Статистическое определение вероятности дано в определении 1.3. Вероятностью случайного события называется предел его частоты при неограниченном увеличении, числа испытаний, т. е.
.
Описание частоты случайного события приведено в определении 1.2. Пусть в n испытаниях событие, А появилось m раз. Относительной частотой или просто частотой события, А в данной серии испытаний называется отношение числа испытаний, в которых событие, А появилось, к общему числу испытаний:
.
Что называется суммой и произведением двух событий? Докажите теоремы сложения и умножения вероятностей?
ОПРЕДЕЛЕНИЕ 4.1. Суммой двух событий, А + В называется событие, состоящее в наступлении хотя бы одного из этих событий.
Произведением двух событий АВ, называется событие, состоящее в наступлении каждого из этих событий.
Теорема 4.1. Вероятность суммы двух несовместимых событий равна сумме их вероятностей:
(4.1) ,.
если события несовместимы.
Доказательство: Действительно, обозначим m— число исходов, благоприятствующих событию А, l — число исходов, благоприятствующих событию В, n — общее число исходов данного испытания. Тогда:
.
если события несовместимы. Отсюда следует равенство.
(4.1): .
Следствие 4.1. Вероятность суммы n попарно несовместимых событий равна сумме их вероятностей:
(4.2), если при i j.
В общем случае верна следующая теорема:
ТЕОРЕМА 4.2 (Теорема сложения вероятностей). Вероятность суммы двух событий равна сумме их вероятностей минус вероятность их произведения:
(4.2) Р (А + В) = Р (А) + Р (В) — Р (АВ).
Доказательство. Обозначим n общее число возможных элементарных исходов, m1 — число исходов, благоприятствующих событию А, m2 — число исходов благоприятствующих событию В, m — число исходов, благоприятствующих одновременному наступлению событий, А и В Количество исходов, благоприятствующих событию А+В, равно m1 + m2 — m. Тогда получим:
(4.3) .
ТЕОРЕМА 4.3 (Теорема произведения вероятностей). Вероятность произведения двух событий ровна произведению вероятности одного из них на условную вероятность другого, вычисленную в предположении, что первое событие уже наступило:
(4.4) .
ОПРЕДЕЛЕНИЕ 4.2. Условней вероятностью Р (А/В) = РВ (А) называют вероятность события А, вычисленную в предположении того, что событие В уже наступило.
Доказательство. Обозначим n — общее количество возможных элементарных исходов, вероятность дискретный распределение.
m1 — число исходов, благоприятствующих событию А, m — число исходов из числа m1, благоприятствующих событию В (см. рис.). Очевидно:
Р (А) = m1 / n, Р (АВ) = m / n,.
Р (В/А) = m/m1.
Таким образом:
.