概率($\rm{III}$)
引入問題:給定一個 $6$ 面的色子,小茗隨機地拋了一次,請問 $1$ 那一個面落地的概率是多少。
我們定義 $P\big[x=1\big]$ 為上面的問題的答案,很明顯,答案就是全集 $1$ 除以 $6$ 個面,就是 $\cfrac{1}{6}$。
$P[\text{x是偶数}]$ 发生的概率,就是 $P[x = 2] + P[x = 4] + P[x = 6]$ 的值,也就是全集 $1$ 除以 $6$ 个面,然后乘以 $3$ 种可能性,答案就是 $\cfrac{1}{6}\times 3 = \cfrac{1}{2}$。
$P[x]$ 中的 $x$ 的取值范围就是色子可以抛到地上的范围,也就是 $1\sim 6$。
性质1: 因为 $P[x]$ 代表的是概率,所以 $0\le P[x]\le 1$。
性质2: 色子的六个面的概率之和,就是 $P[1] + P[2] + P[3] + P[4] + P[5] + P[6]$,这一个式子一定等于 $1$。证明 :$\cfrac{1}{6}\times 6 = 1$。
性质3: 现在告诉你 $\forall\ i, j(1\le i, j\le 5,\ i\neq j), A_i\cap A_j = \O$,求 $\sum_{i=1}^{5} P[x=i]$ 的值。答案等于 $$ \begin{matrix}\cfrac{1}{6}\times 5 = \cfrac{5}{6}\end{matrix} $$。
将上面的三个性质结合起来,得到了一下的结论:
$$
0\le P[A]\le 1\\
\Sigma\ P[A] = 1\\
\forall\ i, j(1\le i, j\le n,\ i\neq j), A_i\cap A_j = \O, P[A_1\cup A_2\cup\cdots\cup A_n] = P[A_1] + P[A_2] + \cdots + P[A_n]
$$
还有另外的一些特殊性质:
- $P[\O] = 0$。
- $A\ \scriptsize C\normalsize\ B, P[B - A] = P[B] - P[A]$。
- $P[B - A] = P[B] - P[A\cap B]$。
- $P[A\cup B] = P[A] + P[B] - P[A\cap B]$。