原则的可加性

最后一个例子说明了一个基本原则,如果事件的概率可以表示为联盟对于其他几个没有共同结果的事件(“最多一个正面”是“没有正面”和“正好一个正面”的并集),那么并集的概率是组成并集的各个事件的概率之和。为了象征性地描述这种情况,让年代表示样本空间。对于两个事件一个而且B,的交集一个而且B所有属于两者的实验结果一个而且B并且表示为一个B;的联合一个而且B所有实验结果的集合是否属于一个B(或两者都有)并表示一个B.的不可能event-i.e。,the event containing no outcomes—is denoted by Ø. The probability of an event一个P一个).概率相加的原则是,如果一个1一个2、……一个n事件是否与一个一个j= Ø对于所有的配对j,然后方程。

式(1)与概率的相对频率解释一致;因为,如果一个一个j= Øj的至少一个的相对频率一个发生的次数等于个体的相对频率之和一个发生。

式(1)是接下来所有事情的基础。的确,在现代公理概率论避开以“等可能结果”为定义的概率是无可救药的循环,是“概率”的扩展形式方程(1)起基本作用(看到一节无限样本空间和公理化概率).

公式(1)的一个基本的、有用的结果如下。每个事件一个互补事件一个c这些实验结果不属于一个.自一个一个c=Ø,一个一个c年代,P年代) = 1(其中年代表示样本空间),由式(1)可得P一个c) = 1−P一个).例如,中出现“至少一次正面”的概率n投掷硬币1减去“没有正面”的概率,还是1−1/2n

多项概率

这个基本问题首先由雅各布·伯努利就是求得到正数的概率绘制实验中的红球n时间随机与替换从瓮包含b黑色和r红色的球。随机抽取的意思是,在一次抽取中,每一个r+b球被抽取的可能性是相等的,由于每个球在下一次抽取之前被替换,因此有(r+b) ×⋯× (r+b) = (r+bn实验的可能结果。在这些可能的结果中,有利于获得的数红球和n任何一个特定顺序的黑球都是方程。

可能的顺序数红球和n黑球能从瓮中抽出来的是二项式系数方程。在哪里k!=k×(k−1)×⋯× 2 × 1为正整数k, 0!= 1。因此,所讨论的概率等于有利结果的数量除以可能结果的数量,由二项分布方程。在哪里pr/(r+b),b/(r+b) = 1−p

例如,假设r= 2b而且n= 4。根据式(3),“正好两个红球”的概率为问题1

在这种情况下问题2可能的结果很容易列举出来:(rrbb), (rbrb), (brrb), (rbbr), (brbr), (bbrr).

(对于方程(2)的推导,请观察,以便准确地画出红球在n抽的人必须抽红球在第一球n−1抽和一个黑球上n抽签或抽签−1个红球n−1取红色的球在n画。因此,问题3由式(2)可以用感应n.)

两个相关的例子是(i)从装有r红色和b黑球和(ii)从装有黑球的瓮中取出或不取出年代不同的颜色。如果n球从瓮中取出,不需更换r红色和b黑球,可能结果的数量是问题4其中有利于绘图的数字红色和n黑球是问题5

因此,画的正好的概率红球在ndraw是比率。

如果瓮中有球年代不同的颜色比例p1p2:……p年代,在那里p1+⋯+p年代= 1和ifn球都是用置换抽中,获得的概率1第一种颜色的球,2第二种颜色的球,等等是多项概率多项概率。

用铅笔和纸求式(3)的难度随着计算的增加而增加n.而相关的评价就更难了累积概率——例如获得“最多”的概率j红球”在n,可表示为式(3)的和= 0, 1,…,j.在概率论的历史中,在原则上已知的概率的近似计算问题是一个反复出现的主题,下面将更详细地讨论。