- •ЛЕКЦИЯ 2
- •Элементарные исходы
- •Событиями мы будем называть некоторые наборы элементарных исходов, то есть подмножества множества Ω.
- •Пример
- •Дискретное пространство
- •События в дискретном пространстве Ω
- •Замечание
- •Элементарные события
- •Пример
- •Определения
- •Пример
- •Комбинации событий
- •Сумма (объединение) событий
- •Пример
- •Произведение (пересечение) событий
- •Пример
- •Разность событий
- •Пример
- •Противоположное событие
- •Пример
- •Свойства операций над событиями
- •Пример
- •Вероятность в классическом пространстве
- •Пример
- •Решение (продолжение)
- •Найти вероятность события
- •По-другому этот результат можно получить, если сложить вероятности элементарных исходов
- •Замечание.
- •Проблема!
- •Аксиоматическое определение вероятности
- •Свойства вероятности
- •Проблема!
- •– алгебра
- •Пример
- •Аксиоматика Колмогорова
- •Геометрическое вероятностное пространство
- •Эксперимент состоит в случайном выборе точки из ограниченного множества ;
- •Пример
- •Пример
- •Пример (Задача о встрече)
- •Решение
- •Можно считать, что эксперимент сводится к бросанию точки наудачу в квадрат. При этом
- •Задача Бюффона
- •Решение
- •Обозначим через x [0,a] расстояние от середины иглы до ближайшей прямой, а через
- •Площадь области A , точки которой удовлетворяют та – кому неравенству, равна
Пример
Вероятность точке попасть в точку {0,5} равна нулю, так как мера множества, состоящего из одной точки («длина точки»), есть 0.
Вместе с тем попадание в точку {0,5} не является невозможным событием — это один из элементарных исходов эксперимента.
Пример (Задача о встрече)
Два лица X и Y условились встретиться в определенном месте между двумя и тремя часами дня. Пришедший первым ждет другого в течении 10 минут, после чего уходит. Чему равна вероятность встречи этих лиц, если каждый из них может прийти в любое время в течение указанного часа независимо от другого?
Решение
Будем считать интервал с 14 до 15 часов дня отрезком [0,1] длиной 1 час. Пусть и –
моменты прихода X и Y (точки отрезка [0,1]).
Все возможные результаты эксперимента – множество точек квадрата со стороной 1:
={( , ): 0 1, 0 1} = [0,1]x[0,1]
Можно считать, что эксперимент сводится к бросанию точки наудачу в квадрат. При этом благоприятными исходами являются точки множества
A={( , ): | – | 1/6} |
|
То есть попадание в множество A |
наудачу |
брошенной в квадрат точки означает, что |
X и Y |
встретятся. Тогда вероятность встречи равна
|
|
|
|
5 |
2 |
|
|
A |
1 |
6 |
|
11 |
|
P A |
|
|
||||
|
|
|
|
36 |
||
|
1 |
|
Задача Бюффона
На плоскости начерчены параллельные прямые, находящиеся друг от друга на расстоянии 2a. На плоскость наудачу брошена игла длины 2ℓ<2a. Какова вероятность того, что игла пересечет одну из прямых?
Решение
Возможные положения иглы (отрезка) на плоскости полностью определяются положением середины иглы и углом поворота иглы относительно какого –либо направления. Причем две эти переменные (положение центра и угол поворота) меняются независимо друг от друга.
Обозначим через x [0,a] расстояние от середины иглы до ближайшей прямой, а через [0, ] – угол между каким –то направлением прямых и иглой. Множество возможных положений иглы целиком определяется выбором наудачу точки из прямоугольника
= [0,a]x[0, ].
Игла пересекает ближайшую прямую, если координаты выбранной наудачу точки удовлетворяют неравенству: x ℓ•sin .
Площадь области A , точки которой удовлетворяют та – кому неравенству, равна
A sin d cos |0 2
0
A так как ( )=a• , то искомая вероятность равна
P A 2 a