内容正文:
第十章 概率
10.1.2 事件关系和运算
1.理解事件的关系与运算,培养学生数学抽象的 核心素养;
2.通过事件之间的运算,理解互斥事件和对立事 件的概念,培养学生数学抽象的核心素养。
学习目标
1.样本空间有关概念:
(2)样本空间: 的集合,用Ω表示.
2.随机事件有关概念:
(1)基本事件:只包含 的事件.
(3)事件A发生:当且仅当A中 .
(4)必然事件:在条件S下,一定 的事件.
Ω为必然事件.
(5)不可能事件:在条件S下,一定 的事件.
∅为不可能事件.
(2)随机事件(简称事件):样本空间Ω的 .
(1)样本点:随机试验E的 ,用ω表示.
每个可能的基本结果
全体样本点
一个样本点
子集
某个样本点出现
会发生
不发生
复习回顾
我们用集合表示样本空间,用样本空间的子集表示了随机事件,那么事件之间的关系和运算可以利用集合的知识去研究。
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.
2.交集:
3.并集:
1.子集:
一般地,对于两个集合A,B,如果集合A中任意一个元素都是集合B中的元素,就称集合A为集合B的子集,记作 A⊆B(或 B⊇A),
由所有属于集合A且属于集合B的元素组成的集合,称为集合A与B的交集,记作A∩B
由所有属于集合A或属于集合B的元素组成的集合,称为集合A与B的并集,记作A∪B
复习回顾
事件的关系
探究:在掷骰子的试验中,观察骰子朝上面的点数,我们可以定义许多事件,
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
解: Ci=“点数为i”
则C1={1},C2={2},C3={3},C4={4},C5={5},C6={6}
D1 =“点数不大于3”则D1={1,2,3} D2 =“点数大于3”则D2={4,5,6}
E1 =“点数为1或2”则E1={1,2} E2 =“点数为2或3”则E2={2,3}
F =“点数为偶数”则F={2,4,6} G =“点数为奇数”则G={1,3,5}
探究;借助集合与集合的关系和运算,你能发现这些事件之间的联系吗?
事件的关系
事件的关系
由集合知识可知,C1⊆D1;
(1) C1={1},D1={1,2,3}
如果事件C1发生,那么事件D1一定发生.
事件D1包含事件C1.
问题1:事件C1与D1之间有什么关系?
集合形式表示
C1⊆D1
问题2:上面的事件中,还有哪些事件有包含关系?
1.包含关系:
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),
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.
事件的关系
事件E1和事件E2至少有一个发生,相当于事件D1发生.
(2) D1={1,2,3} E1={1,2} E2={2,3}
由集合知识可知,E1∪E2=D1;
问题:事件E1、E2与D1之间有什么关系?
事件D1为事件E1和事件E2的并事件.
集合形式表示
E1∪E2=D1
事件的运算
并(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 )
事件的运算
事件E1和事件E2同时发生,相当于事件C2发生.
(3)C2={2},E1={1,2} E2={2,3}
由集合知识可知,E1∩E2=C2;
问题:事件E1、E2与C2之间有什么关系?
事件C2为事件E1和事件E2的交事件.
集合形式表示
E1∩E2=C2
事件的运算
交(积)事件
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.
A
B
Ω
事件的运算
(4)C3={3},C4={4}
事件C3与事件C4不可能同时发生.
由集合知识可知,C3∩C4=∅;
事件C3与事件C4互斥.
问题1:事件C3与C4之间有什么联系?
C3∩C4=∅
事件的关系
集合形式表示
互斥事件:
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).
D1={1,2,3} D2={4,5,6} E1={1,2} E2={2,3} F={2,4,6} G={1,3,5}
问题2:下面的事件中,还有哪些事件是互斥关系?
事件的关系
即F∪G=Ω,且F∩G= ∅
(5)E1={1,2} F={2,4,6} G={1,3,5}
由E1∩G=∅,F∩G=∅ 可得事件E1与事件G互斥,事件F与事件G互斥
特别地,事件F和事件G在任何一次试验中有且仅有一个发生
则称事件F与事件G互为对立事件.
D1={1,2,3} D2={4,5,6} E1={1,2} E2={2,3} F={2,4,6} G={1,3,5}
问题:下面的事件中,还有哪些事件是互为对立事件?
事件的关系
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 .
事件的关系
Ω
A
A
—
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 AUB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=Φ
互为对立 A与B有且仅有一个发生 A∩B=Φ,AUB=Ω
1.事件的关系与运算
①互斥事件可以是两个或两个以上事件的关系;
对立事件只针对两个事件而言(n=2).
②互斥事件强调不可能同时发生,有可能都不发生,也可能有一个发生;
对立事件除了要求这两个事件不同时发生外,还要求这二者之间必须要有一个发生.(非A即B)
因此,对立事件是互斥事件,是互斥事件的特殊情况,但互斥事件不一定是对立事件.
2.互斥事件与对立事件联系与区别
1.某小组有3名男生和2名女生,从中任选2名同学参加演讲赛.
判断下列每对事件是不是互斥事件,如果是,再判别它们是不是对立事件.
(1)恰有一名男生与恰有2名男生;
(2)至少有1名男生与全是男生;
(3)至少有1名男生与全是女生;
(4)至少有1名男生与至少有1名女生.
互斥不对立
不互斥
互斥且对立
不互斥
练习
例5如图,由甲、乙两个元件组成一个并联电路,每个元件可能正常或失效.设事件A=“甲元件正常”,B=“乙元件正常”.
(1)写出表示两个元件工作状态的样本空间;
解:设元件正常为1,失效为0
Ω={(0,0),(1,0),(0,1),(1,1)}
(2)用集合的形式表示事件A,B以及它们的对立事件;
解:A ={(1,0),(1,1)},B ={(0,1),(1,1)}.
乙
甲
例5如图,由甲、乙两个元件组成一个并联电路,每个元件可能正常或失效.设事件A=“甲元件正常”,B=“乙元件正常”.
(3)用集合的形式表示事件A∪B和事件∩并说明它们的含义及关系.
解:A∪B={(1,0),(0,1),(1,1)}.
含义:至少有一个元件正常,电路工作正常
∩={(0,0)}.
含义:两个元件都失效,电路工作不正常。
乙
甲
2.在某次考试成绩中(满分为100分),下列事件的关系是什么?
① A1={70分~80分},A2={70分以上} ;
② B1={不及格},B2={60分以下} ;
③ C1={95分以上},C2={90分~95分};
④ D1={80分~100分},D2={0分~80分}.
A1⊆A2
相等
互斥
对立
练习
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 AUB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=Φ
互为对立 A与B有且仅有一个发生 A∩B=Φ,AUB=Ω
1.事件的关系与运算
2.互斥事件与对立事件联系与区别
课堂小结
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