DamiRocK

Какое событие независимо от самого себя: только события с вероятностью 0 или 1

Независимость A от A означает P(A) = P(A)², откуда P(A) = 0 или P(A) = 1. Разбираем, почему такие события независимы вообще от всего и почему среди них бывают не только ∅ и Ω.

Условие

Какое событие независимо от самого себя?

Решение источника

Из условия P(A ∩ A) = P(A) · P(A) следует, что P(A) = 0 или P(A) = 1.

Редакционное объяснение

По определению события A и B независимы, если P(A ∩ B) = P(A) · P(B). Подставим B = A. Так как A ∩ A = A, условие превращается в уравнение p = p2 для p = P(A), то есть p(1 − p) = 0. Значит, p = 0 или p = 1.

Обратное тоже верно. Если P(A) = 0, то P(A ∩ B) ≤ P(A) = 0 для любого B, и равенство P(A ∩ B) = 0 = P(A) · P(B) выполнено. Если P(A) = 1, то P(Ac) = 0, поэтому P(A ∩ B) = P(B) − P(Ac ∩ B) = P(B) = P(A) · P(B). Итак, события с вероятностью 0 или 1 независимы не только от себя, но и от любого другого события.

Ответ: событие независимо от самого себя тогда и только тогда, когда его вероятность равна 0 или 1.

Интуиция: независимость означает, что знание об одном событии ничего не говорит о другом. Знание о том, произошло ли A, полностью определяет, произошло ли A, — значит, такое знание бесполезно, только если ответ был известен заранее.

Что не следует из ответа

Не следует, что такими событиями бывают только невозможное ∅ и достоверное Ω. Если X равномерно распределена на [0, 1], то событие {X = 1/2} не пустое, но его вероятность 0; событие {X ≠ 1/2} не совпадает с Ω, но имеет вероятность 1. Оба этих события независимы от самих себя.

Не следует и обратная путаница: независимость от себя не имеет отношения к несовместности. Событие с вероятностью 1 совместно с любым событием положительной вероятности, но при этом независимо от всех.

Борис Демешев и участники · probability_pro, задача «Событие, независимое от себя» · Исходное задание и решение · CC BY 4.0. Адаптация: условие и решение источника сохранены, обратное утверждение, примеры и обсуждение добавлены редакцией.

Reading preferences

Appearance
Contrast
More options

Saved only in this browser. Your device’s reduced-motion setting is always respected. Browser zoom works throughout the site.