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日志

考研数学讲(75)条件概率寻常事

热度 11已有 3028 次阅读2010-5-20 21:37 |个人分类:学习经验|

在事件B发生的条件下事件A发生的概率称为条件概率。

记为 PAB),且定义

PAB= P(ABPB PB)> 0

人们通常会用两种方式来表示整体与部分的关系。或者用实在数据;或者把整体视为1,用比例来表示部分。

在可以用“文氏图”示意的情形,不太严格地说,样本空间及事件就是具体实在,相应概率就好比是“比例”描述。条件概率则是把概率PB)作为新的总体1,计算PAB)相对所占的“比例”。在古典概率情形,这个比方尤其直观。

若事件 A含于B ,即 AB = A

PAB=  P(ABP(B)  = P(A)P(B)

若事件AB互斥,即 AB = Φ(空集),P(AB= 0 PAB= 0

若事件AB相互独立P(AB) = P(A) P(B) ,则 PB)> 0

PAB= P(ABPB= P(A) P(B) PB=  P(A)  

条件概率的定义在这时正好显示,从逻辑上看,事件 A B相互独立,本质上是发生与否,互不影响,彼此无关。而事件 A B 互斥,却是一个特定关系。

 “两个事件能否既互斥又相互独立?”由上述可知,从逻辑上看是不可能的。从概率上看,若两个事件的概率都不为0,则也是不可能的。

在建模实践中,为了简单起见,在不少场合选择了相互独立的最佳状态。比如,射击运动员连续射击多发子弹;乒乓球运动员连续比赛若干局,……,等等;都假设各次射击,各局比赛相互独立。构成n重贝努里概型。

在实际问题中,有时能简便地直接按照实际状况算得条件概率。比如摸球模型。

袋中有20个红球10个黑球,如果每次摸出一球,然后放回去再摸第二次,若以摸出红球为成功,p = 2/3 ,各次摸球相互独立,就构成 n 重贝努里概型。如果第一次摸得红球而不放回去,第二次摸得黑球的概率就是条件概率。这时由实际数据能直接算得

P(第二次摸得黑球第一次摸得红球)= 10/29

P(AB= P(第一次摸得红球,第二次摸得黑球)= PBPAB

= P(第一次摸得红球)·P(第二次摸得黑球第一次摸得红球)= 20/87

用二维模型才能更好地理解这个交事件的概率。

先后两次摸球(第一次不放回)的基本点有:(红,红),380个;( 红,黑),200个;

(黑,红),200个;(黑,黑),90个;共计870个。

所以             P(红,黑)= 有利点数∕基本点总数 = 20/87

“随机向量事件”概率定义的内核是“交事件的概率”。可以从这里开始体验。

 

20   AB 是两个随机事件,且 B 发生则 A 必定发生。则下列式子中正确的是

 (A P (A + B= PA        B  P (AB= PA

 (C PBA= PB       D  P (BA= PB PA

分析  事件 B 发生则 A 必定发生,说明 A包含B ,而 A + B就是A ;也表明BA是不可能事件;AB = B;故(B)(D)错。应选(A)。

C)错,是因为此时有  PBA= PBPA

 

21  已知 0P(B)1 ,且P(A1+A2B) = P(A1B) + P(A2B),则有

             (A)  P(A1+A2Bˉ) = P(A1Bˉ)+ P(A2Bˉ)    (B)  P(A1B+A2B) = P(A1B)+ P(A2B)

             (C)  P(A1+A2) = P(A1B) + P(A2B)                  (D)  P(B) = P(A1) P(BA1)+ P(A2) P(BA2)

分析  老老实实按照条件概率的定义重写已知条件。得

P((A1+A2)B) PB= P(A1B) PB+ P(A2B) PB

去分母后,刚好是(B)。即 A1B A2B 互斥

 

22  AB是两个随机事件,且0P(A)1 P(B) 0P(BA) = P(BAˉ)

则必有   (A)   P (AB) = P (Aˉ∣B)          (B)   P (AB) P (Aˉ∣B)

(C)   P (AB= P (A) P (B)            (D)   P (AB P (A) P (B) 

分析  首先用条件概率定义转换已知的条件概率等式

P(BA) PA= P (B Aˉ) PAˉ   PAˉP(BA) = PAP(BAˉ)

     (1 PA) P(BA) = PAP(B Aˉ) 

移项化简,即        P (BA) = PA( P(BA) +  P(BAˉ) ) = P (A) P (B)

其中 事件B = BA + B Aˉ B的互斥分解。应选(C

(画外音:已知条件保证了事件AB相互立。

有这样的习题  : 0 P(A) 1 ,试证明事件A B 相互独立的充分必要条件是  

                                    P (BA) = P (BAˉ) 

事实上,上例分析中的算式是可以逆反的。)

 

23  已知 0P(A)1 0P(B)1 P (AB) + P (Aˉ∣Bˉ) = 1 ,则 

  (A)   事件AB互不相容。   B)事件AB互相对立。

C  事件AB互不独立。   D  事件AB相互独立。

分析  先用条件概率定义重写已知的条件概率等式,再两端同乘以P (B) P (B ˉ),

P (Bˉ) P (AB)  +  P (B) P (AˉBˉ) = P (B) P (Bˉ)

因为是关于AB的选择,故需用公式    P (Bˉ) = 1 PB 

再注意到“或”的反面是“都不”,即  AˉBˉ= (A + B) ˉ P (AˉB ˉ) = P ((A + B) ˉ= 1P ((A + B),

概率等式进一步化为       1PB))P (AB) + P (B)( 1P (A + B)) = P (B) (1PB))

化减后即知                         P (AB= P (A) P (B)    ,应选 (D)

与导数定义的运用一样,条件概率这一类含有公式的概念。要勤动手写定义式,要训练自己有一定的抽象运算推演变形能力,才能应对相关考研题目。

24  甲、乙两人独立地对同一目标射击一次,其命中率分别为0.60.5,现已知目标被命中,则它是甲射中的概率为(?)

分析  A =“甲射中”,B =“乙射中”,显然“目标被命中”应该是A+B ,所求概率为 

                P (A(A+B)) = P (A(A+B)) P(A+B) =  P (A)P(A+B)= 0.6 0.8 = 0.75

25  某机要室有两种警报系统AB ,单独使用时,系统A有效的概率为0.9 ;系统B有效的概率为0.95 ;在系统A失灵的条件下系统B仍然有效的概率为0.85 ;求

1)在系统B失灵的条件下系统A仍然有效的概率。

2)两个警报系统至少有一个有效的概率。

3)在报警状态下,系统A工作的的概率。

 就用AB分别表示事件“系统A有效”与“系统B有效”。则,已知即

P (BAˉ) = 0.85 ,由条件概率定义得方程   P (BAˉ)PAˉ= 0.85

注意    P (BAˉ) = PBA= P (B) PAB ,而PAˉ= 0.1 ,代入方程得

P (B) PAB =  0.85 PAˉ),算得  PAB= 0.865

从而(1  PABˉ= P (ABˉ)PBˉ= P (B) PAB))PBˉ= 0.7

2)即是求 PA + B),   PA + B= PA+ P (B) PAB= 0.985

3)即是求P (A(A + B)

P (A(A + B) = PAPA + B)≈0.914

这个题目在算之外还告诉我们,如果题面没有交待,答题者通常不要自己假设“相互独立”条件。

26   m个人抽m支签,其中有s支幸运签(如球票,入场卷等等。),其余都是空白签。人们通常会排序抽签。试证明,每个人抽到幸运签的概率与其抽签顺序无关。

分析  1个人抽到幸运签的概率自然是 p = s / m

2个人抽到幸运签的概率是两种情形(1个人抽到或没抽到)下概率之和

s / m((s 1) / (m1)) + (( m s) / m) ( s / (m1))

= (s (s 1)+ ( m s) s ) m (m1) = s / m

换一个视角来计算第k个人抽到幸运签的概率:m个人抽m支签的全体结果就是m支签的全排列,既总体点数为m!如果设第k个位置是一支幸运签,有s个选法。其余m1支签作全排列与之匹配,有利点总数为s (m1)!故

k个人抽到幸运签的概率 p = s (m1)m= s / m

(潜台词:哇噻!事先排好序,谁也不吃亏。)

1

路过

雷人
1

握手
9

鲜花

鸡蛋

刚表态过的朋友 (11 人)

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