随机事件与概率(预备知识)
大纲没有单列,但分布和期望都从这里起步:事件的关系与运算、古典概型、加法公式、条件概率与乘法公式、独立性,以及全概率公式和贝叶斯公式。
本节导读
常见资料转录的考试大纲里,概率论部分列的是「分布和分布函数的概念、常见分布、期望和方差」,没有单列随机事件与概率。但二项分布要用独立重复试验,分布函数本身就是一个事件的概率,所以本节作为预备知识先讲,不当作大纲考点。
这一节讲事件的关系与运算、古典概型、加法公式、条件概率与乘法公式、独立性,最后讲全概率公式和贝叶斯公式。经济和金融里的风险问题(违约、故障、投资涨跌)大多可以写成这些公式。学完以后,你应该能把文字描述翻译成事件的运算,并选对公式算出概率。
事件的关系与运算
用符号写事件
随机试验所有可能结果组成的集合叫样本空间,记作 Ω;样本空间的子集叫随机事件。事件之间的关系和运算如下:
| 名称 | 记号 | 含义 |
|---|---|---|
| 和(并) | A∪B | A、B 至少有一个发生 |
| 积(交) | AB | A、B 同时发生 |
| 差 | A−B | A 发生而 B 不发生,即 AB |
| 互斥(互不相容) | AB=∅ | A、B 不能同时发生 |
| 对立 | A | A 不发生;A∪A=Ω,AA=∅ |
对立一定互斥,互斥不一定对立。德摩根律常用来翻译「都不」和「不都」:A∪B=AB(两个都不发生),AB=A∪B(不都发生,即至少一个不发生)。
例如射击两次,A 表示第一次命中,B 表示第二次命中:「至少命中一次」是 A∪B,「两次都没中」是 AB,它正好是「至少命中一次」的对立事件。
古典概型
样本空间只有有限个结果、每个结果出现的可能性相同,这种模型叫古典概型:
P(A)=全部结果数A 包含的结果数
数结果时常用组合数 Cnk=k!(n−k)!n!。例如 10 件产品里有 3 件次品,任取 2 件都是正品的概率是 C102C72=4521=157。分子分母必须用同一种数法:分母按「不计顺序的组合」数,分子也要按组合数。
概率的加法公式
公式
| 情形 | 公式 |
|---|---|
| 一般情形 | P(A∪B)=P(A)+P(B)−P(AB) |
| A、B 互斥 | P(A∪B)=P(A)+P(B) |
| 对立事件 | P(A)=1−P(A) |
| 差事件 | P(A−B)=P(A)−P(AB) |
例如 P(A)=0.5,P(B)=0.4,P(AB)=0.2,则 P(A∪B)=0.5+0.4−0.2=0.7。「至少……」「都不……」的概率,往往先算对立事件更快。
条件概率与乘法公式
条件概率
在 A 已经发生的条件下 B 发生的概率是
P(B∣A)=P(A)P(AB),P(A)>0
例如 P(A)=0.6,P(AB)=0.3,则 P(B∣A)=0.5。条件概率相当于把样本空间缩小到 A 里再看 B 占多少。
乘法公式
把条件概率的式子变形,得到乘法公式 P(AB)=P(A)P(B∣A)。题目里出现「其中」「在……之中」时,说的往往是条件概率,要和「同时发生」的概率区分开。
事件的独立性
定义与性质
若 P(AB)=P(A)P(B),就说 A 与 B 相互独立,意思是一个事件发生与否不影响另一个的概率。A、B 独立时,A 与 B、A 与 B、A 与 B 也都独立。
独立和互斥是两回事:互斥说的是「不能同时发生」,独立说的是「互不影响」。两个概率都大于 0 的事件,如果互斥,就一定不独立。
至少一个发生
n 个相互独立的事件至少一个发生的概率,用对立事件算:1−P(A1)P(A2)⋯P(An)。例如两台机器独立运转,出故障的概率分别是 0.1 和 0.2,至少一台出故障的概率是 1−0.9×0.8=0.28。
全概率公式与贝叶斯公式
由原因求结果
若 A1,A2,⋯,An 互斥且合起来是整个样本空间(叫一个完备事件组),则
P(B)=∑i=1nP(Ai)P(B∣Ai)
例如某厂三个车间的产量占 50%、30%、20%,次品率分别为 1%、2%、3%,任取一件是次品的概率是 0.5×0.01+0.3×0.02+0.2×0.03=0.017。
由结果找原因
已知结果 B 发生,问它来自 Ai 的概率,用贝叶斯公式 P(Ai∣B)=P(B)P(Ai)P(B∣Ai)。接上例,已知取到次品,它来自第三车间的概率是 0.0170.006=176。
易错提醒
-
❌ 互斥就是独立
✅ 互斥是不能同时发生,独立是互不影响;两个概率为正的事件互斥时一定不独立。 -
❌ P(A∪B)=P(A)+P(B) 对任何事件都成立
✅ 只有互斥时才这样;一般要减去 P(AB)。 -
❌ 把「合格品中一等品占 60%」当成任取一件是一等品的概率
✅ 那是条件概率;任取一件是一等品的概率要用乘法公式。 -
❌ 「至少一个发生」把各概率直接相加
✅ 用 1 减去「都不发生」的概率。 -
❌ 古典概型分子按排列数、分母按组合数
✅ 分子分母要用同一种数法。
例题精讲
例题 1
从 1 到 9 这九个数字中任取两个,两数之和为偶数的概率是多少?
解:和为偶数,要么两个都是奇数,要么两个都是偶数。九个数里有 5 个奇数、4 个偶数:P=C92C52+C42=3610+6=94。
答案:94
例题 2
甲、乙两人独立破译一份密码,能破译的概率分别是 0.6 和 0.5。这份密码被破译的概率是多少?
解:只要有一人破译出来,密码就被破译了,用对立事件:两人都没破译出来的概率是 0.4×0.5=0.2,所以被破译的概率是 1−0.2=0.8。
答案:0.8
例题 3
某银行的贷款客户中,优质客户占 70%,一般客户占 30%;优质客户的违约率为 2%,一般客户为 10%。任取一笔贷款违约的概率是多少?已知某笔贷款违约,它来自一般客户的概率是多少?
解:全概率公式:P(违约)=0.7×0.02+0.3×0.1=0.014+0.03=0.044。贝叶斯公式:P(一般∣违约)=0.0440.03=2215。
答案:0.044;2215
本节小结
- 事件的和、积、差、互斥、对立要会互相翻译;德摩根律:A∪B=AB。
- 古典概型 P(A)=全部结果数有利结果数,分子分母同一种数法。
- 加法公式 P(A∪B)=P(A)+P(B)−P(AB);对立事件 P(A)=1−P(A)。
- 条件概率 P(B∣A)=P(A)P(AB),乘法公式 P(AB)=P(A)P(B∣A);独立时 P(AB)=P(A)P(B)。
- 全概率公式由原因求结果,贝叶斯公式由结果找原因。
学完练一练
按本节考点从本课的课后练习里抽题(每次 10 道以内),做完看解析、错题自动进错题本。
本节内容由 AI 辅助编写,配图由 AI 生成,仅供备考参考;考试要求以《全国各类成人高等学校招生考试大纲(2024 年版)》及浙江省教育考试院当年公布为准。