Докажите, что в формуле полной вероятности безусловная вероятность P(A) всегда лежит в промежутке между минимальной и максимальной из условных вероятностей P(A|Hi ).
от

1 Ответ

дано:  
P(A) - безусловная вероятность события A.  
H1, H2, ..., Hn - всевозможные несовместные события, которые составляют полную группу.  
P(A | H1), P(A | H2), ..., P(A | Hn) - условные вероятности события A при условии событий Hi.

найти:  
Доказать, что P(A) лежит в промежутке между минимальной и максимальной из условных вероятностей P(A | Hi).

решение:  
Согласно теореме полной вероятности, безусловная вероятность P(A) выражается как следующее:

P(A) = P(A | H1)*P(H1) + P(A | H2)*P(H2) + ... + P(A | Hn)*P(Hn)

где P(H1), P(H2), ..., P(Hn) - вероятности событий Hi, такие что P(H1) + P(H2) + ... + P(Hn) = 1.

Теперь рассмотрим границы для P(A):

1. Поскольку P(H1), P(H2), ..., P(Hn) являются неотрицательными вероятностями, их сумма равна 1. Следовательно, коэффициенты P(H1), P(H2), ..., P(Hn) могут варьироваться от 0 до 1.

2. Если рассмотреть P(A | H1) как максимальную вероятность среди P(A | Hi), обозначим ее как M, и P(A | Hn) как минимальную вероятность, обозначив как m:

m = min(P(A | H1), P(A | H2), ..., P(A | Hn)  
M = max(P(A | H1), P(A | H2), ..., P(A | Hn)

3. Учитывая, что P(Hi) >= 0 и P(H1) + P(H2) + ... + P(Hn) = 1, можно утверждать следующее:

- Если P(H1) = 1, то P(A) = P(A | H1).
- Если P(H1) = 0 и P(H2) = 1, то P(A) = P(A | H2.
- В общем случае, если P(A | Hi) принимает значения между m и M, то P(A) будет взвешенной средней этих значений с учетом вероятностей P(Hi).

Таким образом, используя свойства взвешенной средней, можно сказать, что P(A) находится в диапазоне от минимального значения m до максимального значения M:

m <= P(A) <= M

Ответ:  
Доказано, что безусловная вероятность P(A) всегда лежит в промежутке между минимальной и максимальной из условных вероятностей P(A | Hi).
от