Доказать что события образуют полную группу

1.2.2. Совместные и несовместные события.
Противоположные события. Полная группа событий

События называют несовместными, если в одном и том же испытании появление одного из событий исключает появление других событий. Простейшим примером несовместных событий является пара противоположных событий. Событие, противоположное данному, обычно обозначается той же латинской буквой с чёрточкой наверху:
Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу– в результате броска монеты выпадет орёл;
Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу– в результате этого же броска выпадет решка.

Совершено ясно, что в отдельно взятом испытании появление орла исключает появление решки (и наоборот), поэтому данные события и называются несовместными.

Противоположные события легко формулируются из соображений элементарной логики:
Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу– в результате броска игрального кубика выпадет 5 очков;
Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу– в результате этого же броска выпадет число очков, отличное от пяти.

Либо 5, либо не 5, т.е. данные события несовместны и противоположны.

Аналогично:
Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу– из колоды будет извлечена карта трефовой масти, либо:
Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу– извлечена пика, черва или бубна.
Множество несовместных событий образуют полную группу, если в результате отдельно взятого испытания обязательно появится одно и только одно из этих событий. Очевидно, что любая пара противоположных событий, например, Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группуи Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу(выпадение / невыпадение «пятёрки») образует полную группу. Но, разумеется, полную группу могут образовывать не только противоположные события:
Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу– в результате броска игрального кубика выпадет 1 очко;
Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу– … 2 очка;
Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу– … 3 очка;
Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу– … 4 очка;
Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу– … 5 очков;
Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу– … 6 очков.

События Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группунесовместны (поскольку появление какой-либо грани исключает одновременное появление других) и образуют полную группу (так как в результате испытания обязательно появится одно из этих шести событий).

И из этих двух примеров вытекает ещё одно важное понятие, которое нам потребуется в дальнейшем – это элементарность исхода (события). Если совсем просто, то элементарное событие нельзя «разложить на другие события». Например, события Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группуэлементарны, но событие Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группуне является таковым, так как подразумевает выпадение 1, 2, 3, 4 или 6 очков (включает в себя 5 элементарных исходов).

В примере с картами события Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу(извлечение трефы, пики, червы или бубны соответственно) несовместны и образуют полную группу, но они неэлементарны. Если считать, что в колоде 36 карт, то каждое из перечисленных выше событий включает в себя 9 элементарных исходов. Аналогично – события Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу(извлечение шестёрки, семёрки, …, короля, туза) несовместны, образуют полную группу и неэлементарны (каждое включает в себя 4 исхода).

Таким образом, элементарным исходом здесь считается лишь извлечение какой-то конкретной карты, и 36 несовместных элементарных исходов тоже образуют полную группу событий.

И коротко о событиях совместных. События называются совместными, если в отдельно взятом испытании появление одного из них не исключает появление другого. Например:
Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу– из колоды карт будет извлечена трефа;
Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу– из колоды карт будет извлечена семёрка.
– данные события совместны, т.к. при излечении семёрки треф одновременно имеют место оба события.

Понятие совместности охватывает и бОльшее количество событий:
Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу– завтра в 12.00 будет дождь;
Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу– завтра в 12.00 будет гроза;
Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу– завтра в 12.00 будет солнце.

Ситуация, конечно, редкая, но совместное появление всех трёх событий, не исключено. Следует отметить, что перечисленные события совместны и попарно.

Также вы можете изучить эту тему подробнее – просто, доступно, весело и бесплатно!

С наилучшими пожеланиями, Александр Емелин

Источник

Полная группа событий

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Доказательство:

Противоположными событиями являются например, выпадение герба и выпадение цифры при бросании монеты; попадание и промах при стрельбе в цель; событие «день дождливый» и «день ясный»; события «3 дня подряд шел снег» и » хотя бы в один из 3-х дней снега не было».

Следствие: Сумма вероятностей противоположных событий равна 1.

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу=1

Переход к противоположному событию нередко облегчает вычисление вероятности. На практике весьма часто оказывается легче вычислить вероятность противоположного событияДоказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу, чем вероятность прямого события A. В этих случаях вычисляют вероятность Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу, затем находят Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу.

Вероятности противоположных событий принято обозначать p и q, следовательно p+q=1.

Источник

Содержание:

Основные теоремы теории вероятностей:

Теоремы сложения вероятностей

Теорема 1. Вероятность суммы двух несовместных событий равна сумме вероятностей этих событий: Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Доказательство.

Докажем теорему для схемы случаев. Пусть всевозможные исходы опыта сводятся к совокупности случаев, которые можно наглядно изобразить в виде Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Теорема 1 (Обобщенная теорема сложения несовместных событий) Вероятность суммы Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группунесовместных событий равна сумме вероятностей этих событий: Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу.

Доказательство (методом математической индукции).

Предположим, что теорема справедлива для Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группунесовместного события: Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу, т.е. справедливо равенство: Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу. Докажем, что теорема будет справедлива для Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группунесовместных событий.

Обозначим Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу.

Имеем Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группунесовместного события теорема доказана) = Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу. (что и треб. доказать)

Следствие 1. Если события Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группуобразуют полную группу несовместных событий, то сумма их вероятностей равна единице: Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу.

Доказательство.

Т.к. события несовместные, то к ним применима обобщенная теорема сложения:

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу, (что и треб, доказать).

Следствие 2. Сумма вероятностей противоположных событий равна единице: Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Доказательство.

События А, Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу— противоположные, т.е. по определению образуют полную группу несовместных событий, тогда по следствию 1, Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу.

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу.

В формулировке таких задач встречаются слова «хотя бы», «не менее», «по крайней мере» и др.

Пример:

Из колоды карт (36) наудачу вынимают 3 карты. Найти вероятность того, что среди них окажется хотя бы один туз.

Решение.

1 способ (по теореме 1′).

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу.

Т.к. события несовместны, то по теореме 1′: Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу.

Найдем отдельно вероятности событий.

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

2 способ (по следствию 2).

Событие Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу= <из 3 вынутых карт не окажется ни одного туза>.

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Теорема 2. Вероятность суммы двух совместных событий равна сумме вероятностей этих

событий без вероятности их произведения (совместного осуществления): Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Доказательство (геометрическое)

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

События отождествляют с множествами. Два раза накладываем «лепесток» друг на друга, поэтому и отнимаем его. (что и треб. доказать)

Теорема 2 ( Обобщенная теорема сложения совместных событий).

Вероятность суммы Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группусовместных событий равна Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу, где суммы распространяются на различные значения индексов.

Для трех совместных событий теорема запишется в виде:

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Доказательство для трех событий (геометрическое):

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

События отождествляют с множествами (см. рис.). (что и треб. доказать)

Замечание. Аналогичную формулу можно написать для произведения совместных событий:

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группуДоказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Пример:

Для поражения самолета необходимо, чтобы были поражены оба двигателя (события Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группуи Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу) или была поражена кабина пилота (событие Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу). Требуется выразить вероятность поражения самолета (событие А) через вероятности событий Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу.

Решение.

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группуТ.к. события совместны, то по теореме 2 следует, что

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу(по замечанию) =Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группуДоказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группуДоказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу.

Теоремы умножения вероятностей

Определение 21. Событие А называется независимым от события В, если вероятность события А не зависит от того, произошло событие В или нет.

Определение 22. Событие А называется зависимым от события В, если вероятность события А меняется в зависимости от того, произошло событие В или нет.

Примеры:

3) В урне 2 белых и 1 черный шар. Двое Таня и Ваня вынимают из урны по одному шару. Зависимы или независимы события: А = <появление белого шара у Тани>, В = <появление белого шара у Вани>?

Решение.

Найдем вероятности событий. Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группудо известия о событии В. После известия о событии В данная вероятность Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу. Следовательно, А и В зависимые.

Определение 23. Два события называются независимыми, если появление одного из них не изменяет вероятности появления другого.

Определение 24. Несколько событий называются независимыми, если любое из них не зависит от любой совокупности остальных.

Определение 25. Вероятность события А, вычисленная при условии, что имело место другое событие В, называется условной вероятностью события А и обозначается Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу.

В Примере 3): Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу.

Условие независимости события А от события В: Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Условие зависимости события А от события В: Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Теорема 3. Вероятность произведения двух зависимых событий равна произведению вероятности одного из них на условную вероятность другого, вычисленную при условии, что первое имело место.

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Доказательство.

Докажем для схемы урн истинность тождества формулы.

Пусть всевозможные исходы опыта сводятся к Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группуслучаям, которые изобразим в виде точек:

Тогда, вероятности данных событий равны: Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу, Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу.

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Вычислим условную вероятность Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу, т.е. условную вероятность события В в предположении, что А имело место. Если известно, что А произошло, то из ранее возможных Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группуслучаев остаются возможными только те, которые благоприятствовали событию А. Из них Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группуслучаев благоприятны событию В, следовательно, Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу, т.е.

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу— истинно, т.к. Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу— истинное тождество. (что и треб, доказать).

Замечание 1. При применении теоремы вполне безразлично, какое из событий А или В считать первым, а какое вторым, т.е. теорему можно записать в виде: Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Замечание 2. В общем случае при Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группуусловная вероятность выражается формулой: Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Следствие 1. Если событие А не зависит от события В, то и событие В не зависит от события А.

Замечание 3. Зависимость и независимость событий всегда взаимны.

Замечание 4. Условные вероятности обладают всеми свойствами, присущими обычным вероятностям:

1. Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу,

2. если наступление события В исключает возможность осуществления А, т.е. Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу, то Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группуесли событие В ведет к обязательному осуществлению А, т.е. Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу, то Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу.

3. Если Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу— несовместные события, т.е. Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу, то Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу.

4. Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу.

Замечание 5. Если А и В независимы, то независимы также события Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу.

Теорема 3. ( Обобщенная теорема умножения зависимых событий).

Вероятность произведения нескольких зависимых событий равна произведению вероятностей этих событий, причем вероятность каждого следующего по порядку события вычисляется при условии, что всс предыдущие имели место:

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу.

Вероятность произведения двух независимых событий равна произведению вероятностей этих событий: Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу.

Теорема 4. ( Обобщенная теорема умножения независимых событий).

Вероятность произведения нескольких независимых событий равна произведению вероятностей этих событий:

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу.

Пример:

Из колоды карт последовательно вынуты две карты. Найти: а) вероятность того, что вторая карта окажется тузом (неизвестно, какая карта была вынута вначале), б) вероятность того, что вторая карта будет тузом, если первоначально тоже был вынут туз.

Решение.

Или можно было найти эту вероятность, используя формулу условной вероятности:

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Пример:

В урне 2 белых и 3 черных шара. Из урны вынимают подряд 2 шара. Найти вероятность того, что а) оба белые, б) оба белые, если после первого вынимания шар возвращают обратно в урну, и шары перемешиваются.

Решение.

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу.

Теорема 5. Вероятность наступления события А, состоящего в появлении хотя бы одного из событий Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу, независимых в совокупности, равна разности между 1 и произведением вероятностей противоположных событий: Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Если все Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу.

Пример:

Производится три выстрела по одной и той же мишени. Вероятности попадания при первом, втором и третьем выстрелах равны соответственно Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу= 0,4; Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу= 0,5; Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу= 0,7. Найти вероятность того, что в результате этих трех выстрелов в мишени будет хотя бы одна пробоина.

Решение.

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу= <попадание в цель при первом выстреле>, Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу= <попадание в цель при втором выстреле>, Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу= <попадание в цель при третьем выстреле>. Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу.

Перейдем от прямого события к противоположному: Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу= < ни одного попадания в цель>:

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу,

где Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу.

Тогда по теореме 5:

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу(т.к. события независимые, то по теореме 4) = Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу.

Основные формулы для вычисления вероятностей

Ограниченность классического и статистического способов определения вероятности событий, приемлемых, главным образом, для определения вероятности простых событий, приводит к тому, что в подавляющем большинстве случаев ни один из этих способов в чистом виде для решения задачи определения наступления событий применить не удаётся.

Факт сложности или невозможности определения вероятности сложных событий явился стимулом разработки аппарата теории вероятностей, с помощью которого вероятность определяется не прямым, а косвенным методом через вероятность более простых событий.

Сущность косвенного метода определения вероятности сложного события заключается в следующем: вначале анализируют условия испытания и устанавливают события Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группуот которых зависит наступление события В, как комбинацию Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу. Определяют вероятности наступления простых событий Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу. После чего определяют вероятности интересующего события В как функцию известных или заданных вероятностей.

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Однако определению вероятности наступления сложного события как комбинации более простых событий должны предшествовать твёрдые знания правил применения рассмотренных в лекции теорем сложения (объединения) и умножения (пересечения) событий.

Этому вопросу и будет посвящён вопрос нашего занятия.

Пример:

Для того что бы вывести из строя артиллерийскую батарею необходимо поразить либо два взвода с орудиями либо центр управления огнём. Используя операции сложения (объединения) и умножения (пересечения) событий представим сложное событие D= < поражение артиллерийской батареи>как комбинацию простых событий. Результат проиллюстрируем диаграммой Эйлера-Венна.

Обозначим через событие А = <поражение первого взвода орудий>, через событие В = <поражение второго взвода орудий>, С = <поражение центра управления огнём>. Тогда событие D = <поражение артиллерийской батареи>определится как поражение либо центра управления огнём (событие С) либо одновременно первого взвода орудий (событие А) и второго взвода орудий (событие В), т.е. будет иметь место следующая комбинация событийДоказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу (рисунок 1).

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу
Для решения такого типа задач необходимо усвоить ряд основных свойств, которыми обладают действия над событиями.

Операции сложения (объединения) и умножения (пересечения) событий обладают рядом свойств, аналогичным свойствам сложения и умножения чисел.

1. Переместительное свойство:

А + В = В + А; Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

2. Сочетательное свойство:

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

3. Распределительное свойство:

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу(рисунок 2).

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

4. Операции прибавления пустого множества и умножения на пустое множество аналогичны операциям над числами, если считать пустое множество за ноль.Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Ряд операций над событиями уже не обладают свойствами по аналогии с арифметическими действиями, например:

5. Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу(рисунок 3)

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

6. Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу (рисунок 4).

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

7. Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу (рисунок 5)

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Основные теоремы теории вероятностей: сложение, умножение, формула полной вероятности

На предыдущей лекции мы говорили о том, что достаточно часто определить вероятность сложного события трудно или вообще невозможно. Для чего научились представлять события, как комбинацию других более простых событий используя понятия суммы (объединения) или произведения (пересечения) событий.

Вспомним пример, рассматриваемый нами на предыдущей лекции:

На сегодняшнем занятии мы ответим на следующий вопрос: как определить вероятность сложного события представляющего собой функцию известных или заданных вероятностей

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

При определении вероятностей сложных событий пользуются теоремами сложения и умножения вероятностей. Эти теоремы теоретически могут быть доказаны только для таких событий, вероятность появления которых может быть определена классическим способом. Для других событий эти теоремы принимаются как аксиомы. Поэтому мы не будем показывать доказательство этих теорем, а ограничимся только понятием «правила», понимая при этом ряд теорем и следствий из них, с помощью которых определяется вероятность комбинации событий.

Правила сложения вероятностей

Аксиома: Вероятность суммы или наступления хотя бы одного из двух несовместных событий равна сумме вероятностей этих событий (аддитивность Р):

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Данную аксиому иногда называют «теоремой сложения», так как для опытов, сводящихся к «схеме случаев», она может быть доказана.

Эта аксиома легко обращается на любое число несовместных событий: вероятность суммы несовместных событий равна сумме вероятностей этих событий:

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Пример №1

Решение:

Обозначим интересующее нас событие через А = <попадание в танк>, тогда Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу= <попадание в башню танка>, Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу= <попадание в корпус танка>, Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу=<попадание в ходовую часть>.

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

А так как события Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группунесовместные (наступление одного из них исключает появление другого), то вероятность наступления события А определится как:

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Вывод: полученный результат означает, что при проведении достаточно большого числа стрельб в аналогичных условиях в среднем в 325 случаях из 1000 будет получено попадание в танк.

Из данной аксиомы вытекают два важных следствия.

Следствие 1. Если события Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группуобразуют полную группу несовместных событий Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу, то сумма их вероятностей равна единице.

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Следствие 2. Сумма вероятностей противоположных событий равна 1.

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Для совместных событий аксиома примет следующий вид:

Вероятность суммы, или наступление хотя бы одного из двух совместных событий, равна сумме вероятности этих событий без вероятности произведения этих событий:

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Справедливость этого тождества наглядно следует из его геометрической интерпретации (рисунок 1).

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

На диаграмме Эйлера-Венна вероятность наступления событий А (или

Пример №2

Решение: Пусть событие А = <подавление личного состава батареи>, а событие В= <повреждения материальной части>. Тогда одновременное подавление личного состава и повреждение материальной части будут являться совместным наступлением событий А и В или Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Вероятность наступления события А по условию задачи равна 0,15 (Р(А)=0,15), вероятность наступления события В равна 0,45 (Р(В)=0,45), вероятность совместного наступления события А и В равна 0,25 (РДоказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу)=0,25).

Требуется найти вероятность события С =<подавления батареи противника>, которое будет заключаться либо в подавлении личного состава батареи, либо в повреждении материальной части либо того и другого, или Р(А+В).

Применив теорему сложения вероятностей, получим:

Вывод: Полученный результат означает, что при проведении достаточно большого числа стрельб в аналогичных условиях в среднем в 35 случаях из 100 батарея противника будет подавлена, т.е. поражён либо личный состав, либо повреждена техника, либо и то и другое.

Правила умножения вероятностей

Перед рассмотрением правил умножения вероятностей введём ряд новых понятий, которые необходимы для логического понимания производимых над событиями действий.

Событие А называется независимым от события В, если вероятность наступления события А не зависит от того, произошло ли событие В.

Событие А называется зависимым от события В, если вероятность наступления события А меняется в зависимости от того, произошло событие В или нет.

В качестве примеров зависимых событий можно привести следующие:

Пример №3

Раз нам требуется определить вероятность совместного наступления двух зависимых событий, одно из которых может наступить только при том условии, что имело место другое из них, введём понятие условной вероятности события.

Вероятность события В, вычисленная при условии, что имело место другое событие А называется условной вероятностью события В по отношению к событию А (обозначается Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу)).

Теорема: Вероятность произведения или совместного наступления двух любых случайных событий равна произведению вероятностей одного из них на условную вероятность другого, вычисленную при условии, что первое имело место.

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Пример №4

Вероятность попадания в танк при одном выстреле равна 0,8; вероятность поражения экипажа танка при попадании в танк равна 0,7. Определить вероятность поражения экипажа танка при одном выстреле.

Решение:

Пусть событие А = <попадание в танк при одном выстреле>, а событие В = <поражение экипажа танка>. Интересующее нас событие С = <поражение экипажа танка при одном выстреле>будет иметь место только в том случае, если наступит событие А, при этом наступление события С возможно только тогда, когда одновременно наступят события А и В.

Вероятность наступления события А по условию задачи равна 0,8 (Р(А)=0,8); вероятность наступления события В равна 0,7 (Р(В)=0,7).

Требуется найти вероятность поражения экипажа танка при одном выстреле, которая будет являться произведением вероятностей попадания в танк при одном выстреле и поражении экипажа танка при условии что имело место попадание в него, т.е. Р(С)=Р(Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу).

Применив теорему умножения вероятностей, получим:

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Вывод: полученный результат означает, что при проведении

достаточно большого числа стрельб в аналогичных условиях по одному выстрелу в каждом в среднем в 56 случаях из 100 экипаж танка будет поражён.

Правило умножения вероятностей легко обращается на случай произвольного числа событий:

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Из данной теоремы вытекает ряд важных следствий.

Следствие 1. Вероятность произведения двух независимых событий равна произведению вероятностей этих событий.

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Пример №5

Решение:

Вероятность наступления события А по условию задачи равна 0,7 (Р(А)=0,7), вероятность наступления события В равна 0,4 (Р(В)=0,4).

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Вывод: полученный результат означает, что при проведении

достаточно большого числа стрельб в аналогичных условиях в среднем в 28 случаях из 100 в цель попадут оба студента.

Зависимость и независимость событий всегда взаимны. Если событие А не зависит от события В, то и событие В не зависит от события А. Таким образом, можно уточнить данное ранее определение независимых событий. Два события называются независимыми, если появление одного из них не изменяет вероятности появления другого.

Из рассмотренных выше правил сложения и умножения вероятностей вытекает ещё одно очень важное следствие: если противоположное событие распадается на меньшее число вариантов, чем прямое событие, то имеет смысл при вычислении вероятностей переходить к противоположному событию:

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Пример №6

Решение:

Обозначим за событие Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группупопадание в танк первым орудием с первого выстрела>, за событиеДоказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу= <попадание в танк первым орудием со второго выстрела>;В=< попадание в танк вторым орудием>. Тогда интересующее нас событие С= <поражение танка>определится как:

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Так как события Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группуВ несовместны и независимы, то вероятность наступления события С будет равна:

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Вывод: полученный результат означает, что при проведении достаточно большого числа испытаний в аналогичных условиях в среднем в 95 случаях из 100, танк будет поражён.

Формула полной вероятности

При изложении третьего вопроса лекции преподаватель на примере поражения движущегося танка обозначает проблему определения вероятности сложного события (давая при этом понятие гипотезы).

После чего преподаватель доводит условие задачи (Пример 7), формулу для вычисления полной вероятности события (без её вывода) и условия её применения.

При постановке задачи и пояснения физической сущности вопроса преподаватель использует оверхэд-проектор и подготовленные слайды.

Решение задачи преподаватель проводит на доске, особое внимание при этом обращая на методику её решения и порядок записи. В заключении решения задачи преподаватель под запись доводит вывод, отражающий физическую сущность полученного результата.

При решении ряда практических задач вычисление вероятности некоторого сложного события можно существенно облегчить, если связать наступление этого события с наступлением единственно возможных и несовместных событий, под которыми понимаются гипотезы о всех возможных исходах испытаний.

Пусть, например, производится выстрел по танку (рисунок 2).

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Под гипотезами понимают полную группу единственно возможных несовместных событий, которые могут наступить в результате проведения испытаний.

В условиях нашей задачи гипотезы о возможном исходе стрельбы будут следующие:

Вероятности этих гипотез Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группуможно определить и не проводя стрельбу по танку, достаточно, например, провести стрельбу его макету. Далее можно поставить задачу определения условных вероятностей поражения танка при попадании в различные его отсеки, т.е. поставить задачу определения условных вероятностей поражения танка при реализации выбранных гипотез: Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу=; Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу=<при попадании в корпус танка>; Нз= <при попадании в ходовую часть танка>:

Указанные условные вероятности возможно определить опытным путём, проводя полигонные стрельбы по танку.

Пример №7

Известны также вероятности попадания снаряда в каждый из отсеков танка. Вероятность попадания в башню танка равна 0,2. Вероятность попадания в корпус равна 0,3; вероятность попадания в ходовую часть равна 0,1.

Требуется определить вероятность поражения танка при одном выстреле.

Вычислить вероятность наступления интересующего нас события позволяет формула, получившая особое название формулы полной вероятности.

Полная вероятность события равна сумме парных произведений вероятностей каждой из гипотез на отвечающие им условные вероятности наступления этого события.

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

При определении полной вероятности необходимо следить, чтобы были учтены все гипотезы о возможном исходе испытания, при которых может наступить интересующее нас событие, т.е. гипотезы должны составлять полную группу несовместных событий. Свидетельством полного учёта всех гипотез является выполнение равенства

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Если данное равенство не выполняется, то это означает, что учтены не все гипотезы о возможных исходах испытания.

Вернёмся к решению примера.

Решение:

Таким образом, возможные гипотезы об исходах стрельбы:

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу= <попадание в башню танка>;

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу= <попадание в корпус танка>;

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу= <попадание в ходовую часть>.

По условию задачи вероятности гипотез будут равны:

гипотеза Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу= <попадание в корпус танка>— равна 0,3 (Р(Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу) = 0,3);

Интересующее нас событие А = <поражение танка>. По условию задачи вероятность поражения танка при реализации гипотез:

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу= <попадание в башню танка>равна 0,8 (Р(А|Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу) = 0,8);

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу= <попадание в корпус танка>равна 0,6 (Р(А|Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу) = 0,6);

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу= <попадание в ходовую часть>равна 0,5 (Р(А|Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу) = 0,5).

Проверим, все ли гипотезы об исходах стрельбы учтены:

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Таким образом, вероятность гипотезы Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу= <промах>равна 0,4. (Р|Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу) =0,4).

Вероятность поражения танка при реализации гипотезы Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу= <промах>равна 0. (Р(А|Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу) = 0).

Применяя формулу полной вероятности для решения задачи получим:

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Следовательно, полная вероятность поражения танка при одном выстреле равна

Вывод: Полученный результат означает, что при проведении

достаточно большого числа стрельб в аналогичных условиях в среднем в 39 случаях из 100 танк окажется поражённым.

Формула Байеса, вероятность появления хотя бы одного события

Пусть имеется полная группа несовместных гипотез Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группус известными вероятностями их наступления Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группуПусть в результате опыта наступило событие А, условные вероятности которого по каждой из гипотез известны, т.е. известны вероятности

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Требуется определить какие вероятности имеют гипотезы Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группуотносительно события А, т.е. условные вероятностиДоказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Теорема. Вероятность гипотезы после испытания равна произведению вероятности гипотезы до испытания на соответствующую ей условную вероятность события, которое произошло при испытании, делённому на полную вероятность этого события.

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Эта формула называется формулой Байеса.

Доказательство.

По Теореме умножения вероятностей получаем:

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Тогда еслиДоказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группуДоказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Для нахождения вероятности Р(А) используем формулу полной вероятности.

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Если до испытания все гипотезы равновероятны с вероятностьюДоказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу, то формула Байеса примет вид:
Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Пример №8

Решение: пусть событие Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу— появление прибора, собранного специалистом высшей квалификации; событие Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу— появление прибора, собранного специалистом средней квалификации. Вероятности этих событий равны соответственно Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

Пусть событие А означает появление надёжного прибора. По условию примера вероятность события А при условии, что появится прибор, собранный специалистом высшей квалификации, Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу= 0,9. Аналогично вероятность появления надёжного прибора при условии, что появится прибор, собранный специалистом средней квалификации, Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу= 0,8.

Искомая вероятность появления прибора, собранного специалистом высшей квалификации, т.е. события Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группупри условии, что появилось событие А, определяется по формуле

Доказать что события образуют полную группу. Смотреть фото Доказать что события образуют полную группу. Смотреть картинку Доказать что события образуют полную группу. Картинка про Доказать что события образуют полную группу. Фото Доказать что события образуют полную группу

При копировании любых материалов с сайта evkova.org обязательна активная ссылка на сайт www.evkova.org

Сайт создан коллективом преподавателей на некоммерческой основе для дополнительного образования молодежи

Сайт пишется, поддерживается и управляется коллективом преподавателей

Whatsapp и логотип whatsapp являются товарными знаками корпорации WhatsApp LLC.

Cайт носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, которая определяется положениями статьи 437 Гражданского кодекса РФ. Анна Евкова не оказывает никаких услуг.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *