- •1. Случайные события
- •1.1. Понятие теории вероятностей
- •1.2. События и их вероятности
- • Виды событий
- • Вероятность события
- • Принцип практической невозможности маловероятных событий
- • Сумма вероятностей событий, которые образуют полную группу,
- •1.3. Элементы комбинаторики
- • Перестановки, сочетания и размещения без повторений
- • Перестановки
- • Размещения
- • Правило сложения и правило умножения комбинаций
- • Перестановки, сочетания и размещения с повторениями
- • Сочетания с повторениями
- • Размещения с повторениями
- •1.4. Классическое определение вероятности:
- •1.5. Геометрическое определение вероятности
- •1.6. Теоремы сложения и умножения вероятностей
- • Зависимые и независимые события
- • Теорема умножения вероятностей независимых событий
- • Задачи на теоремы сложения и умножения
- • Условная вероятность
- • Теорема умножения вероятностей зависимых событий
- •1.7. Формула полной вероятности
- •1.8. Формулы Байеса
- •1.9. Независимые испытания и формула Бернулли
- •1.10. Формула Пуассона
- •1.11. Локальная теорема Лапласа
- •1.12. Интегральная теорема Лапласа
- •1.13. Статистический подход к определению вероятности
- • и обратная задача
- •2. Случайные величины
- •2.1. Понятие и виды случайных величин
- •2.2. Дискретная случайная величина
- • Математическое ожидание дискретной случайной величины
- • Формула для нахождения дисперсии
- • Многоугольник распределения
- • Вероятность попадания в промежуток
- •2.3. Наиболее распространённые дискретные распределения
- • Биномиальное распределение вероятностей
- • Гипергеометрическое распределение вероятностей
- •2.4. Непрерывная случайная величина
- • Вероятность попадания в промежуток
- • функция ПЛОТНОСТИ распределения вероятностей
- •2.5. Распространённые виды непрерывных распределений
- • Равномерное распределение вероятностей
- • Показательное распределение вероятностей
- • Нормальный закон распределения вероятностей
- •Решения и ответы
Это был пример, когда в одном испытании задействовано несколько объектов, в данном случае две монеты. Другая распространенная в практических задачах схема – это повторные испытания, когда, например, один и тот же игральный кубик бросается 3 раза подряд. В качестве демонстрации рассмотрим следующие события:
B(1) 4 – в 1-м броске выпадет 4 очка;
B(2)5 – во 2-м броске выпадет 5 очков;
B(3)6 – в 3-м броске выпадет 6 очков.
Тогда событие B(1)4 B(2)5 B(3)6 состоит в том, что в 1-м броске выпадет 4 очка и во 2-м броске выпадет 5 очков и в 3-м броске выпадет 6 очков.
…понимаю, что разбираются не очень интересные примеры, но это часто встречающиеся в задачах вещи и от них никуда не деться. Помимо монетки, кубика и колоды карт вас поджидают урны с разноцветными шарами, несколько стрелков, стреляющих по мишени, и неутомимый рабочий, который постоянно вытачивает какие-то детали =)
Вероятность события
Вероятность события – это количественная мера возможности наступления этого события в результате испытания. В курсе тервера существует несколько подходов к определению вероятности, но пока мы ограничимся её интуитивным понятием и общей информацией.
Обозначения: вероятность некоторого события A обозначается большой латинской буквой P , а само событие берётся в скобки, выступая в роли своеобразного аргумента. Например:
P( AO ) – вероятность того, что в результате броска монеты выпадет «орёл»; P(B5 ) – вероятность того, что в результате броска кубика выпадет 5 очков;
P(CT ) – вероятность того, что из колоды будет извлечена карта трефовой масти.
Также для обозначения вероятности широко используется маленькая буква p . В частности, можно отказаться от громоздких обозначений событий AO , B5 , CT и их вероятностей P(AO ), P(B5 ), P(CT ) и использовать следующую стилистику:
pO 12 – вероятность того, что в результате броска монеты выпадет «орёл»;
p5 16 – вероятность того, что в результате броска игральной кости выпадет 5
очков;
pT 14 – вероятность того, что из полной колоды будет извлечена трефа.
Данный вариант популярен при решении практических задач, поскольку позволяет заметно сократить запись решения. Как и в первом случае, здесь удобно использовать «говорящие» подстрочные / надстрочные индексы.
Внимание! Это демо-версия книги, полную и свежую версию курса можно найти здесь: http://mathprofi.com/knigi_i_kursy/ |
10 |
|
Вероятности можно выразить и в процентах, например: вероятность выпадение орла равна 12 100% 50% , выпадения пятёрки 16 100% 16,67% , извлечения трефы
14 100% 25% , но в теории вероятностей ЭТОГО ДЕЛАТЬ НЕ ПРИНЯТО (хотя не возбраняется прикидывать проценты в уме).
Принято использовать доли единицы, и, очевидно, что вероятность может изменяться в пределах…. При этом если P( A) 0 , то событие A является невозможным,
если P( A) 1 – достоверным, а если 0 P( A) 1, то речь идёт о случайном событии.
Если в ходе решения любой задачи у вас получилось какое-то другое значение вероятности – ищите ошибку!
Принцип практической невозможности маловероятных событий
Особый интерес представляют события, вероятность наступления которых чрезвычайно мала. Хоть такие события и являются случайными, для них справедлив следующий постулат: в отдельно взятом испытании маловозможное событие практически достоверно не произойдёт. Именно поэтому вы не сорвёте в лотерее Джекпот, если вероятность это события, скажем, равна 0,00000001. Да-да, именно Вы – с единственным билетом в каком-то конкретном тираже. Впрочем, и с 10 билетами тоже.
…когда я рассказываю об этом окружающим, то почти всегда в ответ слышу: «но ведь кто-то выигрывает». Хорошо, тогда давайте проведём следующий эксперимент: пожалуйста, сегодня или завтра купите билет любой лотереи (не откладывайте!). И если выиграете... ну, хотя бы 10 килорублей, обязательно отпишитесь – и я объясню, почему это всё-таки произошло. За процент, разумеется
Но грустить не нужно, потому что есть противоположный принцип: если вероятность некоторого события очень близка к единице, то в отдельно взятом испытании оно практически достоверно произойдёт. Поэтому перед прыжком с парашютом не надо бояться, наоборот – улыбайтесь! Ведь должны сложиться совершенно немыслимые и фантастические обстоятельства, чтобы отказали оба исправных парашюта.
Сумма вероятностей событий, которые образуют полную группу,
равна единице. Это теорема. Грубо говоря, если события образуют полную группу, то со 100%-ной вероятностью какое-то из них произойдёт. В самом простом случае полную группу образуют противоположные события, например:
AO – в результате броска монеты выпадет орёл;
AO – в результате броска монеты выпадет решка.
По теореме: P( AO ) P( AO ) 1
Поскольку данные события равновозможны, то их вероятности одинаковы
P( AO ) 12 , P( AO ) 12 , и по этой причине такие события называют равновероятными.
Внимание! Это демо-версия книги, полную и свежую версию курса можно найти здесь: http://mathprofi.com/knigi_i_kursy/ |
11 |
|
Рассматриваемая теорема удобна тем, что позволяет быстро найти вероятность противоположного события. Так, если известна вероятность P(B5 ) 16 того, что на кубике
выпадет пятёрка, то из суммы P(B5 ) P(B5 ) 1 легко выразить и вычислить вероятность того, что она не выпадет: P(B5 ) 1 P(B5 ) 1 16 56
Это гораздо проще, чем копаться в элементарных исходах и их вероятностях, для которых, к слову, данная теорема тоже справедлива:
…
События B1, B2 , B3 , B4 , B5 , B6 , как отмечалось выше, равновозможны – и теперь мы можем сказать, что равновероятны. Вероятность выпадения любой грани кубика равна 16 :
P(B1 ) P(B2 ) P(B3 ) P(B4 ) P(B5 ) P(B6 ) 16
Ну и на десерт колода: поскольку нам известна вероятность P(CT ) 14 того, что будет извлечена трефа, то легко найти вероятность того, что будет извлечена карта другой
|
|
|
|
P( |
|
) 1 P(C ) 1 |
1 |
|
3 |
||
масти: P(C ) P(C ) 1 |
|
C |
|||||||||
|
|
||||||||||
T |
T |
|
|
T |
T |
4 |
4 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Заметьте, что рассмотренные пары событий B5 , B5 и CT , CT не равновероятны, как оно чаще всего и бывает.
В упрощенном варианте оформления вероятность противоположного события стандартно обозначается строчной буквой q . Например, если p 0,7 – вероятность того,
что стрелок попадёт в цель, то q 1 p 1 0,7 0,3 – вероятность того, что он промахнётся.
Таким образом, в теории вероятностей буквы p и q также нежелательно использовать в каких-то других целях.
Мама мыла раму
Вчесть Вашего Дня Знаний я не буду задавать домашнее задание =), но очень важно, чтобы вы могли ответить на следующие вопросы, хотя бы на уровне понимания:
Какие виды событий существуют?
Что такое случайность и равновозможность события?
Как вы понимаете термины совместность / несовместность событий? Что такое полная группа событий, противоположные события?
Что означает сложение и умножение событий?
Что такое вероятность события, и какие значения она может принимать?
Чем полезна теорема сложения вероятностей событий, образующих полную группу?
Нет-нет, зубрить ничего не надо, это всего лишь азы теории вероятностей – своеобразный букварь, который довольно быстро уложится в голове.
Внимание! Это демо-версия книги, полную и свежую версию курса можно найти здесь: http://mathprofi.com/knigi_i_kursy/ |
12 |
|