№2. Аксиоматическое определение вероятности. Аксиомы Колмогорова. Следствия.
№2. Аксиоматическое определение вероятности. Аксиомы Колмогорова. Следствия.
Пусть – некоторое множество (множество элементарных исходов). Элементы будем обозначать , подмножества , – случайные события.
Рассмотрим – алгебра множеств, порождённая подмножествами , если:
1. ;
2. ;
3. .
– . Если условие 3 выполняется для произвольного количества множеств, то – измеримое пространство.
Аксиома 1(аксиома неотрицательности): Каждому элементу ставится в соответствие неотрицательное вещественное число – вероятность.
Аксиома 2 (аксиома нормированности): .
Аксиома 3(аксиома сложения): .
Аксиома 4(расширенная аксиома сложения): .
Аксиома 5 (аксиома непрерывности): .
Следствие 1: .
Доказательство: , .
Следствие 2: .
Доказательство: .
Следствие 3 (теорема сложения): .
Доказательство: Следствие 4 (неравенство треугольника): .
Следствие 5: .
Доказательство: .
Следствие 6: .
Доказательство: .
№3. Классическое, геометрическое и статистическое определения вероятности как частный случай аксиоматического.
Классическое определение вероятности.
Пусть всего элементарных исходов, – число исходов, благоприятствующих событию . Тогда – вероятность.
1. – число сочетаний. Если опыт состоит в выборе элементов из без упорядочения и без возвращения, то общее число элементарных исходов в опыте будет равно количеству различных комбинаций, отличных друг от друга, по крайней мере, одним составом элементов.
2. – число размещений без повторений. Если опыт состоит в выборе элементов из без возвращения, но с упорядочением элементов по мере их поступления, то количество элементарных исходов равно числу комбинаций, отличных друг от друга либо порядком следования элементов, либо их составом (но один и тот же элемент встречается в группе не более одного раза).
3. – число размещений с повторениями. Если опыт состоит в выборе элементов из с возвращением и упорядочением элементов по мере их поступления, то общее число исходов опыта равно количеству комбинаций, отличающихся друг от друга составом элементов, либо порядком их следования (при этом один и тот же элемент может повторяться несколько раз).
Геометрическое определение вероятности.
Если множество элементарных исходов может быть представлено некоторой областью , а множество благоприятствующих событию исходов – подобластью , то .
Статистическое определение вероятности.
Рассмотрим опыт, в котором событие может появиться, а может и не появиться, и проведём этот опыт раз. Пусть раз событие произошло, тогда .
– сходимость по вероятности.
Вероятностью события называют (эмпирический) предел , к которому стремится частота события при неограниченном увеличении числа опытов.
|