第四节 条件概率详解课件.ppt

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1、袋中有十只球，其中九只白球，一只红球，十人依次从袋中各取一球(不放回)，问第一个人取得红球的概率是多少？第二 个人取得红球的概率是多少？,?,1.4 条件概率,若已知第一个人取到的是白球，则第二个人取到红球的概率是多少？,已知事件A发生的条件下，事件B发生的概率称为A条件下B的条件概率，记作P(B|A),若已知第一个人取到的是红球，则第二个人取到红球的概率又是多少？,设袋中有3个白球，2个红球，现从袋中任意抽取两次，每次取一个，取后不放回，（1）已知第一次取到红球，求第二次也取到红球的概率; （2）求第二次取到红球的概率（3）求两次均取到红球的概率,解：设A第一次取到红球,B第二次取到红球,这

2、就是利用缩减的样本空间来做的,一、条件概率,例1,S=,A,B,A第一次取到红球,B第二次取到红球,显然，若事件A、B是古典概型的样本空间S中的两个事件，其中A含有NA个样本点,AB含有NAB个样本点，则,称为事件A发生的条件下事件B发生的条件概率,一般地，设A、B是S中的两个事件，则,“条件概率”是“概率”吗？,?,条件概率的性质:(P(A) 0)(1) P(B|A) 0P(S|A)=1对一列两两互不相容的事件 A1, A2 , , 有 P( A1 A2 |A ) P(A1|A) P(A2|A)+ ,设A,B,C是样本空间S中的三个事件,且P(C)0,试用概率的运算性质证明:P(AB|C)=

3、P(A|C)+P(B|C)-P(AB|C),例2 条件加法公式,而,所求概率为,解：设 A= 3个小孩至少有一个女孩 B= 3个小孩至少有一个男孩 ,已知某家庭有3个小孩，且至少有一个是女孩，求该家庭至少有一个男孩的概率,例 3 用公式法求条件概率,一盒中混有100只新 ,旧乒乓球，各有红、白两色，分 类如下表。从盒中随机取出一球，若取得的是一只红球，试求该红球是新球的概率。,解：设A从盒中随机取到一只红球. B从盒中随机取到一只新球.,A,B,这就是利用缩减的样本空间来做的,例4 缩减的样本空间法求概率,设A、B S，P（A）0,则 P(AB)P(A)P(B|A)上式就称为事件A、B的概率乘

4、法公式。,上式还可推广到三个事件的情形： P(ABC)P(A)P(B|A)P(C|AB) 一般地，有下列公式： P(A1A2An)P(A1)P(A2|A1).P(An|A1An1),二、乘法公式,例5 盒中有3个红球，2个白球，每次从盒中任取一只，观察其颜色后放回，并再放入一只与所取之球颜色相同的球，若从盒中连续取球4次,试求第1、2次取得白球、第3、4次取得红球的概率。,解：设Ai为第i次取球时取到白球，i=1,2,3,4,则,作业4.4可参照此例题,例5 利用乘法公式求交集的概率,解：令 Ai = “第 i 次抽到合格品.” i = 1, 2, 3 则所求的事件为：,例6 一批零件共100

5、个，其中有10个次品，依次做不放回的抽取三次，求第三次才抽到合格品的概率？,例6 利用乘法公式求交集的概率,定义： 事件组A1，A2，An (n可为)，称为样本空间S的一个划分，若满足：,A1,A2,An,B,三、全概率公式与贝叶斯公式,A1B， A2B，AnB,是B 的一个划分。,例：S=南理工全体本科生 Ai=“南理工本科i年级学生” i=1,2,3,4 “南理工本科生中男学生” “南理工本科生中女学生”,定理1、设A1，, An是S的一个划分，且P(Ai)0，(i1，n)，则对任何事件B S有,上式称为 。,全概率公式,全概率公式的证明:,由于A1, A2, An两两互不相容,所以由概率

6、的有限可加性，得,全概率公式的说明,我们把事件B 看作某种结果，,根据历史资料，每一原因发生的概率已知，,而且每一原因对结果的影响程度已知，,则我们可用全概率公式计算结果发生的概率,例7. 市场上有甲、乙、丙三家工厂生产的同一品牌产品，已知三家工厂的市场占有率分别为1/4、1/4、1/2，且三家工厂的次品率分别为 2、1、3，试求市场上该品牌产品的次品率。,B,例7-9 利用全概率公式求一般概率,例8 有甲乙两个袋子，甲袋中有两个白球，1个红球，乙袋中有两个红球，一个白球这六个球手感上不可区别今从甲袋中任取一球放入乙袋，搅匀后再从乙袋中任取一球，问此球是红球的概率？,解：设A从甲袋放入乙袋的是

7、白球； B从乙袋中任取一球是红球；,甲,乙,作业4.5可参照此例题,例9 在某次世界女排锦标赛中，中、日、美、古巴4个队争夺决赛权，半决赛方式是中国对古巴，日本对美国，并且中国队已经战胜古巴队，现根据以往的战绩，假定中国队战胜日本队和美国队的概率分别为0.9与0.4，而日本队战胜美国队的概率为0.5，试问中国队取得冠军的可能性有多大？,解：设A1日本队胜美国队； A2美国队胜日本队； B中国队取得冠军；,若已知中国队获得了冠军，问中国队是与美国队决赛而获胜的概率是多少？,解:,定理2 设A1，, An是S的一个划分，且P(Ai)0，(i1，n)，则对任何事件B, P(B)0,有,上式称为 。,

8、贝叶斯公式,贝叶斯公式的说明,我们把事件B 看作某种结果，,根据历史资料，每一原因发生的概率已知，,而且每一原因对结果的影响程度已知，,已知事件B已经发生，要求此时B发生是由第 i 个原因引起的概率，则用Bayes公式,托马斯 贝叶斯 (Thomas Bayes，1702-1761),英国数学家. 1702年出生于伦敦，1761年4月7日逝世.1742年成为英国皇家学会会员. 后来成为了一名Presbyterian minister(长老会牧师). 和他的同事们不同：他认为上帝的存在可以通过方程式证明. 贝叶斯在数学方面主要研究概率论. 他首先将归纳推理法用于概率论基础理论，并创立了贝叶斯统计

9、理论，对于统计决策函数、统计推断、统计的估算等做出了贡献. 1763年发表了这方面的论著，对于现代概率论和数理统计都有很重要的作用.,贝叶斯理论是非常令人着迷的、强大的工具，当我们需要处理多个变量系统的时候尤其有用.正因为如此，它在自然科学及国民经济的众多领域中有着广泛应用.,他对统计推理的主要贡献是使用了逆概率这个概念，并把它作为一种普遍的推理方法提出来. 贝叶斯的另一著作机会的学说概论发表于1758年. 贝叶斯所采用的许多术语被沿用至今. 虽然他看到了自己的两篇论文被发表了，但是于1763年发表在伦敦皇家学会哲学学报上的那一篇提出著名的贝叶斯公式的论文论有关机遇问题的求解(Essay To

10、ward Solving a Problem in the Doctrine of Chances)却是在他死后的第三年才被发表. 200多年后，经过多年的发展与完善，贝叶斯公式以及由此发展起来的一整套理论与方法，已经成为概率统计中的一个冠以“贝叶斯”名字的学派，他的这一理论照亮了今天的计算领域，成了21世纪计算机软件的理论基础，尤其是在数据管理软件领域.,商店论箱出售玻璃杯，每箱20只。其中每箱仅可能含0，1，2只次品，其相应的概率分别为0.8,0.1, 0.1。某顾客选中一箱，从中任选4只检查，结果都是好的，便买下了这一箱.若已知顾客买下了一箱，则这一箱含有一个次品的概率是多少？,解:设B

11、:从一箱中任取4只检查,结果都是好的. A0, A1, A2分别表示事件每箱含0，1，2只次品,已知:P(A0)=0.8, P(A1)=0.1, P(A2)=0.1,由贝叶斯公式:,例10-11 利用贝叶斯公式求条件概率,例11数字通讯过程中，信源发射0、1两种状态信号，其中发0的概率为0.55，发1的概率为0.45。由于信道中存在干扰，在发0的时候，接收端分别以概率0.9、0.05和0.05接收为0、1和“不清”。在发1的时候，接收端分别以概率0.85、0.05和0.1接收为1、0和“不清”。现接收端接收到一个“1”的信号，则发端发的是0的概率是多少?,0.067,解：设A发射端发射0， B

12、接收端接收到一个“1”的信号,0 (0.55),0 1 不清,(0.9)(0.05)(0.05),1 (0.45),1 0 不清,(0.85)(0.05)(0.1),条件概率,缩减的样本空间,定义式,乘法公式,全概率公式,贝叶斯公式,有限可加性,条件概率示意图,本节要求,内容1、条件概率与乘法公式；2、全概率公式与贝叶斯公式。,要求1、会用公式法和缩减的样本空间法求条件概率；2、会用乘法公式计算交集的概率；3、会用全概率公式与贝叶斯公式计算一般概率与条件概率。,练习题1,1 袋中有一个白球与一个黑球，现每次从中取出一球，若取出白球，则除把白球放回外再加进一个白球，直至取出黑球为止求取了n 次都未取出黑球的概率,解：,则,由乘法公式，我们有,练习题2,2 设某光学仪器厂制造的透镜，第一次落下时打破的概率为 1/2 ，若第一次落下未打破，第二次落下打破的概率为 7/10 ,若前两次落下未打破，第三次落下打破的概率为 9/10 。求透镜落下三次而未打破的概率。解：以 Ai ( i=1,2,3 ) 表示事件“透镜第 i 次落下打破”，以 B 表示事件“透镜落下三次而未打破”，,