概率期望dp
一.基本概念
1.隨機事件與概率
自然界中各種現象可以區分為兩種:確定性現象與隨機現象
確定性現象:在一定條件下必然會出現的現象
隨機現象:在一定的條件下,可能出現多種結果,而在試驗之前無法預知其確切的結果,也無法控制
概率論與數理統計是研究和揭示隨機現象統計規律性的一
門數學學科
2.隨機事件及其運算
(1)隨機試驗
隨機試驗 具有以下特點的試驗稱為隨機試驗:
1.試驗可以在相同條件下重復進行
2.試驗可能出現的結果有多個,試驗之前知道所有可能的結果
3.試驗結束後會出現哪一個結果是隨機的(無法事先知道,也無法控制)
通常用字母E表示隨機試驗(以後簡稱試驗)。
例如:
E1 :拋一枚硬幣,觀察正、反面出現的情況
E2 :擲一顆骰子,觀察出現的點數
(2)基本事件ω(也稱樣本點):
一次試驗可能出現的每一個直接的結果。也就是隨機試驗不能夠再分解的結果。
如:
E1有兩個基本事件:E1 ={出現正面}, E2={出現反面}
E2有六個基本事件: Ei ={出現 i 點},i=1,2,3,4,5,6
(3)樣本空間Ω:全體基本事件的集合。
如:E2的樣本空間為 Ω={1,2,3,4,5,6}
(4)隨機事件:
試驗的每一個可能結果。用大寫字母A,B,C 等表示
隨機事件也就是樣本空間的子集,即若幹基本事件組成的集合。
如:在E2中,“出現偶數點”的事件可表示為A= {2,4,6}
(5)事件發生
當事件A所包含的基本事件有一個出現,就說事件發生了,否則就說事件A未發生
(6)必然事件:一定發生的事件,也就是樣本空間Ω
(7)不可能事件:一定不發生的事件,記為Φ
(8)事件包含:
如果事件A發生必然導致事件B發生.則稱事件B包含事件A,記作 A ? B 或 B ? A
(9)事件的和:
事件A與事件B至少有一個發生,這樣的一個事件稱為事件A與事件B的和或並,記為 A U B 或 A + B
(10)事件的積:
事件A與事件B同時發生,這樣的事件稱為事件A與事件B的積或交,記為 A ∩ B 或 AB
事件的和與積可以推廣到多個事件
(11)事件的差:
事件A 發生而事件B不發生,這樣的事件稱為事件A與事件B的差,記為A-B。
如A={2,4,6},B={2,3},則A-B={4,6}。
A-B就是A的基本事件中去掉含在B中的,余下的基本事件組成的事件。
(12)互斥事件:
若事件A與事件B不能同時發生(即AB=Φ),則稱事件A與事件B為互不相容或互斥。若A與B互不相容,就是A與B不含有公共的基本事件
(13)對立事件(互逆):
若事件A與事件B有且僅有一個發生,且A U B=Ω,A ∩B =Φ,稱事件A與事件B互為對立事件或互逆事件。
3.樣本空間、 事件和概率
樣本空間 S 是一個集合,它的元素稱為基本事件。
樣本空間的一個子集被稱為事件,根據定義,所有基本事件互斥。
概率:如果有一種事件到實數的映射 P{},滿足:
(1) 對任何事件 A, P{A}≥0
(2) P{S}=1
(3) 對兩個互斥事件, P{A∪B}=P{A}+P{B}
則可稱 P{A}為事件 A 的概率。上述三條稱為概率公理。
4.條件概率
設E為一試驗,A和B為E中兩事件,且 P(A)>0,則稱P(AB)/P(A)為事件A發生的條件下事件B發生的條件概率,記作P(B|A),即P(B|A)= P(AB)/P(A)
5.全概率公式
定義
設試驗E的樣本空間為Ω,事件A1,A2,……,An滿足:
1、兩兩互不相容
2、ΣAi= Ω
3、P(Ai)>0
則稱A1,A2,……,An 為 Ω 的一個劃分(分割)
定理
設 Ω為試驗 E 的樣本空間,A 為 E 的一個隨機事件,
B1,B2,……,Bn 為Ω的一個劃分,且有 P(Bi)>0,則
.
證明:
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n
i
P A P Bi P A Bi
1
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n
i
i i
n
i
P A P ABi P B P A B
1 1
( ) ( ) ( ) ( | )
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