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4.2 Venn diagrams

维恩图 - 事件关系的可视化表示与概率计算

学习目标

通过本节学习,你将掌握:

  • 维恩图定义:理解维恩图作为事件关系可视化工具的作用
  • 集合运算:掌握交集、并集、补集的概念和表示方法
  • 维恩图绘制:学会根据给定信息绘制维恩图
  • 概率计算:通过维恩图计算复合事件的概率
  • 实际问题应用:将维恩图应用于实际问题的解决

核心概念

维恩图基本元素

  • 样本空间 \( \mathcal{E} \):用矩形表示,包含所有可能结果
  • 事件:用闭合曲线(通常是圆形)表示
  • 频率/概率:在相应区域中填入数值

关键集合运算

  • 交集 \( A \cap B \):事件"A且B"的重叠区域
  • 并集 \( A \cup B \):事件"A或B(或两者都发生)"的合并区域
  • 补集 \( A' \):事件"非A",概率满足 \( P(A') = 1 - P(A) \)

重要公式

并集概率公式

\[P(A \cup B) = P(A) + P(B) - P(A \cap B)\]

补集概率公式

\[P(A') = 1 - P(A)\]

互斥事件

当 \( A \cap B = \emptyset \) 时,\( P(A \cup B) = P(A) + P(B) \)