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3.1 完备事件组

条件概率、全概率公式与贝叶斯公式 · 高二
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 完备事件组指一组互斥且并集为全集的事件,其概率之和为1。

从哪来 建立在 3.4 组合数的计算 与 5.2 与概率结合(二项分布) 之上。

为什么 概率空间是全集,任何随机试验的结果必然落在某个互斥且穷尽的分组中。若事件互斥,概率可加;若并集为全集,则覆盖所有可能。因此,完备事件组是应用全概率公式和贝叶斯公式的逻辑基础,它将复杂问题分解为互不重叠的子问题,确保概率计算的封闭性和完备性。

讲法
适合:形象思维强、喜欢直观演示的学生 使用“分蛋糕”类比。把整个概率空间看作一个完整的蛋糕(概率为1)。完备事件组就像把蛋糕切成几块互不重叠的饼块(互斥),且所有饼块拼起来正好是原蛋糕(并集为全集)。如果有一块没切到(不穷尽),或者两块重叠了(不互斥),就无法准确计算某一块的大小。强调“不重不漏”是核心。
讲法
适合:逻辑推理能力强、偏好抽象符号的学生 从集合论角度切入。设样本空间为 $\Omega$,事件组 $A_1, A_2, \dots, A_n$ 满足两个条件:1. $A_i \cap A_j = \emptyset$ ($i \neq j$);2. $\bigcup_{i=1}^n A_i = \Omega$。由此推导出 $\sum_{i=1}^n P(A_i) = P(\Omega) = 1$。强调这是概率公理体系中可加性公理的直接推论,是处理条件概率的代数结构基础。
讲法
适合:应用导向、喜欢解决实际问题学生 从“分类讨论”策略切入。在解决复杂概率问题时,我们常需要“分情况讨论”。完备事件组就是“分情况”的数学化表达。例如,判断产品合格,可以按“第一道工序合格”和“第一道工序不合格”来分。这两个事件互斥且覆盖所有情况。只有分得“不重不漏”,才能把各情况的概率相加得到总概率。强调其在解题策略中的工具属性。
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练一道
基础题
袋中有3个红球、2个白球、1个黑球。从中随机取1个球。 (1) 写出一个完备事件组; (2) 若事件 $A$ 为“取到红球”,事件 $B$ 为“取到非红球”,判断 $\{A, B\}$ 是否为完备事件组,并说明理由。
变式
某射手射击一次,命中环数 $X$ 的可能取值为 0, 1, ..., 10。已知 $P(X=10)=0.1$,$P(X=9)=0.2$,$P(X \le 8)=0.7$。 (1) 事件组 $\{X=10, X=9, X \le 8\}$ 是否为完备事件组? (2) 求 $P(X \ge 9)$。
试试手自己判
检测题
从一副去掉大小王的52张扑克牌中随机抽取1张。 (1) 下列哪组事件构成完备事件组? A. {抽到红桃, 抽到黑桃} B. {抽到红桃, 抽到方块, 抽到梅花, 抽到黑桃} C. {抽到A, 抽到K, 抽到Q, 抽到J} D. {抽到红色牌, 抽到黑色牌, 抽到A}
看答案和判分标准
答案:B
判对标准:
- 选B得满分。
- 选A:错误,遗漏了方块和梅花。
- 选C:错误,遗漏了2-10的牌。
- 选D:错误,{抽到A} 与 {抽到红色牌}、{抽到黑色牌} 均不互斥(A可能是红色或黑色),不满足互斥条件。
- 能正确解释B选项满足“互斥”和“并集为全集”两个条件者,视为掌握。
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