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高中数学_概率知识点留档

高中数学概率知识点留档

首先感谢我的数学老师

一、随机事件的概率

1. 基本概念

  1. 样本点:随机试验的每个可能的基本结果
  2. 样本空间:全体样本点的集合
  3. 写出样本空间的步骤: 1° 设事件,数字化
    2° 列出所有样本点(列举、列表、树状图,也可由排列组合算出)
  4. 事件分类:
    • 必然事件:P=1P=1
    • 不可能事件:P=0P=0
    • 随机事件
  5. 频数、频率、概率的关系: 频率=频数总数\text{频率}=\frac{\text{频数}}{\text{总数}},频率是概率的近似值,概率是频率的稳定值(频率的稳定性)
  6. 基本事件:只包含一个样本点的事件
  7. 随机试验满足:
    1. 可重复
    2. 结果均可知
    3. 恰好出现一种结果

2. 事件的关系与运算

关系/运算定义符号表示
包含关系AA发生则BB一定发生A⊆BA \subseteq B
并(和)事件AA、BB至少有一个发生A∪BA \cup B(A+BA+B)
交(积)事件AA、BB同时发生A∩BA \cap B(ABAB)
互斥事件AA、BB不能同时发生A∩B=∅A \cap B = \varnothing
对立事件AA、BB在任何一次试验中有且仅有一个发生A∩B=∅A \cap B = \varnothing,A∪B=ΩA \cup B = \Omega

3. 核心概率公式

  1. 若AA与BB互斥,则: P(A∪B)=P(A)+P(B)P(A \cup B) = P(A) + P(B)
  2. 若AA与BB对立,则: P(A)+P(B)=1P(A) + P(B) = 1
  3. 若A,BA,B是同一个随机试验中的两个事件,则: P(A∪B)=P(A)+P(B)−P(A∩B)P(A \cup B) = P(A) + P(B) - P(A \cap B)
  4. 若A⊆BA \subseteq B,则P(A)≤P(B)P(A) \leq P(B)(概率的单调性) 证明:A⊆B⇒n(A)≤n(B)⇒P(A)≤P(B)A \subseteq B \Rightarrow n(A) \leq n(B) \Rightarrow P(A) \leq P(B)

二、古典概型

  1. 古典概型的特点:有限性、等可能性
  2. 计算公式: P(A)=n(A)n(Ω)P(A) = \frac{n(A)}{n(\Omega)}
  3. 常用求解方法:列举法、排列组合法
  4. 用古典概型求概率的步骤: 1° 设事件
    2° 列举事件AA和样本空间Ω\Omega
    3° 说明为古典概型
    4° 计算
    5° 作答

三、事件的相互独立性

  1. AA与BB独立的定义:AA是否发生对BB的发生的概率没有影响,即 P(AB)=P(A)P(B)P(AB) = P(A)P(B)
  2. 若A,BA,B独立,则AA与B‾\overline{B}、A‾\overline{A}与BB、A‾\overline{A}与B‾\overline{B}均独立
Note

∵A=AB∪AB‾\because A = AB \cup A\overline{B},且ABAB与AB‾A\overline{B}互斥 ∴P(A)=P(AB)+P(AB‾)\therefore P(A) = P(AB) + P(A\overline{B}) ∵A,B\because A,B独立,∴P(AB)=P(A)P(B)\therefore P(AB)=P(A)P(B) ∴P(A)=P(A)P(B)+P(AB‾)\therefore P(A) = P(A)P(B) + P(A\overline{B}) ⇒P(AB‾)=P(A)(1−P(B))\Rightarrow P(A\overline{B}) = P(A)(1-P(B)) ⇒P(AB‾)=P(A)P(B‾)\Rightarrow P(A\overline{B}) = P(A)P(\overline{B}) ∴A\therefore A与B‾\overline{B}独立

  1. 判断A,BA,B独立的常用方法:①常识 ②公式
  2. 典型例题:分别抛掷两枚均匀的硬币,设 A=A=“第1枚正面向上”,B=B=“第2枚正面向上”,C=C=“2枚向上的面相同”
    则:
    P(A)=12, P(B)=12, P(C)=12P(A)=\frac{1}{2},\ P(B)=\frac{1}{2},\ P(C)=\frac{1}{2}
    P(AB)=14, P(AC)=14, P(BC)=14P(AB)=\frac{1}{4},\ P(AC)=\frac{1}{4},\ P(BC)=\frac{1}{4}
    P(ABC)=14P(ABC)=\frac{1}{4}
  3. P(B∣A)=P(B)P(B|A)=P(B)是A,BA,B独立的充要条件

四、条件概率

  1. 定义:设A,BA,B为两个随机事件,P(A)>0P(A)>0,称
    P(B∣A)=P(AB)P(A)P(B|A) = \frac{P(AB)}{P(A)}
    为AA发生条件下,BB发生的条件概率
  2. 求条件概率的方法:公式法、缩小样本空间法
  3. 条件概率的性质:
    • 若B,CB,C互斥,则P(B∪C∣A)=P(B∣A)+P(C∣A)P(B \cup C|A) = P(B|A) + P(C|A)
    • 若BB与B‾\overline{B}对立,则P(B‾∣A)=1−P(B∣A)P(\overline{B}|A) = 1-P(B|A)
  4. 概率的乘法公式: P(AB)=P(A)P(B∣A)P(AB) = P(A)P(B|A)
  5. 全概率公式: P(B)=∑i=1nP(Ai)P(B∣Ai)P(B) = \sum_{i=1}^{n} P(A_i)P(B|A_i)
  6. 贝叶斯公式: P(Ai∣B)=P(AiB)P(B)=P(Ai)P(B∣Ai)∑j=1nP(Aj)P(B∣Aj)P(A_i|B) = \frac{P(A_iB)}{P(B)} = \frac{P(A_i)P(B|A_i)}{\sum_{j=1}^{n} P(A_j)P(B|A_j)}
  7. 三门问题:核心结论:换门中奖概率更高(换门中奖概率为23\frac{2}{3},不换为13\frac{1}{3})