Сложение и умножение событий.
Суммой двух событий и называется событие, состоящее в появлении или события , или события , или обоих вместе. Суммой нескольких событий называется событие, которое состоит в появлении хотя бы одного из этих событий.
Теорема сложения вероятностей для несовместных событий:
Если события и несовместны, то . Эта теорема обобщается на любое конечное число событий:
Если события попарно несовместны, то
.
Произведением двух событий и называется событие, состоящее в совместном появлении этих событий.
Теорема умножения вероятностей:
где - условная вероятность события , вычисленная в предположении, что событие уже наступило. Условную вероятность еще обозначают P (A/B).
Для независимых событий
Теорема сложения вероятностей для произвольных событий:
Задача 7.
Два стрелка стреляют по мишени. Вероятности попадания в мишень для первого и второго стрелка соответственно равны 0,7 и 0,5. Найти вероятность того, что:
1) оба стрелка попадут в мишень;
Хотя бы один из стрелков попадет в мишень.
Решение. Введем события:
- первый стрелок попал в мишень;
- второй стрелок попал в мишень.
По условию
- оба стрелка попали в мишень;
- хотя бы один стрелок попал в мишень.
События и , очевидно, независимы. Поэтому
По теореме сложения вероятностей:
Задача 8. Известно, что в некоторой местности в июле 2006 г. наблюдалось шесть пасмурных дней. Найти вероятность того, что первого и второго июля была ясная погода.
Решение. Введем обозначения событий:
- первого июля был ясный день;
- второго июля был ясный день.
В июле 31 день. Число ясных дней в указанной местности в июле 2006 г.
Вероятность того, что второго июля был ясный день, при условии, что первого был ясный день, т. е. условная вероятность события :
|
Искомая вероятность того, что оба дня были ясными, по теореме умножения вероятностей равна:
Формула полной вероятности.
Пусть событию А предшествует одно из событий H 1, H 2 , …, Hn (n ³ 2), которые образуют полную группу.
Тогда верна формула полной вероятности:
События H 1, H 2 , …, Hn называются гипотезами, и событие А может произойти только с одной из гипотез.
Задача 9.
В магазин поступили однотипные телевизоры с 1-го завода 10 шт., со 2-го завода 15 шт. Вероятность изготовить бракованный телевизор на 1-м заводе равна 0,1, на 2-м – 0,2. Случайно отобрали один из поступивших телевизоров. Какова вероятность того, что он бракованный?
Решение.
Введем события:
А – «Выбранный телевизор оказался бракованным»,
Н 1– «Выбранный телевизор изготовлен на 1-м заводе»,
Н 2– «Выбранный телевизор изготовлен на 2-м заводе»,
Гипотезы Н 1, Н 2 несовместны и событие А может произойти только с одним из них. Значит можно применить формулу полной вероятности.
P(Н 1)=10/25 = 2/5=0,4; P(A/ Н 1) = 0,1;
P(Н 2)=15/25 = 3/5=0,6; P(A/ Н 2) = 0,2.
Формула Байеса.
При выполнении для гипотез H 1, H 2 , …, Hn и события А п. 6. верна формула Байеса:
, i = 1, …, n.
По этим формулам вычисляются так называемые апостериорные вероятности гипотез, то есть вероятности гипотез после того как событие А произошло. Безусловные вероятности гипотез Р (Нi) называются априорными.
Задача 10.
При условиях задачи 9 найти вероятность гипотез Н 1, Н 2 ,если известно, что отобранный телевизор оказался бракованным.
|
Решение.
Используя результаты вычислений из решения задачи 9, по формуле Байеса имеем:
Как видим, апостериорная вероятность гипотезы Н 1 уменьшилась по сравнению априорной вероятностью. Объяснение простое: поскольку на первом заводе брака делается в два раза меньше, чем на втором, а выбранный телевизор оказался бракованным, то, естественно, вероятность того, что он из 1-го завода уменьшится.
Схема и формула Бернулли.