概率的定义及其性质
定义
1933年,前苏联数学家柯尔莫哥洛夫给出了概率的公理化定义。
定义: 集合函数P(⋅)P(\cdot)P(⋅)称为事件的概率。
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非负性: P(A)≧0P(A) \geqq 0P(A)≧0
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规范性: P(S)=1P(S)=1P(S)=1
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可列可加性: 若A1,A2...A_1,A_2...A1,A2...两两互不相容,他们的和事件的概率等于事件概率的和
P(⋃n=1∞An)=∑n=1∞(An)P({\bigcup^\infty_{n=1}}{A_n})={\sum^\infty_{n=1}{(A_n)}}P(n=1⋃∞An)=n=1∑∞(An)
概率的性质
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P(ϕ)=0P(\phi)=0P(ϕ)=0 不可能事件的概率为0,但是当一个事件A发生的概率为0时,却不一定是不可能事件 。 不可能事件是通过集合来规定的(当集合为空时,该事件才为不可能事件)
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A1,A2...A_1,A_2...A1,A2...两两互不相容可由可列可加性 和性质1得出有限可加性
P(⋃i=1nAi)=∑i=1n(Ai)P({\bigcup^n_{i=1}}{A_i})={\sum^n_{i=1}{(A_i)}}P(i=1⋃nAi)=i=1∑n(Ai)
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减法公式 P(A)=P(A−B)+P(AB)P(A)=P(A-B)+P(AB)P(A)=P(A−B)+P(AB)
∵A=(A−B)∪AB\because A=(A-B)\cup{AB}∵A=(A−B)∪AB 且A−BA-BA−B、ABABAB不相容,由性质2可得
P(A)=P(A−B)+P(AB)P(A)=P(A-B)+P(AB)P(A)=P(A−B)+P(AB)
∴P(A−B)=P(A)−P(AB)\therefore P(A-B)=P(A)-P(AB)∴P(A−B)=P(A)−P(AB)
特别地:B⊂A⟶P(A−B)=P(A)−P(B)B\subset A\longrightarrow P(A-B)=P(A)-P(B)B⊂A⟶P(A−B)=P(A)−P(B)
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对任一事件A, P(A)⩽1P(A)\leqslant 1P(A)⩽1
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对任一事件A, P(A)=1−P(A)P(A)=1-P(A)P(A)=1−P(A)也就是A‾=S−A,A⊂S\overline{A}=S-A,A\subset SA=S−A,A⊂S和P(S)=1P(S)=1P(S)=1
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P(A∪B)=P(A)+P(B)−P(AB)P(A\cup B)=P(A)+P(B)-P(AB)P(A∪B)=P(A)+P(B)−P(AB)
∵A∪B=A∪(B−A)\because A \cup B = A \cup (B-A)∵A∪B=A∪(B−A)
AAA、B−AB-AB−A不相容
∴P(A∪B)=P(A)+P(B−A)=P(A)+P(B)−P(AB)\therefore P(A \cup B)=P(A)+P(B-A)=P(A)+P(B)-P(AB)∴P(A∪B)=P(A)+P(B−A)=P(A)+P(B)−P(AB)
P(A∪B∪C)=P(A∪B)+P(C)−P((A∪B)C)=P(A∪B)+P(C)−P(AC∪BC)=P(A)+P(B)−P(AB)+P(C)−(P(AC)+p(BC)−P(ABC))=P(A)+P(B)+P(C)−P(AB)−P(AC)−P(BC)+P(ABC)P(A \cup B \cup C)=P(A \cup B)+P(C)-P((A \cup B)C)\\ =P(A \cup B)+P(C)-P(AC \cup BC)\\ =P(A)+P(B)-P(AB)+P(C)-(P(AC)+p(BC)-P(ABC))\\ =P(A)+P(B)+P(C)-P(AB)-P(AC)-P(BC)+P(ABC)P(A∪B∪C)=P(A∪B)+P(C)−P((A∪B)C)=P(A∪B)+P(C)−P(AC∪BC)=P(A)+P(B)−P(AB)+P(C)−(P(AC)+p(BC)−P(ABC))=P(A)+P(B)+P(C)−P(AB)−P(AC)−P(BC)+P(ABC)
可推广至n个事件的和事件的概率
P(⋃i=1nAi)=∑i=1nP(Ai)−∑1⩽i<j⩽nP(AiAj)P(\bigcup^n_{i=1}{A_i})={\sum^n_{i=1}{P(A_i)}}-{\sum_{1 \leqslant i < j \leqslant n}{P(A_iA_j)}}P(i=1⋃nAi)=i=1∑nP(Ai)−1⩽i<j⩽n∑P(AiAj)
最后说的一些话
又到了这个熟悉的环节了,本章我个人感觉比较重要的是概率的性质里的第3和第6点?也就是减法公式和加法公式 。所以我特别的将推导尽可能详尽的写出来了😋😋😋只能说是非常贴心♥了。
尤其是减法公式吧?我觉得推导得非常amazing啊❗ 😱😱😱没想到是这样的一个角度👍