MathLabs
Định lýĐã chứng minh

Định lý quy tắc nhân cho biến cố độc lập

Phát biểu

Cho Ω=Ω1×Ω2\Omega = \Omega_1 \times \Omega_2 là không gian mẫu dựng từ hai không gian mẫu hữu hạn, đồng khả năng, độc lập, với mm kết cục trong không gian thứ nhất và nn kết cục trong không gian thứ hai. Với các biến cố A⊆Ω1A \subseteq \Omega_1 và B⊆Ω2B \subseteq \Omega_2, kí hiệu A∩BA \cap B cho biến cố kết cục thứ nhất nằm trong AA và kết cục thứ hai nằm trong BB, P(A∩B)=P(A)⋅P(B)P(A \cap B) = P(A) \cdot P(B).

Vì sao đúng?

Chọn một kết cục thỏa cả AA và BB một cách độc lập là một quá trình đếm hai bước (quy tắc nhân trong đếm), nên số cặp thuận lợi đơn giản là tích của số kết cục thuận lợi ở mỗi thành phần.

Phác thảo chứng minh

Bước 1 (thiết lập việc đếm): gọi ∣A∣=a|A| = a và ∣B∣=b|B| = b. Một kết cục của Ω=Ω1×Ω2\Omega = \Omega_1 \times \Omega_2 thỏa cả hai điều kiện là một cặp (ω1,ω2)(\omega_1, \omega_2) với ω1∈A\omega_1 \in A và ω2∈B\omega_2 \in B.

Bước 2 (áp dụng quy tắc nhân trong đếm): chọn ω1\omega_1 có thể thực hiện theo aa cách và, độc lập với lựa chọn đó, ω2\omega_2 có thể thực hiện theo bb cách, nên theo quy tắc nhân trong đếm có a⋅ba \cdot b cặp thuận lợi.

Bước 3 (chia cho tổng số kết cục): tổng không gian mẫu có m⋅nm \cdot n kết cục đồng khả năng, nên P(A∩B)=abmnP(A \cap B) = \frac{ab}{mn}.

Bước 4 (phân tích thành thừa số): viết lại abmn=am⋅bn=P(A)⋅P(B)\frac{ab}{mn} = \frac{a}{m} \cdot \frac{b}{n} = P(A) \cdot P(B), vì P(A)=a/mP(A) = a/m và P(B)=b/nP(B) = b/n theo công thức xác suất cổ điển, điều này chứng minh khẳng định.

Chủ đề chứa định lý này

Chứng minh từng bước

Chưa có chứng minh từng bước cho định lý này.

Tài liệu tham khảo

  1. Sheldon Ross (2019). A First Course in Probability
  2. Joseph K. Blitzstein, Jessica Hwang (2019). Introduction to Probability