Осн.понятия т.в. Определение вероятности случайного события. Элементы комбинаторики

Содержание

Слайд 2

Теория вероятностей изучает закономерности массовых случайных явлений (не единичных!). Зародилась в

Теория вероятностей изучает закономерности массовых случайных явлений (не единичных!).

Зародилась в связи

с азартными играми в Швейцарии (XVI – XVII в.в н.э.)
Отцы-основатели: Паскаль, Ферма, Гюйгенс, Якоб Бернулли.
Русские: Чебышев П.Л., Буняковский, Хинчин, Колмогоров.
Слайд 3

Пространство элементарных событий Будем полагать, что результатом реального опыта (эксперимента) может

Пространство элементарных событий

Будем полагать, что результатом реального опыта (эксперимента) может быть

один или несколько взаимоисключающих исходов; эти исходы неразложимы и взаимно исключают друг друга. В этом случае говорят, что эксперимент заканчивается одним и только одним элементарным исходом.
Слайд 4

Множество всех элементарных событий, имеющих место в результате случайного эксперимента, будем

Множество всех элементарных событий, имеющих место в результате случайного эксперимента, будем

называть пространством элементарных событий Ω

Случайными событиями будем называть подмножества пространства элементарных событий Ω .
Определение. Под случайным событием или просто событием будем понимать всякий факт, который в результате опыта может произойти или не произойти.
События будем обозначать большими латинскими буквами A, B, C, D, …

Слайд 5

Пример Бросаем один раз игральную кость. В этом опыте пространство элементарных

Пример

Бросаем один раз игральную кость. В этом опыте пространство элементарных событий

Ω = {w 1, w 2, w 3, w 4, w 5, w 6}, где w i- выпадение i очков.
Событие A - выпадение четного числа очков, A = {w 2,w 4,w 6}, A Ω .
Слайд 6

Достоверное событие Событие Ω называется достоверным событием Достоверное событие не может

Достоверное событие

Событие Ω называется достоверным событием
Достоверное событие не может не

произойти в результате эксперимента, оно происходит всегда.
Пример. Бросаем один раз игральную кость. Достоверное событие состоит в том, что выпало число очков, не меньше единицы и не больше шести, т.е. Ω = {w 1,  w  2,  w  3,  w  4,  w  5, w  6}, где w i- выпадение i очков,Ω - достоверное событие.
Слайд 7

Невозможное событие Невозможным событием называется пустое множество Ø . Невозможное событие

Невозможное событие

Невозможным событием называется пустое множество Ø .
Невозможное событие не

может произойти в результате эксперимента, оно не происходит никогда.
Пример. Бросаем один раз игральную кость. Выпадение более шести очков - невозможное событие .
Слайд 8

Совместимость событий Два события называются несовместными, если наступление одного из них

Совместимость событий

Два события называются несовместными, если наступление одного из них исключает

наступление другого в одном и том же испытании.
Совместными называются события, если они могут наступить одновременно в одном испытании
Слайд 9

Противоположное событие Два несовместных события, составляющих полную группу, называются противоположными Обозначается

Противоположное событие

Два несовместных события, составляющих полную группу, называются противоположными
Обозначается ,


Пример. Бросаем один раз игральную кость. Событие A - выпадение четного числа очков, тогда событие - выпадение нечетного числа очков. Здесь Ω = {w 1, w 2, w 3,w 4, w 5,w 6}, где w i- выпадение i очков, A = {w 2,w 4,w 6},
=
Слайд 10

Действия со случайными событиями Суммой событий A и B называется событие,

Действия со случайными событиями

Суммой событий A и B называется событие, состоящее

из всех элементарных событий, принадлежащих одному из событий A или B. Обозначается A + B.
Пример. Бросаем один раз игральную кость. В этом опыте пространство элементарных событий
Ω = {w 1, w 2, w 3, w 4, w 5, w 6}, Событие A - выпадение четного числа очков, A = {w 2,w 4,w 6}, событие B - выпадение числа очков, большего четырех, B = {w 5, w 6}.
Событие A + B = {w 2,w 4, w 5, w 6}
Слайд 11

Произведением событий A и B называется событие, состоящее из всех элементарных

Произведением событий A и B называется событие, состоящее из всех элементарных

событий, принадлежащих одновременно событиям A и B. Обозначается AB.

Пример. Бросаем один раз игральную кость. В этом опыте пространство элементарных событий
Ω = {w 1, w 2, w 3,w 4, w 5,w 6}. Событие A - выпадение четного числа очков, A = {w 2,w 4,w 6}, событие
B - выпадение числа очков, большего четырех,
B = {w 5, w 6}.
Событие A B состоит в том, что выпало четное число очков, большее четырех, т.е. произошли оба события, и событие A, и событие B, A B = {w 6}
A B Ω .

Слайд 12

Классическое определение вероятности события. Его свойства. Рассмотрим следующую классическую схему: Пространство

Классическое определение вероятности события. Его свойства.

Рассмотрим следующую классическую схему:
Пространство элементарных исходов

Ω - конечно; т.е. состоит из конечного числа элементарных исходов.
Элементарные исходы i равновозможные.
Слайд 13

Определение: Вероятностью события А (обозначение Р(А)) называют отношение числа m благоприятствующих

Определение:

Вероятностью события А (обозначение Р(А)) называют отношение числа m благоприятствующих

этому событию элементарных исходов к общему числу n всех несовместных, равновозможных элементарных исходов, образующих полную группу событий.
Слайд 14

Свойства вероятности согласно классическому определению. P(Ω)=1; P(Ø)=0; 0≤P(A)≤1, A- случайное событие.

Свойства вероятности согласно классическому определению.
P(Ω)=1;
P(Ø)=0;
0≤P(A)≤1, A- случайное событие.

Слайд 15

Слабые стороны классического определения вероятности: 1) Не всегда интересующие нас событие

Слабые стороны классического определения вероятности:

1) Не всегда интересующие нас событие можно

представить в виде совокупности элементарных исходов.
2) Даже если удастся построить пр-во элементных исходов, зачастую нет никаких оснований считать эти исходы равновозможными.
3) Во многих случаях пр-во элементарных исходов бесконечно
Слайд 16

Статистическое определение вероятности. Относительная частота (частность) события. В основе статистического определения

Статистическое определение вероятности. Относительная частота (частность) события.

В основе статистического определения

вероятности лежит понятие частоты.
Def: О т н о с и т е л ь н о й ч а с т о т о й Ẃ(А) случайного события А - называется отношение числа m испытаний, в которых событие А наступило, к общему
числу n, фактически
проведённых испытаний.
Слайд 17

Пример: # Монета подброшена 100 раз. Герб выпал 47раз. Если А-

Пример:
# Монета подброшена 100 раз. Герб выпал 47раз. Если А- выпадение

герба, то
Ẃ(А)= =0,47
! Относительная частота – величина случайная.
Слайд 18

Свойства относительной частоты: Из определения следует, что: Ẃ(Ω)=1 Ẃ(Ø)=0 - Ø-невозможное событие. 0≤Ẃ(А)≤1

Свойства относительной частоты:

Из определения следует, что:
Ẃ(Ω)=1
Ẃ(Ø)=0 - Ø-невозможное событие.
0≤Ẃ(А)≤1

Слайд 19

Свойство устойчивости: Длительные наблюдения показали, что, если в одинаковых условиях производят

Свойство устойчивости:

Длительные наблюдения показали, что, если в одинаковых условиях производят

опыты, в каждом из которых число испытаний достаточно велико, то относительная частота обнаруживает свойство устойчивости. Это свойство состоит в том, что:
в различных опытах относительная частота изменяется мало (тем меньше, чем больше произведено испытаний), колеблясь около некоторого постоянного числа. Оказалось, что это постоянное число есть вероятность появления события.
В качестве статистической вероятности случайного события выбирают относительную частоту этого события или число, близкое к относительной частоте.
Слайд 20

Для существования статической вероятности события А требуется: а)Возможность, хотя бы принципиально,

Для существования статической вероятности события А требуется:

а)Возможность, хотя бы принципиально,
производить

неограниченное число испытаний, в
каждом из которых событие А наступает или не
наступает;

б)Устойчивость относительных частот
появления А в различных сериях достаточно большого
числа испытаний.
Недостатком статистического
определения является неоднозначность
статистической вероятности.

Слайд 21

Элементы комбинаторики: перестановки; размещения; сочетания. Комбинаторика – раздел алгебры, занимающийся подсчётом

Элементы комбинаторики: перестановки; размещения; сочетания.

Комбинаторика – раздел алгебры, занимающийся подсчётом

количества комбинаций элементов, которые можно составить по определённым правилам из элементов конечных множеств.
М – конечное множество, содержащее n различных элементов.
M={a1,a2,…,an}
Слайд 22

1) Перестановки без повторений: Перестановками называют комбинации, состоящие из одних и

1) Перестановки без повторений:


Перестановками называют комбинации, состоящие из одних

и тех же n различных элементов и отличающиеся только порядком их расположения.
Слайд 23

Число всех возможных перестановок Pn=n! , где n!=1•2•3•...•n (n-факториал) По определению полагаем: 0!=1

Число всех возможных перестановок

Pn=n! ,
где n!=1•2•3•...•n (n-факториал)
По определению полагаем:

0!=1
Слайд 24

Задача. Сколькими способами можно расставить трехтомник на полке? Каждое расположение трёх

Задача. Сколькими способами можно расставить трехтомник на полке?

Каждое расположение трёх

различных книг в
определенном порядке (на полке) представляет
собой перестановку из 3-х книг, и следовательно,
м. б. реализовано P3=3! =6 различными способами.
Слайд 25

2)Размещения без повторений. Размещениями называют комбинации, составленные из n различных элементов

2)Размещения без повторений.

Размещениями называют комбинации,
составленные из n различных элементов

по
m элементов, которые отличаются либо
составом элементов, либо их порядком.
Слайд 26

Задача. Сколько можно составить сигналов из 7 флагов разного цвета, взятых по 3?

Задача. Сколько можно составить сигналов из 7 флагов разного цвета, взятых

по 3?
Слайд 27

3)Сочетания без повторений. Сочетаниями называют комбинации, составленные из n различных элементов

3)Сочетания без повторений.

Сочетаниями называют комбинации,
составленные из n различных элементов

по
m элементов, которые отличаются хотя бы
одним элементом.
Число сочетаний:
Слайд 28

Пример: Сколькими способами можно выбрать две детали из ящика, содержащего 10 различных деталей?

Пример:

Сколькими способами можно выбрать две детали из ящика, содержащего 10

различных деталей?
Слайд 29

Связь между размещениями, сочетаниями и перестановками: Число размещений, перестановок и сочетаний связаны равенством:

Связь между размещениями, сочетаниями и перестановками:

Число размещений, перестановок и сочетаний

связаны равенством: