题目
对任意的随机事件A,B,C,试证:P(AB)+P(AC)-P(BC)≤P(A)
对任意的随机事件A,B,C,试证:P(AB)+P(AC)-P(BC)≤P(A)
题目解答
答案
解析
考查要点:本题主要考查概率的基本性质,特别是事件的并集、交集运算及概率的单调性。需要灵活运用加法公式和事件包含关系进行推导。
解题核心思路:
- 将左边表达式转化为事件的概率:利用加法公式,将$P(AB) + P(AC)$与$P(AB \cup AC)$关联,并通过比较$P(ABC)$与$P(BC)$的关系,建立不等式。
- 利用事件包含关系:证明$AB \cup AC$是$A$的子事件,从而其概率不超过$P(A)$。
破题关键点:
- 关键步骤1:通过加法公式,将$P(AB) + P(AC) - P(BC)$与$P(AB \cup AC)$建立联系。
- 关键步骤2:利用$ABC \subseteq BC$,得出$P(ABC) \leq P(BC)$,从而调整不等式形式。
- 关键步骤3:结合事件包含关系$A(B \cup C) \subseteq A$,最终得到结论。
步骤1:关联加法公式
根据概率加法公式,对事件$AB$和$AC$:
$P(AB \cup AC) = P(AB) + P(AC) - P(AB \cap AC) = P(AB) + P(AC) - P(ABC).$
步骤2:比较$P(ABC)$与$P(BC)$
由于$ABC \subseteq BC$,根据概率的单调性,有:
$P(ABC) \leq P(BC).$
因此,
$-P(BC) \leq -P(ABC).$
步骤3:调整原式
将不等式代入原式左边:
$P(AB) + P(AC) - P(BC) \leq P(AB) + P(AC) - P(ABC) = P(AB \cup AC).$
步骤4:关联事件包含关系
注意到$AB \cup AC = A(B \cup C)$,而$A(B \cup C) \subseteq A$,因此:
$P(A(B \cup C)) \leq P(A).$
综合以上步骤:
$P(AB) + P(AC) - P(BC) \leq P(AB \cup AC) \leq P(A).$