概率的定义及其确定方法ppt课件.ppt
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1、为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能事件的事件的概率概率就是事件发生的可能性大小的一个数值度量就是事件发生的可能性大小的一个数值度量.更重要的是对事件出现的可能性的大小有一更重要的是对事件出现的可能性的大小有一个定量的描述个定量的描述.1.2 概率的定概率的定义义及其确定方法及其确定方法 研究随机现象不仅关心试验中会出现哪些事件,或者某事研究随机现象不仅关心试验中会出现哪些事件,或者某事件发生的可能性大不大,件发生的
2、可能性大不大,准确了准确了解事件发生的可能性即概率的大小,对人们的生活有重要意义解事件发生的可能性即概率的大小,对人们的生活有重要意义.即只有一个定性的描述是不够的,即只有一个定性的描述是不够的,这就需要有一个度量事件发生可能性大小的数量指这就需要有一个度量事件发生可能性大小的数量指标,标,了解来商场购物的顾客人数的各种可能性了解来商场购物的顾客人数的各种可能性大小,合理配置服务人员大小,合理配置服务人员.了解每年最大洪水超警了解每年最大洪水超警戒线可能性大小,合理确定戒线可能性大小,合理确定堤坝高度堤坝高度.例如,了解发生意外人身事故的可能性大小例如,了解发生意外人身事故的可能性大小,确定保
3、险金额确定保险金额.为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能事件域事件域,若若定义在定义在F F 上的一个实值函数上的一个实值函数 P 满足:满足:(2)P()=1,(3)若事件若事件A1,A2,An,两两互不相容,则有两两互不相容,则有(1)若事件若事件A F F ,则,则 P(A)0,设设 是一个样本空间是一个样本空间,F F 为的某些子集组成的一个为的某些子集组成的一个1.2.1 概率的公理化定义概率的公理化定义
4、定义定义1.2.1 称称P为可测空间为可测空间(,F F )上的概率上的概率,P(A)为为事件事件A的概率的概率,称三元,称三元素素(,F F ,P)为为概率空间概率空间.柯尔莫哥洛夫提出的公理为数很少且极为简单,但在此柯尔莫哥洛夫提出的公理为数很少且极为简单,但在此基础上建立起了概率论的宏伟大厦基础上建立起了概率论的宏伟大厦.非负性非负性 正则性正则性 可列可列可加性可加性 由概率的三条公理,我们可推导出概率的若干重由概率的三条公理,我们可推导出概率的若干重要性质要性质.它们在计算概率时很有用,尤其是加法公式它们在计算概率时很有用,尤其是加法公式.为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和
5、党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能 则从甲城到则从甲城到乙城去旅游就有乙城去旅游就有 5+3+2=10 个班次可供选择个班次可供选择.1.2.2 排列与组合公式排列与组合公式两个两个基本计数原理基本计数原理.(1)加法原理加法原理(分类分类):设完成一件事有设完成一件事有k 种方式,第一种方式有种方式,第一种方式有n1种方法,第二种方式有种方法,第二种方式有n2种方法种方法,;第;第k 种方式有种方式有nk种方法,种方法,无论通过哪种方法都可以完成这件事,无
6、论通过哪种方法都可以完成这件事,则完成这件事总共有则完成这件事总共有 n1+n2+nk 种方法种方法.例如例如,甲城到乙城有,甲城到乙城有3条旅游路线,乙城到丙城有条旅游路线,乙城到丙城有2条旅游路线,条旅游路线,则从甲城经乙城到丙城就有则从甲城经乙城到丙城就有 3 2=6 条旅游路线条旅游路线.则完成这件事共有则完成这件事共有种不同的方法种不同的方法.(2)乘法原理(分歩)乘法原理(分歩):设完成一件事有设完成一件事有k个步骤,第一个步骤有个步骤,第一个步骤有n1种方法,第二个步骤有种方法,第二个步骤有n2种方法,种方法,;第;第k个步骤有个步骤有nk种方法,种方法,必须通过每一步骤必须通过
7、每一步骤,才算完成这件事,才算完成这件事,例如,例如,甲城到乙城去旅游有甲城到乙城去旅游有3类交通工具:汽车、火车和飞机,类交通工具:汽车、火车和飞机,而汽车有而汽车有5个班次,火车有个班次,火车有3个班次,飞机有个班次,飞机有2个班次,个班次,为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能 此种重复此种重复排列的总数为排列的总数为(1)(1)排排列列 从从n个个不同元素不同元素取取 r 个个(r n)排成一列排成一列(考虑先
8、后顺序考虑先后顺序),称其为一个称其为一个排列排列.排列、组合的定义及其计算公式排列、组合的定义及其计算公式(2)(2)重复重复排排列列 从从n个个不同元素不同元素中每次取中每次取1个,个,放回放回后再取下一个,后再取下一个,r=n时称时称全排列全排列.由乘法原理,此种排列的总数为由乘法原理,此种排列的总数为 显然显然 如此连续取如此连续取r 次次(r可以大于可以大于n)所得的排列称为所得的排列称为重复排列重复排列,为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室
9、育人功能充分发挥中小学图书室育人功能 此种重复此种重复组合的总数为组合的总数为 由乘法原理,由乘法原理,组合总数为组合总数为此种组合的总数记为此种组合的总数记为 或或 ,(3)(3)组合组合从从n个个不同元素不同元素任取任取 r 个个(r n)并成一组并成一组(不考虑先后顺序不考虑先后顺序),称其为一个称其为一个组合组合.(4)(4)重复重复组合组合 从从n个个不同元素不同元素中每次取中每次取1个,放回后再取下一个,个,放回后再取下一个,如此连续取如此连续取r 次次(r可以大于可以大于n)所得的所得的组合组合称为称为重复组合重复组合,注意区别注意区别有序与无序有序与无序、重复与不重复重复与不重
10、复.例:将两个例:将两个相同相同的球放入三个的球放入三个不同不同的盛球数不限的盒子中,有的盛球数不限的盒子中,有多少种不同的放法?多少种不同的放法?例:将两个例:将两个不同不同的球放入三个的球放入三个不同不同的盛球数不限的盒子中,有的盛球数不限的盒子中,有多少种不同的放法?多少种不同的放法?重复组合重复组合重复排列重复排列为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能例:用七种不同颜色中的一种、两种、三种或四种分别涂在正四面体
11、的各个面上,一个面不能用两种颜色,也没有一个面不着色,有多少种着色方法?解法一:这个问题可归结为从七种不同颜色中取出四种颜色的重复组合(?)。所以着色方法有:解法二:取定一种或四种颜色涂在正四面体的四个面上各有一种涂法;取定两种或三种颜色涂在正四面体的四个面上各有3种涂法。所以着色方法有:为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能 则称则称n(A)为为事件事件A 发生的发生的频数频数,称比值称比值 为事件为事件 A 在在
12、n 次试验中出现的次试验中出现的频率频率,定义定义1 如果在如果在 n 次重复试验中事件次重复试验中事件A 发生了发生了n(A)次次,记为记为 f n(A),即即A 发生的发生的频繁程度频繁程度 基本性质基本性质(3)设设A1,A2,Ak 两两互不相容的事件,则两两互不相容的事件,则稳定值稳定值非负性非负性 正规性正规性 有限有限可加性可加性 1.2.3 确定概率的频率方法确定概率的频率方法参见参见P16 的的三个例子三个例子 即满足公理化定义即满足公理化定义.为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会
13、精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能用频率用频率确定概率是一种常用的方法确定概率是一种常用的方法.其基本思想是:其基本思想是:(1)(1)与考察事件与考察事件 A 有关的随机现象可大量重复进行;有关的随机现象可大量重复进行;(2)(2)人们长期实践表明:随着实验重复次数人们长期实践表明:随着实验重复次数 n 的增加,的增加,频频率率 f n(A)会稳定在某一常数会稳定在某一常数 a 附近,称常数附近,称常数 a 为频率的为频率的稳定稳定值值;这个频率的稳定值就是我们所求的概率;这个频率的稳定值就是我们所求的概率;(3)(3)频率方法的缺点频率方法的
14、缺点 现实中,人们无法把一个实验无现实中,人们无法把一个实验无限次地重复下去,限次地重复下去,因此要精确地得到频率的稳定值是困难的因此要精确地得到频率的稳定值是困难的.但频率方法提供了概率的一个可供想象的具体值,并且但频率方法提供了概率的一个可供想象的具体值,并且当实验重复次数当实验重复次数 n 较大时,可用频率给出概率的一个近似值较大时,可用频率给出概率的一个近似值.故称频率为概率的故称频率为概率的估计值估计值.这正是频率方法最有价值的地方这正是频率方法最有价值的地方.为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全
15、国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能 1.2.4 确定概率的古典方法确定概率的古典方法古典方法的基本思想古典方法的基本思想:(1)(1)样本空间样本空间 只有只有有限多有限多个样本点,个样本点,(2)(2)每个样本点发生的可能性每个样本点发生的可能性相等相等,等可能性等可能性这样就把求概率问题转化为这样就把求概率问题转化为计数问题计数问题.设事件设事件 A 由由 k 个样本点组成个样本点组成,即,即则则 A 的概率为:的概率为:称此概率为称此概率为古典概率古典概率.这种确定概率的方法称为这种确定概率的方法称为古典方法古典方法.为深入学习习
16、近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能 同时掷两枚均匀硬币同时掷两枚均匀硬币,求事件求事件A=出现一个正面一个反出现一个正面一个反面面 的概率的概率.解解 同时掷两枚硬币有同时掷两枚硬币有 4 个等可能的结果,即样本空间为个等可能的结果,即样本空间为例例1.2.21.2.2 =(正正,正正),(正正,反反),(反反,正正),(反反,反反)4 个等可能个等可能古典概型古典概型又事件又事件A包含包含 2个样本点,个样本点,排列组合是计
17、算古典概率的重要工具排列组合是计算古典概率的重要工具 列列 举举 法法为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能例例1.2.3(不放回抽样模型不放回抽样模型)设有设有 N 件产品件产品,其中有其中有 M 件次品件次品,现从现从这这 N 件中任取件中任取 n 件件(不放回不放回),求其中恰有求其中恰有 m 件次品的概率件次品的概率.设设 A=恰抽到恰抽到 m 件次品件次品 次品次品正品正品N M 件正件正品品解解:含的样本点
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