一、古典概型
摸球问题
一把抓(无序): 组合
逐个取(有序):
- 不放回: $n\Omega$ 要逐渐减小
- 放回【独立】:$n\Omega$不变
抽签摸奖与次序无关:若a个中奖球,b个不中奖球,前n-1次不明确,那么第n次中奖的的概率即$\frac{a}{a+b}$
分房问题
- 指定 (不用选)
- 恰 (需要选)
- 人数要求
取样问题
- 含与不含
- 或与且
- 最大与最小
二、几何概型
长度、面积、体积的比值
三、事件的运算
包含、相等、和、积、差、互不相容、对立
$P(A-B)=P(A\bar{B})=P(A)-P(AB)$
互不相容 :$AB=\phi$
对立 :$AB=\phi$ 且 $A+B=\Omega$ ( P(AB)=P($\bar{A}\bar{B}$) )
互不相容 $\overset{\nrightarrow}{\leftarrow}$ 对立
事件关系 $\overset{\nleftarrow}{\rightarrow}$ 概率关系
概率等式关系
- $P(AB)\overset{独立}{=}P(A)P(B)$
- P($A_先B_后$) $\overset{乘}{=}$ P(A) P(B|A)
- P(AB) $\overset{加}{=}$ P(A) + P(B) -P(A+B)
- P(AB) $\overset{减}{=}$ P(A) - P(A$\bar{B}$) = P(B) - P($\bar{A}$B)
- P(AB) $\overset{对立}{=}$ 1 - P($\overline{AB}$) = 1 - P($\bar{A} \bigcup \bar{B}$)
四、概率不等式关系
- 0 $\leq$ P(A) $\leq$ 1
- A$\subset$B $\Longrightarrow$ P(A) $\leq$ P(B)
- P(B|A) > P(AB)
AB $\subseteq$ A $\Longrightarrow$ P(AB) $\leq$ P(A)
AB $\subseteq$ B $\Longrightarrow$ P(AB) $\leq$ P(B)
$\Longrightarrow$ P(AB) $\leq$ $\frac{P(A)+P(B)}{2}$
$\Longrightarrow$ P(AB) $\leq$ min[ P(A), P(B) ]
P(AB) $\overset{加}{=}$ P(A) + P(B) - P(A+B)
P(A+B) $\in$ [ 0, 1 ]
$\Longrightarrow$ P(AB) $\geq$ P(A) + P(B) -1
五、条件概率与乘法公式
条件概率也是概率,其满足概率的一切性质
$$P(B|A)=\frac{P(AB)}{P(A)}$$
P(ABC) = P(A)P(B|A)P(C|AB)
条件概率的计算:
- 抽象:扣定义
- 具体:缩小样本空间
- 逆概:Bayes公式
P(A|B)与P(A)的大小关系(P(A)>0,P(B)>0)
- 当A$\subset$B时 P(A|B) = $\frac{P(AB)}{P(B)}$ = $\frac{P(A)}{P(B)}$ $\geq$ P(A)
- 当B$\subset$A时 P(A|B) = $\frac{P(B)}{P(B)}$ = 1 $\geq$ P(A)
- 当AB=$\phi$时 P(A|B) = 0 $\leq$ P(A)
- 当P(AB)=P(A)P(B)时 P(A|B) = $\frac{P(AB)}{P(B)}$ = $\frac{P(A)P(B)}{P(B)}$ = P(A)
六、独立性与伯努利
独立:P(AB)=P(A)P(B)
独立等价:
- P(B|A) = P(B|$\bar{A}$)
- P(B|A) = $\frac{P(AB)}{P(A)}$ = P(B)
- P(B|A) = P($\bar{B}$|$\bar{A}$) = 1
若事件A与B相互独立,则“爱逆不逆”(即事件A发生条件下,对事件B的概率毫无影响)
判定两事件独立:
- 靠先前经验判断
- 独立性的意义$\longrightarrow$有放回的抽样
- 扣定义
多事件间的独立性:
A,B,C$\underline{两两}$独立 $\begin{cases} P(AB) = P(A)P(B)\\ P(AC) = P(A)P(C) \\ P(BC) = P(B)P(C) \end{cases}$
A,B,C$\underline{相互}$独立 $\begin{cases} P(AB) = P(A)P(B) \\ P(AC) = P(A)P(C) \\ P(BC) = P(B)P(C) \\ \underline{\text{P(ABC) = P(A)P(B)P(C)}}\end{cases}$
n重伯努利事件(n重独立重复试验)(结果只有A和$\bar{A}$,P(A)=p,P($\bar{A}$)=1-p,也即二项分布)
n次试验成功k次 :$C_n^kp^k(1-p)^{n-k}$
直到第n次成功了k次:$C_{n-1}^{k-1}p^k(1-p)^{n-k}$
(即 n-1次试验成功了k-1次: $C_{n-1}^{k-1}p^{k-1}(1-p)^{(n-1)-(k-1)}*p$ )
七、全概率公式与贝叶斯公式
完备事件组构造方法:$\begin{cases} \text{两分法} \\ \text{按离散随机变量取值} \\ \text{广义化} \end{cases}$
全概率公式(由因得果):$P(B)=\sum\limits_{i=1}^nP(A_i)P(B|A_i)$
贝叶斯公式(由果溯因):$P(A_j|B)=\frac{P(A_j)P(B|A_j)}{P(B)}=\frac{P(A_j)P(B|A_j)}{\sum\limits_{i=1}^nP(A_i)P(B|A_i)}$