第一節 互斥事件的加法法則

在樣本空間\(\;S\;\)中,一個事件對應樣本空間的一個子集。如果事件\(\;A\;\)和事件\(\;B\;\)不可能同時發生,則事件\(\;A\;\)或事件\(\;B\;\)發生的概率是事件\(\;A\;\)發生的概率與事件\(\;B\;\)發生的概率之和:

\[{P(A\cup B)=P(A)+P(B)}\;\color{black}{。}\]

這時候,我們稱\(\;A\;\)和\(\;B\;\)為互斥事件;用集合的說法就是\(\;\displaystyle{A\cap B=\emptyset}\)。上述等式就是互斥事件的加法法則。


擲一枚面為\(\;H\),底為\(\;T\;\)的硬幣三次,那麼擲到超過\(\;1\;\)次\(\;H\;\)的概率是: \[\begin{align*} &P(\mbox{擲到超過}\ 1\ \mbox{次}H)\\ =&P(\mbox{擲到}\ 2\ \mbox{次}H)+P(\mbox{擲到}\ 3\ \mbox{次}H)\\ =&\frac{3}{8}+\frac{1}{8}\\ =&\frac{1}{2}\;。 \end{align*}\]


互斥事件的加法法則不僅符合直觀的預期,亦與上一個模組的定義連貫一致。

在此我們僅討論有限樣本空間\(\;S\),且每個結果出現的機會相等的情況。

考慮互斥事件\(\;A\;\)和\(\;B\),我們有以下推論:

因為\(\;\displaystyle{A\cap B=\emptyset}\),所以\(\;\displaystyle{|A\cup B|=|A|+|B|}\);因此 \[\begin{align*} & P(A\cup B)\\ =& \frac{|A\cup B|}{|S|}\\ =& \frac{|A|+|B|}{|S|}\\ =& \frac{|A|}{|S|}+\frac{|B|}{|S|}\\ =& P(A)+P(B)\; 。 \end{align*}\]


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