随机事件

1. 随机试验:具有三个特点:

可重复性: 可以在相同的条件下重复地进行;

可预知性: 每次试验的可能结果不止一个,且事先知道试验的所有可能结果;

不确定性: 每次试验之前不能确定哪个结果会发生。

随机试验记为 E,如抛币试验抽硬币试验掷骰子试验投签试验

2. 样本空间

随机试验 E 的所有可能结果构成的集合称为 样本空间,记为 Ω 或 S

如:

  • Ω = {正,反}

  • Ω = {1, 2, 3, 4, 5, 6}

3. 样本点

样本空间 Ω 的每一个元素称为 样本点,记为 e 或 ω。

4. 随机事件

样本空间 Ω 的 子集 称为随机事件,记为 A、B、C,可简称为事件

如:

  • Ω = {1, 2, 3, 4, 5, 6}

  • A = {1, 3, 5} = “掷骰子出现奇数点”

注意:

事件 A 的发生: 当事件 A 中的某个样本点出现,就称事件 A 发生。

必然事件: 必然发生的事件,记为 Ω。

不可能事件: 不可能发生的事件,记为 ∅。

事件之间的关系与运算

1. 事件的包含

  • A ⊆ B ⇔ 若事件 A 发生,则必导致事件 B 发生。

注意:A = B ⇔ A ⊆ B 且 B ⊆ A


2. 事件的和

  • A ∪ BA + B
    • A 发生 或者 B 发生。
    • A 与 B 至少发生一个。

注意:A ∪ B ∪ C ⇔ A、B、C 三事件中至少发生一个。

3. 事件的积

  • A ∩ BAB
    ① 事件 A 发生且事件 B 发生;
    ② 事件 A、B 同时发生。

注意:A ∩ B ∩ C = ABC ⇔ A、B、C 均发生。


4. 事件的差

  • A - B ⇔ 事件 A 发生,但 B 不发生。

注意:
① A - B - C ⇔ 事件 A 发生,B、C 均不发生。
② 重要公式:A - B = A - AB

例如:

  • A - C = A - AC
  • A - BC = A - ABC

5. 互不相容事件(互斥事件)

  • A 与 B 互斥 ⇔ A ∩ B = ∅

6. 对立事件(互逆事件)

  • A 与 B 对立
    ① A ∩ B = ∅
    ② A ∪ B = Ω

记为 A̅ = B, B̅ = A

注意:
① A - B = A - AB = A̅B
② A 与 B 对立 ⇒ A 与 B 互斥


7. 事件运算满足的定律

交换律:

  • A ∪ B = B ∪ A
  • A ∩ B = B ∩ A

结合律:

  • (A ∪ B) ∪ C = A ∪ (B ∪ C)
  • (A ∩ B) ∩ C = A ∩ (B ∩ C)

分配律

  • (A ∪ B) ∩ C = (A ∩ C) ∪ (B ∩ C)
  • (A ∩ B) ∪ C = (A ∪ C) ∩ (B ∪ C)

4° 德摩根律(对偶律):

  • A ∪ B = A̅ ∩ B̅
  • A ∩ B = A̅ ∪ B̅

口诀:“大扛变小扛,小扛变方向”

注意:

  • A̅ ∪ B̅ ∪ C̅ = A̅ ∩ B̅ ∩ C̅
  • A ∩ B ∩ C = A̅ ∪ B̅ ∪ C̅

例题

例: 设 A、B、C 是三个事件,试用 A、B、C 表示下列事件:

  1. A、B 都发生,C 不发生:
    A B̅ C 或 A B ∩ C̅

  2. A、B、C 恰有一个发生:
    A B̅ C̅ ∪ A̅ B C̅ ∪ A̅ B̅ C

  3. A、B、C 至少发生一个:
    A ∪ B ∪ C

  4. A、B、C 至少发生两个:
    A B ∪ A C ∪ B C