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第十章 概率
10.1.1 有限样本空间与随机事件
1494年
1654年
1657年
1713年
1812年
1933年
01
02
03
04
05
06
帕奇欧提出赌金分配问题
帕斯卡与费马通信探讨,概率论奠基人
惠更斯出版《论骰子游戏中的推理》
伯努利
《猜度术》大数理论
拉普拉斯
《分析概率论》
概率论的发展
柯尔莫哥洛夫建立严谨的概率论理论体系
新课导入
新课导入
随机现象:
新知探究
研究某种随机现象的规律,首先要观察它所有可能的基本结果,例如:
我们把对随机现象的实现和对它的观察称为随机试验,简称试验,常用字母E表示。
将一枚硬币抛掷两次,观察正反面出现的情况;
从班级里随机选择10名学生,观察近视的人数;
从一批发芽的水稻种子中随机选取一些,观察分蘖数;
记录某地12月份的降雪量;
……
新知探究
问题1:请从试验发生的条件、过程和结果来分析上述随机试验具有哪些共同特点?
(1)试验可以在相同条件下重复进行;
(3)试验的所有等可能结果是明确可知的,并且不止一个.
(2)每次试验总是恰好出现这些可能结果中的一个,但是现在不能确定出现哪一个结果;
条件
过程
结果
我们把随机现象的实现和对它的观察称为随机试验,简称试验,常用字母E表示。
可重复性
可预知性
随机性
新知探究
思考1:体育彩票摇奖时,将10个质地和大小完全相同、分别标号0,1,2,…,9的球放入摇奖器中,经过充分搅拌后摇出一个球,观察这个球的号码。
观察球的号码,共有10种可能结果
那么所有可能结果可用集合表示为
(1)这个随机试验共有多少个可能结果?
(2)如何表示这些结果呢?
{ }
用数字m表示“摇出的号码为m”这一结果,
0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
新知剖析
我们把随机试验E的每个可能的基本结果称为样本点,全体样本点的集合称为试验E的样本空间(sample space);
一般地,我们用字母“Ω”表示样本空间,用“ω”表示样本点.
样本空间、样本点:
样本点
样本空间
如果一个随机试验有n个可能结果 ,则称样本空间Ω ={, ,…, }为
{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
Ω=
典例剖析
例1 抛掷一枚硬币,观察它落地时哪一面朝上,写出试验的样本空间。
解:因为落地时只有正面向上和反面向上两个可能结果,所以试验的样本空间可以表示为Ω={正面向上,反面向上}.
如果用h表示“正面向上”,t表示“反面向上”,则样本空间
文字语言
符号语言
如果用1表示“正面向上”,0表示“反面向上”,则样本空间
Ω={h,t}.
Ω={1,0}.
典例剖析
例2 抛掷一枚骰子,观察它落地时朝上的面的点数,写出试验的样本空间。
解:用i表示朝上面的“点数为i”。因为落地时朝上面的点数有1,2,3,4,5,6共6个可能的基本结果,所以试验的样本空间可以表示为
Ω={1,2,3,4,5,6}.
典例剖析
例3 抛掷两枚硬币,观察它落地时朝上的面的情况,写出试验的样本空间。
解:抛掷两枚硬币,第一枚硬币可能的基本结果用x表示,第二枚硬币可能的基本结果用y表示,那么试验的样本点可用(x,y)表示。
于是,试验的样本空间
Ω={(正面,正面),(正面,反面),(反面,正面),(反面,反面)}.
追问1 如果用1表示“正面朝上”,0表示“背面朝上”,那么样本空间还可以怎么表示?
Ω={(1,0),(1,0),(0,1),(0,0)}
追问2 你能结合初中学过的树状图来列举样本点吗?
随堂演练
练习 1.写出下列各随机试验的样本空间:
(1)采用抽签的方式,随机选择一名同学,并记录其性别;
(2)采用抽签的方式,随机选择一名同学,观察其ABO血型;
(3)随机选择一个有两个小孩的家庭,观察两个孩子的性别.
新知探究
思考2:
(1) 在体育彩票摇号试验中,摇出“球的号码为奇数”是随机事件吗?
(2)摇出“球的号码为3的倍数”是否也是随机事件?
“球的号码为奇数”和“球的号码为3的倍数”都是随机事件。
这两个随机事件表示的集合都是样本空间的子集。
(3)如果用集合的形式来表示他们,那么这些集合与样本空间有什么关系?
A={1,3,5,7,9}
B={0,3,6,9}
Ω={1,2,3,4,5,6}
新知探究
随机事件、必然事件和不可能事件
我们将样本空间Ω的子集称为随机事件,简称事件,并把只包含一个样本点的事件称为基本事件。
Ω作为自身的子集,包含了所有的样本点,在每次试验中总有一个样本点发生,所以Ω总会发生,我们称Ω为必然事件。
随机事件一般用大写字母A,B,C,…表示。在每次实验中,当且仅当A中的某个样本点出现时,称为事件A发生。
空集 不包含任何样本点,在每次实验中都不会发生,我们称 为不可能事件。
典例剖析
例4 如图,一个电路中有A,B,C三个电器元件,每个元件可能正常,也可能失效,把这个电路是否为通路看成是一个随机现象,观察这个电路中各元件是否正常.
(1)写出试验的样本空间;
A
C
B
(2)用集合表示下列事件:
M=“恰好两个元件正常”
N=“电路是通路”
T=“电路是断路”
课堂小结
有限样本空间与随机事件
随机试验及其特点
样本点、样本空间
随机事件、必然事件、不可能事件
列举法、树状图法