高中不學(xué)就可以證偽數(shù)學(xué)公式?(概率計(jì)算)
條件概率說的是多個(gè)事件有先后順序的發(fā)生,前一個(gè)事件的已知發(fā)生會(huì)影響到后面事件發(fā)生的概率。并且如果已知的事件在是中間的事件,那么中間的事件不僅會(huì)影響前面事件發(fā)生的概率,也會(huì)影響后續(xù)事件發(fā)生的概率。
事件A在另外一個(gè)事件B已經(jīng)發(fā)生條件下的發(fā)生概率。條件概率表示為:P ( A ∣ B ) P(A\mid B )P(A∣B),讀作“在B的條件下A發(fā)生的概率”
條件概率公式為:
P ( A ∣ B ) = P ( A B ) P ( B ) P(A\mid B) = \frac{P(AB)}{P(B)}
P(A∣B)=?
P(B)
P(AB)
?
同理可得出在A條件下B發(fā)生的概率為
P ( B ∣ A ) = P ( A B ) P ( A ) P(B\mid A) = \frac{P(AB)}{P(A)}
P(B∣A)=?
P(A)
P(AB)
P(A|B)=P(AB)/P(B)為事件A在B發(fā)生的條件下的條件概率。
積概率說的是多個(gè)事件同時(shí)發(fā)生的概率。
對(duì)應(yīng)套用我們的乘法公式
由條件概率公式可知:P(AB)=P(A|B)P(B),這就是乘法定理,通俗講就是AB同時(shí)發(fā)生的概率就是B發(fā)生了的概率乘以B發(fā)生的情況下A發(fā)生的概率。
P(AB)=P(A∣B)?P(B)=P(B∣A)?P(A)
舉個(gè)例子。
? ? ? ? 三個(gè)小偷去偷村莊,此時(shí)三個(gè)小偷都站在村口,那么他們?nèi)ネ荡迩f的概率是一樣的,都是1/3。如果某天已知了村莊被偷了(小偷得手了),那么在已知被偷情況下,求三個(gè)小偷分別偷盜的概率,必然是能力強(qiáng)(小偷得手概率)的小偷概率最大,警察也會(huì)優(yōu)先懷疑這個(gè)人。就好像,如果一開始村莊沒有被盜的時(shí)候,警察指的刑滿釋放的江洋大盜(小偷得手概率大)說別去那個(gè)村莊,你偷盜的可能性最大,這其實(shí)是不太科學(xué)的,因?yàn)榫退闶瞧胀ㄈ艘灿腥ネ档每赡苄裕總€(gè)人偷得可能性一樣大。
? ? ? ? 此例子中事件的步驟:選小偷去偷村莊——小偷得手的概率(能力問題)
? ? ? ??
? ? ? ? 要點(diǎn):如果出現(xiàn)了三件以上的事兒:H——A1——A2 如果A2已知,這個(gè)時(shí)候,已知的A2會(huì)影響H和A1兩個(gè)發(fā)生的概率。而且因?yàn)橹皇且阎狝2發(fā)生,不知道A1是發(fā)生了,還是A1反面發(fā)生了,即此時(shí)A2的概率不受A1影響,所以求P(A2)直接等于P(A2) = P(H)P(A2/H)即可。
? ? ? ? 比如:Hi 選地區(qū)——A1第一個(gè)抽到男生——A2 第二個(gè)抽到男生
? ? ? ? ? ? ? ? 如果只有A2已知,Hi,A1未知,求P(A2) = P(H1)P(A2/H),那么因?yàn)锳1未知,第二次抽到男生A2就變成了抓鬮模型,比如十個(gè)人,五個(gè)男生,此時(shí)P(A2/H) = 1/2,乘以H1 = 1/3,就可以算出選擇第一個(gè)區(qū)域而第二次抽到男生(在第一個(gè)未知)的情況下的概率了。
其余未知情況,序列中隨便一個(gè)發(fā)生的可能(本質(zhì)還是同時(shí)發(fā)生,用積事件然后正反相加可證)——抓鬮模型
已知情況但未發(fā)生的可能(同時(shí)發(fā)生的可能)——積事件
已知情況且已經(jīng)發(fā)生的可能——條件概率(這個(gè)就是題目中出現(xiàn)的“已知”)
完備事件組:把樣本空間分成幾個(gè)事件,每個(gè)事件互不相交,全加起來就是樣本空間,這就叫完備事件組。或者叫樣本空間的劃分。
如果事件組B1,B2,… 滿足
B1,B2…兩兩互斥,即 Bi ∩ Bj = ? ,i≠j , i,j=1,2,…,且P(Bi)>0,i=1,2,…;
B1∪B2∪…=Ω ,則稱事件組 B1,B2,…是樣本空間Ω的一個(gè)劃分,也稱B為完備事件組
設(shè) B1,B2,…是樣本空間Ω的一個(gè)劃分,A為任一事件,則:
P ( A ) = ∑ i = 1 ∞ P ( B i ) P ( A ∣ B i ) P(A)= \sum\limits_{i=1}^\infty {P(B_i)}{P(A\mid B _i)}
P(A)=?
i=1
∑
∞
?P(B?
i
?)P(A∣B?
i
?)
因?yàn)镻 ( A ) = P ( A Ω ) = P ( A ( B 1 + B 2 + B 3 + . . . ) ) P(A) = P(A\Omega)=P(A(B_1+B_2+B_3+...))P(A)=P(AΩ)=P(A(B?
1
?+B?
2
?+B?
3
?+...))
又因?yàn)锽 i B_iB?
i
?之間互斥,所以P ( A ) = P ( A B 1 ) + P ( A B 2 ) + P ( A B 3 ) + . . . P(A)=P(AB_1)+P(AB_2)+P(AB_3)+...P(A)=P(AB?
1
?)+P(AB?
2
?)+P(AB?
3
?)+...
根據(jù)上面的乘法公式我們可以得到:
P ( A B 1 ) = P ( B 1 ) ? P ( A ∣ B 1 ) P(AB_1)=P(B_1)*P(A\mid B_1)P(AB?
1
?)=P(B?
1
?)?P(A∣B?
1
?)
P ( A B 2 ) = P ( B 2 ) ? P ( A ∣ B 2 ) P(AB_2)=P(B_2)*P(A\mid B_2)P(AB?
2
?)=P(B?
2
?)?P(A∣B?
2
?)
P ( A B 3 ) = P ( B 3 ) ? P ( A ∣ B 3 ) P(AB_3)=P(B_3)*P(A\mid B_3)P(AB?
3
?)=P(B?
3
?)?P(A∣B?
3
?)
由此可得= P ( A Ω ) = P ( A ) = ∑ i = 1 ∞ P ( B i ) P ( A ∣ B i ) = P(A \Omega)=P(A)= \sum\limits_{i=1}^\infty {P(B_i)}{P(A\mid B _i)}=P(AΩ)=P(A)=?
i=1
∑
∞
?P(B?
i
?)P(A∣B?
i
?)
利用條件概率公式得到
P ( B i ∣ A ) = P ( A B i ) P ( A ) P(B_i\mid A)=\frac{P(AB_i)}{P(A)}
P(B?
i
?∣A)=?
P(A)
P(AB?
i
?)
?
利用乘法公式得到變形 P ( A B i ) = P ( A ∣ B i ) ? P ( B i ) P(AB_i) = P(A \mid B_i) * P(B_i)P(AB?
i
?)=P(A∣B?
i
?)?P(B?
i
?)
即:
P ( B i ∣ A ) = P ( A ∣ B i ) ? P ( B i ) P ( A ) P(B_i\mid A)=\frac{P(A\mid B_i)*P(B_i)}{P(A)}
P(B?
i
?∣A)=?
P(A)
P(A∣B?
i
?)?P(B?
i
?)
?
再利用全概率公式 P ( A Ω ) = P ( A ) = ∑ j = 1 ∞ P ( B j ) P ( A ∣ B j ) P(A\Omega)=P(A)= \sum\limits_{j=1}^\infty {P(B_j)}{P(A\mid B _j)}P(AΩ)=P(A)=?
j=1
∑
∞
?P(B?
j
?)P(A∣B?
j
?)
即
貝葉斯公式
:
P ( B i ∣ A ) = P ( A ∣ B i ) ? P ( B i ) ∑ j = 1 ∞ P ( B j ) P ( A ∣ B j ) P(B_i\mid A)= \frac{P(A\mid B_i) * P(B_i)}{\sum\limits_{j=1}^\infty{P(B_j)}{P(A\mid B_j)}}
P(B?
i
?∣A)=?
j=1
∑
∞
?P(B?
j
?)P(A∣B?
j
?)
P(A∣B?
i
?)?P(B?
i
?)