一,独立随机试验是两个随机试验,与设 21 EE
的各个结果相互独立,的各个结果与如果 21 EE
.是相互独立的随机试验与则称 21 EE
§ 5 n重贝努里概型二,n次相互独立试验立的随机试验.
为相互独,,,相互独立,则称的各个结果,,,如果随机试验
n
n
EEE
EEE
21
21
§ 5 n重贝努里概型返回主目录三,n次相互独立试验的例子
掷 n次硬币,可看作是 n次独立试验;
某射手对同一目标射击 n次,可看作是 n次独立试验;
观察 n个元件的使用寿命,可看作是 n次独立试验.
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§ 5 n重贝努里概型例 1
三门火炮向同一目标射击,设三门火炮击中目标的概率分别为 0.3,0.6,0.8.若有一门火炮击中目标,目标被摧毁的概率为 0.2;若两门火炮击中目标,目标被摧毁的概率为 0.6;若三门火炮击中目标,目标被摧毁的概率为 0.9.试求目标被摧毁的概率.
解:设,B ={ 目标被摧毁 }
321,,门火炮击中目标有 iiA i
321,,门火炮击中目标第 iiC i
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§ 5 n重贝努里概型由全概率公式,得
n
i
ii ABPAPBP
1而
3213213211 CCCPCCCPCCCPAP
321321321 CPCPCPCPCPCPCPCPCP
8.04.07.02.06.07.02.04.03.0
332.0?
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§ 5 n重贝努里概型
3213213212 CCCPCCCPCCCPAP
321321321 CPCPCPCPCPCPCPCPCP
8.06.07.08.04.03.02.06.03.0
468.0?
3213 CCCPAP321 CPCPCP?
8.06.03.0 144.0?
所以
9.01 4 4.06.04 6 8.02.03 3 2.0BP
4 7 6 8.0?
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§ 5 n重贝努里概型四,Bernoulli 试验如果随机试验 E 只有两个结果,则称 E为 Bernoulli试验.
与“失败”.
,分别称为“成功”与结果记作一般地,我们将这两个 AA
Bernoulli 试验的例子掷一枚硬币,只有“出现正面”与“出现反面”两种结果,
因此“掷一枚硬币”可看作是一次 Bernoulli试验.
掷一颗骰子,有六种结果.但如果我们只关心“出现六点”与“不出现六点”这两种情况,故“掷一颗骰子”也可以看作是 Bernoulli试验,返回主目录
§ 5 n重贝努里概型
对同一目标进行一次射击,若只考虑“击中目标”
与“未击中目标”两种情况,则“同一目标进行一次射击”是 Bernoulli试验.
在某一时间间隔内观察通过某路口的汽车数,若只考虑“至少通过 100辆车”与“至多通过 99辆车”
这两种情况,这也是 Bernoulli试验.
Bernoulli 试验的例子返回主目录
§ 5 n重贝努里概型
n重 Bernoulli 试验
若独立重复地进行 n次 Bernoulli试验,这里“重复”
是指每次试验中事件 A 发生的概率(即每次试验中
“成功”的概率)不变,则称该试验为 n 重
Bernoulli 试验.
n重 Bernoulli 试验的例子
掷 n次硬币,可看作是一 n 重 Bernoulli试验.
掷 n 颗骰子,如果我们对每颗骰子只关心“出现六点”与“不出现六点”这两种情况,故“掷 n 颗骰子”也可以看作是一 n 重 Bernoulli试验.
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§ 5 n重贝努里概型
对同一目标进行 n次射击,若每次射击只考虑
“击中目标”与“未击中目标”两种情况,则
“同一目标进行 n次射击”是一 n重 Bernoulli试验.
在某一时间间隔内观察通过某路口的汽车数,若只考虑“至少通过 100辆车”与“至多通过 99辆车”这两种情况,这是一次 Bernoulli试验.若独立重复地做该试验 n 次,则它是一 n重 Bernoulli
试验.
n重 Bernoulli 试验的例子返回主目录
§ 5 n重贝努里概型
n重 Bernoulli 试验中的样本点
n重 Bernoulli 试验中的每一个样本点可记作
n,,,21?
发生.或者次试验中,,表示在第或者取其中每一个
A
iAAi?
个.这样的样本点共有 n2
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§ 5 n重贝努里概型例 2
将一枚硬币掷 5 次,可看作是一 5重 Bernoulli试验
次抛掷全出现正面;表示 5,,,,AAAAA
出现正面:令?A
次出现反面;后
,次抛掷前两次出现正面表示
3
5,,,,AAAAA
次出现反面.、正面,第次出现、、次抛掷中第表示
53
4215,,,,AAAAA
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§ 5 n重贝努里概型
n重 Bernoulli 试验中基本事件的概率
n,,,21?
是一个样本点.
事件,则由独立性,得基本取个,其余取个假设在此样本点中,有
A
knAk ii
,,qpAPpAP 1
n,,,21?
,:的概率为 knknknk qpPqp,,,21?
设在 n重 Bernoulli 试验中,
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§ 5 n重贝努里概型例 3
将一枚硬币掷 5 次,可看作是一 5重 Bernoulli试验
;则,5,,,,pAAAAAP?
出现正面:令?A
;32,,,,qpAAAAAP?
;23,,,,qpAAAAAP?
qAPpAP,:且
,23,,,,qpAAAAAP?
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§ 5 n重贝努里概型
n重 Bernoulli 试验中恰好成功 k次的概率设在 n重 Bernoulli 试验中,
qpAPpAP 1,
现考虑事件
次恰好发生试验中事件重,kAB e r n o u l l inB kn?
,现求概率,knBP
种.,这种指定的方法共有失败现次出,其余成功次出现次试验中,指定在
k
nCA
knAkn?
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§ 5 n重贝努里概型
n重 Bernoulli 试验中恰好成功 k次的概率而对于每一种指定好的方法,由前面的讨论可知样本点
.因此,的概率都为 knk qp?
n,,,21?
,取个,其余取个在此样本点中,有 AknAk ii
pqqpCBP knkknkn 1,
nk,,,,?210?
返回主目录
§ 5 n重贝努里概型注 意由二项式定理,我们有
n
k
knkk
n
n
k
kn qpCBP
00
,
nqp
1?
返回主目录
§ 5 n重贝努里概型例 4
设在 N件产品中有 M件次品,每次从中任意取出一件,有放回地取 n次.试求取出的 n件产品中恰有 k
件次品的概率.
解:
B={ 取出的 n件产品中恰有 k件次品 }
每取一次只有两种结果:
,取出次品?A
因此每取一次产品可看作是一次 Bernoulli试验
,取出正品?A
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§ 5 n重贝努里概型例 4(续)
并且,
,NMAP NMAP 1
因此,有放回地取 n 件产品可看作是一个 n 重
Bernoulli试验.由前面的讨论,可知
knk
k
n N
M
N
MCBP
1
返回主目录
§ 5 n重贝努里概型例 5
一大批产品的次品率为 0.05,现从中取出 10
件.试求下列事件的概率:
B={ 取出的 10件产品中恰有 4件次品 }
C={ 取出的 10件产品中至少有 2件次品 }
D={ 取出的 10件产品中没有次品 }
解:
取 10件产品可看作是一 10重 Bernoulli试验.
取出一件产品为次品?A
05.0?AP则 返回主目录
§ 5 n重贝努里概型例 5(续)
所以,
4104410 95.005.0 CBP 4106 4 8.9
CPCP 1
91110100010 95.005.095.005.01 CC
0 8 6 1 4.0?
1095.0?DP 5 9 8 7.0?
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§ 5 n重贝努里概型例 6
对同一目标进行射击,设每次射击的命中率均为 0.23,问至少需进行多少次射击,才能使至少命中一次目标的概率不少于 0.95?
解:
设需进行 n次射击,才能使至少命中一次目标的概率不少于 0.95.
B={ n次射击至少命中一次目标 }
进行 n次射击,可看成是一 n重 Bernoulli试验.
命中目标令,?A 23.0?AP则,
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§ 5 n重贝努里概型例 6(续)
则有
BPBP 1 n77.01
由题意,得 95.077.01 nBP
所以,有 05.077.0?n
取对数,得 05.0ln77.0ln?n
所以,有
77.0ln
05.0ln?n 46.11?
即至少需进行 12次射击,才能使至少命中一次目标的概率不少于 0.95.
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§ 5 n重贝努里概型例 7
某病的自然痊愈率为 0.25,某医生为检验某种新药是否有效,他事先制定了一个决策规则:把这药给
10 个病人服用,如果这 10 病人中至少有 4 个人痊愈,则认为新药有效;反之,则认为新药无效.求:
⑴ 新药有效,并且把痊愈率提高到 0.35,但通过试验却被否定的概率.
⑵新药完全无效,但通过试验却被判为有效的概率.
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§ 5 n重贝努里概型例 7(续)
解:
给 10个病人服药可看作是一 10重 Bernoulli试验.
某病人痊愈令,?A 35.0?AP
⑴ 若新药有效,则此时若否定新药,只有在试验中不到 4人痊愈.因此
3
0
10
10 65.035.0
i
iiiCP 否定新药
5 1 3 8.0? 返回主目录
§ 5 n重贝努里概型例 7(续)
⑵ 由于新药无效,则 25.0?AP
此时若肯定新药,只有在试验中至少有 4人痊愈.因此
10
4
10
10 75.025.0
i
iiiCP 肯定新药
3
0
10
10 75.025.01
i
iiiC
2241.0?
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§ 5 n重贝努里概型说 明
在例 7 的第一问中,该医生把有用的药给否定了,这种错误在统计学中称为第 Ⅰ 类错误(弃真错误),犯这类错误的概率称为 Ⅰ 类风险;
在例 7 的第二问中,该医生把无用的药给肯定了,这种错误在统计学中称为第 Ⅱ 类错误(取伪错误),犯这类错误的概率称为 Ⅱ 类风险;
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§ 5 n重贝努里概型
1 阐述了随机试验的特征以及随机事件之间的关系及运算。
2 给出了随机事件的频率及概率的含义和基本性质。
3 给出了条件概率的定义及乘法公式、全概率公式和贝叶斯公式。
4 给出了随机事件独立性的概念,会利用事件独立性进行概率计算。
6 引进贝努里概型及 n重贝努里试验的概念,要会计算与之相关事件的概率。
第一章 小 结返回主目录作业,.35,33,31,29,25,20,17,13,12,10,7,6,4,2,1
313029 PPP
的各个结果相互独立,的各个结果与如果 21 EE
.是相互独立的随机试验与则称 21 EE
§ 5 n重贝努里概型二,n次相互独立试验立的随机试验.
为相互独,,,相互独立,则称的各个结果,,,如果随机试验
n
n
EEE
EEE
21
21
§ 5 n重贝努里概型返回主目录三,n次相互独立试验的例子
掷 n次硬币,可看作是 n次独立试验;
某射手对同一目标射击 n次,可看作是 n次独立试验;
观察 n个元件的使用寿命,可看作是 n次独立试验.
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§ 5 n重贝努里概型例 1
三门火炮向同一目标射击,设三门火炮击中目标的概率分别为 0.3,0.6,0.8.若有一门火炮击中目标,目标被摧毁的概率为 0.2;若两门火炮击中目标,目标被摧毁的概率为 0.6;若三门火炮击中目标,目标被摧毁的概率为 0.9.试求目标被摧毁的概率.
解:设,B ={ 目标被摧毁 }
321,,门火炮击中目标有 iiA i
321,,门火炮击中目标第 iiC i
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§ 5 n重贝努里概型由全概率公式,得
n
i
ii ABPAPBP
1而
3213213211 CCCPCCCPCCCPAP
321321321 CPCPCPCPCPCPCPCPCP
8.04.07.02.06.07.02.04.03.0
332.0?
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§ 5 n重贝努里概型
3213213212 CCCPCCCPCCCPAP
321321321 CPCPCPCPCPCPCPCPCP
8.06.07.08.04.03.02.06.03.0
468.0?
3213 CCCPAP321 CPCPCP?
8.06.03.0 144.0?
所以
9.01 4 4.06.04 6 8.02.03 3 2.0BP
4 7 6 8.0?
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§ 5 n重贝努里概型四,Bernoulli 试验如果随机试验 E 只有两个结果,则称 E为 Bernoulli试验.
与“失败”.
,分别称为“成功”与结果记作一般地,我们将这两个 AA
Bernoulli 试验的例子掷一枚硬币,只有“出现正面”与“出现反面”两种结果,
因此“掷一枚硬币”可看作是一次 Bernoulli试验.
掷一颗骰子,有六种结果.但如果我们只关心“出现六点”与“不出现六点”这两种情况,故“掷一颗骰子”也可以看作是 Bernoulli试验,返回主目录
§ 5 n重贝努里概型
对同一目标进行一次射击,若只考虑“击中目标”
与“未击中目标”两种情况,则“同一目标进行一次射击”是 Bernoulli试验.
在某一时间间隔内观察通过某路口的汽车数,若只考虑“至少通过 100辆车”与“至多通过 99辆车”
这两种情况,这也是 Bernoulli试验.
Bernoulli 试验的例子返回主目录
§ 5 n重贝努里概型
n重 Bernoulli 试验
若独立重复地进行 n次 Bernoulli试验,这里“重复”
是指每次试验中事件 A 发生的概率(即每次试验中
“成功”的概率)不变,则称该试验为 n 重
Bernoulli 试验.
n重 Bernoulli 试验的例子
掷 n次硬币,可看作是一 n 重 Bernoulli试验.
掷 n 颗骰子,如果我们对每颗骰子只关心“出现六点”与“不出现六点”这两种情况,故“掷 n 颗骰子”也可以看作是一 n 重 Bernoulli试验.
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§ 5 n重贝努里概型
对同一目标进行 n次射击,若每次射击只考虑
“击中目标”与“未击中目标”两种情况,则
“同一目标进行 n次射击”是一 n重 Bernoulli试验.
在某一时间间隔内观察通过某路口的汽车数,若只考虑“至少通过 100辆车”与“至多通过 99辆车”这两种情况,这是一次 Bernoulli试验.若独立重复地做该试验 n 次,则它是一 n重 Bernoulli
试验.
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§ 5 n重贝努里概型
n重 Bernoulli 试验中的样本点
n重 Bernoulli 试验中的每一个样本点可记作
n,,,21?
发生.或者次试验中,,表示在第或者取其中每一个
A
iAAi?
个.这样的样本点共有 n2
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§ 5 n重贝努里概型例 2
将一枚硬币掷 5 次,可看作是一 5重 Bernoulli试验
次抛掷全出现正面;表示 5,,,,AAAAA
出现正面:令?A
次出现反面;后
,次抛掷前两次出现正面表示
3
5,,,,AAAAA
次出现反面.、正面,第次出现、、次抛掷中第表示
53
4215,,,,AAAAA
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§ 5 n重贝努里概型
n重 Bernoulli 试验中基本事件的概率
n,,,21?
是一个样本点.
事件,则由独立性,得基本取个,其余取个假设在此样本点中,有
A
knAk ii
,,qpAPpAP 1
n,,,21?
,:的概率为 knknknk qpPqp,,,21?
设在 n重 Bernoulli 试验中,
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§ 5 n重贝努里概型例 3
将一枚硬币掷 5 次,可看作是一 5重 Bernoulli试验
;则,5,,,,pAAAAAP?
出现正面:令?A
;32,,,,qpAAAAAP?
;23,,,,qpAAAAAP?
qAPpAP,:且
,23,,,,qpAAAAAP?
返回主目录
§ 5 n重贝努里概型
n重 Bernoulli 试验中恰好成功 k次的概率设在 n重 Bernoulli 试验中,
qpAPpAP 1,
现考虑事件
次恰好发生试验中事件重,kAB e r n o u l l inB kn?
,现求概率,knBP
种.,这种指定的方法共有失败现次出,其余成功次出现次试验中,指定在
k
nCA
knAkn?
返回主目录
§ 5 n重贝努里概型
n重 Bernoulli 试验中恰好成功 k次的概率而对于每一种指定好的方法,由前面的讨论可知样本点
.因此,的概率都为 knk qp?
n,,,21?
,取个,其余取个在此样本点中,有 AknAk ii
pqqpCBP knkknkn 1,
nk,,,,?210?
返回主目录
§ 5 n重贝努里概型注 意由二项式定理,我们有
n
k
knkk
n
n
k
kn qpCBP
00
,
nqp
1?
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§ 5 n重贝努里概型例 4
设在 N件产品中有 M件次品,每次从中任意取出一件,有放回地取 n次.试求取出的 n件产品中恰有 k
件次品的概率.
解:
B={ 取出的 n件产品中恰有 k件次品 }
每取一次只有两种结果:
,取出次品?A
因此每取一次产品可看作是一次 Bernoulli试验
,取出正品?A
返回主目录
§ 5 n重贝努里概型例 4(续)
并且,
,NMAP NMAP 1
因此,有放回地取 n 件产品可看作是一个 n 重
Bernoulli试验.由前面的讨论,可知
knk
k
n N
M
N
MCBP
1
返回主目录
§ 5 n重贝努里概型例 5
一大批产品的次品率为 0.05,现从中取出 10
件.试求下列事件的概率:
B={ 取出的 10件产品中恰有 4件次品 }
C={ 取出的 10件产品中至少有 2件次品 }
D={ 取出的 10件产品中没有次品 }
解:
取 10件产品可看作是一 10重 Bernoulli试验.
取出一件产品为次品?A
05.0?AP则 返回主目录
§ 5 n重贝努里概型例 5(续)
所以,
4104410 95.005.0 CBP 4106 4 8.9
CPCP 1
91110100010 95.005.095.005.01 CC
0 8 6 1 4.0?
1095.0?DP 5 9 8 7.0?
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§ 5 n重贝努里概型例 6
对同一目标进行射击,设每次射击的命中率均为 0.23,问至少需进行多少次射击,才能使至少命中一次目标的概率不少于 0.95?
解:
设需进行 n次射击,才能使至少命中一次目标的概率不少于 0.95.
B={ n次射击至少命中一次目标 }
进行 n次射击,可看成是一 n重 Bernoulli试验.
命中目标令,?A 23.0?AP则,
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§ 5 n重贝努里概型例 6(续)
则有
BPBP 1 n77.01
由题意,得 95.077.01 nBP
所以,有 05.077.0?n
取对数,得 05.0ln77.0ln?n
所以,有
77.0ln
05.0ln?n 46.11?
即至少需进行 12次射击,才能使至少命中一次目标的概率不少于 0.95.
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§ 5 n重贝努里概型例 7
某病的自然痊愈率为 0.25,某医生为检验某种新药是否有效,他事先制定了一个决策规则:把这药给
10 个病人服用,如果这 10 病人中至少有 4 个人痊愈,则认为新药有效;反之,则认为新药无效.求:
⑴ 新药有效,并且把痊愈率提高到 0.35,但通过试验却被否定的概率.
⑵新药完全无效,但通过试验却被判为有效的概率.
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§ 5 n重贝努里概型例 7(续)
解:
给 10个病人服药可看作是一 10重 Bernoulli试验.
某病人痊愈令,?A 35.0?AP
⑴ 若新药有效,则此时若否定新药,只有在试验中不到 4人痊愈.因此
3
0
10
10 65.035.0
i
iiiCP 否定新药
5 1 3 8.0? 返回主目录
§ 5 n重贝努里概型例 7(续)
⑵ 由于新药无效,则 25.0?AP
此时若肯定新药,只有在试验中至少有 4人痊愈.因此
10
4
10
10 75.025.0
i
iiiCP 肯定新药
3
0
10
10 75.025.01
i
iiiC
2241.0?
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§ 5 n重贝努里概型说 明
在例 7 的第一问中,该医生把有用的药给否定了,这种错误在统计学中称为第 Ⅰ 类错误(弃真错误),犯这类错误的概率称为 Ⅰ 类风险;
在例 7 的第二问中,该医生把无用的药给肯定了,这种错误在统计学中称为第 Ⅱ 类错误(取伪错误),犯这类错误的概率称为 Ⅱ 类风险;
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§ 5 n重贝努里概型
1 阐述了随机试验的特征以及随机事件之间的关系及运算。
2 给出了随机事件的频率及概率的含义和基本性质。
3 给出了条件概率的定义及乘法公式、全概率公式和贝叶斯公式。
4 给出了随机事件独立性的概念,会利用事件独立性进行概率计算。
6 引进贝努里概型及 n重贝努里试验的概念,要会计算与之相关事件的概率。
第一章 小 结返回主目录作业,.35,33,31,29,25,20,17,13,12,10,7,6,4,2,1
313029 PPP