内容正文:
第五章 统计与概率
5.3概率
5.3.2 事件之间的关系与运算
知识梳理
一.事件的包含与相等
1.一般地,如果事件A发生时,事件B一定发生,则称“A包含于B”(或“B包含A),记作(或),
注:(1)也可用充分必要条件表示为:A发生是B发生的充分条件,B发生时A发生的必要条件.
(2)如果,根据定义可知,事件A发生的可能性不比事件B发生的可能性大,直观上我们可以得到
2.如果事件A发生时,事件B一定发生;而且事件B发生时,事件A也一定发生,则称“A与B相等”,记作
注:(1)不难看出:且,也可以用充分必要条件的语言表述为:A发生是B发生的充要条件
(2)当时,有
二.事件的和(并)
1.给定事件A,B,由所有A中的样本点与B中的样本点组成的事件称为A与B的和(或并),记作(或)
注:(1)当事件发生时,当且仅当事件A与事件B至少有一个发生
(2)由于且,因此且
直观上可知,
三.事件的积(交)
1.给定事件,由A与B中的公共样本点组成的事件称为A与B的积(或交),记作(或)
注:(1)按照定义可知,事件发生,当且仅当时间A与时间B都发生
(2)由于且,因此且
四.事件的互斥与对立
1.给定事件A,B,若事件A与B不能同时发生,则称A与B互斥,记作(或)
注:(1)任何两个基本事件都是互斥的,与任意事件互斥;
(2)当A与B互斥,即,有=,这称为互斥事件的概率加法公式.
(3)一般地,如果是两两互斥事件,则
2.给定样本空间与事件A,则由与所有不属于A的样本点组成是事件称为A的对立事件,记作,用集合的观点看,是A在中的补集,如图所示.如果,则称A与B相互对立.
注:(1)事件A与中,有一个发生,而且只有一个发生,注意到必然事件的概率为1,因此1
(2)如果A与B相互对立,则A与B互斥,但反之不成立,即“A与B相互对立”是“A与B互斥”的充分不必要条件.
五.事件的混合运算
前面我们给出了事件的三种运算:求两个事件的和,求两个事件的积,求一个事件的对立事件.因为事件运算的结果仍是事件,因此可以进行事件的混合运算.
例如 ,这表示与和,
实际意义是:A发生且B不发生,或者A不发生且B发生,换句话说就是A与B中恰有一个发生.
同数的加、减、乘、除一样,事件的混合运算也有优先级,我们规定:求积运算的优先级高于求和运算,因此可简写为:
常见考点
考点一 事件的包含关系与事件的运算及其含义
典例1.抛掷相同硬币3次,记“至少有一次正面向上”为事件A,“一次正面向上,两次反面向上”为事件B,“两次正面向上,一次反面向上”为事件C,“至少一次反面向上”为事件D,“3次都正面向上”为事件E.
(1)试判断事件A与事件B,C,E的关系;
(2)试求AD,B+C所包含的样本点,并判断AD与B+C的关系.
【答案】
(1)BA,CA,EA,A=B+C+E
(2)AD={有正面向上,也有反面向上},B+C={一次正面向上或两次正面向上},AD=B+C
【分析】
(1)写出事件A所包含的基本事件,可以看出是事件B,事件C和事件E的和,故可以得到答案;(2)写出事件D所包含的基本事件,与事件A进行比较,得到AD所包含的样本点,再写出B+C所包含的样本点,可得到AD与B+C的关系.
(1)
事件A为“至少有一次正面向上”,包含“一次正面向上,两次反面向上”, “两次正面向上,一次反面向上”和“3次都正面向上”三个基本事件,所以BA,CA,EA,A=B+C+E
(2)
“至少一次反面向上”为事件D,包含“一次正面向上,两次反面向上”, “两次正面向上,一次反面向上”和“3次都反面向上”三个基本事件,可以看出事件A与事件D有相同的两个基本事件,即“一次正面向上,两次反面向上”, “两次正面向上,一次反面向上”,故AD={一次正面向上或两次正面向上},B+C={一次正面向上或两次正面向上},所以AD=B+C
变式1-1.掷一枚骰子,下列事件:A=“出现奇数点”,B=“出现偶数点”,C=“点数小于3”,D=“点数大于2”,E=“点数是3倍数”.
求:(1)A∩B,BC;
(2)AB,B+C;
(3)记为事件H的对立事件,求.
【答案】(1)A∩B=,BC={2};(2)A∪B={1,2,3,4,5,6},B+C={1,2,4,6};(3)={1,2};=BC={2};=A∪C={1,2,3,5};={1,2,4,5}.
【分析】
(1)A∩B表示同时发生,BC表示同时发生;
(2)A∪B表示至少有一个事件发生,表示至少有一个事件发生;
(3)表示的对立事件;等价于同时发生;等价于至少有一个事件发生;等价于的对立事件与的对立事件至少有一个事件发生.
【详解】
∵,,,,
∴,,,
∴(1)A∩B=,BC={2};
(2)AB={1,2,3,4,5,6}