古典概型与几何概型ppt课件.ppt

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1、1,读书患不多,思义患不明。患足己不学,既学患不行。,2,1.4 古典概型与几何概型, 古典概型, 几何概型,3,预备知识, 排列与组合知识,排列:从 个不同元素中任取 个元素排成一列(考虑元素先后出现次序,且取后不放回),称此为一个排列,此种排列的总数为,n,n-1,n-2,n-k+1, 当 时,则称为全排列,全排列的总数为,4,预备知识, 重复排列:从 个不同元素中每次任取一个,放回后再取下一个,如此连续取 次所得的排列称为重复排列,,n,n,n,n,此种重复排列数共有 个,,这里 可以大于 。,5,预备知识,组合:从 个不同元素中任取 个元素并成一组(不考虑元素先后出现次序),称为一个组

2、合,此种组合的总数为,易知:,6,乘法原理:设完成一件事需分两步,第一步有 种方法,第二步有 种方法,则完成这件事共有 种方法。(也可推广到分若干步),7,加法原理:设完成一件事有两种途径,第一种途径有 种方法,第种途径有 种方法,则完成这件事共有 种方法。(也可推广到分若干途径),注:这两个原理的思想贯穿着整个概率问题的求解。,8,怎样计算古典概型中事件的概率?,若随机试验具有以下两个特点:, 在一次试验中,每个样本点出现的可能性相同,,古典概型, 其样本空间 只含有限个样本点,,又称等可能概型。,即,即,9,设 是上述古典概型的任一事件,,其含有 个样本点,即,故,10,例:抛两枚硬币,观

3、察正反面出现的情况,求出现一个正面一个反面的概率。,例:一家庭有两个孩子,求一个男孩一个女孩的概率。,正正,正反,反正,反反,一个正面一个反面,正反,反正,解:由题,又设,则,11,古典概型的基本模型,一、摸球模型, 无放回摸球,样本空间 包含,解:由题,,又设,个样本点,,取到 只白球,则 中含有,个样本点,,故,12,样本空间 包含,解:由题,由于考虑到了取球的次序,,又设,个样本点,,最后一次摸到白球,则 中含有,个样本点,,故,【抓阄原理】,13,问题1 设袋中有4只白球和2只黑球, 现从袋中无放回地一次同时摸出2只球,求这2只球都是白球的概率。,问题2 设袋中有4只白球和2只黑球,

4、现从袋中无放回地依次摸出2只球,求这2只球都是白球的概率。,【组合问题】,【排列问题】,14, 有放回摸球,样本空间 包含,解:由题,,又设,个样本点,,则 中含有,个样本点,,故,前 次取到白球,后 次取到红球,15,二、分球入盒模型,【分房模型】,例 :将 只球随机地放入 个盒子中去,假设盒子的容量不限,试求下列事件的概率:(1) 每个盒子至多有一只球 ;(2) 某指定的 个盒子中各有一球 ;(3) 恰有 个盒子中各有一球 ;(4) 某指定的盒子中有 个球 。,16,样本空间 包含,解:由题,,个样本点,,而 中含有,个样本点,,故,中含有,个样本点,,故,中含有,个样本点,,故,中含有,

5、个样本点,,故,每个盒子至多有一只球,某指定的 个盒子中各有一球,恰有 个盒子中各有一球,某指定的盒子中有 个球,17,1o 生日问题 假设一年有365天,参加某次聚会共 个人, 求至少有两人生日相同的概率?,样本空间 包含,解:由题,,又设,个样本点,,至少有两个人生日相同,则,每天至多有一个人生日,只球,,个人,天,个盒子,,分析:,从而,每个盒子至多有一只球,18,2o 电话号码问题 在7位数的电话号码中,第一位不能为0,求数字0出现3次的概率。,3o 骰子问题 掷3颗均匀骰子,求点数之和为4的概率。,19,例:在1到2000的整数中随机地取一个数,问取到的整数既不能被6整除, 又不能被

6、8整除的概率是多少 ?,三、随机取数模型,样本空间 包含,解:由题,,设,个样本点,,取到的数能被6整除,则所求为,取到的数能被8整除,20,由于,故,同理,故,进而,21,练习题:从0,1,2,9共十个数中随机取4个,求下列事件的概率: (1) 4个数中不含1和8 (2) 4个数中既含1也含8 (3) 4个数中不含1或8,22,注记,在实际应用中,概率非常接近 1 的事件可近似地看成必然事件,称为几乎必然事件。,概率非常小的事件,称为小概率事件。,统计推断原理:,小概率事件在一次试验中是几乎不可能发生的。,下面的例题就是可利用该统计推断原理对某种假设作出判断(接受或拒绝),这在数理统计的假设

7、检验中是非常有用的。,23,例:某接待站在某一周曾接待过12次来访,已知所有这12次接待都是在周二和周四进行的,问是否可以推断接待时间是有规定的? (假设来访者在一周的任一天去接待站是等可能的),假设接待站的接待时间没有规定,且各来访者在一周的任一天中去接待站是等可能的。,解:,周一,周二,周三,周四,周五,周六,周日,故一周内接待 12 次来访共有,24,小概率事件在一次试验中几乎是不可能发生的 , 从而可知接待时间是有规定的。,周一,周二,周三,周四,周五,周六,周日,周二,周四,12 次接待都是在周二和周四进行的共有,故12 次接待都是在周二和周四进行的概率为,25,计算古典概率的基本思

8、路,理解题意:分析随机试验的基本事件,构造尽可能简单的等可能的样本空间,特别是不同方法求解时,必须在同一样本空间中进行计算;,设好事件: 一般在理解题意前提下,设出一些简单事件,使其它复杂事件能利用简单事件的关系与运算表达出来;,正确计数:计算样本点总数基本事件总数和事件所含样本点总数有利场合数,避免计数的重复或遗漏。常用到排列、组合、乘法原理和加法原理等知识。,26,利用公式:常用古典概率计算公式、对立事件概率公式、加法公式、全概公式、贝叶斯公式、乘法公式等。,注意模型:解题时注意模型化,抓住问题本质。,27,例:某5万平方公里的海域中,大约有40平方公里的大陆架贮藏有石油。若在这海域中任选

9、一点进行钻探,问能够发现石油的概率是多少?,古典概型的特点:,基本事件的等可能性,有限个样本点,28,几何概型,若随机试验具有如下特点:,则称这种试验为几何概型。,量成正比,而与该区域的位置和形状无关;, 随机试验的样本空间 为可度量的几何区域;, 中任一区域出现的可能性大小与该区域的几何度,对于几何概型,若事件 是 中某一区域,且,可度量,则事件 的概率为,29, 如果样本空间为有界区间、平面有界区域、空间有界区域,则其几何度量指的就是“长度”、“面积”、“体积”。, 事件 发生的概率与位置无关,只与 的度量有关,这体现了某种“等可能性”;,注:, 当古典概型的试验结果为连续无穷多个时,就归

10、结为几何概型;,30,例:(约会问题) 两人相约7点到8点在某地会面,先到者等候另一人20分钟,过时离去。试求这两人能会面的概率。,设两人到达约会地点的时刻分别为,解:由题,,则显然有,且,两人能够会面,又设,31,故,32,例:随机地从区间 里取两个数,求下列事件的概率: 两数之和小于 ; 两数之和小于 ,且两数之积大于 。,33,问题:商场以转盘游戏方式对某商品打折促销,当指针指向圆周上 段时,打一折,在以下两种情况下分别求打一折的概率是多少?,(1) 如果在转盘上, 段缩小为一点,那么打一折的概率是多少?,打一折,不可能事件的概率一定为 0;概率为 0 的事件不一定是不可能事件。,34,(2) 如果在转盘上, 段扩大为圆周上除一点外剩下部分,那么打一折的概率是多少?,打一折,必然事件的概率一定为 1;概率为 1 的事件不一定是必然事件。,35,练习题:若事件 与 同时出现的概率 ,则( ),和 不相容,是不可能事件,未必是不可能事件,或,36,1. 古典概型,2. 几何概型,37,课本,

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