概率论中五个基本公式是概率计算的核心工具,以下是主要公式的整理与说明:
一、加法定理
适用于两个事件的概率求和,公式为: $$P(A \cup B) = P(A) + P(B) - P(A \cap B)$$
其中,$P(A \cap B)$ 表示事件A和事件B同时发生的概率。
特例 :当事件A和事件B互斥时(即$P(A \cap B) = 0$),公式简化为: $$P(A \cup B) = P(A) + P(B)$$。
二、乘法定理(独立事件)
适用于两个独立事件的概率求积,公式为: $$P(A \cap B) = P(A) \times P(B)$$
独立事件指一个事件的发生不影响另一个事件的发生概率。
三、全概率公式
用于计算复杂事件的总概率,公式为: $$P(B) = \sum_{i=1}^n P(A_i) \times P(B | A_i)$$
其中,$A_i$ 是一组互斥事件,$P(B | A_i)$ 表示在事件$A_i$ 发生的条件下事件B发生的概率。
四、贝叶斯公式
用于计算后验概率,公式为: $$P(A_j | B) = \frac{P(B | A_j) \times P(A_j)}{\sum_{i=1}^n P(B | A_i) \times P(A_i)}$$
其中,$P(A_j)$ 是事件$A_j$ 的先验概率,$P(B | A_j)$ 是在$A_j$ 发生的条件下事件B发生的后验概率。
五、期望值公式
描述随机变量的平均取值,公式为: $$E(X) = \sum_{i} x_i \times P(X = x_i)$$
其中,$x_i$ 是随机变量X的取值,$P(X = x_i)$ 是取值的概率。
公式应用建议
-
独立事件 优先使用乘法定理;
-
条件概率 通过乘法定理变形得到;
-
全概率公式 适用于多原因导致的复杂事件;
-
贝叶斯公式 常用于贝叶斯统计和机器学习。
这些公式是概率论的基础,需结合具体问题选择适用场景,并注意公式中概率的规范性(如取值范围在0到1之间)。