概率的几何定义gailu de jihe dingyi
设区域G的长度 (或面积、体积)为D,质点可以等可能地落在G中的任何一点。事件A={质点落在G内一个长度(或面积、体积) 为d的区域g内},定义A的概率为P(A) =d/D,这样定义的概率称为几何概率。
古典概率只限于有限个基本事件情况。当试验结果有无穷多个可能情况时,古典概率不再适用,而可考虑应用几何概率。
例如,在一个形状为旋转体的均匀的陀螺长为3的圆周上,均匀地刻上刻度。在桌面上旋转陀螺,当它停止转动静止下来后,观察它的圆周与桌面的触点的刻度,这时试验结果有无穷多个情况,所以,只能应用几何概率的定义。现求下述事件的概率:
❶A1={触点刻度落在区间 [1 ,2]内);
❷A2= {触点刻度落在区间 [1,2) 内};
❸A3= {触点刻度落在1处);
❹A4= {触点刻度落在区间 (0,3) 内). 由于区间 [1,2]和 (1,2)的长度均为1,而1所对应的区间长度为0,区间(0,3)的长度为3,因此,P (A1 )=1/3,P (A2)=1/3,P (A3) =0,P (A4) =1。
从以上几个事件的概率计算,可以得到以下几个事实:
❶事件A是事件B的子事件,且两者不相等,但可能有P (A)=P (B)。在例中,A2是A1的子事件,且两者不相等,但有P (A1)=P (A2 )=1/3。
❷不可能事件的概率为0,但反之不真,即概率为0的事件不一定是不可能事件。在例中P (A3)=0,但A3≠Φ. 。
❸必然事件的概率为1,但概率为1的事件不一定是必然事件。在例中,P (A4) =1,但A4不是必然事件。这些性质都与样本空间是无限的有关,而在古典概型中不会出现上述现象。