件构成的集合,一般用Ω表示。
基本事件具备如下性质: (1)基本事件是不能或不必分解为更小的随机事件; (2)不同的基本事件不可能同时发生即不同的基本事件是互斥的; (3)事件都可以表示成基本事件的和。
在一次试验中,出现的n个基本事件(即试验结果)可组成一个集合,这个集合就是基本事件空间Ω,这n个基本事件就是集合Ω的n个元素,包含m个结果的事件A可以看成Ω的一个子集,其中基本事件空间中有n个元素,事件A中有m个元素。因此,我们可以用集合的观点很好地理解基本事件、事件、基本事件空间之间的关系。
例如,在掷一枚骰子,观察骰子落地后向上点数的试验中,所有可能的试验结果只有6个,即出现“1点”、“2点”“3点”“4点”、“5点”、“6点”,它们构成了基本事件空间,即 Ω={1点、2点、3点、4点、5点、6点}
随机事件A为““出现偶数点”,则A由基本事件“2点”、“4点”和“6点”共同组成,即 A={2点、4点、6点}。
<二>古典概率模型 1.古典概率模型,具有如下两个特点的概率模型称为古典概率模型。 (1)试验中所有可能出现的基本事件只有有限个; (2)每个基本事件出现的可能性相等。
2.古典概型的特征 古典概型是一种特殊的概率模型,它有两个基本特征: (1)有限性:即在一次试验中,可能出现的结果,只有有限个,也就是说,只有有限个不同的基本事件。 (2)等可能性:每个基本事件发生的可能性是均等的。
古典概型的两个基本特征,是非常重要的,一个试验是否为古典型概型,在于这个试验是否具有古典概型的两个特征——有限性和等可能性。并不是所有的试验都是古典概型,例如,在适宜的条件下,种下一粒种子观察它是否发芽,这个试验的基本事件空间为{发芽、不发芽},而“发芽”与“不发芽”这两种结果出现的机会一般是不均等的,因此,这个试验不是古典概型。再如,从规格直径为300mm±0.6mm的一批合格产品中任意抽一根,测量其直径d,测量值可能是从299.4mm到300.6mm之间的任何一个值,所有可能的结果有无限多个,这个试验也不是古典概型。
<三>古典概型的概率计算公式 由于古典概型中基本事件发生是等可能的,若一个试验基本事件个数为n,则多个基本事件发生的概率为 ;若事件A含有m个基本事件,由于基本事件是互斥的,则事件A发生的概率为其所含m个基本事件的概率之和,即 。 所以在古典概型中
注意: (1)求P(A)时,要首先判断是否是古典概型。 (2)计算P(A)的步骤是:①算出基本事件的总个数n;②算出事件A中包含的基本事件的个数m;③算出事件A的概率,即 。
可见,在运用公式计算时,关键在于求出m、n,在求n时,应注意这n种结果必须是等可能的,在这一点上比较容易出错。例如,先后抛掷两枚均匀的硬币,共出现(正、正),(正、反),(反、正),(反、反)这四种等可能的结果。如果认为只有“两个正面”,“两个反面”,“一正一反”这三种结果,那么显然这三种结果不是等可能的。 从集合的角度看,事件A的概率是基本事件空间Ω的子集A的元素个数Card(A)与集合Ω的元素个数Card(Ω)的比值。 即:
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