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随机试验是概率论的基础概念。它具有三个重要特征:第一,可重复性,即可以在相同条件下重复进行;第二,不确定性,每次试验的结果不能预先确定;第三,已知性,所有可能的结果是事先已知的。抛硬币和掷骰子是最常见的随机试验例子。
根据事件发生的可能性,随机事件可以分为三类。必然事件是一定会发生的事件,概率等于1,比如掷骰子得到1到6点。不可能事件是一定不会发生的事件,概率等于0,比如太阳从西边升起。随机事件是可能发生也可能不发生的事件,概率在0到1之间,比如抛硬币正面朝上。
频率是概率的近似值,它等于事件发生次数除以试验总次数。概率是事件发生可能性的理论值,是固定不变的。根据大数定律,当试验次数趋于无穷时,频率会趋近于概率。通过抛硬币实验可以看到,随着试验次数增加,正面出现的频率逐渐稳定在理论概率0.5附近。
概率具有重要的数学性质。首先,任何事件的概率都在0到1之间,必然事件的概率等于1,不可能事件的概率等于0。其次,对于互斥事件,并事件的概率等于各事件概率之和。对于对立事件,两个事件的概率之和等于1。这些性质可以通过概率数轴和韦恩图直观地理解。
古典概型是最基本的概率模型,适用于试验结果有限且各结果等可能的情况。计算公式是P(A)等于有利事件数m除以基本事件总数n。计算步骤包括:确定基本事件总数,确定有利事件数,然后计算概率。以掷骰子为例,求掷出偶数的概率:总共有6种结果,偶数有2、4、6三种,所以概率等于3除以6,等于二分之一。