概率论起源于博弈问题.早在 15-16世纪意大
利数学家就开始讨论, 两人赌博提前结束的赌金分
配, 等概率问题,1654年,数学家费马( Fermat,
1601-1665)和帕斯卡( Pascal,1623-1662)在书
信交往中利用组合方法给出了赌金分配的解答.
背 景
1657年,荷兰数学家惠更斯( C.Huygens,
1629-1695)发表的, 论赌博中的计算, 是最早的
概率论文章,1713年,发表了雅科布,伯努利
( Jacob.Bernoulli,1654-1705)的遗著, 推测术,
( Ars Conjectandi),它奠定了概率论的理论基
础.后人在此基础上形成了完善的, 概率论, 公理
化体系,从而成为一门独立的数学分支.
7.1 随机事件及概率
7.1.1 随机试验
7.1.2 随机事件
7.1.3 事件的关系与运算
一、案例
在日常生活中,经常遇到下面的情况.某人在外
出考虑是否携带雨伞时,往往通过观察天气,分
析下雨的可能性有多大或从天气预报中了解天气
变化情况.中央电视台在播报天气预报时,采用
晴转阴或多云降雨的可能性为 80%这样的报道.
案例 1[观察天气 ]
抛一枚硬币是否出现“徽面”(以下称徽面为正
面,
掷一粒骰子,是否出现,0”点.
案例 2 [抛硬币 ]
数字面为反面).
案例 3 [掷骰子 ]
甲、乙两人进行乒乓球比赛,裁判用抛掷
案例 4 [比赛场地选择 ]
硬币的办法决定场地或发球权的选择,请问
这样公平吗?
7.1.1 随机试验
一、案例
二、概念和公式的引出
三、进一步的练习
一,案例
在常压下,水加热到 100oC,必定会沸腾;煤碳燃
烧产生二氧化碳.这些都是物理或化学实验,其
结果只有一个并且是确定的.
掷一枚骰子,观察出现的点数;某人从一盒灯泡
中取出一个,观察是否发亮.
案例 1 [物理、化学实验 ]
案例 2 [掷骰子、取灯泡 ]
二,概念和公式的引出
随机试验
试验的结果不止一个,试验前并不知道哪一种
结果会发生,我们把这类试验称为 随机试验,
随机试验在日常生活中,随处可见,例如:
( 1) 抛一枚硬币三次, 记录出现正面的次数;
( 2) 记录某寻呼台在一分钟内接到的呼叫次数;
( 3) 甲, 乙两人进行 5局乒乓球比赛, 记录甲胜
的局数;
( 4)观察今天的天气,预测明天的天气的情况.
三、进一步练习
练习 [日常生活问题 ]
7.1.2 随机事件
一、案例
二、概念和公式的引出
三、进一步的练习
一、案例 [试验的结果 ]
观察以下试验结果:
( 1) 抛出一物体, 下落;
( 2) 向某一目标射击, 击中目标;
( 3) 抛一枚硬币, 出现正面;
( 4) 李军今年高考, 被北京大学录取;
( 5)掷一枚骰子,出现,7”点.
( 1)是必然要发生的事件;( 2)、( 3)、( 4)
是可能发生,也可能不发生的事件;( 5)是不可能
发生的事件.
二,概念和公式的引出
随机事件 随机试验的结果称为 随机事件,
在某次试验中,必然要发生的事件称为 必然事件,
用 ? 表示;可能发生,也可能不发生的事件,
称为 随机事件,常用大写字母 A,B,C等表示;
不可能发生的事件,称为 不可能事件,用 ?
表示。
随机试验的每一可能结果,称为一个 基本事
件,基本事件是不能再分解的事件,由基本事件
组成的事件称为 复合事件,一个随机试验的基本
事件全体组成的集合,称为 基本空间,
掷一枚骰子的试验结果有 6种,即出现 1,2,3、
“出现 i点, ( i=1,2,3,4,5,6)是随机事件;, 出现小
于 3点,, 即出现 1点或 2点, 也是随机事件, 但
,出现小于 3点, 这一事件由, 出现 1点, 和, 出
现 2点, 组成, 是一个复合事件,
三、进一步练习
练习 1[掷骰子 ]
4,5,6点.
在掷一枚骰子试验中, 若用 ei表示, 出现 i点,
i=1,2,3,4,5,6,则
},,,,,{ 654321 eeeeee??
为一个基本空间.
练习 2[抛硬币 ]
在抛一枚硬币的试验中,a0表示“出现正面”,
},{ 10 aa??
为一个基本空间.
a1表示“出现反面”,则
7.1.3 事件的关系与运算
一、案例
二、概念和公式的引出
三、进一步练习
一、案例
(一)事件的包含与相等
在一次射击中,事件 A表示“命中 8环”,事件 B表示
“命中至少 5环”,显然,事件 A发生时,B一定发
生.
在掷一枚骰子试验中,表示“出现奇数点”,表
示“出现 1,3,5点”,显然,事件发生时,事件
一定发生,同时,事件发生时,事件也一定发
生.
案例 1 [射击 ]
案例 2 [掷骰子 ]
如果事件 A发生必然导致事件 B发生,则称
ABBA ?? 或
二,概念和公式的引出
包含关系
事件 B包含事件 A,记作
事件相等
如果事件 ABBA ?? 同时,则称 事件 A与
A= B事件 B相等,记作
在军训打靶时,“命中环数不小于 7环”与“命中
环数为 7,8,9,10环”是相等事件.
三、进一步练习
练习 [打靶 ]
一、案例
(二)事件的和(并)
案例 [射击 ]
甲、乙二人同时向同一目标射击,如果 A表示“甲
击中目标”,B表示“乙击中目标”,C表示“击
中目标”.那么 C发生,就相当于 A与事件 B中至少
有一个发生.
如果事件 A与事件 B至少有一个发生,该事件
BA?
二,概念和公式的引出
事件的和(并)
如图( b)所示.
称为 事件 A与 B的和 ( 并 ),记作
袋中装有 10个同规格的球,将它们分别标上 1至 10
之间的号码,从袋中任取一球,记
三、进一步练习
练习 [摸球 ]
A表示“取到号码在 2至 5之间的球”,即 }5,4,3,2{?A
B表示“取到号码在 3至 7之间的球”,即 }7,6,5,4,3{?B
则 }7,6,5,4,3,2{?? BA
一、案例 [摸球 ]
(三)事件的积(交)
在上面摸球练习中,如果 C表示“取到号码在 3至 5
之间的球”,那么 C发生就相当于 A与 B同时发生.
如果事件 A与事件 B同时发生,该事件称为 事件
二,概念和公式的引出
事件的积(交)
如图( c)所示.
BA? )A与事件 B的积 ( 交 ),记作 AB(或
设 A表示“掷一枚骰子出现 1,3,4点”,B表
示“掷一枚骰子出现 2,3,4,5点”,则 AB表
示“出现 3,4点”.
三、进一步练习
练习 [掷骰子 ]
一、案例 [掷骰子 ]
(四)事件的互斥(互不相容)
掷一枚骰子一次,如果 A表示“出现 1,2点”,
B表示“出现 3,4点”,那么 A与 B不可能同时发生.
如果事件 A与事件 B不能同时发生,那么称 事件 A
???? BAAB ?或
二,概念和公式的引出
事件互斥(互不相容)
如图( d)所示.
与事件 B互斥 (或 互不相容 ),记作
一、案例 [抛硬币 ]
(五)事件的对立(互逆)
抛一枚硬币一次,如果 A表示“出现正面”,B表示
“出现反面”,那么 A与 B不可能同时发生,但其中必
有一个发生.
在一次试验中,如果事件 A与事件 B不能同时发生,
二,概念和公式的引出
事件的对立(互逆)
如图( e)所示.
称 事件 A与事件 B对立 (或 互逆 ),记作
BABA ?? 或
也称 A 是 A的 逆事件,
???? BAAB ?且但其中必有一个发生,即
事件的关系如下图所示
( e)( d)
( a) ( b) ( c)
由事件的关系与运算定义,有下列运算规律:
1,交换律
2,结合律
3,分配律
BAABABBA ????,
CBACBA ????? )()(
CABBCA )()( ?
)()()( ACABCBA ???
))(()( CABABCA ????
4,吸收律
5,德,摩根律
若 BA ?,则
BBA ??,且 AAB ?
,A B A B A B A B? ? ? ?
设 Ak表示“第 k次取到合格品” ( k= 1,2,3)试
用符号表示下列事件:
三、进一步练习
练习 1 [产品检验 ]
( 1) 三次都取到合格品;
( 2) 三次中至少有一次取到合格品;
( 3) 三次中恰有两次取到合格品;
( 4)解释
323121 AAAAAA ??
表示什么事件?
解 ( 1)三次都取到合格品:
( 3) 三次中恰有两次取到合格品;
321 AAA
( 2)三次中至少有一次取到合格品:
321 AAA ??
321321321 AAAAAAAAA ??
( 4)表示三次中最多有一次取到合格品
313221 AAAAAA ??
设 Ak表示“第 k个元件损坏”( k=1,2,3),如下图所
示.请用符号表示电路断路和畅通.
练习 2 [电路分析 ]
解 电路断路 可表示为,
321 AAA ??
电路畅通 可表示为,
321 AAA
7.1.4 随机事件的概率
一、案例
二、概念和公式的引出
一、案例 [抛硬币 ]
连续抛一枚硬币次,记录出现正面的次数.下表
试验者 抛掷次数 (m) 正面向上的次 数 (n) 正面出现频 率 (m/n)
D.Moivre 2048 1061 0.5180
L.Buffon 4040 2048 0.5069
K.person 12000 6019 0.5016
K.person 24000 12012 0.5005
Wiener 30000 14994 0.4998
列出了历史上一些科学家试验的结果.
二,概念和公式的引出
频率 在 n次试验中,若事件 A发生的次数为 m,则称
n
mAAf
n 试验的总次数
发生的次数事件?)(
为事件 A在 n次试验中发生的 频率, m称为事件
A在 n次试验中的 频数,
概率 随机事件 A发生的可能性大小,称为事件 A的
在相同条件下,重复进行 n次试验,如果随着试验
概率的统计定义
概率,记作 P(A).
次数 n的增大,事件 A发生的频率逐渐稳定于某个
确定的常数 p,则称 该常数 p为事件 A发生的概率,
即 P(A)=p.
7.1.5 古典概型
一、案例
二、概念和公式的引出
三、进一步练习
一、案例
抛一枚硬币,出现的结果有两种,即“出现正
面”和“出现反面”,由概率的统计意义可知
出现正、反面的概率均为 0.5.
案例 2 [抽奖券 ]
外观完全一致的 10张奖券,其中一等奖品的奖
券 1张,二等奖品的奖券 2张,三等奖品的奖卷 3
张.现从中任抽一张,抽到一等奖奖券的概率
为多少呢?
案例 1 [抛硬币 ]
案例 1,2有两个共同特点:( 1)每次试验的可能
结果是有限个;( 2)每个试验结果的出现是等
可能的.
二,概念和公式的引出
概率的古典定义
在古典概型中,如果一个随机试验的基本空间 ?
包含有 n个基本事件,事件 A包含的基本事件个数为 m,
那么事件 A发生的概率为
n
mAAP =
件个数基本空间包含的基本事
包含的基本事件个数事件?)(
从概率统计定义和古典定义,可以得到概率的
性质 1 事件 A的概率满足 1)(0 ?? AP
性质 2 必然事件 ? 和不可能事件 ? 的概率分别为
0)(,1)( ???? PP
如下性质:
一个盒中装有号码为 1,2,3的三个白球,号码为 1、
2的两个红球,现从盒中任取一球,( 1)写出所有
的基本事件,并求出基本事件总数;( 2)求“取
的是红球”的概率.
三、进一步练习
练习 1 [取球 ]
解 ( 1)设 Ai表示“取到 i号白球”( i=1,2,3),Bi表
示“取到 i号红球”( i=1,2),则所有基本事件为
21321,,,,BBAAA
,基本空间
},,,,{ 21321 BBAAA??
基本事件总数 n=5.
(2)设 B表示“取的是红球”,事件 B={B1,B2},m=2,则
5
2)( ??
n
mAP
掷一枚骰子,求点数不大于 4的概率.
练习 2 [掷骰子 ]
解 设 ei表示“掷出 i点”( i=1,2,3,4,5,6),A表示
“点数
即 m=4.故
3
2
6
4)( ???
n
mAP
不大于 4”,则基本空间
},,,,,{ 654321 eeeeee??,
即基本事件总数 n=6;事件 },,,{
4321 eeeeA ?
,
利数学家就开始讨论, 两人赌博提前结束的赌金分
配, 等概率问题,1654年,数学家费马( Fermat,
1601-1665)和帕斯卡( Pascal,1623-1662)在书
信交往中利用组合方法给出了赌金分配的解答.
背 景
1657年,荷兰数学家惠更斯( C.Huygens,
1629-1695)发表的, 论赌博中的计算, 是最早的
概率论文章,1713年,发表了雅科布,伯努利
( Jacob.Bernoulli,1654-1705)的遗著, 推测术,
( Ars Conjectandi),它奠定了概率论的理论基
础.后人在此基础上形成了完善的, 概率论, 公理
化体系,从而成为一门独立的数学分支.
7.1 随机事件及概率
7.1.1 随机试验
7.1.2 随机事件
7.1.3 事件的关系与运算
一、案例
在日常生活中,经常遇到下面的情况.某人在外
出考虑是否携带雨伞时,往往通过观察天气,分
析下雨的可能性有多大或从天气预报中了解天气
变化情况.中央电视台在播报天气预报时,采用
晴转阴或多云降雨的可能性为 80%这样的报道.
案例 1[观察天气 ]
抛一枚硬币是否出现“徽面”(以下称徽面为正
面,
掷一粒骰子,是否出现,0”点.
案例 2 [抛硬币 ]
数字面为反面).
案例 3 [掷骰子 ]
甲、乙两人进行乒乓球比赛,裁判用抛掷
案例 4 [比赛场地选择 ]
硬币的办法决定场地或发球权的选择,请问
这样公平吗?
7.1.1 随机试验
一、案例
二、概念和公式的引出
三、进一步的练习
一,案例
在常压下,水加热到 100oC,必定会沸腾;煤碳燃
烧产生二氧化碳.这些都是物理或化学实验,其
结果只有一个并且是确定的.
掷一枚骰子,观察出现的点数;某人从一盒灯泡
中取出一个,观察是否发亮.
案例 1 [物理、化学实验 ]
案例 2 [掷骰子、取灯泡 ]
二,概念和公式的引出
随机试验
试验的结果不止一个,试验前并不知道哪一种
结果会发生,我们把这类试验称为 随机试验,
随机试验在日常生活中,随处可见,例如:
( 1) 抛一枚硬币三次, 记录出现正面的次数;
( 2) 记录某寻呼台在一分钟内接到的呼叫次数;
( 3) 甲, 乙两人进行 5局乒乓球比赛, 记录甲胜
的局数;
( 4)观察今天的天气,预测明天的天气的情况.
三、进一步练习
练习 [日常生活问题 ]
7.1.2 随机事件
一、案例
二、概念和公式的引出
三、进一步的练习
一、案例 [试验的结果 ]
观察以下试验结果:
( 1) 抛出一物体, 下落;
( 2) 向某一目标射击, 击中目标;
( 3) 抛一枚硬币, 出现正面;
( 4) 李军今年高考, 被北京大学录取;
( 5)掷一枚骰子,出现,7”点.
( 1)是必然要发生的事件;( 2)、( 3)、( 4)
是可能发生,也可能不发生的事件;( 5)是不可能
发生的事件.
二,概念和公式的引出
随机事件 随机试验的结果称为 随机事件,
在某次试验中,必然要发生的事件称为 必然事件,
用 ? 表示;可能发生,也可能不发生的事件,
称为 随机事件,常用大写字母 A,B,C等表示;
不可能发生的事件,称为 不可能事件,用 ?
表示。
随机试验的每一可能结果,称为一个 基本事
件,基本事件是不能再分解的事件,由基本事件
组成的事件称为 复合事件,一个随机试验的基本
事件全体组成的集合,称为 基本空间,
掷一枚骰子的试验结果有 6种,即出现 1,2,3、
“出现 i点, ( i=1,2,3,4,5,6)是随机事件;, 出现小
于 3点,, 即出现 1点或 2点, 也是随机事件, 但
,出现小于 3点, 这一事件由, 出现 1点, 和, 出
现 2点, 组成, 是一个复合事件,
三、进一步练习
练习 1[掷骰子 ]
4,5,6点.
在掷一枚骰子试验中, 若用 ei表示, 出现 i点,
i=1,2,3,4,5,6,则
},,,,,{ 654321 eeeeee??
为一个基本空间.
练习 2[抛硬币 ]
在抛一枚硬币的试验中,a0表示“出现正面”,
},{ 10 aa??
为一个基本空间.
a1表示“出现反面”,则
7.1.3 事件的关系与运算
一、案例
二、概念和公式的引出
三、进一步练习
一、案例
(一)事件的包含与相等
在一次射击中,事件 A表示“命中 8环”,事件 B表示
“命中至少 5环”,显然,事件 A发生时,B一定发
生.
在掷一枚骰子试验中,表示“出现奇数点”,表
示“出现 1,3,5点”,显然,事件发生时,事件
一定发生,同时,事件发生时,事件也一定发
生.
案例 1 [射击 ]
案例 2 [掷骰子 ]
如果事件 A发生必然导致事件 B发生,则称
ABBA ?? 或
二,概念和公式的引出
包含关系
事件 B包含事件 A,记作
事件相等
如果事件 ABBA ?? 同时,则称 事件 A与
A= B事件 B相等,记作
在军训打靶时,“命中环数不小于 7环”与“命中
环数为 7,8,9,10环”是相等事件.
三、进一步练习
练习 [打靶 ]
一、案例
(二)事件的和(并)
案例 [射击 ]
甲、乙二人同时向同一目标射击,如果 A表示“甲
击中目标”,B表示“乙击中目标”,C表示“击
中目标”.那么 C发生,就相当于 A与事件 B中至少
有一个发生.
如果事件 A与事件 B至少有一个发生,该事件
BA?
二,概念和公式的引出
事件的和(并)
如图( b)所示.
称为 事件 A与 B的和 ( 并 ),记作
袋中装有 10个同规格的球,将它们分别标上 1至 10
之间的号码,从袋中任取一球,记
三、进一步练习
练习 [摸球 ]
A表示“取到号码在 2至 5之间的球”,即 }5,4,3,2{?A
B表示“取到号码在 3至 7之间的球”,即 }7,6,5,4,3{?B
则 }7,6,5,4,3,2{?? BA
一、案例 [摸球 ]
(三)事件的积(交)
在上面摸球练习中,如果 C表示“取到号码在 3至 5
之间的球”,那么 C发生就相当于 A与 B同时发生.
如果事件 A与事件 B同时发生,该事件称为 事件
二,概念和公式的引出
事件的积(交)
如图( c)所示.
BA? )A与事件 B的积 ( 交 ),记作 AB(或
设 A表示“掷一枚骰子出现 1,3,4点”,B表
示“掷一枚骰子出现 2,3,4,5点”,则 AB表
示“出现 3,4点”.
三、进一步练习
练习 [掷骰子 ]
一、案例 [掷骰子 ]
(四)事件的互斥(互不相容)
掷一枚骰子一次,如果 A表示“出现 1,2点”,
B表示“出现 3,4点”,那么 A与 B不可能同时发生.
如果事件 A与事件 B不能同时发生,那么称 事件 A
???? BAAB ?或
二,概念和公式的引出
事件互斥(互不相容)
如图( d)所示.
与事件 B互斥 (或 互不相容 ),记作
一、案例 [抛硬币 ]
(五)事件的对立(互逆)
抛一枚硬币一次,如果 A表示“出现正面”,B表示
“出现反面”,那么 A与 B不可能同时发生,但其中必
有一个发生.
在一次试验中,如果事件 A与事件 B不能同时发生,
二,概念和公式的引出
事件的对立(互逆)
如图( e)所示.
称 事件 A与事件 B对立 (或 互逆 ),记作
BABA ?? 或
也称 A 是 A的 逆事件,
???? BAAB ?且但其中必有一个发生,即
事件的关系如下图所示
( e)( d)
( a) ( b) ( c)
由事件的关系与运算定义,有下列运算规律:
1,交换律
2,结合律
3,分配律
BAABABBA ????,
CBACBA ????? )()(
CABBCA )()( ?
)()()( ACABCBA ???
))(()( CABABCA ????
4,吸收律
5,德,摩根律
若 BA ?,则
BBA ??,且 AAB ?
,A B A B A B A B? ? ? ?
设 Ak表示“第 k次取到合格品” ( k= 1,2,3)试
用符号表示下列事件:
三、进一步练习
练习 1 [产品检验 ]
( 1) 三次都取到合格品;
( 2) 三次中至少有一次取到合格品;
( 3) 三次中恰有两次取到合格品;
( 4)解释
323121 AAAAAA ??
表示什么事件?
解 ( 1)三次都取到合格品:
( 3) 三次中恰有两次取到合格品;
321 AAA
( 2)三次中至少有一次取到合格品:
321 AAA ??
321321321 AAAAAAAAA ??
( 4)表示三次中最多有一次取到合格品
313221 AAAAAA ??
设 Ak表示“第 k个元件损坏”( k=1,2,3),如下图所
示.请用符号表示电路断路和畅通.
练习 2 [电路分析 ]
解 电路断路 可表示为,
321 AAA ??
电路畅通 可表示为,
321 AAA
7.1.4 随机事件的概率
一、案例
二、概念和公式的引出
一、案例 [抛硬币 ]
连续抛一枚硬币次,记录出现正面的次数.下表
试验者 抛掷次数 (m) 正面向上的次 数 (n) 正面出现频 率 (m/n)
D.Moivre 2048 1061 0.5180
L.Buffon 4040 2048 0.5069
K.person 12000 6019 0.5016
K.person 24000 12012 0.5005
Wiener 30000 14994 0.4998
列出了历史上一些科学家试验的结果.
二,概念和公式的引出
频率 在 n次试验中,若事件 A发生的次数为 m,则称
n
mAAf
n 试验的总次数
发生的次数事件?)(
为事件 A在 n次试验中发生的 频率, m称为事件
A在 n次试验中的 频数,
概率 随机事件 A发生的可能性大小,称为事件 A的
在相同条件下,重复进行 n次试验,如果随着试验
概率的统计定义
概率,记作 P(A).
次数 n的增大,事件 A发生的频率逐渐稳定于某个
确定的常数 p,则称 该常数 p为事件 A发生的概率,
即 P(A)=p.
7.1.5 古典概型
一、案例
二、概念和公式的引出
三、进一步练习
一、案例
抛一枚硬币,出现的结果有两种,即“出现正
面”和“出现反面”,由概率的统计意义可知
出现正、反面的概率均为 0.5.
案例 2 [抽奖券 ]
外观完全一致的 10张奖券,其中一等奖品的奖
券 1张,二等奖品的奖券 2张,三等奖品的奖卷 3
张.现从中任抽一张,抽到一等奖奖券的概率
为多少呢?
案例 1 [抛硬币 ]
案例 1,2有两个共同特点:( 1)每次试验的可能
结果是有限个;( 2)每个试验结果的出现是等
可能的.
二,概念和公式的引出
概率的古典定义
在古典概型中,如果一个随机试验的基本空间 ?
包含有 n个基本事件,事件 A包含的基本事件个数为 m,
那么事件 A发生的概率为
n
mAAP =
件个数基本空间包含的基本事
包含的基本事件个数事件?)(
从概率统计定义和古典定义,可以得到概率的
性质 1 事件 A的概率满足 1)(0 ?? AP
性质 2 必然事件 ? 和不可能事件 ? 的概率分别为
0)(,1)( ???? PP
如下性质:
一个盒中装有号码为 1,2,3的三个白球,号码为 1、
2的两个红球,现从盒中任取一球,( 1)写出所有
的基本事件,并求出基本事件总数;( 2)求“取
的是红球”的概率.
三、进一步练习
练习 1 [取球 ]
解 ( 1)设 Ai表示“取到 i号白球”( i=1,2,3),Bi表
示“取到 i号红球”( i=1,2),则所有基本事件为
21321,,,,BBAAA
,基本空间
},,,,{ 21321 BBAAA??
基本事件总数 n=5.
(2)设 B表示“取的是红球”,事件 B={B1,B2},m=2,则
5
2)( ??
n
mAP
掷一枚骰子,求点数不大于 4的概率.
练习 2 [掷骰子 ]
解 设 ei表示“掷出 i点”( i=1,2,3,4,5,6),A表示
“点数
即 m=4.故
3
2
6
4)( ???
n
mAP
不大于 4”,则基本空间
},,,,,{ 654321 eeeeee??,
即基本事件总数 n=6;事件 },,,{
4321 eeeeA ?
,