内容正文:
第七章 随机变量及其分布
概率是随机事件发生可能性大小的度量.在必修课程的概率学习中,我们结合古典概型,研究了简单随机事件及其概率的计算方法,并讨论了概率的一些性质.本章将在此基础上,结合古典概型,研究随机事件的条件概率,建立概率的乘法公式和全概率公式,并用它们计算较复杂事件的概率.
为了利用数学工具,并以简洁、统一的形式研究随机试验的规律,本章我们还将把随机试验的结果数量化,引入随机变量的概念.对离散型随机变量 ,我们主要研究其分布列及数字特征,并对二项分布、超几何分布进行重点研究.对于连续型随机变量,我们只研究服从正态分布的情况.通过用随机变量描述和分析随机试验,解决一些简单的实际问题,进一步体会概率模型的作用及概率思想和方法的特点.
7.1 条件概率与全概率公式
在必修第二册第十章《概率》一章的学习中,我们遇到过求同一试验中两个事件A与B同时发生(积事件AB)的概率的问题.当事件A与B相互独立时,有
P(AB)=P(A)P(B).
如果事件A与B不独立,如何表示积事件AB的概率呢?下面我们从具体问题入手.
7.1.1 条件概率
问题1 某个班级有45名学生,其中男生、女生的人数及团员的人
数(单位:人)如下表所示.
一、探究新知
团员 非团员 合计
男生 16 9 25
女生 14 6 20
合计 30 15 45
在班级里随机选择一人做代表.
(1)选到男生的概率是多少?
(2)若已知选到的是团员,则选到的是男生的概率是多少?
随机选择一人做代表,则样本空间Ω包含45个等可能的样
本点.用A表示事件“选到团员”,B表示事件“选到男生”,根
据表中的数据可以得出,n(Ω)=45,n(A)=30,n(B)=25.
(1)根据古典概型知识可知,选到男生的概率
问题1 某个班级有45名学生,其中男生、女生的人数及团员的人
数(单位:人)如下表所示.
一、探究新知
团员 非团员 合计
男生 16 9 25
女生 14 6 20
合计 30 15 45
在班级里随机选择一人做代表.
(1)选到男生的概率是多少?
(2)若已知选到的是团员,则选到的是男生的概率是多少?
(2)“在选到团员的条件下,选到男生”的概率就是“在事件A发生的条件下,事件B发生”的概率,记为P(B|A).此时相当于以A为样本空间来考虑事件B发生的概率,而在新的样本空间中事件B就是积事件AB,包含的样本点数n(AB)=16.根据古典概型知识可知:
问题2 假定生男孩和生女孩是等可能的,现考虑有两个小孩的家庭.
随机选择一个家庭,那么
(1)该家庭中两个小孩都是女孩的概率是多大?
(2)如果已经知道这个家庭有女孩,那么两个小孩都是女孩
的概率又是多大?
一、探究新知
观察两个小孩的性别,用b表示男孩,g表示女孩,则
样本空间Ω={bb,bg,gb,gg},且所有样本点是等可能的.
用A表示事件“选择的家庭中有女孩”,B表示事件“选择
的家庭中两个小孩都是女孩”,则A={bg,gb,gg},B={gg}.
(1)据古典概型知,该家庭中两个小孩都是女孩的概率
(2)“在选择的家庭有女孩的条件下,两个小孩都是女孩”
的概率就是“在事件A发生的条件下,事件B发生”的概
率,记为P(B|A).此时A成为样本空间,事件B就是积事件
AB.根据古典概型知识可知:
问题2 假定生男孩和生女孩是等可能的,现考虑有两个小孩的家庭.
随机选择一个家庭,那么
(1)该家庭中两个小孩都是女孩的概率是多大?
(2)如果已经知道这个家庭有女孩,那么两个小孩都是女孩
的概率又是多大?
一、探究新知
观察两个小孩的性别,用b表示男孩,g表示女孩,则
样本空间Ω={bb,bg,gb,gg},且所有样本点是等可能的.
用A表示事件“选择的家庭中有女孩”,B表示事件“选择
的家庭中两个小孩都是女孩”,则A={bg,gb,gg},B={gg}.
在上面两个问题中,在事件A发生的条件下,事件B发生的概率都是
这个结论对于一般的古典概型仍然成立.事实上,如下图所示,若已知事件A发生,则A成为样本空间. 此时,事件B发生的概率是AB包含的样本点数与A包含的样本点