Независимость событий в примере Бернштейна с правильным тетраэдром

4

Крымский Экономический Институт

Киевского Национального Экономического Университета

Реферат по дисциплине: «Теория вероятности и математическая статистика»

на тему:

«Независимость событий в примере Бернштейна с правильным тетраэдром»

Выполнил: Апаз С.В.

группа ЭП - 21

Симферополь -- 2002

Независимость событий

Понятие независимости является одним из важнейших понятий теории вероятностей.

События А и В называются независимыми, если

Р(АВ) = Р(А)Р(В). (1.1)

В случае Р(А) = 0 и Р(В) > 0 эквивалентны любому из равенств

Р(А|В) = Р(А), Р(В|А) = Р(В). (1.2)

Определение независимости в форме (1.1) симметрично относительно А и В; условие (1.1) несколько шире, чем условия (1.2).

Если математическая модель, описывающая некоторые опыт, подобран достаточно хорошо, то независимым события реального опыта соответствуют событиям модели, независимые в смысле определения (1.1). Пусть, например, опыт заключается в том, что один раз бросают две симметричные монеты. В обозначениях положим Щ = {ГГ, РР, РГ, ГР}; А = {ГГ, ГР} - первая монета выпала гербом вверх, В = {РГ, Г} - вторая монета выпала гербов вверх. Предполагая равновероятность элементарных событий, получим

Таким образом, Р(АВ) = Р(А)Р(В). события А и В оказались независимыми в смысле определения (1.1).

Условная вероятность. Независимость событий и испытаний.

Начнем с примеров. Пусть эксперимент состоит в троекратно подбрасывании симметричной монеты. Вероятность того, что герб выпадет ровно один раз, т.е. что произойдет одно из элементарных событий (грр), (ргр), (ррг), в классической схеме равно 3/8. обозначим это событие буков А. Предположим теперь, что об исход эксперимента дополнительно известно, что произошло событие

В = {число выпавших гербов нечетно}

Какова вероятность события А при этой дополнительной информации? Событие В состоит из 4 элементарных исходов. Событие же А составляется из 3 исходов события В. в рамках классической схемы естественно принять новую вероятность события А равной ѕ.

Рассмотрим еще один более общий пример. Пусть задана классическая схема с n исходами. Событие А состоит из r исходов, событие В из m исходов, а событие АВ содержит k исходов. Вероятность события А при условии, что произошло событие В, по аналогии с предыдущим примером, естественно определить следующим образом:

Полученное отношение равно , так как

Р(АВ) = k/n

Р(В) = m/n.

Мы можем перейти теперь ко общему определению.

Пусть задано вероятностное пространство Щ, о, Р и пусть А и В - произвольны события. Если Р(В) > 0, то условная вероятность события А при условии , что произошло событие В, по определению полагается равной

События А и В называются независимыми, если

Р(АВ) = Р(А)

Некоторые свойства независимых событий.

1) Если Р(В) > 0, то независимость А и В эквивалентна равенству

Р(А/В) = Р(А)

Доказательство очевидно.

2) Если А и В независимы, от независимы В и В.

Действительно,

Р(ВВ) = Р(В - АВ) = Р(В) - Р(АВ) = Р(В)(1 - Р(А)) = Р(В)Р(В)

3) Пусть событие А и В₁ независимы и независимы так же события А и В₂, при этом В₁В₂ = Ш. Тогда независимы события А и В₁+В₂.

Следующие равенства доказывают это свойство:

Р(А(В₁+В₂)) = Р(АВ₁+АВ₂) = Р(АВ₂) = =Р(А)(Р(В₁))+Р(В₂)) = Р(А)Р(В₁+В₂)

Как мы увидим ниже, требование В₁В₂ = Ш здесь существенно.

Пусть событие А означает выпадение герба в первом из двух бросаний симметричной монеты, событие В - выпадение решетки во втором бросании. Вероятность каждого из этих событий равна Ѕ. Вероятность пресечения АВ будет равна

Таким образом, события А и В независимы.

Пусть событие А состоит в том, что случайно брошенная точка попала в области, распложенную правее абсциссы а₁, событие В - в том, что точка попал в область расположенную выше ординаты b.

На рисунке обе области заштрихованы. Событие АВ на рисунке заштриховано в клеточку. Очевидно, Р(АВ) = Р(А)Р(В) и, значит, события А и В независимы.

Легко проверить также, что ели событие В означает, что брошенная точка попала треугольник FCD, то событие А и В будут уже зависимыми.

События В1,В2,…Вn независимы в совокупности, если для любых 1 = i₁<i₂<…<i_r = i_n=2,3,…, n

Попарной независимости событий недостаточно для независимости n в совокупности. Это показывает следующий пример.

Рассмотрим такой эксперимент. На плоскость бросается тетраэдр, три грань которого покрашены соответственно в красный, синий и зеленый цвета, а на четвертую нанесены все три цвета событие К означает, что при бросании тетраэдра на плоскость выпала грань, содержащая красный цвет, событие С - грань, содержащая синий цвет, и событие З - грань, содержащихся зеленый цвет. Так как каждый из трех цветов содержится на двух гранях, то Р(К) = Р(С) = Р(З) = Ѕ. Вероятность пересечения любой пары веденных событий равна ј = Ѕ Ѕ , так как любая пара цветов присутсвует только для одной грани. Это означает попарную независимость всех трех событий.

Но:

Список использованной литературы:

1. Хеннекен П.А. «Теория вероятности»

2. Гурский Е.И. «Теория вероятности и математическая статистика».

3. Барковский В.В. «Теория вероятности и математическая статистика».