内容正文:
10.1.2 事件的关系与运算
第十章 概率
复习回顾
1. 样本空间有关概念:
(2)样本空间:全体样本点的集合,用Ω表示.
2. 随机事件有关概念:
(1)基本事件:只包含一个样本点的事件.
(3)事件A发生:当且仅当A中某个样本点出现.
(4)必然事件:在每次试验中总有一个样本点发生.
Ω为必然事件.
(5)不可能事件:在每次试验中都不会发生.
为不可能事件.
(2)随机事件(简称事件):样本空间Ω的子集.
(1)样本点:随机试验E的每个可能的基本结果,用ω表示.
从前面的学习中可以看到,我们在一个随机试验中可以定义很多随机事件.这些事件有的简单,有的复杂.我们希望从简单事件的概率推算出复杂事件的概率,所以需要研究事件之间的关系和运算.
新课导入
问题 在掷骰子的试验中, 观察骰子朝上面的点数,可以定义许多事件, 例如:
Ci = “点数为i” , i =1, 2, 3, 4, 5, 6;
D1 = “点数不大于3” , D2 = “点数大于3” ;
E1 = “点数为1或2” , E2 = “点数为2或3” ;
F = “点数为偶数” , G = “点数为奇数” ;……
请用集合的形式表示这些事件,借助集合与集合的关系与运算,你能发现这些事件之间的联系吗?
C1 ={1};C2={2}; C3={3};C4 ={4};C5={5};C6={6};
D1={1,2,3}; D2={4,5,6};
E1={1,2}; E2 ={2,3};
F={2,4,6}; G={1,3,5}.
新知探究
探究1 用集合的形式表示事件C1 =“点数为1”和事件G =“点数为奇数”,借助集合与集合的关系和运算,这些事件之间的关系如何?
C1 = {1}和G = {1, 3, 5}
如果事件C1发生,那么事件G一定发生.
集合表示:C1⊆G
即事件G包含事件C1.
新知探究
包含关系
特别地,如果事件B包含事件A,事件A也包含B,即A⊆B且B⊇A,则称事件A与事件B相等,记作A=B.
A
B
Ω
一般地,若事件A发生,则事件B一定发生,我们就称事件B包含事件A(或事件A包含于事件B).
记作 A⊆B(或B⊇A)
学以致用
例1 在掷骰子试验中,可以得到以下事件:
A=“出现1点”;B=“出现2点”;C=“出现3点”;D=“出现4点”;
E=“出现5点”;F=“出现6点”;G=“出现的点数不大于1”;
H=“出现的点数小于5”;I=“出现奇数点”;J=“出现偶数点”.
请判断下列两个事件的关系:
(1)B H;(2)D J;(3)E I;(4)A G.
《三维设计》P99例1
新知探究
探究2 用集合的形式表示事件D1=“点数不大于3 ”、事件E1=“点数为1或2”和事件E2=“点数为2或3”,借助集合与集合的关系和运算,这些事件之间的联系如何?
D1 ={1, 2, 3}, E1 ={1, 2}和E2 ={2, 3}.
这时我们称事件D1为事件E1和事件E2的并事件.
事件E1和事件E2至少有一个发生,相当于事件D1发生.
集合表示: {1, 2}∪{2, 3}={1, 2, 3}
即 E1∪E2=D1
新知探究
A
B
Ω
并事件(和事件)
一般地,若事件A和事件B至少有一个发生,这样的一个事件中的样本点或者在事件A中,或者在事件B中,我们就称这个事件为事件A与事件B的并事件(或和事件).
记作 A∪B 或A+B
(如右图所示的绿色或黄色区域)
学以致用
例1 在掷骰子试验中,可以得到以下事件:
A=“出现1点”;B=“出现2点”;C=“出现3点”;D=“出现4点”;
E=“出现5点”;F=“出现6点”;G=“出现的点数不大于1”;
H=“出现的点数小于5”;I=“出现奇数点”;J=“出现偶数点”.
请判断下列两个事件的关系:
(1)B H;(2)D J;(3)E I;(4)A G.
《三维设计》P99例1
新知探究
探究3 用集合的形式表示事件C2=“点数为2 ”,事件E1=“点数为1或2”和事件E2=“点数为2或3”借助集合与集合的关系和运算,这些事件之间的联系如何?
C2={2}, E1={1, 2},E2={2, 3}.
事件E1和事件E2同时发生,相当于事件C2发生,
集合表示:{1, 2}∩{2, 3}={2}
这时我们称事件C2为事件E1和事件E2的交事件.
即 E1∩E2=C2
新知探究
交事件(积事件)
A
B
Ω
一般地,若事件A与事件B同时发生,这样的一个事件中的样本点既在事件A中,也在事件B中,我们就称这样的一个事件为事件A与事件B的交事件(或积事件).
记作 A∩B 或AB
(如右图所示的蓝色区域)
学以致用
例2 盒子里有6个红球,4个白球,现从中任取3个球,设事件A=“3个球中有1个红球2个白球”,事件B=“3个球中有2个红球1个白球”,事件C=“3个球中至少有1个红球”,事件D=“3个球中既有红球又有白球”.求:(1)事件D与A,B是什么样的运算关系?
(2)事件C与A的交事件是什么事件?
《三维设计》P100例2
变式 在本例中,设事件E=“3个红球”,事件F=“3个球中至少有一个白球”,那么事件C与B,E分别是什么关系?C与F的交事件是什么事件?
新知探究
探究4 用集合的形式表示事件C3=“点数为3 ”和事件C4=“点数为4”,借助集合与集合的关系和运算,这些事件之间的联系是什么?
C3={3},C4={4}
事件C3与事件C4不可能同时发生.
集合表示:C3∩C4=∅
这时我们称事件C3与事件C4互斥.
新知探究
互斥事件
A
B
Ω
(1)事件A与事件B在任何一次
试验中不会同时发生.
(2)两事件同时发生的概率为0.
注:事件A与事件B互斥时
一般地,若事件A与事件B不能同时发生,也就是说A∩B是一个不可能事件,即A∩B=∅,我们就称事件A与事件B互斥(或互不相容).(如图所示)
新知探究
探究5 用集合的形式表示事件F=“点数为偶数 ”和事件G=“点数为奇数”,借助集合与集合的关系和运算,这两个事件之间的联系如何?
F={2, 4, 6},G={1, 3, 5}
在任何一次试验中,
①事件F与事件G两者只能发生其中之一,
集合表示:
F∩G=∅
且F∪G=Ω
称事件F与事件G互为对立事件
②而且也必然发生其中之一.
新知探究
对立事件
A
Ω
(1)事件A与事件B在任何一次 试验中有且仅有一个发生.
注:事件A与事件B对立时
(2)A∩B为不可能事件,A∪B为必然事件.
(3)对立事件一定是互斥事件, 但互斥事件不一定是对立事件.
一般地,若事件A和事件B在任何一次试验中有且仅有一个发生,即A∪B=Ω,且A∩B=∅,我们就称事件A与事件B互为对立.
事件A的对立事件记作 .(如右图所示)
学以致用
例3 (1)一个人连续射击目标2次,则下列选项中与“至少有一次击中”互为对立事件的是( D )
A. 两次均击中 B. 恰有一次击中 C. 第一次击中 D. 两次均未击中
《三维设计》P101例3
(2)从装有2个红球和2个黑球的袋子内任取2个球,下列选项中是互斥而
不对立的两个事件的是( D )
A. “至少有1个红球”与“都是黑球”
B. “恰好有1个红球”与“恰好有1个黑球”
C. “至少有1个黑球”与“至少有1个红球”
D. “都是红球”与“都是黑球”
D
D
归纳小结
综上所述,事件的关系或运算的含义,以及相应的符号表示如下:
事件的关系或运算 含义 符号表示
包含 A发生导致B发生 A⊆B
并事件(和事件) A与B至少一个发生 A∪B或A+B
交事件(积事件) A与B同时发生 A∩B或AB
互斥事件 A与B不能同时发生 A∩B=∅
对立事件 A与B有且仅有一个发生 A∩B=∅,A∪B=Ω
类似地,我们可以定义多个事件的和事件以及积事件,例如,对于三个事件A, B, C,A∪B∪C (或A+B+C)发生当且仅当A, B, C中至少一个发生,A∩B∩C (或ABC)发生当且仅当A, B, C同时发生,等等.
学以致用
例4 (1)一次试验中,若事件A是必然事件,事件B是不可能事件,则事件A与事件B的关系是( C )
A. 互斥不对立 B. 对立不互斥 C. 互斥且对立 D. 不互斥也不对立
C
B
(2)如果事件A,B互斥,记 , 分别为事件A,B的对立事件,则下
列说法正确的是( B )
A. A∪B是必然事件 B. ∪ 是必然事件
C. 与 一定互斥 D. 与 一定不互斥
《三维设计》P101训练3
能力提升
例5 某小组有3名男生和2名女生,从中任选2名同学参加演讲比赛,用集合的形式分别写出下列事件,并判断下列每对事件的关系.
(1)“恰有1名男生”与“全是男生”;
用数字1,2,3表示3名男生,用4,5表示2名女生,用 表示选出的参加演讲比赛
的2名同学,则试验的样本空间
, , .
方法总结
判断互斥事件与对立事件的方法
能力提升
(1)利用基本概念判断
①互斥事件不同时发生;
②对立事件有且仅有一个发生.
(2)利用集合的观点判断
设事件 与事件 所包含的结果组成的集合分别是 , , 为全集.
①事件 与事件 互斥,则集合 ;
②事件 与事件 互为对立,则集合 且 , .
能力提升
例5 某小组有3名男生和2名女生,从中任选2名同学参加演讲比赛,用集合的形式分别写出下列事件,并判断下列每对事件的关系.
(2)“至少有1名男生”与“全是男生”;
用数字1,2,3表示3名男生,用4,5表示2名女生,用 表示选出的参加演讲比赛
的2名同学,则试验的样本空间
, , .
(4)“至少有1名男生”与“至少有1名女生”.
(3)“至少有1名男生”与“全是女生”;
典例分析
例6 一个袋子中有大小和质地相同的4个球, 其中有2个红色球(标号为1和2),2个绿色球(标号为3和4), 从袋中不放回地依次随机摸出2个球.
设事件R1 = “第一次摸到红球”,R2 = “第二次摸到红球”,R = “两次都摸到红球”,
G = “两次都摸到绿球”,M = “两个球颜色相同”,N = “两个球颜色不同”.
(1) 事件R与R1,R与G,M与N之间各有什么关系?
(2) 事件R与事件G的并事件与事件M有什么关系?
事件R1与事件R2的交事件与事件R有什么关系?
解:
(1) ∵R⊆R1, ∴R1包含事件R;
∵R∩G =∅, ∴事件R与事件G互斥;
∵M∪N = Ω,M∩N =∅,
∴事件M与事件N互为对立事件.
(2) ∵R∪G = M,
∴事件M是事件R与事件G的并事件.
∵R1∩R2 = R,
∴事件R是事件R1与事件R2的交事件.
课堂小结
事件的关系及运算
事件的关系或运算 含义 符号表示
包含 A发生导致B发生 A⊆B
并事件(和事件) A与B至少一个发生 A∪B或A+B
交事件(积事件) A与B同时发生 A∩B或AB
互斥(互不相容) A与B不能同时发生 A∩B=∅
互为对立 A与B有且仅有一个发生 A∩B=∅,A∪B=Ω
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