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探索高中概率论中随机事件的关系

发布时间: 2022-03-04 08:36:16 浏览:

在高中概率论中,独立事件、对立事件、互斥事件是一些最基本的事件,很好地掌握它们能够为我们进一步学习概率相关知识做很好的铺垫.为避免在以后的学习中产生混淆,下文就对相互独立事件、互斥事件、对立事件关系进行详细概述.

一、随机事件的相互独立

1.两个事件的相互独立:对任意的两个事件A,B,若P(AB)=P(A)P(B),则事件A与B相互独立.

2.n个事件的相互独立:一般地,对于事件A,A,…,A,若有

P(AA)=P(A)P(A)

P(AAA)=P(A)P(A)P(A)

P(AA…A)=P(A)P(A)…P(A)

其中1≤i<j<k<…≤n,则称A,A,…,A相互独立.

3.两两独立但不相互独立.

例⒈设样本空间{ω,ω,ω,ω}含有等可能的四个基本事件,又A={ω,ω},B={ω,ω},C={ω,ω},显然有P(A)=P(B)=P(C)=,并且P(AB)=P(A)×P(B),P(BC)=P(B)×P(C),P(CA)=P(A)×P(C)但ABC={1},所以P(ABC)=≠P(A)×P(B)×P(C).

二、互斥事件

1.两个事件的互斥:如果A与B不能同时发生,也就是说AB是一个不可能事件,即AB=?准,则P(A∪B)=P(A)+P(B).

2.n个事件互斥:事件A,A,…,A互不相容是指它们中任意两个事件都互斥,即:AA=?准,i≠j,i、j=1,2,…,n,

则P(A+A+…+A)=P(A)+P(A)+…+P(A).

三、对立事件

1.两个事件的对立:设A是一个事件,令=Ω-A,称是A的对立事件.

2.对立不适用于多个事件.

四、互斥事件与对立事件的区别

1.互斥的概念适用于两个或多个事件,对立的概念适用于两个事件.

2.从集合角度看,事件A,B互斥,就是它们相应集合的交集是空集,A不包含B,B也不包含A,空集与任何集合都不互斥;几个事件彼此互斥,是指由各个事件所含的结果组成的集合是彼此交集是空集,事件A,B对立,就是事件A包含的结果的集合是其对立B包含的结果的补集.

3.两个事件互斥只表明这两个事件不能同时发生,即至多只能发生其中一个,但可以都不发生;而两事件对立则表示它们有且仅有一个发生.

4.两事件对立是两事件互斥的充分必要条件,两事件对立,必定互斥,但互斥未必对立.

例:掷一颗骰子,其样本空间为Ω={1,2,3,4,5,6},若令A为出现1点之事件:A={1},B为出现5点之事件:B={5},这两个事件A与B是互斥事件,但却不是对立的,因为{1}+{2}≠Ω,相应事件C={2,3,4,5,6}是事件A的对立事件,A+C={1}+{2,3,4,5,6}=Ω,AC=?准.

五、相互独立事件与互斥事件的区别

1.互斥是在同一事件下,相互独立是在不同事件下.

2.单纯在概率的基础上,只要P(AB)=P(A)P(B),就是独立.互斥指两个事件不可能同时发生,即:AB=?准,则P(A∪B)=P(A)+P(B).

3.在使用加法公式P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(AB)时,若A,B互斥,P(A∪B)=P(A)+P(B);若A,B相互独立,P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(A)P(B).

4.一般情况下,相互独立与互斥不能同时存在,若A,B中有一个概率为零,则A与B相互独立和互斥可同时存在.

5.互斥未必相互独立.

例:52张扑克牌平均分给甲、乙、丙、丁四个人,A表示甲得3张K,B表示乙得2张K;则A与B互斥但不相互独立.

解:当P(A)>0,P(B)>0时,若A,B互斥,则A∩B=?准,从而P(AB)=0,但P(A)P(B)>0,因而等式P(AB)=P(A)P(B)不成立,即互斥未必相互独立.

6.相互独立未必互斥.

例:盒子里装有m只白球,k只黑球,做有放回的摸球试验,A表示“第一次摸到黑球”,B表示“第二次摸到白球”;则A和B是相互独立但不是互斥的.

解:若A,B独立,则P(AB)=P(A)P(B)>0,从而A,B不互斥(否则,P(AB)=0,导致矛盾).

7.两事件A,B相互独立是指事件A出现的概率与事件B是否出现没有关系,并不是说A,B间没有关系.相反若A,B独立,则常有AB≠?准,即A与B不互斥.A,B互斥是指A的出现必导致B的不出现,并没有说出现A的概率与B是否出现有关系.

例:甲投篮命中率为0.8,乙投篮命中率为0.7,每人投3次,两人恰好都命中2次的概率是多少?

同学这样解答:设“甲恰好投中两次”为事件A,“乙恰好投中两次”为事件B,则两人都恰好投中两次为事件A+B,

P(A+B)=P(A)+P(B)=C0.8×0.2+C0.7×0.3=0.825.

错误的原因:把相互独立同时发生的事件当成互斥事件来考虑,将两人都恰好投中2次理解为“甲恰好投中两次”与“乙恰好投中两次”的和.

正确的解答:本题为“相互独立事件同时发生的概率”,设“甲恰好投中两次”为事件A,“乙恰好投中两次”为事件B,且A,B相互独立,则两人都恰好投中两次为事件AB,于是

P(AB)=P(A)P(B)=C0.8×0.2×C0.7×0.3≈0.169.

事件A(或B)是否发生对事件B(或A)发生的概率没有影响,则A、B叫做相互独立事件,它们同时发生的事件为AB.用概率的乘法公式P(AB)=P(A)P(B)计算.

注:“本文中所涉及到的图表、公式、注解等请以PDF格式阅读

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