理论教育 事件关系与运算:概率论与数理统计解析

事件关系与运算:概率论与数理统计解析

时间:2023-10-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:中任意两个事件都是互不相容的,即AiAj=(i≠j,i,j=1,2,…,An 构成一个完备事件组或构成样本空间的一个划分.该定义可推广到可数个随机事件的情形:若事件A1,A2,…

事件关系与运算:概率论与数理统计解析

事件是一个集合,事件与集合的对应关系见表1.1.甚至,事件之间的关系与运算可以用集合之间的关系与运算来处理.

表1.1 事件与集合的对应关系

下面讨论事件之间的关系及其运算.

(1)事件的包含

如果事件A 发生必然导致事件B 发生,即属于A 的每一个样本点都属于B,则称事件B 包含事件A 或称事件A 包含于事件B,记作B⊃A 或A⊂B.

A⊂B 的等价说法是,如果B 不发生,则A 也不会发生.

对于任何事件A,有Ø⊂A⊂Ω.

若A⊂B 且B⊃A,则称事件A 与B 相等(或等价),记作A=B.

(2)事件的并(和)

两个事件A,B 中至少有一个发生,称为事件A 与B 的并事件或和事件,它是属于A 与B的所有样本点构成的集合,记作A∪B.

对任一事件A,有

事件的并可推广到多个随机事件的情形:

A=表示“A1,A2,…,An 中至少有一个事件发生”这一事件.

A=表示“可列无穷多个事件Ai 中至少有一个发生”这一事件.

(3)事件的交(积)

两个事件A 与B 同时发生,称为事件A 与B 的交事件或积事件.它是由A 与B 的所有公共样本点构成的集合,记作AB 或A∩B.

对任一事件A,有

B=表示“B1,B2,…,Bn n 个事件同时发生”这一事件.

B=表示“可列无穷多个事件Bi 同时发生”这一事件.

(4)事件的差

事件A 发生而事件B 不发生,称为事件A 与B 的差.它是由属于A 但不属于B 的那些样本点构成的集合,记作A-B.

由事件差的定义,立即得到:

对任一事件A,有

(5)互不相容(或互斥)事件

如果事件A 与B 不能同时发生,即AB=Ø,称事件A 与B 互不相容(或称事件A 与B 互斥).从定义可以看出,互不相容事件A 与B 没有相同的样本点.

显然,基本事件间是互不相容的.

如果一组事件A1,A2,…,An,…中任意两个事件都是互不相容的,即AiAj=Ø(i≠j,i,j=1,2,…),则称事件A1,A2,…,An,…两两互不相容.

(6)对立事件

若A∪B=Ω 且A∩B=Ø,则称事件A 与B 互为对立事件(逆事件).它是由样本空间中所有不属于A 的样本点组成的集合,记作

显然有

由互不相容事件和对立事件的定义可知,事件A 与B 若为对立事件,则它们一定是互不相容事件;反之不一定成立.

(7)完备事件组

若事件A1,A2,…,An 为两两互不相容事件,即AiAj=Ø(i≠j,i,j=1,2,…,n)并且A1 ∪A2∪…∪An=Ω,称A1,A2,…,An 构成一个完备事件组或构成样本空间的一个划分.该定义可推广到可数个随机事件的情形:若事件A1,A2,…,An,…为两两互不相容事件,即AiAj=Ø(i≠j,i,j=1,2,…)且A1∪A2∪…∪An…=Ω,称可数个事件A1,A2,…,An,…构成一个完备事件组或构成样本空间的一个划分.(www.daowen.com)

事件的关系及运算如图1.1—图1.6 所示.

图1.1 A⊂B

图1.2 A∪B

图1.3 A∩B

图1.4 A-B

图1.5 

图1.6 AB=Ø

事件的运算和集合的运算有类似的性质.设A,B,C,是随机事件,则有以下运算定律:

①交换律:A∪B=B∪A,A∩B=B∩A.

②结合律:(A∪B)∪C=A∪(B∪C),(A∩B)∩C=A∩(B∩C).

③分配律:A∪(B∩C)=(A∪B)∩(A∪C),A∩(B∪C)=(A∩B)∪(A∩C).

④对偶律:

分配律和对偶律可以推广到任意个有限事件或无限多个事件上去,如:

例1.4 掷一颗骰子的试验,观察出现的点数,A 表示“奇数点”,B 表示“点数小于5”,C表示“小于5 的偶数点”.用集合的列举表示法表示下列事件:Ω,A,B,C,A∪B,A-B,B-A,AB,AC,

例1.5 从一批产品中每次取出一个产品进行检验(每次取出的产品不放回),事件Ai 表示第i 次取到的是合格品i=1,2,3.试用事件的运算符号表示下列事件:

①3 次都取到了合格品.

②3 次都没取到合格品.

③3 次中至少有一次取到合格品.

④3 次中恰有两次取到合格品.

⑤3 次中恰好有一次取到合格品.

⑥3 次中至少有两次取到合格品.

⑦3 次中至多有一次取到合格品.

解 ①3 次都取到合格品:A1A2A3.

②3 次都没取到合格品:

③3 次中至少有一次取到合格品:A1∪A2∪A3.

④3 次中恰有两次取到合格品:A1A2

⑤3 次中恰好有一次取到合格品:A1

⑥3 次中至少有两次取到合格品:A1A2∪A1A3∪A2A3.

⑦3 次中至多有一次取到合格品:A1

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