「概率論與數理統計」概率論的加法公式,證明以及應用

在概率論中,我們不可避免的需要用到加法公式,而這個加法公式,說到底也就是給定的兩個隨機事件的並集,一般我們可以有兩種情況來分析。

第一種:

當事件A與事件B都為獨立的事件時,兩者之間並無交集,那麼,這兩者的並集就是兩個事件概率之和

用一張圖可以來解釋:

「概率論與數理統計」概率論的加法公式,證明以及應用

第二種:

當事件A與事件B有交集的時候,那麼,這兩者的並集就是兩個事件概率之和還要減去兩者的交集。

當然,第一種兩者的交集為0。

所以,我們可以得到加法公式應該為事件A+事件B-(事件A交集事件B)。

用一張圖可以來解釋:

「概率論與數理統計」概率論的加法公式,證明以及應用

如上面兩種情況所示,這就是加法公式的由來,所以為何加法公式要這麼寫,也是很清楚了的。

具體實例

接下來,就給出一道具體題目,來應用加法公式,有時候,往往這種簡單的題目也容易做錯。

如圖所示:

「概率論與數理統計」概率論的加法公式,證明以及應用

大家一看到這道題,是不是會覺得與相互獨立有點相似,不錯,若事件A與事件B相互獨立,則完全可以證明P(AB)=P(A)P(B)。

但是很顯然,這道題並沒有說明這兩個事件相互獨立,而是說這兩個事件是隨機事件,讓我們進行判斷哪個選項才是正確的。

我們來看看選項,A選項和B選項P(A)P(B)的意思是概率A和概率B相乘,但是其中相等要滿足事件A和事件B相互獨立的條件,很顯然這裡並沒有提及,所以A選項和B選項可以排除。

接下來是C選項和D選項,這兩個選項有P(A)+P(B)。

我們可以想到概率的加法公式,也就是P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(A∩B),其中P(A∩B)即為P(AB)。

要兩個式子之間有關聯,就得判斷P(A∪B)和P(A∩B)之間的關係,很顯然,後者是屬於前者的。

所以我們就能得到P(A∩B)<=P(A)+P(B)-P(A∩B)。

2P(A∩B)<=P(A)+P(B)。

P(A∩B)<=[P(A)+P(B)]/2。

過程結果如下圖所示:

「概率論與數理統計」概率論的加法公式,證明以及應用

總結:

最後做個總結,這道題目的根本意義在於掌握概率論中的加法公式,這個一定要牢記在心。


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