概率统计复习2
概率论与数理统计复习资料(二) (1)
<概率论>试题一、填空题1.设1621,,,X X X 是来自总体X ),4(~2σN 的简单随机样本,2σ已知,令∑==161161i i X X ,则统计量σ-164X 服从分布为 (必须写出分布的参数)。
2.设),(~2σμN X ,而1.70,1.75,1.70,1.65,1.75是从总体X 中抽取的样本,则μ的矩估计值为 。
3.设]1,[~a U X ,n X X ,,1 是从总体X 中抽取的样本,求a 的矩估计为 。
4.已知2)20,8(1.0=F ,则=)8,20(9.0F 。
5.θˆ和βˆ都是参数a 的无偏估计,如果有 成立 ,则称θˆ是比βˆ有效的估计。
6.设样本的频数分布为则样本方差2s =_____________________。
7.设总体X~N (μ,σ²),X 1,X 2,…,X n 为来自总体X 的样本,X 为样本均值,则D (X )=________________________。
8.设总体X 服从正态分布N (μ,σ²),其中μ未知,X 1,X 2,…,X n 为其样本。
若假设检验问题为1H 1H 2120≠↔σσ:=:,则采用的检验统计量应________________。
9.设某个假设检验问题的拒绝域为W ,且当原假设H 0成立时,样本值(x 1,x 2, …,x n )落入W 的概率为0.15,则犯第一类错误的概率为_____________________。
10.设样本X 1,X 2,…,X n 来自正态总体N (μ,1),假设检验问题为:,:=:0H 0H 10≠↔μμ 则在H 0成立的条件下,对显著水平α,拒绝域W 应为______________________。
11.设总体服从正态分布(,1)N μ,且μ未知,设1,,n X X 为来自该总体的一个样本,记11nii X X n ==∑,则μ的置信水平为1α-的置信区间公式是 ;若已知10.95α-=,则要使上面这个置信区间长度小于等于0.2,则样本容量n 至少要取__ __。
概率论与数理统计复习资料2
概率论与数理统计A一、填空题1.设A, B 为随机事件, 5.0)(=A P , 6.0)(=B P , 8.0)(=A B P , 则=)(AUB P __. 2.设随机变量),(~p n B X ,且05.1)(,5.3)(==X D X E ,则 ,.3.设()4,()1,0.6,XY D X D Y ρ===则=-)23,(Y X X COV __ _.4.设二维随机变量(),X Y 的概率密度函数为⎩⎨⎧≤≤≤≤=,,0;10,10,1),(其他y x y x f则)2(Y X P >=__ .5.设总体X 服从参数为2=λ的泊松分布,321,,X X X 为X 的一个样本,则=+),(221X X X Cov __ _ ;)(2321X X X E +=__ __.6. 随机变量X 和Y 数学期望都是2,方差分别为1和4,而相关系数为5.0,则根据契比雪夫不等式≤≥-)6(Y X P .二、选择题1、设)(1x F 和)(2x F 分别为随机变量1X 和2X 的分布函数,为使)()()(21x bF x aF X F -=为某一随机变量的分布函数,在下列各组数值中应取( )A. 5/2,5/3-==b aB. 3/2,3/2==b aC. 2/3,2/-1==b aD. 2/3,2/1-==b a 2. 随机变量,,且相互独立,( )A .7-B . 6-C .6D .0.6 3.设随机变量1~3,3X B ⎛⎫⎪⎝⎭,则(1)P X ≥= ( ) A .271 B .278 C .2719 D .27264.设离散型随机变量()Y X ,的联合概率分布律为记()Y X ,的联合分布函数为),(y x F ,则)0,1(F =( ) A .121 B . 61 C .32 D .21 5.设总体()2~,X N μσ,其中μ未知,1234,,,X X X X 为来自总体X 的一个样本,下列关于μ的三个无偏估计:1ˆμ=12341(),4X X X X +++ 212341112ˆ5555X X X X μ=+++,312341221ˆ6666X X X X μ=+++中,哪一个方差最小?( ) A .1ˆμB .2ˆμC .3ˆμD . 无法比较三、综合题1. 100个电子元件中,甲类80个,乙类12个,丙类有8个。
第2讲概率论复习及R相关应用
例 抛掷一枚硬币可能出现的两个结果,也可以
用一个变量来描述
X
( )
1, 0,
正面向上 反面向上
二、引入随机变量的意义 有了随机变量,随机试验中的各种事件, 就可以通过随机变量的关系式表达出来. 如:单位时间内某电话交换台收到的呼 叫次数用X表示,它是一个随机变量.
事件{收到不少于1次呼叫} { X 1}
{没有收到呼叫} {X= 0}
§2.1 随机变量的概念 随机变量的概念
定义 设E是一随机试验,S 是它的样本空间, 若
S 按一定法则 实数 X ()
则称 S 上的单值实值函数 X ( )为随机变量
随机变量一般用 X, Y , Z ,或小写希腊字母 , , 表示
如,若用X 表示电话总机在9:00~10:00接到 的电话次数,则
解:设x,y分别为甲、乙到达时刻(分钟) 令A={两人能会面}={(x,y)||x-y|≤20,x≤60,y≤60}
P(A)=A的面积/S的面积=(602-402)/602=5/9
三.概率的频率定义
例2:从同一型号同一批次的反坦克弹中任抽一 发反坦克弹射击目标,观测命中情况。设A代表 “命中”这一事件,求P(A)?
意义:
(1) 提供了估计概率的方法; (2)提供了一种检验理论正确与否的准则.
§1.3 条件概率
设试验的基本事件总数为n,事件A所 包含的基本事件总数为m,事件AB所包含 的基本事件总数为k。
PB A k k / n P(AB) m m / n P(A)
定义 设A、B为两事件, P ( A ) > 0 , 则
公式方法 两者 一般方法 联系
表示 方法
分布率 性 密度函数 质
正态标 准化
《概率论与数理统计》复习试题带答案(2)
《概率论与数理统计》复习试题带答案一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
第1题若随机变量X的方差存在,由切比雪夫不等式可得P{|X-E(X)|>1}≤()【正确答案】 A【你的答案】本题分数2分第2题若D(X),D(Y)都存在,则下面命题中错误的是()A. X与Y独立时,D(X+Y)=D(X)+D(Y)B. X与Y独立时,D(X-Y)=D(X)+D(Y)C. X与Y独立时,D(XY)=D(X)D(Y)D. D(6X)=36D(X)【正确答案】 C【你的答案】本题分数2分第3题设F(x)=P{X≤x}是连续型随机变量X的分布函数,则下列结论中不正确的是()A. F(x)不是不减函数B. F(x)是不减函数C. F(x)是右连续的D. F(-∞)=0,F(+∞)=1【正确答案】 A【你的答案】本题分数2分【正确答案】 D【你的答案】本题分数2分第5题从一批零件中随机抽出100个测量其直径,测得的平均直径为5.2cm,标准方差为1.6cm,若想知这批零件的直径是否符合标准直径5cm,因此采用了t-检验法,那么,在显著性水平α下,接受域为()【正确答案】 A【你的答案】本题分数2分第6题设μ0是n次重复试验中事件A出现的次数,p是事件A在每次试验中出现的概率,则对任意ε>0,均有limn→∞Pμ0n-p≥ε()A. =0B. =1C. >0D. 不存在【正确答案】 A【你的答案】本题分数2分第7题设X的分布列为X0123P0.10.30.40.2F(x)为其分布函数,则F(2)=()A. 0.2B. 0.4D. 1【正确答案】 C【你的答案】本题分数2分第8题做假设检验时,在()情况下,采用t-检验法.A. 对单个正态总体,已知总体方差,检验假设H0∶μ=μ0B. 对单个正态总体,未知总体方差,检验假设H0∶μ=μ0C. 对单个正态总体,未知总体均值,检验假设H0∶σ2=σ20D. 对两个正态总体,检验假设H0∶σ21=σ22【正确答案】 B【你的答案】本题分数2分第9题已知E(X)=-1,D(X)=3,则E[3(X2-2)]=()A. 9B. 6C. 30D. 36【正确答案】 B【你的答案】本题分数2分第10题X~N(μ,σ2),则P{μ-kσ≤X≤μ+kσ}=()A. Φ(k)+Φ(-k)B. 2Φ(k)C. 2Φ(k-1)D. 2Φ(k)-1【正确答案】 D二、填空题(本大题共15小题,每小题2分,共30分)请在每小题的空格上填上正确答案。
2概率统计第二讲
∑
k ≥1
pk=1.
三、一维离散型r.v的几个常用分布 一维离散型 的几个常用分布
1. 退化分布 单点分布) 退化分布(单点分布 单点分布 X~P{X=a}=1,其中 为常数。 ~ 为常数。 = = ,其中a为常数 2. (0-1)分布 两点分布 - 分布 两点分布) 分布(两点分布 X~P{X=k}=pk(1-p)1-k, (0<p<1) k=0,1 ~ = = - - = , 3. 几何分布 X~P{X=k}= (1-p)k-1 p, (0<p<1) k=1, 2, … ~ = = - - = 4. 二项分布 二项分布B(n, p) - - X~P{X=k}= Ck pk(1-p)n-k, ~ = = n (0<p<1) k=0, 1, 2, …, n =
3. [04(一)(三)(四)一(6)] 设r.v.X服从参数为λ的指数分布 则 服从参数为λ 一 三 四一 服从参数为 的指数分布,
P { X > DX } = _____ .
4. [98(三)(四)二(5)] 设F1(x)与F2(x)分别为 r.v.X1与X2的 三 四二 与 分别为 分布函数, 为使F(x)=a F1(x)−b F2(x)是某一 的分布函数 是某一r.v.的分布函数 分布函数 为使 − 是某一 的分布函数, 在下列给定的各组数值中应取 (A) a=3/5, b= −2/5 (C) a= −1/2, b= 3/2 5. 已知 ~ 已知X X P (B) a=2/3, b= 2/3 (D) a=1/3, b= −3/2 [ ]
2. 多维离散型随机变量函数的分布律
定理2 定理 设X1,X2,… , Xn是一个n维随机变量,若y= 则 Y=g(X1,X2,…, Xn)也是一个随机变量。 以二维为例,若 (X, Y)~P(X=xi, Y=yk)=pik ,i, k=1, 2, … 则 Z=g(X, Y)~P{Z=zl}=
小升初数学总复习归类精讲-第三章统计与概率(二)可能性 全国通用
可能性课标要求1.知道简单的随机事件,能列出简单的随机事件中所有可能发生的结果。
2.明确随机事件发生的可能性是有大小的,能对一些简单随机事件发生的可能性大小做出判断。
3.能判断游戏是否公平,并能设计简单公平的游戏规则。
考点1 现象发生的结果1.选择。
(1)某足球评论员预测世界杯德国队有80%的机会战胜意大利队。
与横线部分最接近的意思是()。
A.德国队肯定会赢得这场比赛B.德国队肯定会输这场比赛C.假如这两支球队进行10场比赛,德国队会赢8场左右D.假如这两支球队进行了10场比赛,德国队恰好会赢8场(2)盒子里有大小相同的三个红球和三个绿球,从中任意摸出两个球,以下说法错误的是()。
A.可能摸出两个红球B.可能摸出一个红球和一个绿球C.可能摸出两个绿球D.一定摸到一个红球和一个绿球2.袋子中装有红、白两种颜色的球,这些球除颜色外完全相同。
两组同学通过摸球估计袋中两种颜色球的多少。
他们每次摸之前都把球摇匀,摸后再把球放回去,摇匀后再摸。
(1)第一组摸了5次,结果是“红、白、红、红、白”,他们估计袋子中红球多。
他们估计得结果可能是真的吗(在你认为正确的后面画“√”)?可能()不可能()(2)第二组摸了120次,结果是98次白球,22次红球,他们估计袋子中白球多。
他们估计得结果可能是真的吗(在你认为正确的后面画“√”)?可能()不可能()(3)你认为哪个组的实验估测方法更科学,为什么?考点2 可能性的大小及比较3. 判断。
(1)盒子里有99个红球和一个绿球,摸到绿球的可能性是 。
( )(2)连续抛一枚硬币10次,其中7次正面朝上,3次反面朝上,那么再抛一次正面朝上的可能性大。
( )(3)小芳和小红做“石头、剪子、布”的游戏,两人获胜的可能性相等。
( )4. 选择。
(1)下面每一个转盘中,任意转动指针,停留在涂色区域的可能性最大的是( )。
(2)盒子里有大小、材质完全相同的红球、黄球、绿球各5个。
小芳每次摸出一个球,然后放回再摸,前三次摸球的情况如下表:小芳第4次摸球下面说法正确的是( )。
概率论复习题2
西南科技大学*******学期《概率论与数理统计 B 》本科期末考试试卷(B 卷)一、填空题(共5题,每小题3分,共15分)1、设事件A B 、相互独立,()0.2,()0.7,==P A P B 则()=P A B .2、袋中有红球2个,白球8个,今有两人依次随机地从袋中各取一球,取后不放回,则两人都取得白球的概率是 .3、若随机变量ξ在(0,6)上服从均匀分布,则方程210x x ξ++= 无.实根的概率是 . 4、若随机变量1X ,2X 相互独立,且2212(2,3),(1,4)X N X N ,则12()D X X += .5、设2()0111<⎧⎪=≤<⎨⎪≥⎩x F x xx x 是随机变量X 的分布函数,则1(1)2-<≤=P X .二、单项选择题(共5题,每小题3分,共15分) 1、设()f x 是连续型随机变量X 的概率密度函数,则+()f x dx ∞-∞=⎰( ).A. ()F x B. ()E xC. ()D xD. 12、设两个随机事件,A B 相互独立,则下列选项中错误的是( ).A .AB 、不相互独立 B .()()()P AB P A P B =C .()()()P AB P A P B =D .A B 、相互独立3、某人向目标独立重复射击,每次击中目标的概率为(01)p p <<,则此人第10次射击恰好第4次命中目标的概率是 ( ).A. 44610(1)C p p -B. 3469(1)C p p -C. 3459(1)C p p -D. 3369(1)C p p -4、设二维随机变量(,)X Y 的概率密度函数0.2502,02(,)0x y f x y ≤≤≤≤⎧=⎨⎩其它,则(1 1.8,12)P X Y <<<<= ( ).A .0.8B .1C .0.2D .0 5、设总体2(,)XN μσ,1X 、2X 、3X 是来自总体的一个样本,则下列关于μ的无偏估计量是( ).A. 12+X XB. 1231()3X X X ++ C. 121277X X + D. 1231()2X X X ++ 三、(8分)设,A B 为两事件,()0.4,()0.7,P A P AB ==求下列三种情况下()P B 的值.(1) A B 、互不相容;(2)A B ⊂;(3)A B 、相互独立.四、(8分)国家生育政策改变若干年后调查发现,有40%的新生来自有两个孩子的家庭(简称二孩家庭),60%的新生来自独生子女家庭.已知二孩家庭中女孩出生率为50%,独生子女家庭中女孩出生率为30%.现从新生中任抽出一名女生,问该女生来自二孩家庭的概率是多少?五、(10分)设随机变量X 的概率密度为:101()2⎧+<<⎪=⎨⎪⎩其它ax x f x ,求:(1)参数a 的值;(5分) (2)12()33<<P X .(5分) 六、(8分)已知X 服从[0,]π上的均匀分布,(1)写出X 的密度函数(4分);(2)求3Y X =的数学期望()E Y .(4分)七、(10分)设随机变量X 的分布律如下表, 求:(1)X 的期望和分布函数()F x ;(5分)(2)X 的方差()D x ;(5分)八、(6分)设二维离散型随机变量(,)X Y 的概率分布律如右:(1)求关于,X Y 的边缘分布律;(4分) (2)说明,X Y 是否相互独立. (2分)九、(10分)设总体X 的概率密度函数为101(;)0θθθ-⎧<<=⎨⎩x x f x 其它,其中0θ>且未知.12,nX X X 是来自总体的简单随机样本.试求θ的矩估计量与极大似然估计量.十、(10分)化工厂用自动包装机包装化肥,每包重量X 服从正态分布2(,)N μσ,其中=100μ, =0.05σ. 某日开工后,为了确定包装机这天的工作是否正常,随机抽取9袋化肥,称得平均重量为=99.978x (单 位:公斤).已知方差不变,问在显著水平=0.05α下,能否认为这天的包装机工作正常?0.050.0250.050.050.0250.025=1.65,=1.96,(9)=(8)=1.86,(9)=2.261.(8)=281,.33z z t t t t一、填空题(每题3分,共15分) 1、0.44;2、2845;3、13;4、2255或者;5、14.二、选择题(每题3分,共15分) 1、D ; 2、A ;3 、B ;4、C ;5、B三、解答题(共8分)解:()()()0.7+-=P A P B P AB ,()0.4=P A 知()=0.3()+P B P AB ……(2分) (1)()=0()0.3⇒=P AB P B ……(2分)(2)()=()()0.30.40.7⇒=+=P AB P A P B ……(2分)(3)()=()()()0.3()()()0.5⇒=+⇒=P AB P A P B P B P A P B P B ……(2分)四、(共8分)解:设A 表示“抽到的学生来自二孩家庭”,B 表示“抽到的学生来自独生家庭”, C 表示 “抽到的学生是女生”. …(1分)()()()()()()()P C A P A P A C P C A P A P C B P B =+…(4分)0.50.40.50.40.30.6⨯=⨯+⨯52.63%1019==…(3分)五、(10分)解:(1)+111()()1222∞-∞=+=+=⎰⎰a f x dx ax dx ……(3分)=1⇒a ……(2分)(2)101()=20⎧+<<⎪⎨⎪⎩其它x x f x ……(2分)223132121113()()()1332233<<=+=+=⎰P X x dx x x …(3分) 六、(8分)解:(1)1[0,]()=0ππ⎧∈⎪⎨⎪⎩其它x f x ……(4分)(2)3+331()()4πππ∞-∞=⋅==⎰⎰E Y x f x dx x dx ……(4分)七、(10分)解()=()F x P X x ≤(1)010.110()=0.3010.71212<-⎧⎪-≤<⎪⎪≤<⎨⎪≤<⎪≥⎪⎩x x F x x x x ……(5分)(2) ()0.10.40.60.9=-++=E X ,2()0.5 1.2 1.7=+=E X ……(2分)22()()(()) 1.70.810.89=-=-=D X E X E X ……(3分)八、(6分)解:(1) ……(4分)(2)因为121122(1,2)93927=≠⋅=⋅=P P P ,所以X,Y 不相互独立. ……(2分) 九、(10分)解:(1)+1110()();1θθθθθθ∞--∞=⋅===+⎰⎰⎰E X x f x dx x x dx x dx ……(2分)()ˆ(),=1()1θθθ==--,令的矩估计量为E X X E X X E X X……(3分) (2)似然函数为:111111(;)()(01)θθθθθθθ---======<<∏∏∏nnnnni i i i i i i L x x x x x ……(2分)对数似然函数为:11ln (;)ln (1)ln n (;)ln (1)ln()θθθθθθ===+-=+-∑∏或者nni i i i L x n x L x n x ……(1分)对数似然方程为:11ln (;)ln (;)ln 0ln()0θθθθθθ===+==+=∑∏或者n n i i i i d L x n d L x n x x d d …(1分) 解得θ的极大似然估计量为:11ˆˆln ln()θθ===-=-∑∏或者nnii i i n n x x ……(1分)十、(10分)解:每包重量2(,)X N μσ,且方差不变σ2=0.052,要对均值进行检验,故采用Z 检验法。
概率论与数理统计第2章复习
第二章随机变量及其分布一、随机变量及其分布函数1. 随机变量定义在样本空间Ω上,取值于实数的函数,即对于每一个ω∈Ω,有唯一的实数X(ω)与之对应,则称X(ω)为随机变量,简记为X。
一般用大写英文字母X,Y,,Z 等表示随机变量。
2. 分布函数设X为随机变量,则称定义在全体实数上的函数 F(x)=P(X≤x),-≦<x<+≦,为X 的分布函数。
显然任何随机变量都有分布函数。
3. 分布函数的性质(1)0≤F(x) ≤1;(2)单调不减,即对于任何实数x1< x2,有F(x1)≤F(x2);(3)右连续,即对任何实数x,有F(x+0)=F(x);(4)F(-≦)=0,F(+≦)=1.4. 用分布函数表示相关事件的概率设X的分布函数为F(x),则有:(1)P(X≤b)=F(b), P(X<b)=F(b-0).(2)P(a<X≤b)=F(b)-F(a).(3)P(a≤X<b)=F(b-0)-F(a-0).(4)P(X=b)=F(b)-F(b-0).二、离散型随机变量1. 定义若随机变量X的所有可能值只有有限个或无穷个,则称X为离散型随机变量。
2. 分布律设X的所有可能取值为x1,x2, (x)n,……则称P(X=xi )=pi,i=1,2,…….为X的分布律,或用下列表示X的分布律:(1)pi≥0,i=1,2,…; (2)∑≤xx iip=1;3. 分布函数设X 的分布律为: P(X=x i )= p i ,i=1,2,…,则X 的分布函数为: F (x )=P(X ≤x) = ∑≤xx i p (X=x i ) ,-≦<x<+≦.此时也称F(x)为离散型分布函数。
若已知X 的分布函数F(x),则易求得X 的分布律: P(X=x i )=F(x i )-F(x i -0),i=1,2,…注意:离散型分布函数的间断点x i 就是对应随机变量的取值点。
三、 连续型随机变量1. 定义若随机变量X 的分布函数F(x)可表示成非负可积函数f(x)的下列积分形式:F (x )=⎰∞-x dt t f )(, -≦<x<+≦.则称X 为连续型随机变量,F(x)为连续型分布函数,f (x )为X 的概率密度函数。
《概率论与数理统计(二)》复习题
《概率论与数理统计(二)》复习题一、单项选择题1.设A,B 为随机事件,则事件“A ,B 至少有一个发生”可表示为 A.AB B.AB C.A BD.A B2.设随机变量2~(,)X N μσ,Φ()x 为标准正态分布函数,则{}P X x >= A.Φ(x ) B.1-Φ(x ) C.Φx μσ-⎛⎫⎪⎝⎭D.1-Φx μσ-⎛⎫ ⎪⎝⎭3.设二维随机变量221212(,)~(,,,,)X Y N μμσσρ,则X ~A.211(,)N μσB.221()N μσC.212(,)N μσD.222(,)N μσ4.设随机事件A 与B 互不相容,且()0P A >,()0P B >,则A. ()1()P A P B =-B. ()()()P AB P A P B =C. ()1P A B =D. ()1P AB =5.设随机变量~(,)X B n p ,且()E X =2.4,()D X =1.44,则A. n =4, p =0.6B. n =6, p =0.4C. n =8, p =0.3D. n =24, p =0.16.设随机变量2~(,)X N μσ,Y 服从参数为(0)λλ>的指数分布,则下列结论中不正确...的是 A.1()E X Y μλ+= B.221()D X Y σλ+=+C.1(),()E X E Y μλ==D.221(),()D X D Y σλ==7.设总体X 服从[0,θ]上的均匀分布(参数θ未知),12,,,n x x x 为来自X 的样本,则下列随机变量中是统计量的为 A. 11ni i x n =∑B. 11ni i x n θ=-∑C. 11()ni i x E X n =-∑D. 2111()n i x D X n =-∑8.设12,,,n x x x 是来自正态总体2(,)N μσ的样本,其中μ未知,x 为样本均值,则2σ的无偏估计量为 A. 11()1ni i x n μ=--∑2 B. 11()ni i x n μ=-∑2C. 11()1ni i x x n =--∑ 2 D.11()ni i x x n =-∑ 29.设A,B 为B 为随机事件,且A B ⊂,则AB 等于A.ABB.BC.AD.A10.设A ,B 为随机事件,则()P A B -=A.()()P A P B -B.()()P A P AB -C.()()()P A P B P AB -+D.()()()P A P B P AB +-11.设随机变量X 的概率密度为1,3<x<6,()30,f x ⎧⎪=⎨⎪⎩其他,则{}3<4=P X ≤A.{}1<2P X ≤B.{}4<5P X ≤C.{}3<5P X ≤D.{}2<7P X ≤12.已知随机变量X 服从参数为λ的指数分布,则X 的分布函数为A.e ,0,()0, 0.x x F x x λλ-⎧>=⎨≤⎩B.1e ,0,()0, 0.x x F x x λλ-⎧->=⎨≤⎩C.1e ,0,()0, 0.x x F x x λ-⎧->=⎨≤⎩D.1e ,0,()0, 0.x x F x x λ-⎧+>=⎨≤⎩13.设随机变量X 的分布函数为F(x),则A.()1F -∞=B.(0)0F =C.()0F +∞=D.()1F +∞=14.设随机变量X 与Y 相互独立,它们的概率密度分别为(),()X Y f x f y ,则(X ,Y )的概率密度为 A.[]1()()2X Y f x f y + B.()()X Y f x f y +C.1()()2X Y f x f y D.()()X Y f x f y15.设随机变量~(,)X B n p ,且() 2.4,() 1.44E X D X ==,则参数n,p 的值分别为 A.4和0.6 B.6和0.4 C.8和0.3D.3和0.816.设随机变量X 的方差D(X)存在,且D(X)>0,令Y X =-,则X γρ= A.1- B.0 C.1 D.2二、填空题1. 一口袋中装有3只红球,2只黑球,今从中任意取出2只球,则这2只球恰为一红一黑的概率是____________.2. 设A ,B 为两个随机事件,且A 与B 相互独立,P (A )=0.3,P (B )=0.4,则P (A )=______________.3. 设A,B,C 为三个随机事件,P(A)=P(B)=P(C)=41,P(AB)=P(AC)=P(BC)=61,P(ABC)=0,则P(A B C)=___________. 4. 设X 为连续随机变量,c 为一个常数,则P {X =c }=_____________.5. 已知连续型随机变量X 的分布函数为⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧<+<=.2,1;20),1(31;0,31)(≥≤x x x x e x F x设X 的概率密度为f(x),则当x<0,f(x)= _______________.6. 已知随机变量X 的分布函数为F X (x),则随机变量Y=3X+2的分布函F Y (y)=_________.7. 设随机变量X ~N (2,4),则P {X≤2}=____________.8. 设随机变量X 的概率密度为f(x)=+∞<<-∞-x ex ,2122π,则E(X+1)=___________.9. 设随机变量X 与Y 相互独立,且X ~N (0,5),Y ~X 2(5),则随机变量YX Z =服从自由度为5的_______________分布。
概率论与数理统计复习题2
概率论与数理统计复习题一、选择题1 设0()1P A <<,0()1P B <<,(|)(|)1P A B P A B +=,则() (A ) 事件A ,B 不相容; (B ) 事件A ,B 为对立事件; (C ) 事件A ,B 相互独立;(D ) 事件A ,B 不相互独立。
2 设随机变量X,Y 相互独立同分布,P(X=-1)=P(Y=-1)=1/2,P(X=1)=P(Y=1)=1/2,则有() (A ) P(X=Y)=1; (B ) P(X=Y)=1/2; (C ) P(X+Y=0)=1/4;(D ) P(XY=1)=1/4。
3 X 为随机变量,()E X μ=,()2D X σ=,则对任意常数k,必有()(A ) ()()222E X k E Xk-=-; (B ) ()()22E X k E X μ-≥-;(C ) ()()22E X k E X μ-<-;(D ) ()()22E X k E X μ-=-。
4 设随机变量X 服从正态分布()2,N μσ,则随着σ的增大,概率()P X μσ-<()(A ) 单调减少; (B )单调增大; (C ) 保持不变; (D )增减不定。
5 已知()()12,F x F x 分别是随机变量X ,Y 的分布函数,若函数()()()12F x kF x lF x =-是随机变量Z 的分布函数,则()(A )21,33k l ==; (B )32,55k l ==-; (C ) 13,22k l =-=; (D )13,22k l ==-。
6 设12ˆˆ,θθ为某分布中参数θ的两个相互独立的无偏估计,则以下估计量中最有效的是() (A )12ˆˆθθ-; (B )12ˆˆθθ+; (C ) 1212ˆˆ33θθ+; (D )1211ˆˆ22θθ+。
7 随机变量X ,Y 和X+Y 的方差满足D(X+Y)=D(X)+D(Y)是X 和Y ()(A )不相关的充分条件,但不是必要条件; (B )不相关的必要条件,但不是充分条件; (C )独立的必要条件,但不是充分条件; (D )独立的充分必要条件。
概率论与数理统计第2章复习题解答
《概率论与数理统计》第二章复习题解答1. 将4只球(1-4号)随机放入4只盒子(1-4号)中去,一只盒子只放一球. 如一只球装入了与之同号的盒子, 称形成了一个配对. 记X 为总的配对数, 求X 的分布律. 解:241!41)4(===X P ; 0)()3(===ΦP X P ——因为当3个球形成配对时,另1个球一定也形成配对;41!41)2(24=⨯==C X P ——当4个球中的某2个形成配对时,另2个球(标号a,b )都不形成配对的放法只1种,即分别放入标号b,a 的盒中;31!42)1(14=⨯==C X P ——当4个球中的某1个形成配对时,另3个球都不形成配对的放法只2种:以abc 记3个空盒的号码排列,则3个球只能以bca 或cab 的次序对应放入3个盒中;249314102411)0(=----==X P . 于是,分布律为2. 盒中装有10个大小相等的球, 编号为0-9. 从中任取一个, 在号码“小于5”、“等于5”、“大于5”三种情况下,分别记随机变量.2,1,0=X 求X 的分布律、分布函数、分析2)1(-=X Y 服从什么分布.解:(1)10个球中号码“小于5”、“等于5”、“大于5”分别有5、1、4个,于是X 的分布律为(2)X 的分布函数为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥<≤<≤<=2,1 21 ,6.010 ,.500 ,0 )(x x x x x F X ; (3)2)1(-=X Y 分布律为即2)1(-=X Y 服从参数为0.9的0-1分布.3. 设随机变量X 的分布密度为∞<<∞-=-x Aex f x X ,)(. 求(1)A 的值;(2))21(<<-X P ;(3)X的分布函数;(4)21X Y -=的分布密度. 解:(1)122)(0===⎰⎰∞-∞∞-A dx Ae dx x f x X , 21=∴A ,⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≤>=∴-0,21 0,21)(x e x e x f x x X ; (2))(2112121)21(212001----+-=+=<<-⎰⎰e e dx e dx e X P x x ; (3)⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥-=+<===--∞-∞-∞-⎰⎰⎰⎰0 ,21121210 ,2121 )()(00x e dt e dt e x e dt e dt t f x F x x t t x x t xX X ; (4))1(1)1()1()()(222y X P y X P y X P y Y P y F Y -<-=-≥=≤-=≤=⎪⎩⎪⎨⎧≥-<-<<---=1 ,01 1,)11(1y y y X y P ⎪⎩⎪⎨⎧≥<--+--=1 ,11,)1()1(1y y y F y F X X 求导得⎪⎩⎪⎨⎧≥<---+-=1 ,0 1,121)]1()1([)(y y y y f y f y f X X Y⎪⎩⎪⎨⎧≥<-+=----1 ,0 1 ,121]2121[11y y y e e y y ⎪⎩⎪⎨⎧≥<-=--1 ,01,1211y y e y y .4. 根据历史资料分析, 某地连续两次强地震间隔的年数X 的分布函数为⎩⎨⎧<≥-=-0 ,00,1)(1.0x x e x F x ,现在该地刚发生了一次强地震,求(1)今后3年内再发生强地震的概率;(2)今后3-5年内再发生强地震的概率;(3)X 的分布密度)(x f ,指出X 服从什么分布.解:(1)26.01)3()3(31.0=-==≤⨯-e F X P ;(2)13.0)1()1()3()5()53(31.051.0=---=-=≤<⨯-⨯-e eF F X P . (3)X 的分布密度⎪⎩⎪⎨⎧≤>=⎩⎨⎧≤>=--0,0 0,1010 ,0 0,1.0)(1011.0x x e x x e x f x x ,故X 服从参数为10的指数分布. 5.(1)设),2(~p b X , ),3(~p b Y , 且95)1(=≥X P , 求)1(≥Y P .(2)设)(~λP X , 且)2()1(===X P X P , 求)4(=X P .(3)设),(~2σμN X ,试分析当↑σ时,概率)(σμ<-X P 的值将如何变化. 解:(1)),2(~p b X ,95)1(1)0(1)1(2=--==-=≥∴p X P X P ,故321=-p ,31=p . 从而)31,3(~b Y , 2719)32(1)1(1)0(1)1(33=-=--==-=≥∴p Y P Y P . (2))(~λP X , 且)2()1(===X P X P , 即λλλλ--=e e !2!121, 亦即λλ22=, 又0>λ, 2=∴λ.从而)2(~P X , 2!2)(-==e k k X P k, .2,1,0 =k 于是22432!42)4(--===e e X P . (3)),(~2σμN X ,故6826.01)1(2)1()1()()(=-Φ=-Φ-Φ=+<<-=<-σμσμσμX P X P . 故当↑σ时,概率)(σμ<-X P 的值.6. 设某城市男子的身高(单位:cm))6,170(~2N X .(1)应如何设计公共汽车的车门高度, 才能使该地男子与车门碰头的概率小于0.01?(2)若车门高度为182cm, 求100个男子中会与车门碰头的人数至多是1的概率.解:(1)设公共汽车的车门高度应为x cm. 则 要使01.0)6170(1)(1)(<-Φ-=≤-=>x x X P x X P , 只须)33.2(99.0)6170(Φ=>-Φx , 从而只要33.26170>-x , 于是98.183>x 即可.(2)若车门高度为182cm, 则1个男子会与车门碰头的概率为 0228.0)2(1)6170182(1)182(1)182(=Φ-=-Φ-=≤-=>=X P X P p 设100个男子中会与车门碰头的人数为Y , 于是)0228.0,100(~b Y , 从而34.09772.00228.09772.00228.0)1()0()1(991110010000100=+==+==≤C C Y P Y P Y P .7. 设带有3颗炸弹的轰炸机向敌人的铁路投弹, 若炸弹落在铁路两旁40米以内, 即可破坏铁路交通. 记弹落点与铁路的距离为X (单位: 米), 落在铁路一侧时X 的值为正, 落在另一侧时为负. X 的概率密度为⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≤≤-<≤-+=其它 ,0 1000 ,100001000100,10000100)(x x x x x f若3颗炸弹全部使用, 求敌人铁路交通受到破坏的概率.解:1颗炸弹落在铁路两旁40米以内的概率为64.01000010010000100)()40(4000404040=-++==<=⎰⎰⎰--dx x dx x dx x f X P p 设3颗炸弹中落在铁路两旁40米以内的颗数为Y , 则)64.0,3(~b Y ,从而至少1颗炸弹落在铁路两旁40米以内(可破坏铁路交通)的概率为95.0)64.01(1)0(1)1(3=--==-=≥Y P Y P8. 设),(~b a U X , 证明: 当0>k 时, l kX Y +=仍服从均匀分布.证明:),(~b a U X ,⎪⎩⎪⎨⎧<<-=∴其它,0 ,1)(b x a a b x f X ,而)()()()()(k l y F k l y X P y l kX P y Y P y F X Y -=-≤=≤+=≤= 求导得k k l y f y f X Y 1)()(-=. 又因为⇔≠-0)(k l y f X l bk y l ak b kl y a +<<+⇔<-<,故 ⎪⎩⎪⎨⎧+<<+-=其它,0 ,)(1)(l bk y l ak ka b y f Y . 即当0>k 时, l kX Y +=在),(l bk l ak ++上服从均匀分布. 证毕.9.(1)设X 的分布密度⎩⎨⎧<<--=其它 ,0 11,1)(x x x f X , 用分布函数法求X Y =的分布密度;(2)设)1,0(~U X , 用公式法求XY +=11的分布密度. 解:(1)⎩⎨⎧≤>--=<<-=≤=≤=0 ,00,)()()()()()(y y y F y F y X y P y X P y Y P y F X X Y , 求导得 ⎩⎨⎧≤>-+=0 ,0 0,)()()(y y y f y f y f X X Y 注意到当且仅当10<<y 时)(),(y f y f X X -取非零表达式,故⎩⎨⎧<<-=--+-=其它 ,010),1(2)1()1()( y y y y y f Y (2))1,0(~U X ,⎩⎨⎧<<=∴其它,0 10,1 )(x x f X ,而当10<<x 时x y +=11单调可导;反函数为11)(-=y y h ,21)('y y h -=;21)1(,1)0(==y y ,由定理知⎪⎩⎪⎨⎧<<=其它 ,0 121 ,)('))(()( y y h y h f y f X Y ⎪⎩⎪⎨⎧<<=其它 ,0 121 ,12y y 10. 试证明:若 ,3,2,1,)1()(1=-==-k p p k X P k , 则)()(t X P s X t s X P >=>+>, 其中t s ,是非负整数.(即几何分布具有“无记忆性”) 证明:t t t k k t k k p p p p p p p p t X P )1()1(1)1()1()1()(1111-=---=-=-=>∑∑∞+=-∞+=-, )()()(),()(s X P t s X P s X P s X t s X P s X t s X P >+>=>>+>=>+>,由上一步结果知 t s ts p p p s X t s X P )1()1()1()(-=--=>+>+,故)()(t X P s X t s X P >=>+>对任意非负整数t s ,成立. 即几何分布与指数分布一样,具有“无记忆性”. 证毕.第 1 页:第二章 随机变量及其分布习 题 课**************************************************第二章随机变量及其分布习 题 课第 2 页:**************************************************随 机 变 量离 散 型随机变量连 续 型随机变量分 布 函 数分 布 律密 度 函 数均匀分布指数分布正态分布两点分布二项分布泊松分布随机变量的函数的分布定义知识结构特征数第 3 页:随机变量与普通的函数不同**************************************************随机变量与普通的函数不同随机变量随机变量的取值具有一定的概率规律设 ={}为某随机现象的样本空间,称定义在上的实值函数 X=X() 为随机变量.用来表示随机现象结果的变量。
6统计与概率整理和复习(第2课时)(课件)-六年级下册数学+人教版
(1.40+1.43+1.46+1.49+1.52+1.55+1.58)÷7
=10.43÷7
天天
=1.49(m)
小红
六(1)班同学的身高、体重情况如下表。
身高/m 1.40 1.43 1.46 1.49 1.52 1.55 1.58
人数
1
3
5
10 12
6
3
(2)六(1)班同学的平均身高和平均体重分别是多少?
琪琪
小志
去年全年的总产量和总销量的情况。
去年的月平均生产量和销售量各是多少呢?
小红
总产量和总销售量都是20.9万台。 20.9÷12≈1.7(万台)
平均数在生活中有哪些应用?
六年级同学完成数学作业所需的平均时长。 某同学400米跑步的平均速度。 某班同学的平均身高。 某销售公司的一年平均销售量等。
百分比/% 第五次 第六次 第七次 22.89 16.60 17.95 66.85 70.14 63.35 10.25 13.26 18.70
天天
小明
回顾这节课,同学们有什么收获?
在解决问题时,不能光凭感觉做判断,要 借助数据来进行计算和分析,从而做出正 确合理的判断。
小红
当一组数据较大时,可以找到一个基准简化计算。
人数
2
4
5
12 10
4
3
(2)六(1)班同学的平均身高和平均体重分别是多少?
体重总和: 30×2+33×4+36×5+39×12+42×10+45×4+48×3=1584(kg)
总人数: 2+4+5+12+10+4+3=40(人)
《概率论与数理统计(二)》 复习题
概率论与数理统计(二)复习题之一一、单项选择题1. 设A ,B 是互不相容事件,则=+)(B A P【 】A. )(1A P -B. )(1B P -C. )()(1B P A P --D. )()(B P A P ⋅2. 某种规格的电子元件正常使用200小时的概率是0.8,正常使用250小时的概率为0.6,现有一个该种元件已经正常使用了200小时,则能够使用250小时的概率为【 】A. 0.48B. 0.6C. 0.8D. 0.753. 设随机变量ξ的分布律为22()0123!kP k k e k ξ===⋅⋅⋅⋅,,,,,,则(2)D ξ=【 】A. 2B. 4C. 6D. 84. 设12n X X X ⋅⋅⋅,,,是取自总体2~X N μσ(,)的样本,则对任意0>ε,下列各式成立的是【 】A. {}22n P X n σμεε-<≥B. {}221P X n σμεε--≥≥C. {}22P X n σμεε-≥≤D. {}22P X n n σμεε-≥≤5. 设随机变量X Y (,)的联合分布为则X Y (,)的协方差covX Y =(,)【 】A. 0B. 1C.81D. 81-6. 设随机变量X Y ,同分布,概率密度为 2120()0x x f x θθ⎧<<⎪⎪=⎨⎪⎪⎩其他,, 若[]1(2)E C X Y θ+=,则C 的值为【 】A.21B.31 C. 221θD. θ327. 123X X X ,,都服从[02],上的均匀分布,则123(32)E X X X -+=【 】A. 1B. 3C. 4D. 28. 随机变量Y X +=ξ与Y X -=η不相关的充分必要条件为【 】A. ()()E X E Y =B. 2222()()()()E X E X E Y E Y -=-C. 22()()E X E Y =D. 2222()()()()E X E X E Y E Y +=+9. 某生产线的产品合格率为0.85,使用某种仪器作产品的抽样检测,仪器检查结果的正确率为0.90,现任取一件产品经仪器检查为合格,而该件产品确实合格的概率为 【 】A. 0.85B. 1C. 0.98D. 0.9410. 设总体2~X N μσ(,),统计假设为0H :0μμ=对1H :0μμ≠,若用t 检验法,则在显著水平α的拒绝域为【 】A. 12(1)t tn α--< B. 12(1)t tn α-≥-C. 1(1)t t n α-≥-D. 1(1)t t n α---< 二、填空题11. 将3人以相同的概率分配到4间房的每一间中,则恰好3间房中各有1人的概率是________。
概率论与数理统计期末复习2.docx
概率密度他,y )=叮P ),前提是/(x, y )在点(x, y )处连续:dxoy概率密度/(x,y )的四条性质1一4;特别留意:p{(x,y )w G}= G边缘分布函数:Fx M = F&,+8)二匚上/(x, y)dy^x , F Y (x) = F (+ 8, y) = J 二 J 二/(x, y)dx^y边缘概率密度:fx (x )=C/k y )dy ,/『(y )=C/U y )dx根据联合概率密度o 边缘概率密度,根据联合分布函数o 边缘分布函数 (Fx (X )= lim F (x, y ), Fy (y ) = li m F (x, y )).【例1-1】盒子里装了 3只黑球,2只红球和2只白球,在其中任意取4只球,以X 表示取 到黑球的只数,以Y 表示取到红球的只数.求X 和Y 的联合分布律.【例1・2】将一枚硬币投掷3次,以X 表示前两次屮出现H 的次数,以Y 表示三次屮出现 H 的次数,求X, Y 的联合分布律和(X, Y )的边缘分布律.概率论与数理统计期末复习(二) 第三章多维随机变量及其分布一、二维随机变量:(重点)1. 二维随机变量的分布函数的性质1-4.2. 离散型随机变量的分布函数和分布律.(1) 联合分布函数 F (x,y) = P{X <x,Y < y}, F (x,j)= X 工打;x^xy^y(2)边缘分布函数:F x (x ) = F (x,+oo )=工土 Pq ‘你(兀)=F (+8,y )=为£內; Xj y=l(3) 联合分彳|j 律:求出 P\x =x iy Y = yj\= pjj(i = 1,2,...;j = 1,2,...)列表; 边缘分布律:求出P{x =x z }= £厲;P {Y = y ;}= X Pij ,列表.;=1 i=\根据联合分布律o 边缘分布律,根据联合分布函数o 边缘分布函数((X )= limF (x,y ),•<(4) F r (y )= lim F (M ))・XT+oo3.连续型随机变量的分布函数和概率密度.(1) 分布函数F (x,y )=匚匚/仏v )dudv ; (2)(3)(4)【例1-3]以X记作某医院一天出生婴儿总个数,Y为英中男婴的个数,设X和Y的联合分布律为:躯v沪兰牢n弊: rn\\n-rnj., m -()丄2,…,/?; n= (),1,2,…(1)求边缘分布律;(2)求条件分布律P{X = m Y =诂和?{y = mX= n}.【例2・1】设随机变量(X, Y)的概率密度为:&(6_x_ y).()v x V 2,2 v y v 4,0,其他(1)确定常数k的值;(2)求P{X <!,/< 3}, P{X <1.5}, P{X + Y< 4}的值.【例2・2】设随机变量(X, Y)具有分布函数:+ 严>=>0*>01—0,其他求其边缘分布函数.【例2・3】设二维随机变量(X, Y)的概率密度为:e~y,0 < x< y0,其他求具边缘概率密度.二、条件分布1.会求离散型随机变量的条件分布律p{x =易Y I P[X=x jy Y =2.会求连续型随机变量的条件概率密度和分布函数.(如=舗,加如=呛环』吃翔心fx\Y【例3・1】设二维随机变量(X, Y)的概率密度为:、^x2y,x2 <y<l/U y) = 4o,其他(1) 确定边缘概率密度;求条件概率密度/x|,巾)' 并写出『专时条件概率密度;求条件概率密度/r|X(.y|x), 并写出X冷时『的条件概率密度;y>-Y 1142【例3・2】设随机变最X 〜〃(0,1),当给定X 二x 时,随机变最Y 的条件概率密度为:/ . x x,0< _y< 丄 Alx尤0,英他(1) 求X 和Y 的联合概率密度/gy); (2) 求边缘概率密度/r (>0: (3) 求 P{X > Y}. 三、独立性1. 离散型随机变量X 和Y 如何判断相互独立?2. 连续型随机变量X 和Y 如何判断相互独立? 3・能否记住二维正态分布的概率密度?当且仅当0 = 0,随机变量X,y 相互独立;记作(X,Y )~/7仏,〃2,杆,<7孑,p)・4. 两个独立变量X, Y 分别服从;1|,久2的泊松分布,则X + Y~/r (入+丸2)・5・两个独立变量X, Y 分别服从二项分布佃,”),(“2,“),贝!j X + Y ~ b(n x +n 2,p).【例4-1】(1)设随机变量(X, Y)具有分布律:P{X = x,Y = y}= p 2() - p)x+y ~2,0 < p<],x,yE N"求证:随机变量X, Y 相互独立; (2)设随机变量(X, Y)具2有分布函数:(1-严))2 0,() Sy Ml,F (x, y)=・ 1 一 e _ax ,兀 X (),)‘> 1, a > 0,0,其他■证明:随机变量X, Y 相互独立.【例4-2】若随机变量(x,y)〜川(//],//2,杆,云,卩),证明:当且仅当0 = 0吋,随机变量X" 和互独立.【例4-3】设X 和Y 是两个相互独立的随机变量,X 在区间(0,1)上服从均匀分布,Y 的概率 密度为:(I/^2其中边缘概率密度:_ 2p“I )3 - /) + 砂21,y >0o,其他(1) 求X 和Y 的联合概率密度;(2) 设有关于G 的二次方程Q 2+2X G + Y = 0,求此方程有实根的概率. 四、两个随机变量的函数分布(重难点)1. Z=X+Y 分布,Z=XY 分布,Z=Y/X 分布. (1) Z=X+Yfz (z ) = C/C - y)dy =C/(x, z -恥若X, Y 相互独立,fz (z) = Cfx (z - y)fr (y)dy =J 二/x (x)/y C - /加(卷积公式)(提前指出x, z 所满足的不等式)(2) Z=XY=右匚/兀若 X, Y 相互独立,f 7 (z)= ~\^2fx W/y 丫»(3) Z=Y/X//0 = |对二/(2加,若 X, Y 相互独立,/z (z) =f x (x )A {zx)dx2・ M=max{X, Y}分布,N=min{X, Y}分布.前提:随机变量X 和Y 相互独立!(1) M=max{X, Y}^max (z) =P{X<z y Y<z}= p{x < Z }P \Y <Z }=F X (z )F r (z)对于n 个随机变量而言,特殊地,相互独立且满足同一分布函数F(x),则F^ax (z)二[F (Z )]" !(2) N=min{X, Y}F min (z)=P{/V <z}=\-P{N >Z }=\-P{X >Z ,Y>Z }=\-P{X > Z }P \Y > z}= 1-[1- F x (z)][l - 耳(z)] 对于n 个随机变量而言,特殊地,相互独立且满足同一分布函数F(x),则Fmin(z) = l-[l-F (Z )]"!【例5・1】设X 和Y 是两个相互独立的随机变量,其概率密度分別为:y x (x) = J 1,°~X ~1, f Y (y ) = i e ~^y>()Jx{丿〔0,英他川丿〔0,其他求随机变量Z 二X+Y 的概率密度.【例5-2】设随机变量X 和Y 相互独立,它们的概率密度均为:求Z 二Y/X 的概率密度.【例5-3】设随机变量X, Y 的概率密度为:0,其他/(x) =«e'\x>0 0,其他/(x, y) = <2,x>0,y>0(1) X 和Y 是否相互独立? (2)求Z 二X+Y 的概率密度.【例5-4]设随机变量X 和Y 的概率密度为:呢g) o,其他⑴确定常数b ;(2)求边缘概率密度/x (A-),/r (y);⑶ 求函数U 二max{x, y}和V = min{x, y}的分布函数. 【练习】1. 设二维随机变最(X, K)的联合概率密度为:求: (1)求常数£:⑵求X, Y 的边缘概率密度乐X ), f^y),并判断X 与丫是否相互独立(说明原因)? (3) 求 P{ X+ Y< 1}.2. (12-7)设随机变量X 与Y 相互独立,且分别服从参数为1和参数为4的指数分布,则 P{X < Y}的值() 1124(A) -(B) -(C) -(D)-53353. (11-14)设二维随机变量X, Y 服从正态分布N (/A “Q 2Q 2,0),贝I JE (XK 2)W 值为.4.(11-22)设随机变量X 与Y 的概率分布分别为:且 p\x 2 = Y 2}=\.(1)求二维随机变量X, Y 的概率分布; ⑵求Z 二XY 的概率分布; ⑶求X 与Y 的相关系数卩灯・PXY亦质5. (10-22)设二维随机变量X, Y 的概率密度为f^y)=Ae-2x2+2xy ,-y\x,ye R ,求:⑴常数A ;(2)求条件概率密度刼x(y|dkx.fg y) = \0 < x < y < 1其他X1P1 233Y -1 0 1 P1 31 31 36.(09-22)袋了中装冇1个红球,2个黑球和3个白球,现冇放回地从袋了中取2次,每次取一个球.以X, Y, Z分别代表两次取球所取得红球,白球,黑球的个数.⑴求p{x = 1|Z = o};(2)求二维随机变量X, Y的概率分布.7.(08-22)设随机变量X1JY相互独立,X的概率密度为P{X =/} = !(/= -1,0,D,Y的概率密度为从小蠶F,记Z二X+Y.(1)求P<Z<^X=ol;(2)求Z 的概率密度/z(z).8.(07-10)设随机变量X和Y服从二维正态分布,HX和Y不相关,f x (x), f Y(_y)分别表示X 和Y的概率密度,则在Y = y的条件下,X的条件概率密度/xygy)为()(A) f x(x)(B) f Y (y) (C)/x(x)/r(y) (D)吕#9.(07-16)在区间(0,1)中随机选择2个数,贝I」这两个数之差的绝对值小于+的概率为.10・(07・22)设二维随机变量X, Y的概率密度为:2-x- yfi <x< 1,0 < y <0,其他(1)求P{x > 2/};⑵求Z=X+Y的概率密度/z(z).11.(06-6)设随机变量X与Y相互独立,且均服从区间[0,3]上的均匀分布,则P{max{x,.y}<l}^.12.(06-22)设随机变量X的概率密度为:—,一1 < x<2/x W =-丄,0 < x < 240,其他令K = X2, F(x, y)为二维随机变最X, Y的分布函数.求1 、(1) Y 的概率密度f Y(y);(2)F --,4 .13.(05-13)设二维随机变量X, Y的概率分布为X/Y 0 1 00.4 a 1b 0」 已知随机事件{x=o}与{X + Y = l}相互独立,则() (A) a=0.2, b=0.3(B)a=0.4, b=0.1(C) a=0.3, b=0.214. (05・22)设二维随机变量X, Y 的概率密度为=〔0,其他(1) (X, Y)的边缘概率密度/x(4/r(.v): ⑵Z=2X-Y 的概率密度/z (z).心)设二维随机变量(X, Y)的概率密度为血)=緩矿^,求呛+切的值.16.(01-11)设某班车起点站上客人数X 服从参数为久伉>0)的泊松分布,每位乘客在中途下车 的概率为p(o<p<l),且中途下车与否相互独立.以Y 表示在中途下车的乘客人数.求: (1) 在发车时有n 名乘客的条件下,中途有m 人下车的概率; (2) 二维随机变量(X, Y)的概率分布. 17设A, B 为两个随机事件,且P(A) =丄,4V [1, A 发生, A = v0, A 不发生,求:(1) 二维随机变量(x,y )的概率分布; (2) Z = X 2 + Y 2的概率分布.18. (99-5)设两个相互独立的随机变SX-U Y 分別服从正态分布N (0,1)和皿1,1),则() (A) p{x + y<o} = -(B) P{x + Y< 1}=丄 (C) p{x-y<o}=丄(D) P {X -Y <\} = -219. 设某仪器由寿命伸位:kh)为X, Y 的两部件组成,(X, Y)的联合分布窗数为:求:(1) 边缘分布函数;(2) 联介概率密度和边缘概率密度; (3) 两部件寿命都超过100h 的概率. 20. 设二维随机变量(X, Y)的概率密度为:(D) a=0.1, b=0.4P(B\A) = y P(A |5) = |,令 v fl, B 发生, r = <0, B 不发生.F (九 j)=-(),其他求:(1) 边缘概率密度; (2) 条件概率密度; (3) p{x > 2|y < 4}21. (13-22)设随机变量X 的概率密度为/(x )=h x2,0<x<3,令随机变量丫二0,其他求:(1) Y 的分布函数; (2) 概率 P{X<Y}.e"v ,O<x< y 0,其他2,X 51 X,1<X<2; 1,X >2。
浙江理工大学 概率论与数理统计 复习题 第2章
第2章 随机变量及其分布一、 知识网络图⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧-随机变量函数的分布正态分布指数分布均匀分布常见分布密度函数及其性质连续型随机变量泊松分布二项分布分布常见分布分布律及其性质离散型随机变量质分布函数的概念及其性随机变量10 二、 内容与要求1、内容随机变量概念、分布函数概念与性质、分布律性质、密度函数性质、随机变量函数的分布。
2、要求(1)理解随机变量及其分布函数的概念和性质。
(2)理解离散型随机变量及其分布律的概念,掌握0-1分布、二项分布、泊松分布及其应用。
(3)理解连续型随机变量及其概率密度的概念,掌握均匀分布、正态分布、指数分布及其应用。
(4)会利用随机变量的分布律或概率密度函数求分布函数。
(5)会利用分布函数)(x F 计算随机变量X 落在某一区间中的概率。
(6)会利用X 的分布求随机变量)(X g Y =的分布。
【重点】(1) 分布函数的概念(2) 离散型随机变量分布律与分布函数(3) 连续型随机变量密度函数与分布函数的关系【难点】(1) 二项分布的判断(2) 随机变量函数的分布三、 概念、定理的理解与典型错误分析1、 随机变量设随机试验E 的样本空间}{ω=Ω,如果对任意的基本事件Ω∈ω,有一个实数)(ωX X =与之对应,就称X 为随机变量.2、 分布函数分布函数的定义)()(x X P x F ≤=分布函数性质(1) 关于x 单调不减,即当21x x <时,)()(21x F x F ≤;(2) 1)(0≤≤x F . 1)(lim )(,0)(lim )(==+∞==-∞+∞→-∞→x F F x F F x x ; (3) )()(a F b F b X a P -=≤<)(;(4) )(x F 关于x 右连续,即对任意+∞<<∞-0x ,都有)()(lim )0(0000x F x F x F x x ==++→.3、 离散型随机变量如果随机变量X 所有可能取的值只有有限个或可列无限多个(即可以和自然数集},,,2,1{ n N =中的元素11-对应),则称X 为离散型随机变量.离散型随机变量X 的分布律k k p x X P ==)(, ,2,1=k .分布律的性质(1) ,, 21,0=≥k p k ; (2) 11=∑∞=k k p.离散型随机变量分布律与分布函数的关系∑≤=x x k k p x F )(0-1分布、独立试验和二项分布如果随机试验的结果只有两种可能:事件A 发生或者不发生,则可以用0-1分布随机变量来描述:⎩⎨⎧=不发生,事件发生, 事件A A X 01 n 次相互独立的重复试验称为伯努利试验, n 重伯努利试验中事件A 发生的次数X 服从二项分布X ~),(p n B ,其中p 为每次试验中事件A 发生的概率.二项分布的分布律为n k q p C k P k n k k n n ,,1,0,)( ==-二项分布可以表示为n 个相互独立的0-1分布随机变量之和.由于伯努利试验是n 次相互独立的重复试验,每次试验只有两个可能结果,即事件A 发生或者不发生,如果令⎩⎨⎧=, 否则发生次试验中,第01A i X i , n i ,,2,1 = 则每一个i X 都服从0-1分布,且有相同的分布律i X 0 1i p p -1 pn ,,1i =, n 次伯努利试验中事件A 发生的次数n X X X X +++= 21泊松分布如果随机变量X 所有可能取值为 ,2,1,0,而取各个值的概率为,2,1,0,!)(===-k e k k X P k λλ, (2.6)其中0>λ为常数,则称X 服从参数为λ的泊松分布,记X ~)(λπ.4、 连续型随机变量如果随机变量X 的分布函数)(x F 可以表示成为某一非负可积函数)(x f 的积分⎰∞-=≤=xdt t f x X P x F )()()(,则称X 为连续型随机变量,称)(x f 为X 的概率密度函数,简称密度函数或密度.注意到连续型随机变量的分布函数)(x F 在)(+∞<<-∞x 上连续.实例 设随机变量X 具有密度函数⎪⎩⎪⎨⎧<≤-<<= 其他 ,021,210,)(x x x x x f求X 的分布函数.解⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧≥<≤--=-++⋅<≤=+⋅<=⋅=≤=⎰⎰⎰⎰⎰⎰∞-∞-∞-010120022121122)2(010,200,00)()(x x x x x x x dt t tdt dt x x tdt dt x dt x X P x F , 典型错误: 21<≤x 时,2122)2()(21--=-=⎰x x dt t x F x原因: 只注意到x 的变化范围为)2,1[,未注意到分布函数)(x F 的定义是随机变量X 在∞-到x 取值的概率.避免这种错误的方法是利用密度函数计算分布函数时,先画出密度函数的图形,再根据图形中的随机变量变化范围进行积分.密度函数的性质(1) 0)(≥x f .(2) 1)(=⎰+∞∞-dx x f .(3) ⎰=≤<ba dx x fb X a P )()(.(4) 在)(x f 的连续点上,有)()(x f dxx dF =. 均匀分布 如果X 服从区间],[b a 上的均匀分布,即X 具有概率密度 ⎪⎩⎪⎨⎧≤≤-=, 其他, 01)(b x a a b x f记X ~],[b a U .均匀分布的特点:X 在区间],[b a 中长度相等的任意两个子区间上取值是等可能的. 指数分布 如果随机变量X 具有密度函数⎩⎨⎧≤>=-000)(x x e x f x , , λλ则称随机变量X 服从参数为λ的指数分布,其中0>λ为某一常数.正态分布 如果随机变量X 的概率密度为 +∞<<-∞=--x e x f x ,21)(222)(σμσπ其中)0(,>σσμ为常数,则称X 服从参数为σμ,的正态分布(或高斯分布),记为X ~),(2σμN .一般正态分布与标准正态分布的关系 设X ~),(2σμN ,则X 的分布函数可以表示为 )()(σμ-Φ=x x F5、 随机变量函数的分布离散型随机变量函数的分布 如果已知X 的分布律X 1x 2x k x k p 1p 2p k p 则随机变量)(X g Y =的分布律可以通过下表求得:Y )(1x g )(2x g )(k x g k p 1p 2p k p 若)(k x g 的任意两个值都不相等,则上表即为Y 的分布律;否则应把那些相同的)(k x g 分别合并,同时把对应的概率相加,即可得到)(X g Y =的分布律.连续型随机变量函数的分布 如果已知X 的密度函数)(x f X ,则随机变量)(X g Y =的密度函数可以通过以下方法求得:第一步,利用分布函数的定义求出Y 的分布函数))(()()(y X g P y Y P y F Y ≤=≤=,再把))((y X g P ≤用)(⋅X F 表示;第二步,利用密度函数性质dyy dF y f Y Y )()(=求出)(y f Y . 四、 解题方法与题例例1 设随机变量X 具有分布律X 1- 0 2 4 k p 2.0 4.0 3.0 1.0求)30(≤<X P 和)30(≤≤X P .解法一7.03.04.0)2()0()30(3.0)2()30(=+==+==≤≤===≤<X P X P X P X P X P 解法二先求出X 的分布函数,再利用分布函数求概率.⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥<≤<≤<≤--<=4,142,9.02x 0 6,.001,2.010)( x , x x x x F 3.06.09.0)0()3()30(=-=-=≤<F F X P7.04.06.09.0)0()0()3()30(=+-==+-=≤≤X P F F X P比较两种不同方法可知直接利用分布律计算概率要简单一些.例2 设随机变量X 的分布函数为⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≥<≤<≤<≤<=2,121,7.01x 21 5,.0210,1.000)(x x x x x F , 求X 的分布律.解 分布函数)(x F 的间断点即为X 取值概率大于零的点,且取这些值的概率分别为)(x F 在对应点的跳跃值的大小. )(x F 共有四个间断点: 1,21,0=x 和2,)(x F 在0=x 的跳跃值为1.0,即 1.001.0)(lim )(lim )0(00=-=-==-→+→x F x F X P x x ,同理 0210214.01.05.0)(lim )(lim )21(-→+→=-=-==x x x F x F X P ,2.05.07.0)(lim )(lim )1(0101=-=-==-→+→x F x F X P x x 3.07.01)(lim )(lim )2(0202=-=-==-→+→x F x F X P x x X 的分布律为X 0 21 12 k p 1.0 4.0 2.0 3.0例3 设随机变量X 具有分布律X 0 1 2 3k p 91 )(θθ-12 91 θ21- 试确定常数θ.解 由分布律的性质1=∑k k p 知 129112191)1(2912=-=-++-+θθθθ,解得31±=θ, 再由10≤≤k p 得31=θ 例4 一条自动生产线上产品的一级品率为6.0,随机检查10件,求至少有两件一级品的概率.解 设被检查的10件产品中一级品的件数为X ,则X ~)6.0,10(B .9983.04.06.04.06.01)1()0(1)2(9110100010=⨯-⨯-==-=-=≥C C X P X P X P例5 有90台独立工作的同类型设备,每台设备出故障的概率都是0.01.现有3人负责管理和维修这些设备,任何时刻,每人最多只能维修一台设备.考虑以下两种管理方法:(1) 每人各分管30台;(2) 3人共同负责管理90台.比较上述两种管理方法,分析发生设备不能及时维修情况的概率大小.解(1) 设备分为3组,设第i 组设备发生故障的的台数为i X ,则i X ~)01.0,30(B ,3,2,1=i .第i 组设备不能及时维修的概率为036148.099.001.099.01)1()0(1)2(2913030=⨯--==-=-=≥C X P X P X P i再设Y 为3个组中发生设备不能及时维修的组数,则Y ~)036148.0,3(B ,从而设备不能及时维修的概率为104571.0963852.01)0(1)1(3=-==-=≥Y P Y P(3) 3人共同管理90台.设Z 为90台设备中同时出故障的设备台数,则Z ~)01.0,90(B ,利用迫松逼近, 9.001.090=⨯=λ,设备不能及时维修的概率为0134587.0!9.01)3()2()1()0(1)4(9..030=-==-=-=-=-=≥-=∑e k Z P Z P Z P Z P Z P k k由于104571.00134587.0<,知3人共同管理90台设备的方法较好.例6 一台总机共有300台分机,总机拥有13条外线假设每台分机需要外线的概率都为0.01,求(1) 每台分机需要外线时能及时得到满足的概率;(2) 同时需要外线的分机的最可能台数.解 每台分机要外线的概率01.0=p ,300台分机所需外线数X 服从二项分布)01.0,300(B 所求概率为(1)k k k k CX P -=∑=≤300130300)99.0()01.0()13(,计算较复杂,可以利用泊松分布逼近:301.0300=⨯==np λ,则999997.0000003.01!31!3)13(3143130=-=-=≈≤-+∞=-=∑∑e k e k X P k kk k(2)泊松分布的分布律)(k X P p k ==有一个从小到大,再从大到小的过程.设0k 为泊松分布)(λπ的最可能台数,则它满足⎩⎨⎧=≤+==≤-=)()1()()1(0000k X P k X P k X P k X P 即⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≤+≤---+---λλλλλλλλe k e k e k e k k k k k !)!1(!)!1(0010010000 解得⎩⎨⎧-=不为整数时,当为整数时,当和λλλλλ][10k 从而320或=k ,即同时需要外线的分机数最有可能是2台或3台.例7 设连续型随机变量X 的分布函数为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥<≤--<≤<=2121121100)(22x x x Cx x Bx x A x F , , , , (1) 求常数C B A ,,;(2) 求X 的密度函数)(x f ;(3) 用两种方法计算)21(>X P . 解 (1)由连续型随机变量分布函数的连续性知1)(lim 32)(lim 0202==-=+→-→x F C x F x x ,从而2=C .再由)(lim )(lim 0101x F x F x x +→-→=得 211212=--=B ,再由)(lim )(lim 00x F x F x x +→-→=知0=A (2) ⎪⎩⎪⎨⎧<≤-<<== 其他 ,021,210,)()(x x x x dx x dF x f (3) 方法一:87)21(211)21(1)21(2=⋅-=-=>F X P 方法二: 872111)()21(210221210=-=-==>⎰⎰+∞x xdx dx x f X P 例8 设随机变量K ~)5,0(U ,求方程02442=+++K Kx x 有实根的概率.解 02,0)2(44)4(22≥--⇒≥+⨯⨯-=∆K K K K ,所求概率为 53510)2()1(52=+=≥+-≤⎰dx K P K P 例9设某书店收银台顾客排队等待服务的时间X (以分记)服从指数分布,密度函数为⎪⎩⎪⎨⎧≤>=-00051)(5x x e x f x , , 分别利用X 的密度函数和分布函数计算)10(>X P .解法一 利用X 的密度函数求解:251051)10(--∞+==>⎰e dx e X P x解法二 先求出X 的分布函数⎪⎩⎪⎨⎧≤>-=⎪⎩⎪⎨⎧≤>=--⎰0,00,10,00,51)(505x x e x x dx e x F x x x 2)10(1)10(1)10(-=-=≤-=>e F X P X P例10 某机器生产的螺栓长度(cm)服从参数06.005.10==σμ,的正态分布,规定长度在范围12.005.10±内为合格品.求该机器生产的螺栓的合格率.解 设螺栓长度为X ,则X ~)06.0,05.10(2N ,所求概率为)06.005.1012.005.10()06.005.1012.005.10()12.005.10()12.005.10()12.005.10(--Φ--+Φ=--+=≤-P P X P 9544.019772.021)2(2)2()2(=-⨯=-Φ=-Φ-Φ= 例11 设离散型随机变量X 具有分布律X 2- 1- 0 1 2 3k p 161 162 164 165 163 161 (1) 求26X Y -=的分布律.(2) 求),2m ax (2X X Z +=的分布律.解 (1) 26X Y -=时Y 的取值范围为6,5,2,3-26X Y -= 2 5 6 5 2 3-X 2- 1- 0 1 2 3 k p161 162 164 165 163 161 ,161)3()3(===-=X P Y P 164)2()2()2(==+-===X P X P Y P , 167)1()1()5(==+-===X P X P Y P Y 的分布律为Y 3- 2 5 6k p 161 164 167 164 (2) ),2m ax (2X X Z +=时,Z 的取值范围为9,4,3,2,1 ),2m ax (2X X Z += 4 1 2 3 4 9X 2- 1- 0 1 2 3k p 161 162 164 165 163 161 165)1()3(,164)0()2(,162)1()1(=========-===X P Z P X P Z P X P Z P161)3()9(,164)2()2()4(======+-===X P Z P X P X P Z PZ 的分布律为Z 1 2 3 4 9k p 162 164 165 164 161 例12 设随机变量X ~)2,0(U ,求随机变量2)1(2--=X Y 的密度函数.解 2120<<⇒<<Y X ,当21<<y 时 )21())1(2()()(2y X P y X P y Y P y F Y -≥-=≤--=≤=)21()21(1)21()21(y F y F y X P y X P X X --+-+-=--≤+-+≥= 从而密度函数⎪⎩⎪⎨⎧<<--+-+⋅-== 其他 ,021)],21()21([221)()(y y f y f y dy y dF y f X X Y Y ⎪⎩⎪⎨⎧<<- 其他 =,021,221y y⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧<≤<<=-+== 其他 ,02,3220,34)()()()(θθθθθy y y f y f dy y dF y f X X Y Y 24. 设随机变量X 的密度函数为⎪⎩⎪⎨⎧<<= 其他 ,00,2)(2ππx x x f求X Y sin =的密度函数.解}arcsin {}arcsin 0{}{sin }{)(ππ≤≤-+≤<=≤=≤=X y P y X P Y X P y Y P y F Y )arcsin (1)(arcsin y F y F X X --+=π)11)(arcsin (11)(arcsin )()(22yy f y y f y y F y f X X Y Y -----=∂∂=π ⎪⎩⎪⎨⎧<<- 其他 ,010,122y y π五、练习1. 从一个装有4个红球和2个白球的口袋中不放回地任取5个球,以X 表示取出的红球个数.(1) 求X 的分布律;(2) 求X 的分布函数; (3) 求)40(<<X P .2. 设随机变量X 的分布函数为 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥+<≤-<≤--<=2,21,3211,10)(x b a x a x a x x F ,, 且21)2(==X P ,求b a ,和X 的分布律. 3. 设随机变量X 具有分布律X -1 0 1 2 3k p 0.16 10a 2a 5a 0.3 确定常数a . 4. 设在时间t(min)内,通过某十字路口的汽车数X 服从参数与t 成正比的泊松分布.已知在1min 内没有汽车通过的概率为0.2,求在2min 内有多于1辆汽车通过的概率.5. 有一决策系统,其中每一成员作出决策互不影响,且每一成员作出正确决策的概率均为)10(<<p p ,当半数以上成员作出正确决策时,系统作出正确决策,问p 多大时,5个成员的决策系统比3个成员的决策系统更为可靠?6. 某商店出售某种商品,根据历史记录分析,月销售量服从参数5=λ的泊松分布.问在月初进货时要库存多少件该种商品,才能以0.999的概率满足顾客的需求?7. 设随机变量X ~),2(2σN ,且3.0)42(=<<X P ,求)0(<X P .8. 设随机变量X ~),0(2σN ,问当σ取何值时, 概率)31(<<X P 取到最大?9. 设随机变量X 的密度函数为 ⎩⎨⎧<≥=-0,00,4)(2x x xe x f x求: (1) X 的分布函数;(2) )121(<≤-X P ; (3) )23(=X P . 10. 设随机变量X ~)1,0(U ,求X Y 32-=的密度函数.11. 设随机变量X 的密度函数为+∞<<-∞=-x Aex f x ,)(,求:(1) 确定常数A ;(2) )10(<<X P ;(3) X 的分布函数.12. 设随机变量X 的密度函数为 ⎪⎩⎪⎨⎧<<<<= 其他 ,032,21,)(x B x Ax x f 且))3,2(())2,1((∈=∈X P X P ,求:(1) 常数A,B;(2) X 的分布函数.13. 设随机变量X 的绝对值不大于1, 81)1(=-=X P ,41)1(==X P ,在事件)11(<<-X 出现的条件下, X 在)1,1(-内的任一子区间上的取值的条件概率与该子区间的长度成正比,求X 的分布函数)()(x X P x F ≤=.14.设离散型随机变量X 具有分布律 ,2,1,21)(===k k X P k ,求随机变量X Y 2sin π=的分布律.15. 设一电路装有三个同种电器元件,其工作状态相互独立,且无故障工作时间都服从参数为0>λ的指数分布,当三个元件都无故障时,电路正常工作,否则整个电路不能正常工作,试求电路正常工作时间T 的概率分布.16. 设随机变量X ~)1,0(N ,求:(1) 122+=X Y 的密度函数; (2) X Z =的密度函数.。
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0 解 (1) U ~ 1 2
1 0 ,V ~ 1 1 2 2
1 ; 1 2
g(1,1)
11
(2) (U , V ) 的联合分布律为
3 1 P{U 0, V 0} , P{U 0, V 1} , 8 8 1 3 P[U 1, V 0} , P{U 1, V 1} ; 8 8
(C) P{a (D) P{a
40000 i 1 40000
40000
( B)
X
i 1
i
~ B(40000, 0.5)
X
i
b} (b) (a)
i 1
b 20000 a 20000 X i b} ( ) ( ) 100 100
(2011-2012 学年《概率统计》试卷)
12
第五章 大数定律和中心极限定理
一、大数定律 辛钦大数定律 设随机变量 X1 , X 2 ,, X n , 相互独立同分
布,如果 EX i , i 1, 2, ,则对任意的 0 ,有
P 1 n 1 n lim P X i 1 ,即 lim X i . n n n n i 1 i 1
t2 2
X
i 1
n
i
n
,n 1, 2,L .Yn
n
1 lim FYn ( x) ( x) e dt , x (, ) . n 2 n X i n n b n a n i 1 P{a X i b} P 2 2 2 n n i 1 n b n a n ( ) ( ). n 2 n 2
x
14
2.棣莫弗—拉普拉斯(De Moivre-Laplace)中心极限定理 设随机变量 X n ~ B(n, p) , n 1, 2, ,则
lim P n
X n np 1 x ( x) np(1 p) 2
x
e dt ,
(2011-2012 学年试题)
解
E(4 X Y ) 4EX EY 4 3 1 .
注:本题也可修改为 设 X , Y 为两个相互独立的随机变量,且 X ~ N (1, 4), Y ~ U (0,6) , 则 D(4 X Y ) ______
解
D(4 X Y ) 16DX DY 64 3 67 .
推 论 设 随 机 变 量 X1 , X 2 ,, X n , 相 互 独 立 同 分 布 , 如 果
1 n E( X ) k , i 1, 2, , 则 { X ik } 依 概 率 收 敛 于 k , 即 n i 1
k i
1 n k P l
例 1 设 X1 , X 2 ,, X 40000 是 相 互 独 立 的 随 机 变 量 , 且
X i ~ B(1,0.5) (i 1, 2,, 40000) , ( x) 是标准正态分布的分布函数,则 下列结论 不 正 确 的是( )
1 40000 X i 0.5 (A ) 40000 i 1
2 2
2 X ~ N (1,12 ), Y ~ N (2 , 2 ), XY ,
X 与 Y 相互独立的充分必要条件是 0 X 与 Y 不相关.
8
例 1 设 X , Y 为 随 机 变 量 , 且 X ~ N (1, 4), Y ~ U (0,6) , 则
E (4 X Y ) ______ .
解
答案为C.
16
例 2 设 总 体 X ~ B(100,0.2) , 用 中 心 极 限 定 理 求
P{14 X 30} 的 近 似 值 . ( (1.5) 0.9332 , (2.5) 0.9938 ). (2015-2016 学年宣城校区《概率
统计》试卷)
解 X ~ B(100,0.2) , EX 20, DX 16 ,
xf ( x) dx .
1
2.随机变量函数的数学期望 ( 1 ) 离 散 型 随 机 变 量 X 的 分 布 律 为 P{X xi } pi ,
i 1, 2, ,则有 E[ g ( X )] g ( xi ) pi ;
i 1
(2)连续型随机变量 X 的密度函数为 f ( x ) ,则有
或者如下表
g(1,1)
U 0 1
V
0 3 8 1 8
1
1 3
8
8
3 1 1 (3) Cov (U ,V ) E (UV ) E (U ) E (V ) , 8 4 8 1 Cov(U ,V ) 1 D(U ) D(V ) , UV , UV 0 , 4 2 DUDV 所以 U , V 不是不相关.
解
答案为 C.
10
例 3
设 二 维 连 续 型 随 机 变 量 ( X ,Y ) 在 区 域
D : 0 x 1,0 y 1 上服从均匀分布,记
1 0, X , 0, X Y , 2 U (1 )求随机变量 U 与 V 的 V 1, X Y , 1, X 1 , 2 分布律; (2)求 (U , V ) 的联合分布律; (3)求 U , V 的相关系 数,并判别 U , V 是否不相关. (2011-2012 学年《概率统计》
t2 2
x (, ) .
X n np b np a np P{a X n b} P np(1 p ) np(1 p ) np(1 p ) b np a na ( ) ( ). np(1 p) np(1 p)
9
例2 设随机变量 X , Y 不相关,则下述选项不正确的是( ) . (A) Cov( X , Y ) 0 (B) D( X Y ) D( X ) D(Y ) (C) D( XY ) D( X ) D(Y ) (D) E ( XY ) E ( X ) E (Y ) (2010-2011 学年《概率统计》试卷)
14 20 X 20 30 20 P(14 X 30) P( ) 4 4 16
(2.5) (1.5) (2.5) (1.5) 1 0.927 .
17
第六章
数理统计的基本概念
一、样本及统计量的概念 1.样本的概念 设 X 1 , X 2 ,, X n 相互独立,每个 X i 与总体 X 分布相同,则称
4
三、几种常见分布的数字特征 1. X ~ B(1, p), EX p, DX p(1 p) ; 2. X ~ B(n, p), EX np, DX np(1 p) ; 3. X ~ P( ), EX , DX ;
ba (b a)2 , DX 4. X ~ U (a, b), EX ; 2 12 1 1 5. X ~ E ( ), EX , DX 2 ; 2 2 6. X ~ N (, ), EX , DX .
2
2.计算公式: DX E( X ) ( EX ) .
2 2
3.性质: (1) D(kX c) k DX ;
2
(2)当 X 和 Y 相互独立时, D( X Y ) DX DY ; (3)设随机变量 X1 , X 2 ,L , X n 相互独立,则
2 D(a1 X1 + L + an X n ) = a12 DX1 + L + an DX n .
Y ) DX DY 2Cov( X , Y ) .
6
2.相关系数 (1)定义: XY
Cov ( X , Y ) ; DX DY
2 2 2 2 2 2
(2)计算:关键 EX , EY , E ( X ) , E (Y ) 和 E ( XY) , 其中: DX E( X ) ( EX ) , DY E(Y ) ( EY )
(4) 不相关的概念: 如果 XY 相关.
0 ,就称随机变量 X 与 Y 不
不相关与相互的独立的关系: X 与 Y 相互独立则必有 X 与 Y 不相关,反之未必成立.
(5)二维正态分布的数字特征及性质: 若 ( X , Y ) ~ N (1, 2 , 1 , 2 , ) ,则有
E[ g ( X )]
重要的函数是 g ( x) x
2
g ( x) f ( x)dx .
.
2
( 3 ) 二 维 离 散 型 随 机 变 量 ( X ,Y ) 的 分 布 律 为
P{X xi , Y y j } pij , i 1, 2, , j 1, 2, , 则 有
X 1 , X 2 ,L , X n 是总体 X 的容量为 n 的样本.
2.样本的分布
(1)如果总体 X 为离散型随机变量,其分布律为
P{X ai } p(ai ) , i 1,2,L ,
则样本 X 1 , X 2 ,L , X n 的分布律为
13
二、中心极限定理 1.列维—林德伯格(Levy —Lindburg)中心极限定理 设 随 机 变 量 序 列 X1, X 2 ,L , X n ,L 独 立 同 分 布 , 且 EX i ,
DX i 2 0 ,i 1,2,L .令 Yn
的分布函数记作 FYn ( x) ,则有
E[ g ( X , Y )] g ( xi , yi ) pij .
i 1 j 1
4)二维连续型随机变量 ( X , Y ) 的密度函数为 f ( x, y) ,则有
E[ g ( X , Y )]