1. 样本空间与事件 (Sample Space and Events)
1.1 基本定义
- 样本空间 (Sample Space): 实验所有可能结果的集合,记作 $S$
例:抛骰子 $S = \{1,2,3,4,5,6\}$
- 事件 (Event): 样本空间的任意子集
例:抛骰子出现偶数 $E = \{2,4,6\}$
1.2 集合运算
- 并集 (Union): $E \cup F$包含属于 $E$ 或 $F$ 的结果
$例:E=\{1,2\}, F=\{2,3\} ⇒ E \cup F = \{1,2,3\}$
- 交集 (Intersection): $E \cap F$ 或 $EF$ 包含同时属于 $E$ 和 $F$ 的结果
$例:E \cap F = \{2\}$
- 补集 (Complement): $E^c$ 包含不属于 $E$ 的结果
$例:E=\{2,4,6\} ⇒ E^c = \{1,3,5\}$
- 子集 (Subset): $E \subset F$ 表示 $E$ 的所有结果都在 $F$ 中
$例:E=\{2\}, F=\{2,4\} ⇒ E \subset F$
学习建议:用韦恩图辅助理解集合关系
2. 德摩根定律 (De Morgan's Laws)
2.1 第一定律
$$
\left( \bigcup_{i=1}^n E_i \right)^c = \bigcap_{i=1}^n E_i^c
$$
证明:
(i) 左式包含于右式:
取 $x \in \left( \bigcup_{i=1}^n E_i \right)^c$
⇒ $x \notin \bigcup_{i=1}^n E_i$
⇒ $x \notin E_1$ 且 $x \notin E_2$ ... 且 $x \notin E_n$
⇒ $x \in E_1^c$ 且 $x \in E_2^c$ ... 且 $x \in E_n^c$
⇒ $x \in \bigcap_{i=1}^n E_i^c$