【概率论基础】条件概率 | 乘法法则 | 事件的独立性

前言:

个人复习整理的笔记,由于是国外教材,故译的数学名词可能与国内教材有些许出入。

目录

Ⅰ. 条件概率(condition probability )

0x00 定义

0x01 补充

Ⅱ.  乘法法则(Multiplication Law)

0x00 公式

0x01 证明

Ⅲ.  事件的独立性(Independence of events)

0x00 独立(independent)

0x01 相互独立与相互依赖(independent and dependent)

0x02 两两独立(pairwisely independent


Ⅰ. 条件概率(condition probability )

0x00 定义

在概率事件(\Omega, ,P)中,A,B\in  且 P(A) > 0 时,

事件 A 已经发生的前提下发生事件 B 的概率: P(B|A) = \frac{P(A\cup B)}{P(A)}  ,我们称之为条件概率。

0x01 补充

集合上定义的函数:  P(\cdot |A): \rightarrow \mathbb{R}

                                                               B\mapsto P(B|A)    ,为概率函数。

(A1)对于所有 B\in 0\leq P(B|A) < 1 

(A2)P(\Omega |A) = 1

(A3)两两互斥事件:

            A1,A2...,P(\bigcup_{i=1}^{\infty }A_i|A) = \sum_{i=1}^{\infty }P(A_i|A)  , 则(  \Omega,  ,P(\cdot |A)   为概率空间。

Ⅱ.  乘法法则(Multiplication Law)

0x00 公式

(1)对于事件 A_1,A_2 , P(A) > 0 时,

 P(A_1\cap A_2) = P(A_1)P(A_2|A_1)

(2)对于事件 A_1,A_2,A_3 ,P(A_1\cap A_2)>0 时,

 P(A_1\cap A_2\cap A_3) = P(A_1)P(A_2|A_1)P(A_3|A_1\cap A_2)

(3)对于事件 A_1...A_n ,P(A_1\cap ...\cap A_{n-1}) > 0 时,

P(A_1\cap A_2\cap ...\cap A_n)=P(A_1)P(A_2|A_1)P(A_3|A_1\cap A_2)...P(A_n|A_1\cap ...\cap A_{n-1}) 

0x01 证明

(1) P(A_2|A_1) = \frac{P(A_1\cap A_2)}{P(A_1)}

(2) P(A_3 | A_1 \cap A_2) = \frac{P(A_1\cap A_2\cap A_3)}{P(A_1\cap A_2)}

Ⅲ.  事件的独立性(Independence of events)

0x00 独立(independent)

对于事件 A,BP(A) > 0 时,如果 P(B) = P(B|A)  ,我们称事件 B 与事件 A 独立

0x01 相互独立与相互依赖(independent and dependent)

对于事件A,B,如果 P(A\cap B) = P(A)P(B) ,我们称A和B相互独立(independent)。

如果A和B不相互独立,我们称A和B 相互依赖(dependent)。

(1)如果 A 和 B 相互独立,A 和 B^c 也相互独立。

(2)如果 P(A) = 0 且 P(B) > 0, A 和 B 相互独立。

(3)如果 P(A) >0,P(B)>0,  A 和 B 互斥,则   A 和 B 相互依赖。

0x02 两两独立(pairwisely independent)

(1)对于所有 i \neq j   (i\leq j,j\leq n) ,如果 P(A_i \cap A_j) = P(A_i)P(A_j)

         事件 A_1,A_2,...A_n  称为 两两独立(pairwisely independent)。

(2)对于所有  J = \left \{ j_1.j_2,...,j_k \right \}\in\left \{ 1,2,...,n \right \} ,如果 P(\bigcap_{j=j_1}^{j_k}A_j) = \prod_{j=j_1}^{j_k}P(A_j)

         事件 A_1,A_2,...A_n 称为 独立(independent)。


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