條件概率-超保姆的全面細(xì)致講解!|小姚老師

hello,
我是小朱rosé(沒錯(cuò)就是隱姓埋名的我),
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1、條件概率公式
??設(shè)A,B是兩個(gè)事件,且P(B)>0,則在事件B發(fā)生的條件下,事件A發(fā)生的條件概率(conditional probability)為:
??????P(A|B)=P(AB)/P(B)
分析:一般說到條件概率這一概念的時(shí)候,事件A和事件B都是同一實(shí)驗(yàn)下的不同的結(jié)果集合,事件A和事件B一般是有交集的,若沒有交集(互斥),則條件概率為0
如:
① 扔骰子,扔出的點(diǎn)數(shù)介于[1,3]稱為事件A,扔出的點(diǎn)數(shù)介于[2,5]稱為事件B,問:B已經(jīng)發(fā)生的條件下,A發(fā)生的概率是多少?
也即,做一次實(shí)驗(yàn)時(shí),即有可能僅發(fā)生A,也有可能僅發(fā)生B,也有可能AB同時(shí)發(fā)生,
② 同時(shí)扔3個(gè)骰子,“三個(gè)數(shù)都不一樣”稱為事件A,“其中有一個(gè)點(diǎn)數(shù)為1”稱為事件B。這一題目中,AB也是有交集的。
用圖更能容易的說明上述問題,我們進(jìn)行某一實(shí)驗(yàn),某一實(shí)驗(yàn)所有的可能的樣本的結(jié)合為Ω(也即窮舉實(shí)驗(yàn)的所有樣本),圓圈A代表事件A所能囊括的所有樣本,圓圈B代表事件B所能囊括的所有樣本。
“B已經(jīng)發(fā)生的條件下,A發(fā)生的概率”,
這句話中,“B已經(jīng)發(fā)生”就相當(dāng)于已經(jīng)把樣本的可選范圍限制在了圓圈B中,
其實(shí)就等價(jià)于這句話:“在圓圈B中,A發(fā)生的概率”,
顯然P(A|B)就等于AB交集中樣本的數(shù)目/B的樣本數(shù)目。
為什么這里用的是樣本的數(shù)目相除,而上面的公式卻是用的概率相除,
原因很簡單,用樣本數(shù)目相除時(shí),把分子分母同除以總樣本數(shù),這就變成了概率相除。
2、乘法公式
??1.由條件概率公式得:
??????P(AB)=P(A|B)P(B)=P(B|A)P(A)??
????上式即為乘法公式;
???2.乘法公式的推廣:對于任何正整數(shù)n≥2,當(dāng)P(A1A2...An-1) > 0 時(shí),有:
?????P(A1A2...An-)=P(A1)P(A2|A1)P(A3|A1A2)...P(An|A1A2...An-1)
3、全概率公式
??1. 如果事件組B1,B2,.... 滿足
????1.B1,B2....兩兩互斥,即 Bi ∩ Bj = ? ,i≠j , i,j=1,2,....,且P(Bi)>0,i=1,2,....;
????2.B1∪B2∪....=Ω ,則稱事件組 B1,B2,...是樣本空間Ω的一個(gè)劃分
???設(shè) B1,B2,...是樣本空間Ω的一個(gè)劃分,A為任一事件,則:
4、貝葉斯公式
??1.與全概率公式解決的問題相反,貝葉斯公式是建立在條件概率的基礎(chǔ)上尋找事件發(fā)生的原因(即大事件A已經(jīng)發(fā)生的條件下,分割中的小事件Bi的概率),設(shè)B1,B2,...是樣本空間Ω的一個(gè)劃分,則對任一事件A(P(A)>0),有

上式即為貝葉斯公式(Bayes formula)
Bi 常被視為導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果A發(fā)生的”原因“,P(Bi)(i=1,2,...)
表示各種原因發(fā)生的可能性大小,故稱先驗(yàn)概率;
P(Bi|A)(i=1,2...)則反映當(dāng)試驗(yàn)產(chǎn)生了結(jié)果A之后,再對各種原因概率的新認(rèn)識,故稱后驗(yàn)概率。
補(bǔ)充一下條件概率的前置知識與答疑。
概率的乘法公式:P(AB)=P(A) P(B|A),初學(xué)的小伙伴可能會疑惑,印象中的P(AB)不是等于P(A) P(B)嗎?其實(shí)是因?yàn)槿绻录嗀與B相互獨(dú)立,P(B|A)=P(B)?
(為啥呢?不妨思考下,如果事件A的發(fā)生不會影響B(tài)的發(fā)生,也就是相互獨(dú)立,那么在A發(fā)生情況下B發(fā)生的概率P(B|A)當(dāng)然還是等于B發(fā)生的概率P(B) )
而平時(shí)接觸獨(dú)立事件問題比較多,所以習(xí)慣了P(AB)=P(A) P(B)。
而視頻里給出的例子都是相互不獨(dú)立的例子,所以計(jì)算P(AB)的時(shí)候要用P(A)P(B|A)哦?
例如視頻第一個(gè)例子8:33 中求P(A1C)的時(shí)候,就用到的是P(A1) P(C|A1),其中P(A1)=1/3, P(C|A1)=1/4
說P(AB)為什么不是P(B|A),注意P(AB)和P(B|A)的含義千差萬別,前者表示發(fā)生了A且發(fā)生了B的概率(相當(dāng)于兩個(gè)時(shí)事件都要成立的概率),后者表示在A已經(jīng)發(fā)生的情況下B發(fā)生的概率(相當(dāng)于只算了一件事發(fā)生的概率),所以后者反應(yīng)的概率只是前者的一部分。
兩者的關(guān)系在概率的乘法公式中得到體現(xiàn)。
再有,大題怎么寫過程呢?
視頻最后有說到,不過有小伙伴沒看完,所以這里提一下:樹狀圖是寫在草稿紙中捋思路的,試卷上首先設(shè)出需要用到的事件,然后寫出概率公式,帶值,得到答案。(全概率公式用的最多)
注意,
書本上全概率公式中的每一項(xiàng)為P(A)P(B|A),視頻寫出的每項(xiàng)為P(AB),兩者由概率乘法公式可以得出來是一樣的

