概率论第一章随机事件及其概率答案2

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概率作业纸答案概率论与数理统计标准作业纸答案第一章随机事件及其概率§1.1随机事件§1.2随机事件的概率§1.3古典概率一、单选题1.事件ab表示(c)(a)事件a和事件B同时发生(B)事件a和事件B不发生(c)事件a和事件B不同时发生(d)上述情况均不成立2.事件a,b,有a?b,则a?b?(b)(a) a(b)b(c)ab(d)a?B3.设随机事件a和b同时发生时,事件c必发生,则下列式子正确的是(c)(a) p(c)?p(ab)(b)p(c)?p(a)?p(b)(c)p(c)?p(a)?p(b)?1(d)p(c)?p(a)?p(b)?14.已知P(a)?p(b)?p(c)?11,p(ab)?0,p(ac)?p(公元前)那么事件a、416b和C不发生的概率为(b)5623(a)(b)(c)(d)已知事件a和B是否满足条件P(AB)?P(AB)和P(a)?p、那么p(b)?(a)(a)1?p(b)p(c)pp(d)1?226.若随机事件a和b都不发生的概率为p,则以下结论中正确的是(c)(a) a和B同时出现的概率等于1?P(b)a和b只有一个发生概率等于1?P(c)a和B至少出现一次的概率等于1?P(d)a发生,B不发生或B发生,a不发生的概率等于1?P二、填空题1.让a、B和C代表三个随机事件,并使用a、B和C的关系和运算来表示(1)只有a 发生为:ABC;第1页对概率论与数理统计标准作业论文的回答(2)a,b,c中正好有一个发生为:abc?abc?abc;(3)a,b,c中至少有一个发生为:a?b?c;(4) a、B和C中至少有一个没有出现,表示为:a?Bc、或者ABC 2。

设定P(a)?0.3,p(a?b)?0.6,如果a?b、那么p(b)?0.6.3.设随机事件a、b及a?b的概率分别是0.4,0.3,和0.6.则p(ab)?0.3.三、简短回答问题1.任意抛掷一颗骰子,观察出现的点数.事件a表示“出现点数为偶数”,事件b表示“出现点数可以被3整除”,请写出下列事件是什么事件,并写出它们包含的基本事件.a,b,a?b,ab,?ab解:a表示“出现点数为偶数”,a??2,4,6?b表示“出现点数可以被3整除”,b??3,6?A.B表示“发生点的数量可以除以2或3”,a?B2,3,4,6?ab表示“出现点数既可以被2整除,也可以被3整除”,ab??6?A.B1,5? A.B表示“发生点的数量既不能除以2也不能除以3”四、计算题1.城市中85%的家庭安装有线数字电视,70%安装网络电缆,95%安装至少一种电缆和网络电缆。

第一章 随机事件及其概率课后习题参考答案

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第一章 随机事件及其概率1. 1) {}01001,,,.nn n n Ω=L2) {}{}10,11,12,13,,10.n n Z n Ω==∈≥L3) 以"'',''"+-分别表示正品和次品,并以""-+--表示检查的四个产品依次为次品,正品,次品,次品。

写下检查四个产品所有可能的结果S ,根据条件可得样本空间Ω。

,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,.,,,,S ++--++-++++-+++++---+--++-+-+-++⎧⎫=⎨⎬-+---+-+-++--+++-------+--+---++⎩⎭++--++-++++-+++++--+-+-+-++⎧⎫Ω=⎨⎬-+---+-+-++--+++--⎩⎭4) {}22(,)1.x y x y Ω=+<2. 1) ()A B C ABC --=, 2) ()AB C ABC -=, 3) A B C A B C ++=U U , 4) ABC ,5) ()A B C ABC Ω-++=, 6) ()AB BC AC AB BC AC Ω-++=++, 7) ()ABC A B C Ω-=U U , 8) AB AC BC ++.3. 解:由两个事件和的概率公式()()()()P A B P A P B P AB +=+-,知道()()()() 1.3(),P AB P A P B P A B P A B =+-+=-+ 又因为()(),P AB P A ≤ 所以 (1)当()()0.7P A B P B +==时,()P AB 取到最大值0.6。

(2)当()1P A B +=时,()P AB 取到最小值0.3。

4. 解:依题意所求为()P A B C ++,所以()()()()()()()()1111000(0()()0)44485.8P A B C P A P B P C P AB P AC P BC P ABC P ABC P BC ++=++---+=++---+≤≤==Q 5. 解:依题意,()()()()()()()()()()()()()()0.70.50.25.()()()0.70.60.5P B A B P BA P B A B P A B P A B P BA BA BA A P A P B P AB P A P BA P A P B P AB ++==++=+=+---===+-+-Q6. 解:由条件概率公式得到111()1()()(),(),3412()2P AB P AB P A P B A P B P A B ==⨯=== 所以1111()()()().46123P A B P A P B P AB +=+-=+-= 7. 解:1) 2028281222101028()45C C P P A A C P ===,2) 202__________282121212210101()()(|)45C C P P A A P A P A A C P ====,3) 1122________82821212121222210101016()()()145C C P P P A A A A P A A P A A C P P =+==--=U ,4) 1120____________8228121212122101()()()5C C C C P A A A A P A A P A A C +=+==U . 8. 解:(1) 以A 表示第一次从甲袋中取得白球这一事件,B 表示后从乙袋中取 得白球这一事件,则所求为()P B ,由题意及全概率公式得1()()()()().11n N m NP B P A P B A P A P B A n m N M n m N M +=+=⨯+⨯++++++ (2) 以123,,A A A 分别表示从第一个盒子中取得的两个球为两个红球、一红球一白球和两个白球,B 表示“然后”从第二个盒子取得一个白球这一事件,则容易推知211255441232229995103(),(),(),181818C C C C P A P A P A C C C ====== 123567(|),(|),(|).111111P B A P B A P B A === 由全概率公式得31551063753()()(|).18111811181199i i i P B P A P B A ===⨯+⨯+⨯=∑ 9. 解:以A 表示随机挑选的人为色盲,B 表示随机挑选的人为男子。

概率论和数理统计课后习题答案解析

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随机事件及其概率1.1 随机事件习题1试说明随机试验应具有的三个特点.习题2将一枚均匀的硬币抛两次,事件A,B,C分别表示“第一次出现正面”,“两次出现同一面”,“至少有一次出现正面”,试写出样本空间及事件A,B,C中的样本点.1.2 随机事件的概率1.3 古典概型与几何概型1.4 条件概率1.5 事件的独立性复习总结与总习题解答习题3. 证明下列等式:习题6.习题7习题9习题10习题12习题13习题14习题15习题16习题18习题20习题21习题23习题24习题26第二章随机变量及其分布2.1 随机变量习题1随机变量的特征是什么?解答:①随机变量是定义在样本空间上的一个实值函数.②随机变量的取值是随机的,事先或试验前不知道取哪个值.③随机变量取特定值的概率大小是确定的.习题2试述随机变量的分类.解答:①若随机变量X的所有可能取值能够一一列举出来,则称X为离散型随机变量;否则称为非离散型随机变量.②若X的可能值不能一一列出,但可在一段连续区间上取值,则称X为连续型随机变量.习题3盒中装有大小相同的球10个,编号为0,1,2,⋯,9, 从中任取1个,观察号码是“小于5”,“等于5”,“大于5”的情况,试定义一个随机变量来表达上述随机试验结果,并写出该随机变量取每一个特定值的概率.解答:分别用ω1,ω2,ω3表示试验的三个结果“小于5”,“等于5”,“大于5”,则样本空间S={ω1,ω2,ω3},定义随机变量X如下:X=X(ω)={0,ω=ω11,ω=ω2,2,ω=ω3则X取每个值的概率为P{X=0}=P{取出球的号码小于5}=5/10,P{X=1}=P{取出球的号码等于5}=1/10,P{X=2}=P{取出球的号码大于5}=4/10.2.2 离散型随机变量及其概率分布习题1设随机变量X服从参数为λ的泊松分布,且P{X=1}=P{X=2}, 求λ.解答:由P{X=1}=P{X=2}, 得λe-λ=λ^2/2e^-λ,解得λ=2.习题2设随机变量X的分布律为 P{X=k}=k15,k=1,2,3,4,5,试求(1)P{12<X<52; (2)P{1≤X≤3}; (3)P{X>3}.解答:(1)P{12<X<52=P{X=1}+P{X=2}=115+215=15;(2)P{≤X≤3}=P{X=1}+P{X=2}+P{X=3}=115+215+315=25;(3)P{X>3}=P{X=4}+P{X=5}=415+515=35.习题3已知随机变量X只能取-1,0,1,2四个值,相应概率依次为12c,34c,58c,716c, 试确定常数c, 并计算P{X<1∣X≠0}.解答:依题意知,12c+34c+58c+716c=1, 即3716c=1,解得c=3716=2.3125.由条件概率知 P{X<1∣X≠0}=P{X<1,X≠0}P{X≠0}=P{X=-1}P{X≠0}=12c1-34c=24c-3=26.25=0.32.习题4一袋中装有5只球,编号为1,2,3,4,5. 在袋中同时取3只,以X表示取出的3只球中的最大号码,写出随机变量X的分布律.解答:随机变量X的可能取值为3,4,5.P{X=3}=C22⋅1C53=110, P{X=4}=C32⋅1C53=310, P{X=5}=C42⋅1C53=35,所以X的分布律为设X表示取出3件产品的次品数,则X的所有可能取值为0,1,2,3. 对应概率分布为P{X=0}=C73C103=35120, P{X=1}=C73C31C103=36120,P{X=2}=C71C32C103=21120, P{X=3}=C33C103=1120.X的分布律为X 0123P 3512036120211201120习题9一批产品共10件,其中有7件正品,3件次品,每次从这批产品中任取一件,取出的产品仍放回去,求直至取到正品为止所需次数X的概率分布.解答:由于每次取出的产品仍放回去,各次抽取相互独立,下次抽取时情况与前一次抽取时完全相同,所以X的可能取值是所有正整数1,2,⋯,k,⋯.设第k次才取到正品(前k-1次都取到次品), 则随机变量X的分布律为P{X=k}=310×310×⋯×310×710=(310)k-1×710,k=1,2,⋯.习题10设随机变量X∼b(2,p),Y∼b(3,p), 若P{X≥1}=59, 求P{Y≥1}.解答:因为X∼b(2,p),P{X=0}=(1-p)2=1-P{X≥1}=1-5/9=4/9,所以p=1/3.因为Y∼b(3,p), 所以 P{Y≥1}=1-P{Y=0}=1-(2/3)3=19/27.习题11纺织厂女工照顾800个纺绽,每一纺锭在某一段时间τ内断头的概率为0.005, 在τ这段时间内断头次数不大于2的概率.解答:以X记纺锭断头数, n=800,p=0.005,np=4,应用泊松定理,所求概率为:P{0≤X≤2}=P{⋃0≤xi≤2{X=xi}=∑k=02b(k;800,0.005)≈∑k=02P(k;4)=e-4(1+41!+422!)≈0.2381.习题12设书籍上每页的印刷错误的个数X服从泊松分布,经统计发现在某本书上,有一个印刷错误与有两个印刷错误的页数相同,求任意检验4页,每页上都没有印刷错误的概率.解答:\becauseP{X=1}=P{X=2}, 即λ11!e-λ=λ22!e-λ⇒λ=2,∴P{X=0}=e-2,∴p=(e-2)4=e-8.2.3 随机变量的分布函数习题1F(X)={0,x<-20.4,-2≤x<01,x≥0, 是随机变量X的分布函数,则X是___________型的随机变量.解答:离散.由于F(x)是一个阶梯函数,故知X是一个离散型随机变量.习题2设F(x)={0x<0x20≤1,1x≥1 问F(x)是否为某随机变量的分布函数.解答:首先,因为0≤F(x)≤1,∀x∈(-∞,+∞).其次,F(x)单调不减且右连续,即F(0+0)=F(0)=0, F(1+0)=F(1)=1,且 F(-∞)=0,F(+∞)=1,所以F(x)是随机变量的分布函数.习题3已知离散型随机变量X的概率分布为P{X=1}=0.3,P{X=3}=0.5,P{X=5}=0.2,试写出X的分布函数F(x),并画出图形.解答:由题意知X的分布律为:X 135Pk 0.30.50.2所以其分布函数F(x)=P{X≤x}={0,x<10.3,1≤x<30.8,3≤x<51,x≥5.F(x)的图形见图.习题4设离散型随机变量X的分布函数为 F(x)={0,x<-10.4,-1≤x<10.8,1≤x<31,x≥3,试求:(1)X的概率分布; (2)P{X<2∣X≠1}.解答:(1)X -113pk 0.40.40.2(2)P{X<2∣X≠1}=P{X=-1}P{X≠1}=23.习题5设X的分布函数为F(x)={0,x<0x2,0≤x<1x-12,1≤x<1.51,x≥1.5,求P{0.4<X≤1.3},P{X>0.5},P{1.7<X≤2}.解答:P{0.4<X≥1.3}=P{1.3}-F(0.4)=(1.3-0.5)-0.4/2=0.6,P{X>0.5}=1-P{X≤0.5}=1-F(0.5)=1-0.5/2=0.75,P{1.7<X≤2}=F(2)-F(1.7)=1-1=0.习题6设随机变量X的分布函数为F(x)=A+Barctanx(-∞<x<+∞),试求:(1)系数A与B; (2)X落在(-1,1]内的概率.解答:(1)由于F(-∞)=0,F(+∞)=1,可知{A+B(-π2)A+B(π2)=1=0⇒A=12,B=1π,于是F(x)=12+1πarctanx, -∞<x<+∞;(2)P{-1<X≤1}=F(1)-F(-1)=(12+1πarctan1)-[12+1πarctanx(-1)]=12+1π⋅π4-12-1π(-π4)=12.习题7在区间[0,a]上任意投掷一个质点,以X表示这个质点的坐标.设这个质点落在[0,a]中任意小区间内的概率与这个小区间的长度成正比例,试求X的分布函数.解答: F(x)=P{X≤x}={0,x<0xa,0≤x<a.1,x≥a2.4 连续型随机变量及其概率密度习题1设随机变量X的概率密度为f(x)=12πe-(x+3)24(-∞<x<+∞),则Y=¯∼N(0,1).解答:应填3+X2.由正态分布的概率密度知μ=-3,σ=2由Y=X-μσ∼N(0,1), 所以Y=3+X2∼N(0,1).习题2已知X∼f(x)={2x,0<x<10,其它, 求P{X≤0.5};P{X=0.5};F(x).解答:P{X≤0.5}=∫-∞0.5f(x)dx=∫-∞00dx+∫00.52xdx=x2∣00.5=0.25,P{X=0.5}=P{X≤0.5}-P{X<0.5}=∫-∞0.5f(x)dx-∫-∞0.5f(x)dx=0.当X≤0时,F(x)=0;当0<x<1时,F(x)=∫-∞xf(t)dt=∫-∞00dt+∫0x2tdt=t2∣0x=x2;当X≥1时,F(x)=∫-∞xf(t)dt=∫-∞00dt+∫0x2tdt+∫1x0dt=t2∣01=1,故F(x)={0,x≤0x2,0<x<1.1,x≥1习题3设连续型随机变量X的分布函数为F(x)={A+Be-2x,x>00,x≤0,试求:(1)A,B的值;(2)P{-1<X<1}; (3)概率密度函数F(x).解答:(1)\becauseF(+∞)=limx→+∞(A+Be-2x)=1, ∴A=1;又 \becauselimx→0+(A+Be-2x)=F(0)=0, ∴B=-1.(2) P{-1<X<1}=F(1)-F(-1)=1-e-2.(3)f(x)=F′(x)={2e-x,x>00,x≤0.习题4服从拉普拉斯分布的随机变量X的概率密度f(x)=Ae-∣x∣, 求系数A及分布函数F(x).解答:由概率密度函数的性质知,∫-∞+∞f(x)dx=1,即∫-∞+∞Ae-∣x∣dx=1,而∫-∞+∞Ae-∣x∣dx=∫-∞0Aexdx+∫0+∞Ae-xdx=Aex∣-∞0+(-Ae-x∣0+∞)=A+A=2A或∫-∞+∞Ae-xdx=2∫0+∞Ae-xdx=-2Ae-x∣0+∞=2A,所以2A=1, 即A=1/2.从而f(x)=12e-∣x∣,-∞<x<+∞,又因为F(x)=∫-∞xf(t)dt,所以当x<0时,F(x)=∫-∞x12e-∣t∣dt=12∫-∞xetdt=12et∣-∞x=12ex;当x≥0时,F(x)=∫-∞x12e-∣x∣dt=∫-∞012etdt+∫0x12e-tdt=12et∣-∞0-12e-t∣0x=12-12e-x+12=1-12e-x,从而F(x)={12ex,x<01-12e-x,x≥0.习题5某型号电子管,其寿命(以小时计)为一随机变量,概率密度f(x)={100x2,x≥1000,其它,某一电子管的使用寿命为X, 则三个电子管使用150小时都不需要更换的概率.解答:设电子管的使用寿命为X, 则电子管使用150小时以上的概率为P{X>150}=∫150+∞f(x)dx=∫150+∞100x2dx=-100x∣150+∞=100150=23,从而三个电子管在使用150小时以上不需要更换的概率为 p=(2/3)3=8/27.习题6设一个汽车站上,某路公共汽车每5分钟有一辆车到达,设乘客在5分钟内任一时间到达是等可能的,试计算在车站候车的10位乘客中只有1位等待时间超过4分钟的概率.解答:设X为每位乘客的候车时间,则X服从[0,5]上的均匀分布. 设Y表示车站上10位乘客中等待时间超过4分钟的人数. 由于每人到达时间是相互独立的.这是10重伯努力概型. Y服从二项分布,其参数n=10,p=P{X≥4}=15=0.2,所以P{Y=1}=C101×0.2×0.89≈0.268.习题7设X∼N(3,22).(1)确定C, 使得P{X>c}=P{X≤c};(2)设d满足P{X>d}≥0.9, 问d至多为多少?解答:因为X∼N(3,22), 所以X-32=Z∼N(0,1).(1)欲使P{X>c}=P{X≤c}, 必有1-P{X≤c}=P{X≤c}, 即 P{X≤c}=1/2,亦即Φ(c-32)=12, 所以 c-32=0, 故c=3.(2)由P{X>d}≥0.9可得1-P{X≤d}≥0.9, 即 P{X≤d}≤0.1.于是Φ(d-32)≤0.1,Φ(3-d2)≥0.9.查表得3-d2≥1.282, 所以d≤0.436.习题8设测量误差X∼N(0,102), 先进行100次独立测量,求误差的绝对值超过19.6的次数不小于3的概率.解答:先求任意误差的绝对值超过19.6的概率p,p=P{∣X∣>19.6}=1-P{∣X∣≤19.6}=1-P{∣X10∣≤1.96=1-[Φ(1.96)-Φ(-1.96)]=1-[2Φ(1.96)-1]=1-[2×0.975-1]=1-0.95=0.05.设Y为100次测量中误差绝对值超过19.6的次数,则Y∼b(100,0.05).因为n很大,p很小,可用泊松分布近似,np=5=λ,所以P{Y≥3}≈1-50e-50!-51e-51!-52e-52!=1-3722-5≈0.87.习题9某玩具厂装配车间准备实行计件超产奖,为此需对生产定额作出规定. 根据以往记录,各工人每月装配产品数服从正态分布N(4000,3600).假定车间主任希望10%的工人获得超产奖,求:工人每月需完成多少件产品才能获奖?解答:用X表示工人每月需装配的产品数,则X∼N(4000,3600).设工人每月需完成x件产品才能获奖,依题意得P{X≥x}=0.1, 即1-P{X<x}=0.1,所以1-F(x)=0.1, 即 1-Φ(x-400060)=0.1, 所以Φ(x-400060)=0.9.查标准正态人分布表得Φ(1.28)=0.8997,因此 x-400060≈1.28, 即x=4077件,就是说,想获超产奖的工人,每月必须装配4077件以上.习题10某地区18岁女青年的血压(收缩压,以mm-HG计)服从N(110,122). 在该地区任选一18岁女青年,测量她的血压X.(1)求P{X≤105},P{100<X≤120};(2)确定最小的x, 使P{X>x}≤0.005.解答:已知血压X∼N(110,122).(1)P{X≤105}=P{X-11012≤-512≈1-Φ(0.42)=0.3372,P{100<X≤120}=Φ(120-11012)-Φ(100-11012)=Φ(0.833)-Φ(-0.833)=2Φ(0.833)-1≈0.595.(2)使P{X>x}≤0.05, 求x, 即1-P{X≤x}≤0.05, 亦即Φ(x-11012)≥0.95,查表得x-10012≥1.645, 从而x≥129.74.习题11设某城市男子身高X∼N(170,36), 问应如何选择公共汽车车门的高度使男子与车门碰头的机会小于0.01.解答:X∼N(170,36), 则X-1706∼N(0,1).设公共汽车门的高度为xcm,由题意P{X>x}<0.01, 而P{X>x}=1-P{X≤x}=1-Φ(x-1706)<0.01,即Φ(x-1706)>0.99, 查标准正态表得x-1706>2.33, 故x>183.98cm.因此,车门的高度超过183.98cm时,男子与车门碰头的机会小于0.01.习题12某人去火车站乘车,有两条路可以走. 第一条路程较短,但交通拥挤,所需时间(单位:分钟)服从正态分布N(40,102); 第二条路程较长,但意外阻塞较少,所需时间服从正态分布N(50,42), 求:(1)若动身时离开车时间只有60分钟,应走哪一条路线?(2)若动身时离开车时间只有45分钟,应走哪一条路线?解答:设X,Y分别为该人走第一、二条路到达火车站所用时间,则 X∼N(40,102),Y∼N(50,42).哪一条路线在开车之前到达火车站的可能性大就走哪一条路线.(1)因为P{X<60}=Φ(60-4010)=Φ(2)=0.97725,P{Y<60}=Φ(60-504)=Φ(2.5)=0.99379,所以有60分钟时应走第二条路.(2)因为P{X<45}=Φ(45-4010)=Φ(0.5)=0.6915,P{X<45}=Φ(45-504)=Φ(-1.25)=1-Φ(1.25)=1-0.8925=0.1075所以只有45分钟应走第一条路.当c>0时,fY(y)={1c(b-a),ca+d≤y≤cb+d0,其它,当c<0时,fY(y)={-1c(b-a),cb+d≤y≤ca+d0,其它.习题4设随机变量X服从[0,1]上的均匀分布,求随机变量函数Y=eX的概率密度fY(y).解答:f(x)={1,0≤x≤10,其它,f=ex,x∈(0,1)是单调可导函数,y∈(1,e), 其反函数为x=lny, 可得f(x)={fX(lny)∣ln′y,1<y<e0,其它={1y,1<y<e0,其它.习题5设X∼N(0,1),求Y=2X2+1的概率密度.解答:因y=2x2+1是非单调函数,故用分布函数法先求FY(y).FY(y)=P{Y≤y}=P{2X2+1≤y}(当y>1时)=P{-y-12≤X≤y-12=∫-y-12y-1212πe-x2dx,所以fY(y)=F′Y(y)=22πe-12⋅y-12⋅122y-1,y>1, 于是fY(y)={12π(y-1)e-y-14,y>10,y≤1.习题6设连续型随机变量X的概率密度为f(x), 分布函数为F(x), 求下列随机变量Y的概率密度:(1)Y=1X; (2)Y=∣X∣.解答:(1)FY(y)=P{Y≤y}=P{1/X≤y}.①当y>0时,FY(y)=P{1/X≤0}+P{0<1/X≤y}=P{X≤0}+P{X≥1/y}=F(0)+1-F(1/y),故这时fY(y)=[-F(1y)]′=1y2f(1y);;②当y<0时,FY(y)=P{1/y≤X<0}=F(0)-F(1/y),故这时fY(y)=1y2f(1y);③当y=0时,FY(y)=P{1/X≤0}=P{X<0}=F(0),故这时取fY(0)=0, 综上所述fY(y)={1y2⋅f(1y),y≠00,y=0.(2)FY(y)=P{Y≤y}=P{∣X∣≤y}.①当y>0时,FY(y)=P{-y≤X≤y}=F(y)-F(-y)这时fY(y)=f(y)+f(-y);②当y<0时,FY(y)=P{∅}=0, 这时fY(y)=0;③当y=0时,FY(y)=P{Y≤0}=P{∣X∣≤0}=P{X=0}=0,故这时取FY(y)=0, 综上所述 fY(y)={f(y)+f(-y),y>00,y≤0.习题7某物体的温度T(∘F)是一个随机变量, 且有T∼N(98.6,2), 已知θ=5(T-32)/9, 试求θ(∘F)的概率密度.解答:已知T∼N(98.6,2). θ=59(T-32), 反函数为T=59θ+32,是单调函数,所以fθ(y)=fT(95y+32)⋅95=12π⋅2e-(95y+32-98.6)24⋅95=910πe-81100(y-37)2.习题8设随机变量X在任一区间[a,b]上的概率均大于0, 其分布函数为FY(x), 又Y在[0,1]上服从均匀分布,证明:Z=FX-1(Y)的分布函数与X的分布函数相同.解答:因X在任一有限区间[a,b]上的概率均大于0, 故FX(x)是单调增加函数,其反函数FX-1(y)存在,又Y在[0,1]上服从均匀分布,故Y的分布函数为FY(y)=P{Y≤y}={0,y<0y,0≤y≤11,y>0,于是,Z的分布函数为FZ(z)=P{Z≤z}=P{FX-1(Y)≤z}=P{Y≤FX(z)}={0,FX(z)<0FX(z),0≤FX(z)≤1,1,FX(z)>1由于FX(z)为X的分布函数,故0≤FX(z)≤1.FX(z)<0和FX(z)>1均匀不可能,故上式仅有FZ(z)=FX(z), 因此,Z与X的分布函数相同.总习题解答习题1从1∼20的整数中取一个数,若取到整数k的概率与k成正比,求取到偶数的概率.解答:设Ak为取到整数k, P(Ak)=ck, k=1,2,⋯,20.因为P(⋃K=120Ak)=∑k=120P(Ak)=c∑k=120k=1,所以c=1210,P{取到偶数}=P{A2∪A4∪⋯∪A20} =1210(2+4+⋯+20)=1121.习题2若每次射击中靶的概率为0.7, 求射击10炮,(1)命中3炮的概率;(2)至少命中3炮的概率;(3)最可能命中几炮.解答:若随机变量X表示射击10炮中中靶的次数. 由于各炮是否中靶相互独立,所以是一个10重伯努利概型,X服从二项分布,其参数为n=10,p=0.7, 故(1)P{X=3}=C103(0.7)3(0.3)7≈0.009;(2)P{X≥3}=1-P{X<3}=1-[C100(0.7)0(0.3)10+C101(0.7)1(0.3)9+C102(0.7)2(0.3)8]≈0.998;(3)因X∼b(10,0.7), 而k0=[(n+1)p]=[(10+1)]×0.7=[7.7]=7,故最可能命中7炮.习题3在保险公司里有2500名同一年龄和同社会阶层的人参加了人寿保险,在1年中每个人死亡的概率为0.002,每个参加保险的人在1月1日须交120元保险费,而在死亡时家属可从保险公司里领20000元赔偿金,求:(1)保险公司亏本的概率;(2)保险公司获利分别不少于100000元, 200000元的概率.解答:1)以“年”为单位来考虑,在1年的1月1日,保险公司总收入为2500×120元=30000元.设1年中死亡人数为X, 则X∼b(2500,0.002), 则保险公司在这一年中应付出200000X(元),要使保险公司亏本,则必须 200000X>300000即X>15(人).因此,P{保险公司亏本}=P{X>15}=∑k=162500C2500k(0.002)k×(0.998)2500-k≈1-∑k=015e-55kk!≈0.000069,由此可见,在1年里保险公司亏本的概率是很小的.(2)P{保险公司获利不少于100000元}=P{300000-200000X≥100000}=P{X≤10}=∑k=010C2500k(0.002)×(0.998)2500-k≈∑k=010e-55kk!≈0.986305,即保险公司获利不少于100000元的概率在98%以上.P{保险公司获利不少于200000元}=P{300000-200000X≥200000}=P{X≤5}=∑k=05C2500k(0.002)k×(0.998)2500-k≈∑k=05e-55kk!≈0.615961,即保险公司获利不少于200000元的概率接近于62%.习题4一台总机共有300台分机,总机拥有13条外线,假设每台分机向总机要外线的概率为3%, 试求每台分机向总机要外线时,能及时得到满足的概率和同时向总机要外线的分机的最可能台数.解答:设分机向总机要到外线的台数为X, 300台分机可看成300次伯努利试验,一次试验是否要到外线. 设要到外线的事件为A, 则P(A)=0.03, 显然X∼b(300,0.03), 即P{X=k}=C300k(0.03)k(0.97)300-k(k=0,1,2,⋯,300),因n=300很大,p=0.03又很小,λ=np=300×0.03=9,可用泊松近似公式计算上面的概率. 因总共只有13条外线,要到外线的台数不超过13,故P{X≤13}≈∑k=0139kk!e-9≈0.9265, (查泊松分布表)且同时向总机要外线的分机的最可能台数k0=[(n+1)p]=[301×0.03]=9.习题5在长度为t的时间间隔内,某急救中心收到紧急呼救的次数X服从参数t2的泊松分布,而与时间间隔的起点无关(时间以小时计), 求:(1)某一天从中午12至下午3时没有收到紧急呼救的概率;(2)某一天从中午12时至下午5时至少收到1次紧急呼救的概率.解答:(1)t=3,λ=3/2, P{X=0}=e-3/2≈0.223;(2)t=5,λ=5/2, P{X≥1}=1-P{X=0}=1-e-5/2≈0.918.习题6设X为一离散型随机变量,其分布律为X -101pi 1/21-2qq2试求:(1)q的值; (2)X的分布函数.解答:(1)\because离散型随机变量的概率函数P{X=xi}=pi, 满足∑ipi=1, 且0≤pi≤1,∴ {1/2+1-2q+q2=10≤1-2q≤1q2≤1,解得q=1-1/2. 从而X的分布律为下表所示:因F(x)在x=π6处连续,故P{X=π6=12,于是有P{∣X∣<π6=P{-π6<X<π6=P{-π6<X≤π6=F(π6)-F(-π6)=12..习题8使用了x小时的电子管,在以后的Δx小时内损坏的概率等于λΔx+o(Δx),其中λ>0是常数,求电子管在损坏前已使用时数X的分布函数F(x),并求电子管在T小时内损坏的概率.解答:因X的可能取值充满区间(0,+∞),故应分段求F(x)=P{X≤x}.当x≤0时,F(x)=P{X≤x}=P(∅)=0;当x>0时,由题设知P{x<X≤x+Δx/X}=λΔx+o(Δx),而P{x<X≤x+Δx/X}=P{x<X≤x+Δx,X>x}P{X>x}=P{x<X≤x+Δx}1-P{X≤x}=F(x+Δx)-F(x)1-F(x),故F(X+Δx)-F(x)1-F(x)=λΔx+o(Δx),即F(x+Δx)-F(x)Δx=[1-F(x)][λ+o(Δx)Δx],令o(Δx)→0,得F′(x)=λ[1-F(x)].这是关于F(x)的变量可分离微分方程,分离变量dF(x)1-F(x)=λdx,积分之得通解为C[1-F(x)]=e-λx(C为任意常数).注意到初始条件F(0)=0, 故C=1.于是F(x)=1-e-λx,x>0,λ>0,故X的分布函数为F(x)={0,x≤01-e-λx,x>0(λ>0),从而电子管在T小时内损坏的概率为P{X≤T}=F(T)=1-e-λT.习题9设连续型随机变量X的分布密度为f(x)={x,0<x≤12-x,1<x≤20,其它,求其分布函数F(x).解答:当x≤0时,F(x)=∫-∞x0dt=0;当0<x≤1时,F(x)=∫-∞xf(t)dt=∫-∞00tdt+∫0xtdt=12x2;当1<x≤2时,F(x)=∫-∞xf(t)dt=∫-∞00dt+∫01tdt+∫1x(2-t)dt=0+12+(2t-12t2)∣1x=-1+2x-x22;当x>2时,F(x)=∫-∞00dt+∫01tdt+∫12(2-t)dt+∫2x0dt=1,故F(x)={0,x≤212x2,0<x≤1-1+2x-x22,1<x≤21,x>2.习题10某城市饮用水的日消费量X(单位:百万升)是随机变量,其密度函数为:f(x)={19xe-x3,x>00,其它,试求:(1)该城市的水日消费量不低于600万升的概率;(2)水日消费量介于600万升到900万升的概率.解答:先求X的分布函数F(x). 显然,当x<0时,F(x)=0, 当x≥0时有F(x)=∫0x19te-t3dt=1-(1+x3)e-x3故F(x)={1-(1+x3)e-x3,x≥00,x<0, 所以P{X≥6}=1-P{X<6}=1-P(X≤6}=1-F(6)=1-[1-(1+x3)e-x3]x=6=3e-2,P{6<X≤9}=F(9)-F(6)=(1-4e-3)-(1-3e-2)=3e-2-4e-3.习题11已知X∼f(x)={cλe-λx,x>a0,其它(λ>0),求常数c及P{a-1<X≤a+1}.解答:由概率密度函数的性质知∫-∞+∞f(x)dx=1,而∫-∞+∞f(x)dx=∫-∞a0dx+∫a+∞cλe-λxdx=c∫a+∞e-λxd(λx)=-ce-λx\vlinea+∞=ce-λa,所以ce-λa=1,从而c=eλa.于是P{a-1<X≤a+1}=∫a-1a+1f(x)dx=∫a-1a0dx+∫aa+1λeλae-λxdx=-eλae-λx\vlineaa+1=-eλa(e-λ(a+1)-e-λa)=1-e-λ.注意,a-1<a, 而当x<a时,f(x)=0.习题12已知X∼f(x)={12x2-12x+3,0<x<10,其它, 计算P{X≤0.2∣0.1<X≤0.5}.解答:根据条件概率;有P{X≤0.2∣0.1<X≤0.5}=P{X≤0.2,0.1<X≤0.5}P{0.1<X≤0.5}=P{0.1<X≤0.2}P{0.1<X≤0.5}=∫0.10.2(12x2-12x+2)dx∫0.10.5(12x2-12x+3) dx=(4x3-6x2+3x)∣0.10.2(4x3-6x2+3x)∣0.10.5=0.1480.256=0.578125.习题13若F1(x),F2(x)为分布函数,(1)判断F1(x)+F2(x)是不是分布函数,为什么?(2)若a1,a2是正常数,且a1+a2=1. 证明:a1F1(x)+a2F2(x)是分布函数.解答:(1)F(+∞)=limx→+∞F(x)=limx→+∞F1(x)+limx→+∞F2(x)=1+1=2≠1故F(x)不是分布函数.(2)由F1(x),F2(x)单调非减,右连续,且 F1(-∞)=F2(-∞)=0,F1(+∞)=F2(+∞)=1,可知a1F1(x)+a2F2(x)单调非减,右连续,且 a1F1(-∞)+a2F2(-∞)=0,a1F1(+∞)+a2F2(+∞)=1.从而a1F1(x)+a2F2(x)是分布函数.习题14设随机变量X的概率密度ϕ(x)为偶函数,试证对任意的a>0, 分布函数F(x)满足:(1)F(-a)=1-F(a); (2)P{∣X∣>a}=2[1-F(a)].解答:(1)F(-a)=∫-∞-aϕ(x)dx=∫a+∞ϕ(-t)dt=∫a+∞ϕ(x)dx=1-∫-∞aϕ(x)dx=1-F(a).(2)P{∣X∣>a}=P{X<-a}+P{X>a}=F(-a)+P{X≥a}F(-a)+1-F(a)=2[1-F(a)].习题15设K在(0,5)上服从均匀分布,求x的方程4x2+4Kx+K+2=0有实根的概率.解答:因为K∼U(0,5), 所以 fK(k)={1/5,0<k<50,其它,方程4x2+4Kx+K+2=0有实根的充要条件为(4K)2-4⋅4(K+2)≥0, 即 K2-K-2≥0,亦即(k-2)(K+1)≥0, 解得K≥2(K≤-1舍去), 所以P{方程有实根}=P{K≥2}=∫2515dx=35.习题16某单位招聘155人,按考试成绩录用,共有526人报名,假设报名者考试成绩X∼N(μ,σ2), 已知90分以上12人,60分以下83人,若从高分到低分依次录取,某人成绩为78分,问此人是否能被录取?解答:要解决此问题首先确定μ,σ2, 因为考试人数很多,可用频率近似概率.根据已知条件P{X>90}=12/526≈0.0228,P{X≤90}=1-P{X>90}≈1-0.0228}=0.9772;又因为P{X≤90}=P{X-μσ≤90-μσ, 所以有Φ(90-μσ)=0.9772, 反查标准正态表得90-μσ=2 ①同理:P{X≤60}=83/526≈0.1578; 又因为P{X≤60}=P{X-μσ≤60-μσ,故Φ(60-μσ)≈0.1578.因为0.1578<0.5,所以60-μσ<0, 故Φ(μ-60σ)≈1-0.1578=0.8422, 反查标准正态表得μ-60σ≈1.0 ②联立①,②解得σ=10,μ=70, 所以,X∼N(70,100).某人是否能被录取,关键看录取率. 已知录取率为155526≈0.2947, 看某人是否能被录取,解法有两种:方法1:P{X>78}=1-P{X≤78}=1-P{x-7010≤78-7010=1-Φ(0.8)≈1-0.7881=0.2119,因为0.2119<0.2947(录取率), 所以此人能被录取.方法2:看录取分数线. 设录取者最低分为x0, 则P{X≥x0}=0.2947(录取率),P{X≤x0}=1-P{X≥x0}=1-0.2947=0.7053,P{X≤x0}=P{x-7010≤x0-7010=Φ{x0-7010=0.7053,反查标准正态表得x0-7010≈0.54, 解得x0≈75. 此人成绩78分高于最低分,所以可以录取.习题17假设某地在任何长为t(年)的时间间隔内发生地震的次数N(t)服从参数为λ=0.1t的泊松分布,X表示连续两次地震之间间隔的时间(单位:年).(1)证明X服从指数分布并求出X的分布函数;(2)求今后3年内再次发生地震的概率;(3)求今后3年到5年内再次发生地震的概率.解答:(1)当t≥0时,P{X>t}=P{N(t)=0}=e-0.1t,∴F(t)=P{X≤t}=1-P{X>t}=1-e-0.1t;当t<0时,F(t)=0,∴ F(x)={1-e-0.1t,x≥00,x<0,X服从指数分布(λ=0.1);(2)F(3)=1-e-0.1×3≈0.26;(3)F(5)-F(3)≈0.13.习题18100件产品中,90个一等品,10个二等品,随机取2个安装在一台设备上,若一台设备中有i个(i=0,1,2)二等品,则此设备的使用寿命服从参数为λ=i+1的指数分布.(1)试求设备寿命超过1的概率;(2)已知设备寿命超过1,求安装在设备上的两个零件都是一等品的概率 .解答:(1)设X表示设备寿命. A表示“设备寿命超过1”,Bi表示“取出i个二等品”(i=0,1,2),则X的密度函数为fX(x)={λe-λx,x>00,x≤0 (λ=i+1,i=0,1,2),P(B0)=C902C1002, P(B1)=C901C102C1002, P(B2)=C102C1002,P(A∣B0)=∫1+∞e-xdx=e-1, P(A∣B1)=∫1+∞2e-2xdx=e-2,P(A∣B2)=∫1+∞3e-3xdx=e-3,由全概率公式:P(A)=∑i=02P(Bi)P(A∣Bi)≈0.32.(2)由贝叶斯公式:P(B0∣A)=P(B0)P(A∣B0)P(A)≈0.93.fX(x)={e-x,x>00,其它,求Y=eX的概率密度.解答:因为α=min{y(0),y(+∞)}=min{1,+∞}=1,β=max{y(0),y(+∞)}=max{1,+∞}=+∞.类似上题可得fY(y)={fX[h(y)]∣h′(y)∣,1<y<+∞0,其它={1/y2,1<y<+∞0,其它.习题22设随便机变量X的密度函数为 fX(x)={1-∣x∣,-1<x<10,其它,求随机变量Y=X2+1的分布函数与密度函数.解答:X的取值范围为(-1,1), 则Y的取值范围为[1,2). 当1≤y<2时, FY(y)=P{Y≤y}=P{X2+1≤y}=P{-Y-1≤x≤y-1}=∫-y-1y-1(1-∣x∣)dx=2∫0y-1(1-x)dx=1-(1-y-1)2,从而Y的分布函数为 FY(y)={0,y<11-(1-y-1)2,1≤y<2,1,其它Y的概率密度为fY(y)={1y-1-1,1<y<20,其它.第三章多维随机变量及其分布3.1 二维随机变量及其分布习题1设(X,Y)的分布律为X\Y 1231 1/61/91/182 1/3a1/9求a.解答:由分布律性质∑i⋅jPij=1, 可知 1/6+1/9+1/18+1/3+a+1/9=1,解得 a=2/9.习题2(1)2.设(X,Y)的分布函数为F(x,y),试用F(x,y)表示:(1)P{a<X≤b,Y≤c};解答:P{a<X≤b,Y≤c}=F(b,c)-F(a,c).习题2(2)2.设(X,Y)的分布函数为F(x,y),试用F(x,y)表示: (2)P{0<Y≤b};解答:P{0<Y≤b}=F(+∞,b)-F(+∞,0).习题2(3)2.设(X,Y)的分布函数为F(x,y),试用F(x,y)表示: (3)P{X>a,Y≤b}.解答:P{X>a,Y≤b}=F(+∞,b)-F(a,b).习题3(1)3.设二维离散型随机变量的联合分布如下表:试求: (1)P{12<X<32,0<Y<4;解答:P{12<X<23,0<Y<4P{X=1,Y=1}+P{X=1,Y=2}+P{X=1,Y=3}=P{X=1,Y=1}+P{X=1,Y=2}+P{X=1,Y=3}=14+0+0=14.习题3(2)3.设二维离散型随机变量的联合分布如下表:试求: (2)P{1≤X≤2,3≤Y≤4};解答:P{1≤X≤2,3≤Y≤4}=P{X=1,Y=3}+P{X=1,Y=4}+P{X=2,Y=3}+P{X=2,Y=4}=0+116+0+14=516.习题3(3)3.设二维离散型随机变量的联合分布如下表:试求: (3)F(2,3).解答:F(2,3)=P(1,1)+P(1,2)+P(1,3)+P(2,1)+P(2,2)+P(2,3)=14+0+0+116+14+0=916.习题4设X,Y为随机变量,且 P{X≥0,Y≥0}=37, P{X≥0}=P{Y≥0}=47,求P{max{X,Y}≥0}.解答:P{max{X,Y}≥0}=P{X,Y至少一个大于等于0} =P{X≥0}+P{Y≥0}-P{X≥0,Y≥0}=47+47-37=57.习题5(X,Y)只取下列数值中的值: (0,0),(-1,1),(-1,13),(2,0)且相应概率依次为16,13,112,512, 请列出(X,Y)的概率分布表,并写出关于Y的边缘分布.解答:(1)因为所给的一组概率实数显然均大于零,且有16+13+112+512=1, 故所给的一组实数必是某二维随机变量(X,Y)的联合概率分布. 因(X,Y)只取上述四组可能值,故事件:{X=-1,Y=0}, {X=0,Y=13, {X=0,Y=1},{X=2,Y=13,{X=2,Y=1}均为不可能事件,其概率必为零. 因而得到下表:(2)P{Y=0}=P{X=-1,Y=0}+P{X=0,Y=0}+P{X=2,Y=0} =0+16+512=712,同样可求得 P{Y=13=112,P{Y=1}=13,关于的Y边缘分布见下表:Y 01/31pk 7/121/121/3习题6设随机向量(X,Y)服从二维正态分布N(0,0,102,102,0), 其概率密度为f(x,y)=1200πex2+y2200,求P{X≤Y}.解答:由于P{X≤Y}+P{X>Y}=1,且由正态分布图形的对称性,知P{X≤Y}=P{X>Y}, 故 P{X≤Y}=12.习题7设随机变量(X,Y)的概率密度为f(x,y)={k(6-x-y),0<x<2,2<y<40,其它,(1)确定常数k; (2)求P{X<1,Y<3}; (3)求P{X<1.5}; (4)求P{X+Y≤4}.解答:如图所示(1)由∫-∞+∞∫-∞+∞f(x,y)dxdy=1,确定常数k.∫02∫24k(6-x-y)dydx=k∫02(6-2x)dx=8k=1,所以k=18.(2)P{X<1,Y<3}=∫01dx∫2318(6-x-y)dy=38.(3)P{X<1.5}=∫01.5dx∫2418(6-x-y)dy=2732.(4)P{X+Y≤4}=∫02dx∫24-x18(6-x-y)dy=23.习题8已知X和Y的联合密度为 f(x,y)={cxy,0≤x≤1,0≤y≤10,其它,试求:(1)常数c; (2)X和Y的联合分布函数F(x,y).解答:(1)由于1=∫-∞+∞∫-∞+∞f(x,y)dxdy=c∫01∫01xydxdy=c4,c=4.(2)当x≤0或y≤0时,显然F(x,y)=0;当x≥1,y≥1时,显然F(x,y)=1;设0≤x≤1,0≤y≤1, 有F(x,y)=∫-∞x∫-∞yf(u,v)dudv=4∫0xudu∫0yvdv=x2y2.设0≤x≤1,y>1, 有 F(x,y)=P{X≤1,Y≤y}=4∫0xudu∫01ydy=x2.最后,设x>1,0≤y≤1, 有 F(x,y)=P{X≤1,Y≤y}=4∫01xdx∫0yvdv=y2.函数F(x,y)在平面各区域的表达式 F(x,y)={0,x≤0或y≤0x2,0≤x≤1,y>1x2y2,0≤x≤1,0≤y≤1.y2,x>习题9设二维随机变量(X,Y)的概率密度为 f(x,y)={4.8y(2-x),0≤x≤1,x≤y≤10,其它,求边缘概率密度fY(y).解答:fX(x)=∫-∞+∞f(x,y)dy={∫0x4.8y(2-x)dy,0≤x≤10,其它={2.4x2(2-x),0≤x≤10,其它.fY(y)=∫-∞+∞f(x,y)dx={∫0y4.8y(2-x)dx,0≤y≤10,其它={2.4y(4y-y2),0≤y≤10,其它.习题10设(X,Y)在曲线y=x2,y=x所围成的区域G里服从均匀分布,求联合分布密度和边缘分布密度.解答:区域G的面积A=∫01(x-x2)dx=16, 由题设知(X,Y)的联合分布密度为f(x,y)={6,0≤x≤1,x2≤y≤x0,其它,从而fX(x)=∫-∞+∞f(x,y)dy=6∫x2xdy=6(x-x2),0≤x≤1, 即 fX(x)={6(x-x2),0≤x≤10,其它fY(y)=∫-∞+∞f(x,y)dx=6∫yydx=6(y-y),0≤y≤1,即fY(y)={6(y-y),0≤y≤10,其它.3.2 条件分布与随机变量的独立性习题1二维随机变量(X,Y)的分布律为解答:由题意知X的密度函数为fX(x)={15,0≤x≤50,其它, 因为X与Y相互独立,所以X与Y的联合密度为:fXY(x,y)={2(5-y)125,0≤y≤5,0≤x≤50,其它,故此人能及时上火车的概率为P{Y>X}=∫05∫x52(5-y)125dydx=13.习题7设随机变量X与Y都服从N(0,1)分布,且X与Y相互独立,求(X,Y)的联合概率密度函数.解答:由题意知,随机变量X,Y的概率密度函数分别是fX(x)=12πe-x22,fY(y)=12πe-y22因为X与Y相互独立,所以(X,Y)的联合概率密度函数是f(x,y)=12πe-12(x+y)2.习题8设随机变量X的概率密度f(x)=12e-∣x∣(-∞<x<+∞),问:X与∣X∣是否相互独立?解答:若X与∣X∣相互独立,则∀a>0, 各有 P{X≤a,∣X∣≤a}=P{X≤a}⋅P{∣X∣≤a},而事件{∣X∣≤a}⊂{X≤a}, 故由上式有 P{∣X∣≤a}==P{X≤a}⋅P{∣X∣≤a},⇒P{∣X∣≤a}(1-P{X≤a})=0⇒P{∣X≤a∣}=0或1=P{X≤a}⋅(∀a>0)但当a>0时,两者均不成立,出现矛盾,故X与∣X∣不独立.习题9设X和Y是两个相互独立的随机变量,X在(0,1)上服从均匀分布,Y的概率密度为fY(y)={12e-y2,y>00,y≤0,(1)求X与Y的联合概率密度;(2)设有a的二次方程a2+2Xa+Y=0, 求它有实根的概率.解答:(1)由题设易知fX(x)={1,0<x<10,其它,又X,Y相互独立,故X与Y的联合概率密度为f(x,y)=fX(x)⋅fY(y)={12e-y2,0<x<1,y>00,其它;(2)因{a有实根}={判别式Δ2=4X2-4Y≥0}={X2≥Y},故如图所示得到: P{a有实根}=P{X2≥Y}=∫∫x2>yf(x,y)dxdy=∫01dx∫0x212e-y2dy=-∫01e-x22dx=1-[∫-∞1e-x22dx-∫-∞0e-x22dx] =1-2π[12π∫-∞1e-x22dx-12π∫-∞0e-x 22dx]=1-2π[Φ(1)-Φ(0),又Φ(1)=0.8413,Φ(0)=0.5,于是Φ(1)-Φ(0)=0.3413,所以 P{a有实根}=1-2π[Φ(1)-Φ(0)]≈1-2.51×0.3413=0.1433.3.3 二维随机变量函数的分布习题1设随机变量X和Y相互独立,且都等可能地取1,2,3为值,求随机变量U=max{X,Y}和V=min{X,Y}的联合分布.解答:由于U≥V, 可见P{U=i,V=j}=0(i<j).此外,有 P{U=V=i}=P{X=Y=i}=1/9(i=1,2,3),P{U=i,V=j}=P{X=i,Y=j}+P{X=j,Y=i}=2/9(i>j),于是,随机变量U和V的联合概率分布为\under2line令x+y=t{∫x+∞12te-tdt=12(x+1)e-x,x>00,x≤0,由对称性知fY(y)={12(y+1)e-y,y>00,y≤0, 显然f(x,y)≠fX(x)fY(y),x>0,y>0,所以X与Y不独立.(2)用卷积公式求fZ(z)=∫-∞+∞f(x,z-x)dx.当{x>0z-x>0 即 {x>0x<z时,f(x,z-x)≠0,所以当z≤0时,fZ(z)=0;当z>0时,fZ(z)=∫0z12xe-xdx=12z2e-z.于是,Z=X+Y的概率密度为 fZ(z)={12z2e-z,z>00,z≤0.习题6设随机变量X,Y相互独立,若X服从(0,1)上的均匀分布,Y服从参数1的指数分布,求随机变量Z=X+Y 的概率密度.解答:据题意,X,Y的概率密度分布为 fX(x)={1,0<x<10,其它, fY(y)={e-y,y≥00,y<0,由卷积公式得Z=X+Y的概率密度为fZ(z)=∫-∞+∞fX(x)fY(z-x)dx=∫-∞+∞fX(z-y)fY(y)dy =∫0+∞fX(z-y)e-ydy.由0<z-y<1得z-1<y<z,可见:当z≤0时,有fX(z-y)=0, 故fZ(z)=∫0+∞0⋅e-ydy=0;当z>0时,fZ(z)=∫0+∞fX(z-y)e-ydy=∫max(0,z-1)ze-ydy=e-max(0,z-1)-e-z,即 fZ(z)={0,z≤01-e-z,0<z≤1e1-z-e-z,z>1.习题7设随机变量(X,Y)的概率密度为f(x,y)={be-(x+y),0<x<1,0<y<+∞,0,其它.(1)试确定常数b;(2)求边缘概率密度fX(x),fY(y);(3)求函数U=max{X,Y}的分布函数.解答:(1)由∫-∞+∞∫-∞+∞f(x,y)dxdy=1,确定常数b. ∫01dx∫0+∞be-xe-ydy=b(1-e-1)=1,所以b=11-e-1,从而 f(x,y)={11-e-1e-(x+y),0<x<1,0<y<+∞,0,其它.(2)由边缘概率密度的定义得fX(x)={∫0+∞11-e-1e-(x+y)dy=e-x1-e-x,0<x<1,0,其它,fY(x)={∫0111-e-1e-(x+y)dx=e-y,0<y<+∞,0,其它(3)因为f(x,y)=fX(x)fY(y),所以X与Y独立,故 FU(u)=P{max{X,Y}≤u}=P{X≤u,Y≤u}=FX(u)FY(u),其中FX(x)=∫0xe-t1-e-1dt=1-e-x1-e-1,0<x<1,所以 FX(x)={0,x≤0,1-e-x1-e-1,0<x<1,1,x≥1.同理FY(y)={∫0ye-tdt=1-e-y,0<y<+∞,0,y≤0,因此 FU(u)={0,u<0,(1-e-u)21-e-1,0≤u<1,1-e-u,u≥1.习题8设系统L是由两个相互独立的子系统L1和L2以串联方式联接而成,L1和L2的寿命分别为X与Y, 其概率密度分别为ϕ1(x)={αe-αx,x>00,x≤0, ϕ2(y)={βe-βy,y>00,y≤0,其中α>0,β>0,α≠β,试求系统L的寿命Z的概率密度.解答:设Z=min{X,Y}, 则 F(z)=P{Z≥z}=P{min(X,Y)≤z}=1-P{min(X,Y)>z}=1-P{X≥z,Y≥z} =1-[1P{X<z}][1-P{Y<z}]=1-[1-F1{z}][1-F2{z}]由于F1(z)={∫0zαe-αxdx=1-e-αz,z≥00,z<0, F2(z)={1-e-βz,z≥00,z<0,故 F(z)={1-e-(α+β)z,z≥00,z<0,从而ϕ(z)={(α+β)e-(α+β)z,z>00,z≤0.习题9设随机变量X,Y相互独立,且服从同一分布,试明: P{a<min{X,Y}≤b}=[P{X>a}]2-[P{X>b}]2.解答:设min{X,Y}=Z,则 P{a<min{X,Y}≤b}=FZ(b)-FZ(a),。

概率论答案_沈恒范版[1]

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2 概率的古典定义·概率加法定理一、电话号码由七个数字组成,每个数字可以是0,1,2,…,9中的任一个数(但第一个数字不能为0),求电话号码是由完全不同的数字组成的概率.解:基本事件总数为611011011011011011019109⨯=C C C C C C C有利事件总数为456789214151617181919⨯⨯⨯⨯⨯=C C C C C C C设A 表示“电话号码是由完全不同的数字组成”,则0605.0109456789)(62≈⨯⨯⨯⨯⨯⨯=A P 二、把十本书任意地放在书架上,求其中指定的三本书放在一起的概率.解:基本事件总数为!101010=A指定的三本书按某确定顺序排在书架上的所有可能为!777=A 种;这三本书按确定的顺序放在书架上的所以可能的位置共818=C 种;这三本书的排列顺序数为!333=A ;故有利事件总数为!3!8!38!7⨯=⨯⨯(亦可理解为)3388P P 设A 表示“指定的三本书放在一起”,则067.0151!10!3!8)(≈=⨯=A P三、为了减少比赛场次,把二十个队任意分成两组(每组十队)进行比赛,求最强的两个队被分在不同组内的概率.解:20个队任意分成两组(每组10队)的所以排法,构成基本事件总数1020C ;两个最强的队不被分在一组的所有排法,构成有利事件总数91812C C设A 表示“最强的两队被分在不同组”,则526.01910)(102091812≈==C C C A P四、某工厂生产的产品共有100个,其中有5个次品.从这批产品中任取一半来检查,求发现次品不多于1个的概率.解:设i A 表示“出现的次品为i 件”)5,4,3,2,1,0(=i ,A 表示“取出的产品中次品不多于 1个”,则 .10A A A ⋃=因为V A A =10,所以).()()(10A P A P A P +=而0281.0979942347)(5010050950≈⨯⨯⨯==C C A P 1529.09799447255)(501004995151≈⨯⨯⨯⨯==C C C A P 故 181.01529.00281.0)(=+≈A P五、一批产品共有200件, 其中有6件废品.求 (1) 任取3件产品恰有1件是废品的概率; (2) 任取3件产品没有废品的概率; (3) 任取3件产品中废品不少于2件的概率. 解:设A 表示“取出的3件产品中恰有1件废品”;B 表示“取出的3件产品中没有废品”;C 表示“取出的3件产品中废品不少于2件”,则(1) 0855.019819920019319418)(3200219416≈⨯⨯⨯⨯==C C C A P(2) 912.0198199200192193194)(32003194≈⨯⨯⨯⨯==C C B P(3) 00223.019819920012019490)(3200019436119426≈⨯⨯⨯⨯=+=C C C C C C P六、设41)( ,0 ,31)()()(======BC P P(AC)P(AB)C P B P A P .求A , B , C 至少有一事件发生的 概率.解:因为0==P(AC)P(AB),所以V AC V AB ==,,从而V C AB =)(可推出0)(=ABC P设D 表示“A , B , C 至少有一事件发生”,则C B A D ⋃⋃=,于是有)()()()()()()()()(ABC P CA P BC P AB P C P B P A P C B A P D P +---++=⋃⋃=75.04341313131==-++=3 条件概率与概率乘法定理·全概率公式与贝叶斯公式一、设,6.0)|(,4.0)(,5.0)(===B A P B P A P 求)|(,)(B A A P AB P . 解:因为B A AB B B A A +=+=)(,所以)()()(B A P AB P A P +=,即14.06.0)4.01(5.0)()()()()()(=⨯--=-=-=B A P B P A P B A P A P AB P68.074.05.036.0)4.01(5.05.0)()()()()()]([)|(≈=--+=-+==B A P B P A P A P B A P B A A P B A A P二、某人忘记了电话号码的最后一个数字,因而他随意地拨号,求他拨号不超过两次而接通所需电话的概率.若已知最后一个数字是奇数,那么此概率是多少? 解:设A 表示“第一次拨通”,B 表示“第二次拨通”,C 表示“拨号不超过两次而拨通”(1)2.0101101)()()(19111101911011=+=⋅+=+=C C C C C C A B P A P C P(2)4.05151)()()(2511141511=+=+=+=A A A A A A B P A P C P三、两台车床加工同样的零件,第一台出现废品的概率是0.03,第二台出现废品的概率是0.02.加工出来的零件放在一起,并且已知第一台加工的零件比第二台加工的零件多 一倍.(1)求任意取出的零件是合格品的概率;(2)如果任意取出的零件是废品,求它是第二台车床加工的概率. 解:设i A 表示“第i 台机床加工的零件”)2,1(=i ;B 表示“出现废品”;C 表示“出现合格品”(1))()()()()()()()(22112121A C P A P A C P A P C A P C A P C A C A P C P +=+=+= 973.0)02.01(31)03.01(32≈-⨯+-⨯=(2)25.002.03103.03202.031)()()()()()()()()(22112222=⨯+⨯⨯=+==A B P A P A B P A P A B P A P B P B A P B A P四、猎人在距离100米处射击一动物,击中的概率为0.6;如果第一次未击中,则进行第二次射击,但由于动物逃跑而使距离变为150米;如果第二次又未击中,则进行第三次射击,这时距离变为200米.假定击中的概率与距离成反比,求猎人三次之内击中动物的概率. 解:设i A 表示“第i 次击中”)3,2,1(=i ,则由题设,有1006.0)(1kA P ==,得60=k ,从 而有4.015060150)(2===k A P ,.3.020060200)(3===k A P 设A 表示“三次之内击中”,则321211A A A A A A A ++=,故有 )()()()()()()(321211A P A P A P A P A P A P A P ++=832.03.0)4.01()6.01(4.0)6.01(6.0=⨯-⨯-+⨯-+=(另解)设B 表示“猎人三次均未击中”,则168.0)3.01)(4.01)(6.01()(=---=B P故所求为 832.0)(1)(=-=B P B P五、盒中放有12个乒乓球,其中有9个是新的.第一次比赛时从其中任取3个来用,比赛后仍放回盒中.第二次比赛时再从盒中任取3个,求第二次取出的都是新球的概率. 解:设i A 表示“第一次取得i 个新球”)3,2,1,0(=i ,则2201)(312330==C C A P 22027)(31219231==C C C A P 220108)(31229132==C C C A P 22084)(31239033==C C C A P 设B 表示“第二次取出的都是新球”,则312363123731238312393022084220108220272201)()()(C C C C C C C C A B P A P B P i i i ⋅+⋅+⋅+⋅==∑=146.0532400776161112208444722010855142202755212201≈=⋅+⋅+⋅+⋅=4 随机事件的独立性·独立试验序列 一、一个工人看管三台车床,在一小时内车床不需要工人照管的概率:第一台等于0.9,第二台等于0.8,第三台等于0.7.求在一小时内三台车床中最多有一台需要工人照管的概率. 解:设i A 表示“第i 台机床不需要照管”)3,2,1(=i ,则9.0)(1=A P 8.0)(2=A P 7.0)(3=A P再设B 表示“在一小时内三台车床中最多有一台需要工人照管”,则321321321321A A A A A A A A A A A A B +++=于是有)()()()()()()()()()()()()(321321321321A P A P A P A P A P A P A P A P A P A P A P A P B P +++= )7.01(8.09.07.0)8.01(9.07.08.0)9.01(7.08.09.0-⨯⨯+⨯-⨯+⨯⨯-+⨯⨯=902.0=.(另解)设i B 表示“有i 台机床需要照管”)1,0(=i ,B 表示“在一小时内三台车床中最多有一台需要工人照管”,则10B B B +=且0B 、1B 互斥,另外有 504.07.08.09.0)(0=⨯⨯=B P398.0)7.01(8.09.07.0)8.01(9.07.08.0)9.01()(1=-⨯⨯+⨯-⨯+⨯⨯-=B P 故902.0398.0504.0)()()()(1010=+=+=+=B P B P B B P B P .二、电路由电池a 与两个并联的电池b 及c 串联而成.设电池c b a ,,损坏的概率分别是0.3、0.2、0.2,求电路发生间断的概率. 解:设1A 表示“a 损坏”;2A 表示“b 损坏”;3A 表示“c 损坏”;则3.0)(1=A P 2.0)()(32==A P A P 又设B 表示“电路发生间断”,则321A A A B +=于是有)()()()()(321321321A A A P A A P A P A A A P B P -+=+=)()()()()()(321321A P A P A P A P A P A P -+= 328.02.02.03.02.02.03.0=⨯⨯-⨯+=.三、三个人独立地去破译一个密码,他们能译出的概率分别为51、31、41,求能将此密码 译出的概率.解:设A 表示“甲能译出”;B 表示“乙能译出”;C 表示“丙能译出”,则51)(=A P 31)(=B P 41)(=C P 设D 表示“此密码能被译出”,则C B A D ⋃⋃=,从而有)()()()()()()()()(ABC P CA P BC P AB P C P B P A P C B A P D P +---++=⋃⋃=)()()()()()()()()()()()(C P B P A P A P C P C P B P B P A P C P B P A P +---++= 6.0413151415141513151413151=⨯⨯+⨯-⨯-⨯-++=. (另解)52)411)(311)(511()()()()()(=---===C P B P A P C B A P D P ,从而有6.053521)(1)(==-=-=D P D P四、甲、乙、丙三人同时对飞机进行射击,三人的命中概率分别为7.0,5.0,4.0.飞机被一 人击中而被击落的概率为2.0,被两人击中而被击落的概率为6.0,若三人都击中,则 飞机必被击落.求飞机被击落的概率. 解:设1A 表示“甲命中”;2A 表示“乙命中”;3A 表示“丙命中”;则4.0)(1=A P5.0)(2=A P 7.0)(3=A P设i B 表示“i 人击中飞机” )3,2,1,0(=i ,则09.0)7.01)(5.01)(4.01()())(()()(3213210=---===A P A P A P A A A P B P)()(3213213211A A A A A A A A A P B P ++=)()()(321321321A A A P A A A P A A A P ++=)()()()()()()()()(321321321A P A P A P A P A P A P A P A P A P ++=36.07.0)5.01)(4.01()7.01(5.0)4.01()7.01)(5.01(4.0=⨯--+-⨯⨯-+--⨯=)()(3213213212A A A A A A A A A P B P ++=)()()(321321321A A A P A A A P A A A P ++=)()()()()()()()()(321321321A P A P A P A P A P A P A P A P A P ++=41.07.0)5.01)(4.01()7.01(5.0)4.01()7.01)(5.01(4.0=⨯--+-⨯⨯-+--⨯=14.07.05.04.0)()()()()(3213213=⨯⨯===A P A P A P A A A P B P 设A 表示“飞机被击落”,则由题设有0)(0=B A P 2.0)(1=B A P 6.0)(2=B A P 1)(3=B A P故有458.0114.06.041.02.036.0009.0)()()(3=⨯+⨯+⨯+⨯==∑=i i i B A P B P A P .五、某机构有一个9人组成的顾问小组,若每个顾问贡献正确意见的概率都是0.7,现在该机构内就某事可行与否个别征求每个顾问的意见,并按多数人意见作出决策,求作 出正确决策的概率.解:设i A 表示“第i 人贡献正确意见”,则7.0)(=i A P )9,,2,1( =i .又设m 为作出正确意见的人数,A 表示“作出正确决策”,则)9()8()7()6()5()5()(99999P P P P P m P A P ++++=≥=+⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅=277936694559)3.0()7.0()3.0()7.0()3.0()7.0(C C C9991889)7.0()3.0()7.0(⋅+⋅⋅+C C+⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅=273645)3.0()7.0(36)3.0()7.0(84)3.0()7.0(126918)7.0()3.0()7.0(9+⋅⋅+0403.01556.02668.02668.01715.0++++= 901.0=.六、每次试验中事件A 发生的概率为p ,为了使事件A 在独立试验序列中至少发生一次的概率不小于p ,问至少需要进行多少次试验? 解:设做n 次试验,则n p A P A P )1(1}{1}{--=-=一次都不发生至少发生一次 要p p n ≥--)1(1,即要p p n-≤-1)1(,从而有.1)1(log )1(=-≥-p n p答:至少需要进行一次试验.5 离散随机变量的概率分布·超几何分布·二项分布·泊松分布一、一批零件中有9个合格品与3个废品.安装机器时从这批零件中任取1个.如果每次取出的废品不再放回去,求在取得合格品以前已取出的废品数的概率分布. 解:设X 表示“在取得合格品以前已取出的废品数”,则X 的概率分布为即亦即二、自动生产线在调整以后出现废品的概率为p .生产过程中出现废品时立即进行调整.求在两次调整之间生产的合格品数的概率分布.解:设X 表示“在两次调整之间生产的合格品数”,且设p q -=1,则ξ的概率分布为三、已知一批产品共20个,其中有4个次品.(1)不放回抽样.抽取6个产品,求样品中次品数的概率分布; (2)放回抽样.抽取6个产品,求样品中次品数的概率分布. 解:(1)设X 表示“取出的样本中的次品数”,则X 服从超几何分布,即X 的概率函数为)4,3,2,0()(6206164===-x C C C x X P xx从而X 的概率分布为即(2)设X 表示“取出的样本中的次品数”,则X 服从超几何分布,即X 的概率函数为)6,5,4,3,2,0()2.01()2.0()(66=-==-x C x X P xx x从而X即四、电话总机为300个电话用户服务.在一小时内每一电话用户使用电话的概率等于0.01,求在一小时内有4个用户使用电话的概率(先用二项分布计算,再用泊松分布近似计算,并求相对误差). 解:(1)用二项分布计算)01.0(=p168877.0)01.01()01.0()1()4(2964430029644300≈-=-==C p p C ξP(2)用泊松分布计算)301.0300(=⨯==np λ168031355.0!43)4(34≈==-e ξP相对误差为.5168877.0168031355.0168877.0000≈-=δ五、设事件A 在每一次试验中发生的概率为0.3,当A 发生次数不少于3次时,指示灯发出信号.现进行了5次独立试验,求指示灯发出信号的概率. 解:设X 表示“事件A 发生的次数”,则3.0)(==p A P ,5=n ,).3.0,5(~B X 于是有)5()4()3()3(=+=+==≥X P X P X P X P5554452335)1()1(p C p p C p p C +-+-=16308.000243.002835.01323.0≈++≈(另解) )2()1()0(1)3(1)3(=-=-=-=<-=≥X P X P X P X P X P322541155005)1()1()1(11p p C p p C p p C ------=16308.0≈六、设随机变量X 的概率分布为2, 1, ,0 , !)(===k k ak X P kλ;其中λ>0为常数,试确定常数a .解:因为∑∞===01)(k k X P ,即∑∞==01!k kk λa ,亦即1=λae ,所以.λe a -=6 随机变量的分布函数·连续随机变量的概率密度一、函数211x+可否是连续随机变量X 的分布函数?为什么?如果X 的可能值充满区间: (1)(∞+∞- ,);(2)(0,∞-). 解:(1)设211)(xx F +=,则1)(0<<x F 因为0)(lim =-∞→x F x ,0)(lim =+∞→x F x ,所以)(x F 不能是X 的分布函数.(2)设211)(x x F +=,则1)(0<<x F 且0)(lim =-∞→x F x ,1)(lim 0=-→x F x 因为)0( 0)1(2)('22<>+-=x x xx F ,所以)(x F 在(0,∞-)上单增. 综上述,故)(x F 可作为X 的分布函数.二、函数x x f sin )(=可否是连续随机变量X 的概率密度?为什么?如果X 的可能值充满区间:(1)⎥⎦⎤⎢⎣⎡2,0π; (2)[]π,0; (3)⎥⎦⎤⎢⎣⎡23,0π. 解:(1)因为⎥⎦⎤⎢⎣⎡∈2,0πx ,所以0sin )(≥=x x f ;又因为1cos )(2020=-=⎰ππx dx x f ,所以当⎥⎦⎤⎢⎣⎡∈2,0πx时,函数x x f sin )(=可作为某随机变量X 的概率密度.(2)因为[]πx ,0∈,所以0sin )(≥=x x f ;但12cos )(00≠=-=⎰ππx dx x f ,所以当[]πx ,0∈时,函数x x f sin )(=不可能是某随机变量X 的概率密度.(3)因为⎥⎦⎤⎢⎣⎡∈23,0πx ,所以x x f sin )(=不是非负函数,从而它不可能是随机变量X 的概率密度.二、一批零件中有9个合格品与3个废品.安装机器时从这批零件中任取1个.如果每次取出的废品不再放回去,求在取得合格品以前已取出的废品数的分布函数,并作出分布函数的图形. 解:设X 表示“取出的废品数”,则X 的分布律为于是,⎪⎩>3,1x四、(柯西分布)设连续随机变量X 的分布函数为+∞<<∞-+=x x B A x F ,arctan )(.求:(1)系数A 及B ;(2)随机变量X 落在区间)1 ,1(-内的概率;(3) X 的概率密度.解:(1) 由0)2()(lim =-⋅+=-∞→πB A x F x ,12)(lim =⋅+=-∞→πB A x F x ,解得.1,21πB A ==即)( ,arctan 121)(+∞<<-∞+=x x πx F .(2) .21)]1arctan(121[]1arctan 121[)1()1()11(=-+-+=--=<<-ππF F X P(3) X 的概率密度为)1(1)()(2x x F x f +='=π.五、(拉普拉斯分布)设随机变量X 的概率密度为+∞<<∞-=-x Aex f x,)(.求:(1)系数A ;(2)随机变量X 落在区间)1,0(内的概率;(3)随机变量X 的分布函数.解:(1) 由1)(⎰+∞∞-=dx x f ,得1220⎰⎰+∞∞-+∞--===A dx e A dx Ae xx ,解得21=A ,即有).( ,21)(+∞<<-∞=-x e x f x(2) ).11(21)(2121)()10(101010ee dx e dx xf X P x x -=-===<<--⎰⎰(3) 随机变量X 的分布函数为⎪⎩⎪⎨⎧>-≤===-∞--∞-⎰⎰21102121)()(x e x e dx e dx x f x F x xx xx.7 均匀分布·指数分布·随机变量函数的概率分布一、公共汽车站每隔5分钟有一辆汽车通过.乘客到达汽车站的任一时刻是等可能的.求乘客候车时间不超过3分钟的概率.解:设随机变量X 表示“乘客的候车时间”,则X 服从]5,0[上的均匀分布,其密度函数为⎩⎨⎧∉∈=]5,0[,0]5,0[,1)(x x x f 于是有.6.053)()30(3===≤≤⎰dx x f X P二、已知某种电子元件的使用寿命X (单位:h)服从指数分布,概率密度为⎪⎩⎪⎨⎧≤>=-.0,0;0,8001)(800x x e x f x任取3个这种电子元件,求至少有1个能使用1000h 以上的概率.解:设A 表示“至少有1个电子元件能使用1000h 以上”;321A 、A 、A 分别表示“元件甲、乙、丙能使用1000h 以上”.则287.08001)1000()()()(4510008001000800321≈=-==>===-∞+-∞+-⎰e e dx e X P A P A P A P xx)()()()()()()()()(321313221321321A A A P A A P A A P A A P A P A P A P A A A P A P +---++=⋃⋃=638.0287.0287.03287.0332≈+⨯-⨯=(另解)设A 表示“至少有1个电子元件能使用1000h 以上”.则287.08001)1000(4510008001000800≈=-==>-∞+-∞+-⎰ee dx e X P xx从而有713.01)1000(1)1000(45≈-=>-=≤-eX P X P ,进一步有638.0713.01)]1000([1)(33≈-≈≤-=X P A P三、(1) 设随机变量X 服从指数分布)(λe .证明:对于任意非负实数s 及t ,有).()(t X P s X t s X P ≥=≥+≥这个性质叫做指数分布的无记忆性.(2) 设电视机的使用年数X 服从指数分布)10(.e .某人买了一台旧电视机,求还能使用5年以上 的概率. 解:(1)因为)(~λe X ,所以R x ∈∀,有x e x F λ--=1)(,其中)(x F 为X 的分布函数. 设t s X A +≥=,t X B ≥=.因为s 及t 都是非负实数,所以B A ⊂,从而A AB =.根据条件概率公式,我们有)(1)(1)()()()()()()()(s X P t s X P s X P t s X P B P A P B P AB P B A P s X t s X P <-+<-=≥+≥====≥+≥tst s e e e λλλ--+-=----=]1[1]1[1)(. 另一方面,我们有t t e e t F t X P t X P t X P λλ--=--=-=≤-=<-=≥)1(1)(1)(1)(1)(.综上所述,故有)()(t X P s X t s X P ≥=≥+≥.(2)由题设,知X 的概率密度为⎩⎨⎧≤>=-.,;,0001.0)(1.0x x e x f x 设某人购买的这台旧电视机已经使用了s 年,则根据上述证明的(1)的结论,该电视机还能使用5年以上的概率为6065.01.0)()5()5(5.051.051.05≈=-===≥=≥+≥-∞+-∞+-∞+⎰⎰e e dx e dx xf X P s X s X P xx .答:该电视机还能使用5年以上的概率约为6065.0.四、设随机变量X 服从二项分布)4.0 ,3(B ,求下列随机变量函数的概率分布: (1)X Y 211-=;(2)2)3(2X X Y -=. 解:X 的分布律为(1)X Y 211-=的分布律为(2)2)3(2X X Y -=的分布律为即五、设随机变量X 的概率密度为⎪⎩⎪⎨⎧≤>+=.0,0;0,)1(2)(2x x x x f π求随机变量函数X Y ln =的概率密度.解:因为)()()(ln )()(y X y Y e F e X P y X P y Y P y F =<=<=<=所以随机变量函数X Y ln =的概率密度为)( )1(2)()()()(2''+∞<<-∞+====y e e e e f e e F y F y f yyyyyyXYY π,即 )( )1(2)(2+∞<<-∞+=y e e y f yyY π. 8 二维随机变量的联合分布与边缘分布一、把一颗均匀的骰子随机地掷两次.设随机变量X 表示第一次出现的点数,随机变量Y 表示两次出现点数的最大值,求二维随机变量),(Y X 的联合概率分布及Y 的边缘概率分布. 解:二维随机变量),(Y X 的联合概率分布为Y 的边缘概率分布为二、设二维随机变量(X ,Y )的联合分布函数)3arctan )(2arctan(),(y C x B A y x F ++=. 求:(1)系数A 、B 及C ;(2)(X ,Y )的联合概率密度:(3)边缘分布函数及边缘概率密度.解:(1)由0)0,(,0),0(,1),(=-∞=∞-=∞+-∞F F F ,得⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=-=--=++0)2(0)2)(0(1)2)(2(πB AC πC B A πC πB A 解得2πC B ==,.12πA =(2)因为)3arctan 2)(2arctan 2(1),(2yx y x F ++=πππ,所以(X ,Y )的联合概率密度为.)9)(4(6),(),(222"y x y x F y x f xy ++==π (3)X 及Y 的边缘分布函数分别为xx x X x dx x dy y x f dx x F ∞-∞-∞-+∞∞-=+==⎰⎰⎰2arctan 1)4(2),()(2ππ 2arctan 121xπ+=yx y Y y dy y dx y x f dy x F ∞-∞-∞-+∞∞-=+==⎰⎰⎰3arctan 1)9(3),()(2ππ 3arctan 121yπ+=X 及Y 的边缘概率密度分别为⎰⎰⎰+∞+∞∞-+∞∞-++⋅=++==0222222)9(1)4(112)9)(4(6),()(dy y x dy y x dy y x f x f X ππ)4(2)3arctan 31()4(1122022x y x +=+⋅=∞+ππ ⎰⎰⎰+∞+∞∞-+∞∞-++=++==022222241)9(12)9)(4(6),()(dx xy dx y x dx y x f y f Y ππ)9(3)2arctan21()9(12222y xy +=+=∞+ππ三、设),(Y X 的联合概率密度为⎩⎨⎧>>=+-.,00;0,,Ae ),(3y)(2x 其它y x y x f 求:(1)系数A ;(2)),(Y X 的联合分布函数;(3)X 及Y 的边缘概率密度;(4)),(Y X落在区域R :632 ,0 ,0<+>>y x y x 内的概率. 解:(1)由1),(=⎰⎰+∞∞-+∞∞-dy dx y x f ,有16132==⎰⎰∞+∞+--A dy e dx eA y x,解得.6=A (2)),(Y X 的联合分布函数为⎪⎩⎪⎨⎧>>==⎰⎰⎰⎰--∞-∞-其它0,06),(),(0032y x dy e dx e dy y x f dx y x F x yy x xy⎩⎨⎧>>--=--其它0,0)1)(1(32y x e e y x (3)X 及Y 的边缘概率密度分别为⎩⎨⎧≤>=⎪⎩⎪⎨⎧≤>==-+∞--∞+∞-⎰⎰00020006),()(2032x x ex x dy e e dy y x f x f x y x X⎩⎨⎧≤>=⎪⎩⎪⎨⎧≤>==-+∞--∞+∞-⎰⎰00030006),()(3032y y ex x dx e e dx y x f y f y y x Y(4)⎰⎰⎰⎰---==∈x y xR dy e dx edxdy y x f R Y X P 32203326),(}),{(6306271)(2---⎰-=-=e dx e e x四、设二维随机变量),(Y X 在抛物线2x y =与直线2+=x y 所围成的区域R 上服从均匀分布.求:(1) ),(Y X 的联合概率密度;(2) 概率)2(≥+Y X P . 解:(1) 设),(Y X 的联合概率密度为⎩⎨⎧∉∈=.),(, 0;),(,),(R y x R y x C y x f 则由129)322()2(21322122212==-+=-+==--+-⎰⎰⎰⎰⎰C x x x C dx x x C dy dx C Cdxdy x x R解得92=C .故有⎪⎩⎪⎨⎧∉∈=.),(, 0;),(,92),(R y x R y x y x f(2) ⎰⎰⎰⎰⎰⎰++-≥++==≥+x x x x y x dy dx dy dx dxdy y x f Y X P 2212210229292),()2( ⎰⎰-++=21210)2(92292dx x x xdx9 随机变量的独立性·二维随机变量函数的分布一、设X 与Y 是两个相互独立的随机变量,X 在]1,0[上服从均匀分布,Y 的概率密度为⎪⎩⎪⎨⎧≤>=-.0,0;0,21)(2y y e y f yY求 (1) ),(Y X 的联合概率密度; (2) 概率)(X Y P ≥.解: (1)X 的概率密度为⎩⎨⎧∉∈=)1,0(,0)1,0(,1)(x x x f X ,),(Y X 的联合概率密度为(注意Y X ,相互独立)⎪⎩⎪⎨⎧><<==-其它,00,10,21)()(),(2y x e y f x f y x f yY X(2)dx edx edy e dx dxdy y x f X Y P x xyxyxy ⎰⎰⎰⎰⎰⎰-∞+-∞+-≥=-===≥1021022102)(21),()(7869.0)1(2221122≈-=-=--e ex二、设随机变量X 与Y 独立,并且都服从二项分布:.,,2 ,1 ,0 ,)(; ,,2 ,1 ,0 ,)(212211n j qp C j p n i q p C i p jn jjn Y i n i in X ====--证明它们的和Y X Z +=也服从二项分布. 证明: 设j i k +=, 则ik n i k i k n ki i n i i n ki Y X Z q p C q p C i k P i P k Z P k P +---=-=∑∑=-===22110)()()()( ∑=-+=ki kn n k i n in q p C C2121)( 由knm ki i k n k m C C C +=-=∑, 有kn n k i in i n C C C21210+==∑. 于是有 ),,2,1,0( )(212121n n k q p C k P kn n k i n n Z +==-++ 由此知Y X Z +=也服从二项分布.三、设随机变量X 与Y 独立,并且X 在区间[0,1]内服从均匀分布,Y 在区间[0,2]内服从辛普森分布:⎪⎩⎪⎨⎧><≤<-≤≤=.20 0,; 2 1 ,2;10 ,)(y y y y y y y f Y 或求随机变量Y X Z +=的概率密度.解: X 的概率密度为 ⎩⎨⎧∉∈=]1,0[,0]1,0[,1)(x x y f ξ . 于是),(Y X 的联合概率密度为⎪⎩⎪⎨⎧≤<≤≤-≤≤≤≤=. 0, 2 1,10 ,210,10,),(其它当当y x y y x y y x fY X Z +=的联合分布函数为}),{(}{}{)(D y x P z Y X P z Z P z F Z ∈=≤+=≤=,其中D 是z y x ≤+与),(y x f 的定义域的公共部分.故有 ⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≤<+-≤<-+-≤≤><=3229321212331023,00)(222z z z z z z z z z z z F Z 从而随机变量Y X Z +=的概率密度为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≤<-≤<+-≤≤><=3232132103,00)(z z z z z z z z z f Z三、电子仪器由六个相互独立的部件ij L (3,2,1;2,1==j i )组成,联接方式如右图所示.设各个部件的使用寿命ij X 服从相同的指数分布)(λe ,求仪器使用寿命的概率密度.解: 由题设,知ij X 的分布函数为⎩⎨⎧≤>-=-0,00,1x x e F x X ij λ先求各个并联组的使用寿命)3,2,1( =i Y i 的分布函数.因为当并联的两个部件都损坏时,第i 个并联组才停止工作,所以有)3,2,1(),max(21==i Y i i i ξξ从而有)3,2,1( =i Y i 的分布函数为⎩⎨⎧≤>-==-0,00,)1()(221y y e F F y F y X X Y ii i λ 设Z "仪器使用寿命".因为当三个并联组中任一个损坏时,仪器停止工作.所以有),,min(321Y Y Y Z =.从而有Z 的分布函数为⎩⎨⎧≤>---=⎩⎨⎧≤>----=-0,00,])1(1[10,00)],(1)][(1)][(1[1)(32321z z e z z z F z F z F z F z Y Y Y Z λ 故Z 的概率密度为⎩⎨⎧≤>--=---0,00,)2)(1(6)(23z z e e e z f z z z Z λλλλ481.02713)322(92922132102≈=-++=x x x x . 10 随机变量的数学期望与方差一、一批零件中有9个合格品与3个废品.安装机器时从这批零件中任取一个.如果取出的废品不再放回去,求在取得合格品以前已取出的废品数的数学期望、方差与标准差. 解:设X 表示“在取得合格品以前已取出的废品数”,则X 的概率分布为即1103322013220924491430=⨯+⨯+⨯+⨯=EX 即3.0004.03041.02205.0175.00≈⨯+⨯+⨯+⨯=EX2X 的分布为即于是有229220192209444914302=⨯+⨯+⨯+⨯=EX 即4091.0004.09041.04205.0175.002≈⨯+⨯+⨯+⨯=EX从而有3191.013310042471)11033(229)(222≈=-=-=EX EX DX 565.03191.0≈==DX Xσ二、对某一目标进行射击,直至击中为止.如果每次射击命中率为p ,求射击次数的数学期望及方差. 解:设X 表示“第i 次击中”),2,1( =i ,则X 的分布为p q p q q p q p iqp ipqEX i i i i i i 1)1()1()(211111=-='-='===∑∑∑∞=∞=-∞=- 2Xp pp p q q p q p q q p pqi EX i i i ii i 122)1()1()(])([223111122-=-=-+='=''==∑∑∑∞=∞=∞=- 进一步有p pp p p EX EX DX 11)1(12)(22222-=--=-=三、设离散型随机变量X 的概率函数为,,2,1,21]2)1([ ==-=k k X P k k k问X 的数学期望是否存在?若存在,请计算)(X E ;若不存在,请解释为什么.解:因为∑∑∑∑∞=∞=∞=∞=-=⋅-=-=-==1111)1(212)1(]2)1([2)1()(k k k k k k k k k k ki i i k k k X P k x X P x 不绝对收敛,所以ξ没有数学期望.四、设随机变量X 的概率密度为⎪⎩⎪⎨⎧≥<-=.1, 0;1,11)(2x x xx f π 求数学期望)(X E 及方差)(X D .解:011)()(112=-⋅==⎰⎰-+∞∞-dx xx dx x xf X E πdx xx dx xx dx x f x X D ⎰⎰⎰-=-⋅==-∞+∞-122112221211)()(πππ21]arcsin 2112[2102=+--=x x x π五、(拉普拉斯分布)设随机变量X 的概率密度为 )( ,21)(+∞<<-∞=-x e x f x.求数学期望)(X E 及方差)(X D . 解:021)(===⎰⎰+∞∞--+∞∞-dx xe dx x xf EX x2!2)3(21)(0222==Γ====⎰⎰⎰+∞-+∞∞--+∞∞-dx e x dx e x dx x f x DX x x(分部积分亦可)11 随机变量函数的数学期望·关于数学期望与方差的定理一、设随机变量X 服从二项分布)4.0,3(B ,求2)3(X X Y -=的数学期望及方差. 解:X 的概率分布为Y 的概率分布为2Y 的分布为72.072.0128.00=⨯+⨯=EY 72.072.0128.002=⨯+⨯=EY2016.0)72.0(72.0)(222=-=-=EY EY DY二、过半径为R 的圆周上一点任意作这圆的弦,求所有这些弦的平均长度.解:在圆周上任取一点O ,并通过该点作圆得直径OA .建立平面直角坐标系,以O 为原点,且让OA 在x 轴的正半轴上.通过O 任作圆的一条弦OB ,使OB 与x 轴的夹角为θ,则θ服从]2,2[ππ-上的均匀分布,其概率密度为⎪⎩⎪⎨⎧-∉-∈=]2,2[,0]2,2[,1)(ππθππθπθf . 弦OB 的长为 ]2,2[cos 2)(ππθθθ-∈=R L ,故所有弦的平均长度为⎰⎰-∞+∞-⋅==22cos 21)()()]([ππθθπθθθθd R d L f L EπθπθθπππRRd R4sin 4cos 42020===⎰.三、一工厂生产的某种设备的寿命X (以年计)服从指数分布,概率密度为⎪⎩⎪⎨⎧≤>=-. 0, 0 ;0 ,41)(4x x e x f x工厂规定,出售的设备若在售出一年之内损坏可予以调换.若工厂售出一台设备赢利100元, 调换一台设备厂方需花费300元.试求厂方出售一台设备的平均净赢利. 解:由题设,有⎰⎰---∞--=-===<104110441141)()1(e e dx e dx x f X P x x进而有 41)1(1)1(-=<-=≥e X P X P设Y 表示“厂方出售一台设备获得的净赢利”,则Y 的概率分布为从而有64.33200300100)1(200414141≈-⨯=⨯+-⨯-=---ee e EY答:厂方出售一台设备获得的平均净赢利约为64.33元.四、设随机变量n X X X ,,21相互独立,并且服从同一分布,数学期望为μ,方差为2σ.求这些随机变量的算术平均值∑==ni i X n X 11的数学期望与方差.解:因为μ=)(i X E ,2)(σ=i X D ,且随机变量n X X X ,,21相互独立.所以有μμ=====∑∑∑∑====ni n i i ni i n i i n X E n X E n X n E X E 11111)(1)(1)1()(,nn X D n X D n X n D X D ni ni in i i n i i 2122121211)(1)(1)1()(σσ=====∑∑∑∑====.五、一民航送客车载有20位旅客自机场开出,沿途有10个车站可以下车,到达一个车站时如没有旅客下车就不停车.假设每位旅客在各车站下车是等可能的,且各旅客是否下车相互独立.求该车停车次数的数学期望.解: 设i X 表示"第i 站的停车次数" (10,,2,1 =i ). 则i X 服从"10-"分布. 其中⎩⎨⎧=站有人下车若在第站无人下车若在第i i X i ,1,0 于是i X 的概率分布为设∑==ni iXX 1, 则X 表示沿途停车次数, 故有]})10110(1[1)10110(0{10)(2020101101--⨯+-⨯===∑∑==i i i i EX X E EX748.8)9.01(1020≈-= 即停车次数的数学期望为748.8.12 二维随机变量的数字特征·切比雪夫不等式与大数定律一、设二维随机变量),(Y X 的联合概率密度为()(). 1,222++=y xAy x f求:(1)系数A ;(2)数学期望)(X E 及)(Y E ,方差)(X D 及)(Y D ,协方差),cov(Y X .解: (1) 由⎰⎰+∞∞-+∞∞-=1),(dxdy y x f . 有()()⎰⎰⎰⎰∞+∞-∞+∞-∞+==+=++1112022222A dr rrd A dxdy y xAπθπ解得, π1=A .(2) ()011),()(22⎰⎰⎰⎰∞+∞-∞+∞-∞+∞-∞+∞-=++==dx y xxdy dxdy y x xf X E π.由对称性, 知 0)(=Y E .⎰⎰+∞∞-+∞∞-==-=dxdy y x f x EX EX X E X D ),(])[()(222()⎰⎰∞+∞-∞+∞-++=dx y xx dy 222211π()()+∞=+++=+-+=+=∞+∞+∞+⎰⎰⎰22022220223]11)1ln([1)1(211rr dr r rr r dr rr d πθπ同理, 有 +∞=)(Y D .)()])([(),cov(XY E EY Y Ex X E Y X =--=⎰⎰+∞∞-+∞∞-=dxdy y x xyf ),(()011),(222⎰⎰⎰⎰∞+∞-∞+∞-∞+∞-∞+∞-=++==dx y xxydy dxdy y x xyf π.二、设二维随机变量),(Y X 的联合概率密度为⎩⎨⎧<<<=其它.,0;10,,1),(x x y y x f 求(1) ),cov(Y X ;(2) X 与Y 是否独立,是否相关,为什么? 解: (1) 因为 ⎰⎰⎰⎰⎰====-∞+∞-∞+∞-1210322),(dx x dy xdx dxdy y x xf EX x x0),(10===⎰⎰⎰⎰-+∞∞-+∞∞-xx ydy dx dxdy y x yf EY0),()(1===⎰⎰⎰⎰-+∞∞-+∞∞-xxydy xdx dxdy y x xyf XY E所以有])32[()])([(),cov(Y X E EY Y EX X E Y X -=--=⎰⎰+∞∞-+∞∞-=dxdy y x xyf ),(010==⎰⎰-xxydy xdx .(2) 当)1,0(∈x 时,有 ⎰⎰+∞∞--===x dy dy y x f x f xxX 2),()(; 当)1,0(∉x 时, 有0)(=x f X .即⎩⎨⎧∉∈=)1,0(0)1,0(2)(X x x x x f 同理有 ⎩⎨⎧∉+∈-=⎪⎩⎪⎨⎧∉∈=⎰⎰-)1,0(1)1,0(1)1,0()1,0()(11Y x y x y x dx x dx y f y y 因为 ),()()(y x f y f x f Y X ≠, 所以X 与Y 不是独立的.又因为0),cov(=Y X , 所以X 与Y 是不相关的.三、利用切比雪夫不等式估计随机变量X 与其数学期望)(X E 的差的绝对值大于三倍标准差)(X σ的概率.解:91)3()3(2=≤>-ξξξξξD D D E P .四、为了确定事件A 的概率,进行10000次重复独立试验.利用切比雪夫不等式估计:用事件A在10000次试验中发生的频率作为事件A 的概率的近似值时,误差小于0.01的概率. 解:设ξ表示“在10000次试验中事件A 的次数”,则)5.0,10000(~B ξ且有50005.010000=⨯==np E ξ 2500)5.01(5.010000=-⨯⨯==n p q D ξ 于是有npqp npq p np m P p n m P 22)01.0(1)01.0(1)01.0()01.0(-=-≥<-=<-75.025.011=-=-=pq五、样检查产品质量时,如果发现次品多于10个,则认为这批产品不能接受.应该检查多少个产品,可使次品率为10%的一批产品不被接受的概率达到0.9? 解:设ξ表示“发现的次品件数”,则)1.0,(~n B ξ,现要求.nn ξE 1.0= n ξD 09.0=要使得9.0)10(=>ξP ,即9.0)10(=≤<n ξP ,因为9.0)10(=≤<n ξP ,所以 )3.01.03.01.03.01.010()10(nn n n n ξn n P ξD ξE n ξD ξE ξξD ξE P -≤-<-=-≤-<-)3.01.010()3()33.01.03.01.010(1,01,0nn n n n n ξn n P --≈≤-<-=ΦΦ1)3.0101.0()3(1,01,0--+nn n ΦΦ (德莫威尔—Laplace 定理)因为10>n ,所以53>n ,从而有1)3(1,0≈n Φ,故9.0)3.0101.0(1,0≈-nn Φ. 查表有8997.0)28.1(1,0=Φ,故有28.13.0101.0≈-nn ,解得.146≈n 答:应该检查约146个产品,方可使次品率为10%的一批产品不被接受的概率达到0.9. 13 正态分布的概率密度、分布函数、数学期望与方差一、设随机变量X 服从正态分布)2,1(2N ,求(1))8.56.1(<≤-X P ;(2))56.4(≥X P .解:(1) )4.2213.1()8.416.2()8.56.1(<-≤-=<-≤-=<≤-X P X P X P 8950.09032.019918.0)]3.1(1[)4.2()3.1()4.2(1,01,01,01,0=+-=--=--=ΦΦΦΦ (2) )78.12178.2(1)56.4(1)56.4(<-<--=<-=≥X P X P X P )]78.2(1)78.1(1)]78.2()78.1([11,01,01,01,0ΦΦΦΦ-+-=---= .0402.09973.09625.02=--二、已知某种机械零件的直径X (mm )服从正态分布)6.0,100(2N .规定直径在2.1100±(mm )之间为合格品,求这种机械零件的不合格品率. 解:设p 表示这种机械零件的不合格品率,则)2.1100(1)2.1100(≤--=>-=X P X P p .而)26.01002()6.02.16.01006.02.1()2.1100(≤-≤-=≤-≤-=≤-X P X P X P 1)2(2)]2(1[)2()2()2(-Φ=Φ--Φ=-Φ-Φ= 9544.019772.02=-⨯= 故0456.09544.01=-=p .三、测量到某一目标的距离时发生的误差X (m)具有概率密度3200)20(22401)(--=x ex f π求在三次测量中至少有一次误差的绝对值不超过30m 的概率. 解:三次测量中每次误差绝对值都超过30米可表为}30{}30{}30{>⋃>⋃>=ξξξD 第三次第二次第一次因为)40,20(~2N ξ,所以由事件的相互独立性,有31,01,033)]25.0(1)25.1([})3030{(})30{()(ΦΦ-+-=>+-<=>=ξξP ξP D P 13025.05069.0)8944.05987.02(33≈=--= 于是有86975.013025.01)(1}30{=-=-=<D P P 米至少有一次绝对值三次测量中ξ.四、设随机变量),(~2σμN X ,求随机变量函数Xe Y =的概率密度(所得的概率分布称为对数正态分布).解:由题设,知X 的概率密度为)(21)(22)(+∞<<-∞=--x ex f x X σμσπ从而可得随机变量Y 的分布函数为)()()(y e P y Y P y F X Y ≤=≤=.当0≤y 时,有0)(=y F Y ;此时亦有0)(='y F Y . 当0>y 时,有dx ey X P y F yx Y ⎰∞---=≤=ln 2)(2221)ln ()(σμσπ.此时亦有22)(ln 21)(σμσπ--='y Y eyy F .从而可得随机变量Y 的概率密度为⎪⎩⎪⎨⎧>≤=--.0,21;0,0)(222)(ln y e yy y f y Y σμσπ五、设随机变量X 与Y 独立,),(~211σμN X ,),(~222σμN Y ,求: (1) 随机变量函数bY aX Z +=1的数学期望与方差,其中a 及b 为常数; (2) 随机变量函数XY Z =2的数学期望与方差.解:由题设,有211)(,)(σμ==X D X E ;222)(,)(σμ==Y D Y E .从而有(1)211)()()()()()(μμb a Y bE X aE bY E aX E bY aX E Z E +=+=+=+=; 222212221)()()()()()(σσb a Y D b X D a bY D aX D bY aX D Z D +=+=+=+=. (2)212)()()()(μμ===Y E X E XY E Z E ;)()()()()()()()(22222222Y E X E Y E X E XY E Y X E XY D Z D -=-== )()()]()()][()([2222Y E X E Y E Y D X E X D -++= )()()()()()(22X E Y D Y E X D Y D X D ++=212222212221μσμσσσ++=.14 二维正态分布·正态随机变量线性函数的分布·中心极限定理四、设二维随机变量),(Y X 服从二维正态分布,已知0)()(==Y E X E ,16)(=X D ,25)(=Y D ,并且12),cov(=Y X ,求),(Y X 的联合概率密度. 解:已知0==y x μμ,416==x σ,525==y σ,53),cov(),(===yx Y X Y X r σσ.从而 2516)53(1122=-=-r ,5412=-r .进一步按公式])())((2)([)1(21222222121),(yy y x y x x x y y x r x r y x ery x f σμσσμμσμσπσ-+-------=,可得),(Y X 的联合概率密度为)2550316((322522321),(y xy x e y x f +--=π.二、设随机变量X 与Y 独立,并且)1,0(~N X ,)2,1(~2N Y .求随机变量32+-=Y X Z 的概率密度.解:由题设,有0)(=X E ,1)(=X D ,1)(=Y E ,4)(=Y D .又根据关于数学期望的定理和方差的定理以及独立正态随机变量线性组合的分布,我们有2)3()()(2)32()(=+-=+-=E Y E X E Y X E Z E .8)3()()(4)32()(=++=+-=D Y D X D Y X D Z D .且)8,2())(,)((~N Z D Z E N Z =,故随机变量32+-=Y X Z 的概率密度为16)2(82)2(2241821)(--⨯--==z z Z eez f ππ )(+∞<<-∞z .三、台机床分别加工生产轴与轴衬.设随机变量X (mm)表示轴的直径,随机变量Y (mm)表示轴衬的内径,已知)3.0,50(~2N X ,)4.0,52(~2N Y ,显然X 与Y 是独立的.如果轴衬的内径与轴的直径之差在3~1(mm)之间,则轴与轴衬可以配套使用.求任取一轴与一轴衬可以配套使用的概率.解:由题设,知随机变量X 与Y 是独立的,且)3.0,50(~2N X ,)4.0,52(~2N Y .设X Y Z -=根据独立正态随机变量线性组合的分布,我们有)5.0,2()3.0)1(4.0,50)1(52(~2222N N Z =⨯-+⨯-+.根据题目假设,我们知道当31≤-=≤X Y Z 时,轴与轴衬可以配套使用.于是所求概率为1)2(2)2()2()25.022()5.0235.025.021()31(-Φ=-Φ-Φ=≤-≤-=-≤-≤-=≤≤Z P Z P Z P9544.019772.02=-⨯=.四、100台车床彼此独立地工作着,每台车床的实际工作时间占全部工作时间的80%,求: (1) 任一时刻有70至86台车床在工作的概率; (2) 任一时刻有不少于80台车床在工作的概率.解:设ξ表示“任一时刻正在工作的车床数”,则)8.0,100(~B ξ.808.0100=⨯=ξE . 16)8.01(8.0100=-⨯⨯=ξD .(1))5.2()5.1()168070()168086()8670(1,01,01,01,0-Φ-Φ=-Φ--Φ≈<<ξP927.019938.09332.0)]5.2(1[)5.1(1,01,0=-+=Φ--Φ=(2))16800()168080([1)800(1)80(1,01,0-Φ--Φ-≈<<-=≥ξξP P )20()0(2)20()0(11,01,01,01,0Φ-Φ-=-Φ+Φ-=5.015.02=--=.五、在一家保险公司里有10000人参加保险,每人每年付12元保险费.在一年内一个人死亡的概率为0.006,死亡时其家属可向保险公司领得1000元.问: (1) 保险公司亏本的可能性是多大?(2) 保险公司一年的利润不少于50000元的概率是多少? 解:设X 表示“一年内死亡的人数”,则)006.0,10000(~B X .60006.010000=⨯=EX . 84.59)006.01(006.010000=-⨯⨯=DX .(1))84.596012084.596084.59600(1)1200(1)12100001000(-≤-≤--≈≤≤-=⨯>ξP X P X P 0)7.7(22)]7.7()7.7([11,01,01,0=-=---≈ΦΦΦ.即保险公司不可能亏本.(2))84.591084.596084.5960()700()5000010001210000(≤-≤-=≤≤=≥-⨯X P X P X P9032.01)756.7()293.1()756.7()293.1(≈-Φ+Φ=-Φ-Φ≈. 即保险公司一年利润不少于50000元的概率为9032.0.15 总体与样本·统计量·几个常用分布 一、已知样本观测值为15.8 24.2 14.5 17.4 13.2 20.817.9 19.1 21.0 18.5 16.4 22.6,计算样本均值、样本方差与样本二阶中心矩.解:样本均值为+++++++=17.920.813.217.414.524.2 15.8(121x 44.18)22.616.418.521.019.1≈+++++ 样本方差为+-+-+-+-=22222)44.184.17()44.185.14()44.182.24()44.188.15[(111s +-+-+-+-+2222)44.181.19()44.189.17()44.188.20()44.182.13(])44.186.22()44.184.16()44.185.18()44.180.21(2222-+-+-+-+++++++++=4356.02916.05696.50816.14576.275236.151776.339696.6(1117756.10115312.118==.。

概率论~第一章习题参考答案与提示

概率论~第一章习题参考答案与提示

第一章 随机事件与概率习题参考答案与提示1. 设为三个事件,试用表示下列事件,并指出其中哪两个事件是互逆事件:C B A 、、C B A 、、(1)仅有一个事件发生; (2)至少有两个事件发生;(3)三个事件都发生; (4)至多有两个事件发生;(5)三个事件都不发生; (6)恰好两个事件发生。

分析:依题意,即利用事件之间的运算关系,将所给事件通过事件表示出来。

C B A 、、 解:(1)仅有一个事件发生相当于事件C B A C B A C B A 、、有一个发生,即可表示成C B A C B A C B A ∪∪;类似地其余事件可分别表为(2)或AC BC AB ∪∪ABC B A BC A C AB ∪∪∪;(3);(4)ABC ABC 或C B A ∪∪;(5)C B A ;(6)B A BC A C AB ∪∪或。

ABC AC BC AB −∪∪ 由上讨论知,(3)与(4)所表示的事件是互逆的。

2.如果表示一个沿着数轴随机运动的质点位置,试说明下列事件的包含、互不相容等关系:x {}20|≤=x x A {}3|>=x x B {}9|<=x x C{}5|−<=x x D{}9|≥=x x E 解:(1)包含关系: 、 A C D ⊂⊂B E ⊂ 。

(2)互不相容关系:C 与E (也互逆)、B 与、D E 与。

D 3.写出下列随机事件的样本空间:(1)将一枚硬币掷三次,观察出现H (正面)和T (反面)的情况;(2)连续掷三颗骰子,直到6点出现时停止, 记录掷骰子的次数;(3)连续掷三颗骰子,记录三颗骰子点数之和;(4)生产产品直到有10件正品时停止,记录生产产品的总数。

提示与答案:(1);{}TTT TTH THT HTT THH HTH HHT HHH ,,,,,,,=Ω(2); {,2,1=Ω}(3);{}18,,4,3 =Ω(4)。

{} ,11,10=Ω4.设对于事件有C B A 、、=)(A P 4/1)()(==C P B P , ,8/1)(=AC P0)()(==BC P AB P ,求至少出现一个的概率。

2016概率论与数理统计题库附答案

2016概率论与数理统计题库附答案

概率论与数理统计习题集第一章 随机事件及其概率一、填空题1、袋中有a 只白球,b 只红球,k 个人(k a b ≤+)依次在袋中取一只球,在不放回抽样下,求第2个人取到白球的概率_______.2、设B A ,是两个事件,已知1()4P A =,1()2P B =,1()8P AB =,则()P AB =_______.3、袋中装有10只球,其编号为1,2,,10 .从中任取3只球,则取出的球中最大号码为5的概率是_______.4、设A 与B 为两个事件,()0.4P A B ⋃=,则()P AB =____.5、设A 与B 为两个互不相容的事件,()0.4,()0.5P A P B ==,则()P AB =____.6、某一治疗方法对一个患者有效的概率为0.9,今对3个患者进行了治疗,对各个患者的治疗效果是相互独立的,则对3个患者的治疗中,至少有一人是有效的概率_____.7、设B A ,两事件相互独立,6.0)(=⋃B A P ,4.0)(=A P ,则=)(B P _________.8、3个人独立地破译一份密码,已知各人能译出的概率分别为111,,,543则三人能同时译出密码的概率是________.9、设事件B A ,相互独立,()0.3,()0.18P A P AB ==,则()P B =_______. 10、设C B A ,,为事件,B A ,至少有一个发生,但C 不发生的事件可以表示为_______.11、甲、乙两人分别独立破译某个密码,设甲、乙单独译出的概率是0.4,0.7,则密码能译出的概率是_______.12、设C B A ,,为事件,B A ,发生,但C 不发生的事件可以表示为_______. 二、选择题1、向指定的目标射三枪,以321,,A A A 分别表示事件“第一、二、三枪击中目标”,则“只击中第一枪”用321,,A A A 表示为_______.(A ) 1A (B) 321A A A (C) 321A A A (D) 321A A A ⋃⋃2、设事件A ,B ,()0,()0,P A P B >>且A B ⊂,则下列命题正确的是_____. (A)()()()P A B P A P B ⋃=+ (B)()()()P AB P A P B =(C)()()()P A P A B P B =(D)()()()P A B P A P B -=- 3、设A ,B 是任意两个事件,则()P A B -=_____. (A)()()P A P B - (B)()()()P A P B P AB -+ (C)()()P A P AB - (D) ()()()P A P B P AB +-4、设A 与B 互不相容,0)(,0)(>>B P A P ,则___________一定成立.(A ) )(1)(B P A P -= (B ) 0)(=B A P (C ) 1)(=B A P (D ) 0)(=AB P 5、向指定的目标射击三枪,若以321,,A A A 分别表示事件“第一、二、三枪击中目标”,则“至少击中一枪”用321,,A A A 表示为_________. (A )1A (B )321A A A ⋃⋃ (C )321A A A (D )321A A A6、设事件A 与B 互不相容,()0P B >,则_______一定成立.(A ) ()0P B A > (B )()()P A B P A = (C )()0P A B = (D )()()()P AB P A P B = 7、从5双不同型号的鞋中任取4只,则至少有2只鞋配成1双的概率为_______.(A ) 121 (B )1221 (C )821 (D )13218、设A 与B 是两个事件,已知()0.5,()0.7,()0.8P A P B P A B ==⋃=,则()P AB =_______.(A )0.1 (B )0.3 (C )0.5 (D )09、设事件A 与B 相互独立,()0>A P ,()0P B >,则_______一定不成立.(A ) ()0P B A > (B) ()()P A B P A = (C) ()0P A B = (D) ()()()P AB P A P B =10、设每次试验成功的概率是)10(<<p p ,则3次重复独立试验都失败的概率为_______.(A ) 3p (B) 3)1(p - (C))1()1(22p p p p -+- (D) 1-3p11、设事件A 与B 互不相容,0)(,0)(>>B P A P ,则_______一定成立.(A ) )(1)(B P A P -= (B) 1)(=B A P (C) 1)(=B A P (D) 1)(=AB P12、设A 与B 是两个事件,已知()0.5,()0.7,()P A P B P A B ==⋃=,则()AB P =_______.(A ) 0.1 (B) 0.3 (C)0.5 (D) 0.4三、综合计算题1、计算机中心有三台打字机A,B,C ,程序交与各台打字机打字的概率依次为0.6,0.3,0.1,打字机发生故障的概率依次为0.01,0.05,0.04.已知一程序因打字机发生故障而被破坏了,求该程序是在A,B,C 上打字的概率分别为多少? 2、一种用来检验50岁以上的人是否患有关节炎的检验法,对于确实患关节炎的患者有85%给出了正确结果;而对于已知未患关节炎的人有4%会认为他患关节炎.已知人群中有10%的人患有关节炎.问一名被检验者经检验,认为他没有患关节炎,而他却患有关节炎的概率?3、某地区居民的肝癌发病率为0.0004,现用甲胎蛋白法进行普查,医学研究表明,化验结果是存在错误的.已知患有肝癌的人其化验结果99%呈阳性(有病),而没有患有肝癌的人其化验结果99.9%呈阴性(无病),现某人的检验结果为阳性,问他真的患肝癌的概率是多大.4、设一仓库中有10箱同种规格的产品,其中由甲、乙、丙三厂生产的分别为5箱、3箱、2箱,三厂产品的次品率依次为0.1,0.2,0.3,从这10箱中任取一箱,再从这箱中任取一件,求这件产品为正品的概率.若取出的产品为正品,它是甲厂生产的概率是多少.5、一在线计算机系统,有4条输入通讯线,其性质如下表,求一随机选择的进入讯号无误差地被接受的概率.通讯线 通讯量的份额 无误差的讯息的份额 1 0.4 0.9998 2 0.3 0.9999 3 0.1 0.9997 4 0.20.99966、甲袋中有3个白球2个黑球,乙袋中有4个白球4个黑球,今从甲袋中任取2球放入乙袋,再从乙袋中任取一球,求该球是白球的概率.7、假设有同种零件两箱,第一箱内装50件,其中10件一等品;第二箱内装30件,其中18件一等品。

概率论第一章随机事件及其概率答案

概率论第一章随机事件及其概率答案

概率论与数理统计练习题系 专业 班 姓名 学号第一章 随机事件及其概率(一)一.选择题1.对掷一粒骰子的试验,在概率论中将“出现奇数点”称为 [ C ](A )不可能事件 (B )必然事件 (C )随机事件 (D )样本事件2.下面各组事件中,互为对立事件的有 [ B ](A )1A ={抽到的三个产品全是合格品} 2A ={抽到的三个产品全是废品}(B )1B ={抽到的三个产品全是合格品} 2B ={抽到的三个产品中至少有一个废品}(C )1C ={抽到的三个产品中合格品不少于2个} 2C ={抽到的三个产品中废品不多于2个}(D )1D ={抽到的三个产品中有2个合格品} 2D ={抽到的三个产品中有2个废品}3.下列事件与事件A B -不等价的是 [ C ](A )A AB - (B )()A B B ⋃- (C )A B (D )A B4.甲、乙两人进行射击,A 、B 分别表示甲、乙射中目标,则A B ⋃表示 [ C ](A )二人都没射中 (B )二人都射中(C )二人没有都射着 (D )至少一个射中5.以A 表示事件“甲种产品畅销,乙种产品滞销”,则其对应事件A 为. [ D ](A )“甲种产品滞销,乙种产品畅销”; (B )“甲、乙两种产品均畅销”;(C )“甲种产品滞销”; (D )“甲种产品滞销或乙种产品畅销6.设{|},{|02},{|13}x x A x x B x x Ω=-∞<<+∞=≤<=≤<,则AB 表示 [ A ](A ){|01}x x ≤< (B ){|01}x x <<(C ){|12}x x ≤< (D ){|0}{|1}x x x x -∞<<⋃≤<+∞7.在事件A ,B ,C 中,A 和B 至少有一个发生而C 不发生的事件可表示为 [ A ](A )C A Y C B ; (B )C AB ;(C )C AB Y C B A Y BC A ; (D )A Y B Y C .8、设随机事件,A B 满足()0P AB =,则 [ D ](A ),A B 互为对立事件 (B) ,A B 互不相容(C) AB 一定为不可能事件 (D) AB 不一定为不可能事件二、填空题1.若事件A ,B 满足AB φ=,则称A 与B 互斥或互不相容 。

近年考研数学三概率论部分题目整合及其答案

近年考研数学三概率论部分题目整合及其答案

1 2 1 = P ( A2 ) ,且 P ( A3 ) = = , 2 4 2
而 A1 A2 表示两次都出现正面, A1 A3 表示第一次正面第二次反面, A2 A3 表示第一次反面第二次正面, 有 P ( A1 A2 ) =
1 1 1 = P ( A1 ) P ( A2 ) , P ( A1 A3 ) = = P ( A1 ) P( A3 ) , P ( A2 A3 ) = = P ( A2 ) P ( A3 ) , 4 4 4
概率论-考研题参考答案
第一章 随机事件与概率
一.选择题: 1. (95)假设事件 A 和 B 满足 P ( B | A) = 1 ,则( (A) A 是必然事件. 解:因 P ( B | A) = (B) P ( B | A) = 0 . ) (C) A ⊃ B . (D) A ⊂ B .
P ( AB ) = 1 ,有 P ( AB) = P( A) , P ( A − B ) = P ( A) − P ( AB) = 0 ,若 A − B = ∅,则 A ⊂ B . P ( A)
(A) A + B 与 C .
解:相互独立即互不影响,只有答案(B)中的两个事件 AC 、 C 都与同一事件 C 有关,二者相互有影响, 选择: (B) . 4. (00)设 A, B, C 三个事件两两独立,则 A, B, C 相互独立的充分必要条件是( (A) A 与 BC 独立. (C) AB 与 AC 独立. (B) AB 与 A U C 独立. (D) A U B 与 A U C 独立. )
解:显然 A U B = B 等价于 A ⊂ B ,也就等价于 A ⊃ B ,并且有 A − B = AB = ∅, 选择: (D) . 7. (03)对于任意二事件 A 和 B , ( )

概率论与数理统计

概率论与数理统计

概率论与数理统计 习题参考答案(仅供参考) 第一章
第 2 页 (共 62 页)
4.设 P(A)=0.7,P(A-B)=0.3,试求P(AB)
解 由于 AB = A – AB, P(A)=0.7 所以 P(AB) = P(AAB) = P(A)P(AB) = 0.3,
所以 P(AB)=0.4, 故 P(AB) = 10.4 = 0.6.
(4) 取到三颗棋子颜色相同的概率.

(1) 设 A={取到的都是白子} 则
P( A) C83 14 0.255. C132 55
(2) 设 B={取到两颗白子, 一颗黑子}
P(B)
C82C41 C132
0.509 .
(3) 设 C={取三颗子中至少的一颗黑子}
P( C) 1 P (A ) 0 . 7. 4 5
P( A2
|B
) P( Ai )P B( P(B )
A| i
) 0 . 1 5 0 .39 0
0.1268
0.8624
P( A3
|B
) P( Ai )P B( P(B )
A| i
) 0 . 0 5 0 .31 0 0 . 0 0 0 1 0.8624
由于 P( A1|B) 远大于 P( A3|B), P( A2|B), 因此可以认为这批货物的损坏率为 0.2.
2. 设 A、B、C 为三个事件,用 A、B、C 的运算关系表示下列事件: (1)A 发生,B 和 C 不发生; (2)A 与 B 都发生,而 C 不发生; (3)A、B、C 都发生; (4)A、B、C 都不发生; (5)A、B、C 不都发生; (6)A、B、C 至少有一个发生; (7)A、B、C 不多于一个发生; (8)A、B、C 至少有两个发生. 解 所求的事件表示如下

概率论第一章随机事件及其概率答案

概率论第一章随机事件及其概率答案

概率论第一章随机事件及其概率答案2(总12页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--2概率论与数理统计练习题系 专业 班 姓名 学号第一章 随机事件及其概率(一)一.选择题1.对掷一粒骰子的试验,在概率论中将“出现奇数点”称为 [ C ](A )不可能事件 (B )必然事件 (C )随机事件 (D )样本事件2.下面各组事件中,互为对立事件的有 [ B ](A )1A ={抽到的三个产品全是合格品} 2A ={抽到的三个产品全是废品}(B )1B ={抽到的三个产品全是合格品} 2B ={抽到的三个产品中至少有一个废品}(C )1C ={抽到的三个产品中合格品不少于2个} 2C ={抽到的三个产品中废品不多于2个}(D )1D ={抽到的三个产品中有2个合格品} 2D ={抽到的三个产品中有2个废品}3.下列事件与事件A B -不等价的是 [ C ](A )A AB - (B )()A B B ⋃- (C )AB (D )AB4.甲、乙两人进行射击,A 、B 分别表示甲、乙射中目标,则A B ⋃表示 [ C ](A )二人都没射中 (B )二人都射中(C )二人没有都射着 (D )至少一个射中5.以A 表示事件“甲种产品畅销,乙种产品滞销”,则其对应事件A 为. [ D ](A )“甲种产品滞销,乙种产品畅销”; (B )“甲、乙两种产品均畅销”;(C )“甲种产品滞销”; (D )“甲种产品滞销或乙种产品畅销6.设{|},{|02},{|13}x x A x x B x x Ω=-∞<<+∞=≤<=≤<,则AB 表示 [ A ]3(A ){|01}x x ≤< (B ){|01}x x <<(C ){|12}x x ≤< (D ){|0}{|1}x x x x -∞<<⋃≤<+∞7.在事件A ,B ,C 中,A 和B 至少有一个发生而C 不发生的事件可表示为[ A ](A )C A C B ; (B )C AB ;(C )C AB C B A BC A ; (D )A B C .8、设随机事件,A B 满足()0P AB =,则 [ D ](A ),A B 互为对立事件 (B) ,A B 互不相容(C) AB 一定为不可能事件 (D) AB 不一定为不可能事件二、填空题1.若事件A ,B 满足AB φ=,则称A 与B 互斥或互不相容 。

概率论与数理统计高教版第四版课后习题答案

概率论与数理统计高教版第四版课后习题答案
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定义1.2 若试验结果一共由n个基本事件E1,E2,…,En组成, 并且这些事件的出现具有相同的可能性,而事件A由其中的 某m个基本事件E1/,E2/,…,En/组成,则事件A的概率可用下式 计算:
有利于A的基本事件数 m P( A) = = 试验的基本事件总数 n (1.1)
这里E1,E2,…,En构成一个等概率完备事件组。 (三)计算概率的例题 例1 袋内有5个白球,3个黑球,从中任取两个位球,计算 取出的两个球都是白球的概率。 例2 一批产品共200个,有6个废品,求:(1)这些产品的 废品率;(2)任取3个恰有一个是废品的概率;(3)任取3个
12
数值p,即(P(A))就是在一次试验中对事件A发生可能 性的大小的数量描述。 如上所说,频率的稳定性是概率的经验基础,但并不是 说概率决定于试验。一个事件发生的概率完全决定于事件本 身的结构,是先于试验而客观存在的。 概率的统计定义仅仅指出了事件的概率是客观存在的 但 并不能用这个定义计算P(A)。实际上,人们是采用一次大量 实验的频率或一系列频率的平均值作为P(A)的近似值。 这就是说,概率的统计定义还不是真正意义上的数学定 义。 (二)概率的古典定义 直接计算某一事件的概率有时是非常困难的,甚至是不 可能的。仅在某些情况下,才可以直接计算事件的概率。
5
个事件发生。记作
å
¥
Ai 或
¥
Ai
i= 1
i= 1
4. 事件的交(积) 两个事件A与B同时发生,即“A且B” ,是一个事件,称为 A与B的交(积),它是由既属于A又属于B的所有公共样本点 构成的集合,记作 AB或A∩B 5.事件的差 事件A发生而事件B不发生,是一个事件,称为事件A与事 件B的差。它是由属于A但不属于B的样本点构成的集合。记作 A-B. 6. 互不相容事件

概率论习题册答案中国地质大学

概率论习题册答案中国地质大学

(1)有 2 个电话号码相同,另 2 个电话号码不同的概率 p ;
(2)取的至少有 3 个电话号码相同的概率 q 。

(1)
p
=
C110
C
2 4
A92
= 0.432 ;
10 4
(2)
q
=
C110C43
A19
+
C1 10
104
=
0.037
5. 某工厂生产过程中每批出现次品的概率为 0.05,每 100 个产品为一批,检查产品质量时,
(C) P(C ) = P (AB );
D( ) P C( )= P A( + B ).
三、计算下列各题
1. 已知 P(A) = P(B) = P(C) = 1 , P(AB) = 0, P(AC) = P(BC) = 1 ,求事件 A, B, C 全不发
4
16
生的概率。
解 P(A BC) = P(A + B + C) =1 − P(A + B + C)
=1

[ P( A)
+
P(B)
+
P(C)

P( AB)

P(AC)

P( BC)
+
P( ABC)]
=
1

⎡ ⎢⎣
3 4

1⎤ 8 ⎥⎦
=
3 8
2 某地有甲、乙、丙三种报纸,该地成年人中有 20%读甲报,16%读乙报,14%读丙报,
其中 8%兼读甲和乙报,5%兼读甲和丙报,4%兼读乙和丙报,又有 2%兼读所有报纸,
5.如下图,令 Ai 表示“第 i 个开关闭合”, i = 1,2,3,4,5,6 ,试用 A1, A2, L, A6 表示下列

概率论与数理统计练习题与答案

概率论与数理统计练习题与答案

概率论与数理统计练习题与答案第一章随机事件及其概率(一)一.选择题1.对掷一粒骰子的试验,在概率论中将“出现奇数点”称为 [ C ](A)不可能事件(B)必然事件(C)随机事件(D)样本事件2.下面各组事件中,互为对立事件的有 [ B ] (A){抽到的三个产品全是合格品}{抽到的三个产品全是废品}(B){抽到的三个产品全是合格品}{抽到的三个产品中至少有一个废品}(C){抽到的三个产品中合格品不少于2个}{抽到的三个产品中废品不多于2个}(D){抽到的三个产品中有2个合格品}{抽到的三个产品中有2个废品}3.下列事件与事件不等价的是 [C ](A)(B)(C)(D)4.甲、乙两人进行射击,A、B分别表示甲、乙射中目标,则表示 [ C](A)二人都没射中(B)二人都射中(C)二人没有都射着(D)至少一个射中5.以表示事件“甲种产品畅销,乙种产品滞销”,则其对应事件为. [ D](A)“甲种产品滞销,乙种产品畅销”;(B)“甲、乙两种产品均畅销”;(C)“甲种产品滞销”;(D)“甲种产品滞销或乙种产品畅销6.设,则表示 [ A](A)(B)(C)(D)7.在事件,,中,和至少有一个发生而不发生的事件可表示为 [ A](A);(B);(C);(D).8、设随机事件满足,则 [ D ] (A)互为对立事件 (B)互不相容(C)一定为不可能事件 (D)不一定为不可能事件二、填空题1.若事件A,B满足,则称A与B 互不相容或互斥。

2.“A,B,C三个事件中至少发生二个”此事件可以表示为。

三、简答题:1.一盒内放有四个球,它们分别标上1,2,3,4号,试根据下列3种不同的随机实验,写出对应的样本空间:(1)从盒中任取一球后,不放回盒中,再从盒中任取一球,记录取球的结果;(2)从盒中任取一球后放回,再从盒中任取一球,记录两次取球的结果;(3)一次从盒中任取2个球,记录取球的结果。

答:(1){(1,2),(1,3),(1,4),(2,1),(2,3),(2,4),(3,1),(3,2),(3,4),(4,1),(4,2),(4,3 )}(2){(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(3,1),(3,2),(3,3),(3 ,4),(4,1),(4,2),(4,3),(4,4)}(3){(1,2),(1,3),(1,4),(2,3),(2,4),(3,4)}2.设A、B、C为三个事件,用A、B、C的运算关系表示下列事件。

概率论与数理统计教程第四版课后答案

概率论与数理统计教程第四版课后答案

如果在独立试验序列中事件 A 的概率为 p (0< p <1),则在 n
次试验中事件 A 恰好发生 m 次的概率
Pn
m
C
m n
pm
q
!
其中 p q 1 。
6
第一章 随机事件及其概率
一、几种概率
1、统计概率 2、古典概率 3、几何概率
P( A) M N
1.18. 设P (A) = 0.5, P (B)=0.7 ,则 (1)在怎样的条件下P (AB)最大? (2)在怎样的条件下P (AB)最小?
解 PA B P( A) P(B) P( AB) P( AB) P( A) P(B) PA B
当A B时,P (AB)最大 P( AB) P( A) 0.5 当A B 时,P (AB)最小
8. 3个球随机的投入4个盒子中,求下列事件的概率: (1)A是任意3个盒子中各有1个球; (2)B是任意1个盒子中有3个球; (3)C是任意1个盒子中有2个球,其它任意1个盒子中有1个球。

(1)P( A)
C
3 4
3!
43
3
0.375
8
(2)P ( B )
C
1 4
1 0.0625
43 16
(3)P(C )
P( A1 A2 ) P( A1 A2 )
(1)A是任取的3件产品中恰有2件等级相同的产品; (2)B是任取的3件产品至少有2件等级相同的产品。

(1)
P( A)
C 92 C 111
C
2 7
C113
C 42 C116
C
3 20
51 76
0.671
(2)
P(B)

(完整版)概率论大题附答案

(完整版)概率论大题附答案

第一章 随机事件及其概率1.6 假设一批100件商品中有4件不合格品.抽样验收时从中随机抽取4件,假如都为合格品,则接收这批产品,否则拒收,求这批产品被拒收的概率p . 解 以ν表示随意抽取的4件中不合格品的件数,则4964100C {1}1{0}110.84720.1528C p P P =≥=-==-≈-=νν.1.7 从0,1,2,,10…等11个数中随机取出三个,求下列事件的概率:1A ={三个数最大的是5};2A ={三个数大于、等于和小于5的各一个};3A ={三个数两个大于5,一个小于7}.解 从11个数中随机取出三个,总共有311C 165=种不同取法,即总共有311C 个基本事件,其中有利于1A 的取法有25C 10=种(三个数最大的是5,在小于5的5个数中随意取两个有25C 10=种不同取法);有利于2A 的取法有5×5=20种(在小于5的5个数中随意取一个,在大于5的5个数中随意取一个,有5×5=25种不同取法);有利于3A 的取法有5×25C 70=种(在小于5的5个数中随意取一个,在大于5的5个数中随意取两个).于是,最后得111102550()0.06()0.15()0.30165165165P A P A P A ======,,.1.8 考虑一元二次方程 02=++C Bx x , 其中B , C 分别是将一枚色子接连掷两次先后出现的点数. (1) 求方程无实根的概率α, (2) 求方程有两个不同实根的概率β.解 显然,系数B 和C 各有1,2,3,4,5,6等6个可能值;将一枚色子接连掷两次,总共有36个基本事件.考虑方程的判别式C B 42-=∆.事件{无实根}和{有两个不同实根},等价于事件{0}∆<和{0}∆>.下表给出了事件{∆由对称性知{0}∆<和{0}∆>等价,因此αβ=.易见,方程无实根的概率α和有两个不同实根的概率β为170.47αβ==≈.. ()1()1P AB P AB r =-=-, ()()1P A B P AB r +==-,()1()1[]P A B P A B p q r +=-+=-+-, ()()1[]P AB P A B p q r =+=-+-,([])()()P A A B P A AB P A p +=+==.1.18 假设箱中有一个球,只知道不是白球就是红球.现在将一个白球放进箱中,然后从箱中随机取出一个球,结果是白球.求箱中原来是白球的概率α.解 引进事件:=A {取出的是白球},1H ={箱中原来是白球},2H ={箱中原来是红球},则12,H H 构成完全事件组,并且12()()0.5P H P H ==.由条件知12(|)1(|)0.5P A H P A H ==,.由贝叶斯公式,有1111122()(|)2(|)()(|)()(|)3P H P A H P H A P H P A H P H P A H α===+.1.21 假设一厂家生产的每台仪器,以概率0.7可以直接出厂;以概率0.30需进一步进行调试, 经调试以概率0.90可以出厂,以概率0.10定为不合格品不能出厂.现在该厂在生产条件稳定的情况下,新生产了20台仪器.求最后20台仪器 (1) 都能出厂的概率α; (2) 至少两台不能出厂的概率β.解 这里认为仪器的质量状况是相互独立的.设1H ={仪器需要调试},2H ={仪器不需要调试},A ={仪器可以出厂}.由条件知1212()0.30 ()0.70 (|)0.80(|)1P H P H P A H P A H ====, ,,.(1) 10台仪器都能出厂的概率0112210100()()(|)()(|)0.300.800.700.940.940.5386P A P H P A H P H P A H ααα==+=⨯+===≈ ;.(2) 记ν——10台中不能出厂的台数,即10次伯努利试验“成功(不能出厂)”的次数.由(1)知成功的概率为p =0.06.易见,10台中至少两台不能出厂的概率109{2}1{0}{1}10.94100.940.060.1175P P P βννν=≥=-=-==--⨯⨯≈.1.23 设B A ,是任意二事件,证明:(1) 若事件A 和B 独立且B A ⊂,则()0P A =或()1P B =;(2) 若事件A 和B 独立且不相容,则A 和B 中必有一个是0概率事件.证明 (1) 由于B A ⊂,可见()()()()()()()()P AB P A P B P AB P A P A P A P B ===,,. 因此,若()0P A ≠,则()1P B =;若()0P B ≠,()0P A =.(2) 对于事件A 和B ,由于它们相互独立而且不相容,可见()()()0P A P B P AB ==,因此,概率()P A 和()P B 至少有一个等于0.补充:第二节 事件的关系和运算1. 设A ,B ,C 是三个随机事件,用事件A ,B ,C 的运算关系表示下列事件:⑴ A ,B ,C 三个都发生;⑵ A 发生而B ,C 都不发生;⑶ A ,B 都发生, C 不发生; ⑷ A ,B ,C 恰有一个发生;⑸ A ,B ,C 恰有两个发生;⑹ A ,B ,C 至少有一个发生; ⑺ A ,B ,C 都不发生.解:(1)ABC (2)ABC (3)ABC (4)ABC ABC ABC ++ (5)ABC ABC ABC ++ (6) A B C ++ (7) ABC第三节 事件的概率解:由()()()()P A B P A P B P AB +=+-知,()()()()P AB P A P B P A B =+-+0.40.30.6=+-=0.1 ()1()10.10.9P AB P AB =-=-=()()1()10.60.4P AB P A B P A B =+=-+=-= ()()()0.40.10.3P AB P A P AB =-=-=解:由()()()P A B P A P AB -=-,得()()()P A B P A P AB -=-()()()0.70.30.4P AB P A P A B =--=-=, ()1()10.40.6P AB P AB =-=-=3. 已知()09.P A =,()08.P B =,试证()07.P AB ≥. 解:由()()()()P A B P A P B P AB +=+-知,()()()()P AB P A P B P A B =+-+0.90.81≥+-0.7=解:由条件()()0P AB P BC ==,知()0P ABC =,()()()()()()()()P A B C P A P B P C P AB P BC P AC P ABC ++=++---+1111500044488=++---+= 5. 设A ,B 是两事件,且()06.P A =,()07.P B =,问⑴ 在什么条件下,()P AB 取到最大值,最大值是多少? ⑵ 在什么条件下,()P AB 取到最小值,最小值是多少?解:由()()()()P A B P A P B P AB +=+-知,()()()()P AB P A P B P A B =+-+ 又因为()()P A P A B ≤+,()()P B P A B ≤+,所以(){}max (),()P A P B P A B ≤+, 所以0.7()1P A B ≤+≤,所以0.3()0.6P AB ≤≤.第四节 条件概率及与其有关的三个基本公式1.设有对某种疾病的一种化验,患该病的人中有90%呈阳性反应,而未患该病的人中有5%呈阳性反应,设人群中有1%的人患这种疾病,若某病人做这种化验呈阳性反应,则他患有这种疾病的概率是多少? 解:设{}A =某疾病患者,{}A =非某疾病患者,{}B =检查结果为阳性.依条件得,B A A ⊂+=Ω,且()0.01,P A = ()0.99P A =,(|)0.9P B A =(|)0.05P B A =所以()()()()()()()()0010901500109099005B P A P P AB ..A A P .B P B ....B BP A P P A P A A⨯===≈⨯+⨯+第五节 事件的独立性和独立试验1.设有n 个元件分别依串联、并联两种情形组成系统I 和II ,已知每个元件正常工作的概率为p ,分别求系统I 、II 的可靠性(系统正常工作的概率)解:{}A I =系统正常工作,{}B II =系统正常工作,{}B II =系统不正常工作 {}1,2,,i C i n ==每个元件正常工作,,且()i P C p =,{}i C =每个元件都不正常工作,()1i P C p =- 由条件知,每个元件正常是相互独立的,故1212()()()()()n n n P A P C C C P C P C P C p ===,()1i P C p =-,1212()()()()()(1)n n n P B P C C C P C P C P C p ===-()1()1(1)n P B P B p =-=--2. 设有六个相同的元件,如下图所示那样安置在线路中,设每个元件通达的概率为 p ,求这个装置通达的概率.假定各个元件通达、不通达是相互独立的. 解: 设{}i A i =第条线路通达,1,2,3,i = {}A =代表这个装置通达,{}i A i =第条线路不通达,1,2,3,i = {}A =代表这个装置不通达, 由条件知,2()i P A p =,2()1i P A p =-,23123()1()1()1(1)P A P A P A A A p =-=-=--第二章 随机变量及其分布2.8 口袋中有7个白球,3个黑球,每次从中任取一球且不再放回. (1) 求4次抽球出现黑球次数X 的概率分布;(2) 抽球直到首次出现白球为止,求抽球次数Y 的概率分布.解 (1) 随机变量X 有4个可能值0,1,2,3,若以W 和B 分别表示白球和黑球,则试验“4次抽球”相当于“含7个W 和3个B ”的总体的4次不放回抽样,其基本事件总数为410C 210=,其中有利于{}X k = (0,1,2,3)k =的基本事件个数为:437C C k k-,因此 437410C C {}(0,1,2,3)C k k P X k k -===,或01230123~351056371131210210210210621030X ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. (2) 随机变量Y 显然有1,2,3,4等4个可能值;以W k 和B k 分别表示第(1,2,3,4)k k =次抽到白球和黑球,则“不放回抽球直到首次出现白球为止”相当于“自含7个白球3个黑球的总体的4次不放回抽样”,其基本事件总数410P 10987120=⨯⨯⨯=.易见 7843728{1}{2}10120109120P Y P Y ⨯======⨯,,327732171{3}{4}109812010987120P Y P Y ⨯⨯⨯⨯⨯======⨯⨯⨯⨯⨯, .1234~842871120120120120Y ⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭. 2.11 设X 服从泊松分布,且已知{1}{2}P X P X ===,求{4}P X =.解 以X 表示随意抽取的一页上印刷错误的个数,以)4,3,2,1(=k X k 表示随意抽取的第k 页上印刷错误的个数,由条件知X 和)4,3,2,1(=k X k 服从同一泊松分布,未知分布参数λ决定于条件:2{1}{2}ee 2!P X P X λλλλ--====,.于是λ=2.由于随机变量)4,3,2,1(=k X k 显然相互独立,因此42222{=4}=e =e 0.090243P X --≈ !2.14 设随机变量X 服从区间25[,]上的均匀分布,求对X 进行3次独立观测中,至少有2次的观测值大于3的概率α.解 设Y 3次独立试验事件{3}A X =>出现的次数,则Y 服从参数为(3,)p 的二项分布,其中23p =.因此234820(){2}{3}3(1)92727P B P Y P Y p p p ===+==-+=+=α.2.17 设随机变量X 服从正态分布(3,4)N ,且满足 {}{}P X C P X C <=≥和{}2{}P X C P X C <=≥ ,分别求常数C解 (1)由{}X C <与{}X C ≥为对立事件,又{}{}P X C P X C <=≥得 1{}2P X C <=所以C=3 (2) 由题意可知23{}=32C P X C Φ-<=()所以反查表可得 3.88C ≈2.22 设随机变量X 服从[1,2]-上的均匀分布,求随机变量Y 的分布律,其中10 00 10X Y X X -<==>⎧⎪⎨⎪⎩,若,,若,,若.解 由于X 服从[1,2]-上的均匀分布,知随机变量Y 的概率分布为1{1}{0}{10}{0}{0}032{1}{0}{02}31~1233P Y P X P X P Y P X P Y P X P X Y =-=<=-≤<=======>=<≤=⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭,,;-1.补充:第二节 离散随机变量解:由条件知,随机变量X 的分布列如下:设{}A =至多遇到一次红灯,则54()(0)(1)64P A P X P X ==+==2.设每分钟通过交叉路口的汽车流量X 服从泊松分布,且已知在一分钟内无车辆通过与恰好有一辆车通过的概率相同,求在一分钟内至少有两辆车通过的概率。

第1章 随机事件及其概率课后题答案

第1章 随机事件及其概率课后题答案

1 1 , P( AB) = 0, P( AC ) = P( BC ) = ,则事件 A, B, C 4 8
解 由 P ( AB) = 0 ,得 P ( ABC ) = 0 ,故
P( A B C ) = P( A B C ) = 1 − P( A B C )
= 1 − [ P( A) + P( B) + P(C ) − P( AB) − P( BC ) − P( AC ) + P( ABC )]
( A B) C = A ( B C ) ;
③ 分配律 ( A B ) C = ( A C ) ( B C ) , ( A B ) C = ( A C ) ( B C ) ; ④ 德 • 摩根律 A B = A B , A B = A B , 一般地,
(2) 全概率公式 设事件组 {Bi : i ∈ I } 为 S 的一个划分,且 P ( Bi ) > 0 ( i ∈ I ),则有
P ( A) = ∑ P( A | Bi ) P( Bi ) .
i∈I
(3) 贝叶斯公式 设 {Bi : i ∈ I } 为 S 的一个划分,且 P ( A) > 0 , P ( Bi ) > 0 (i ∈ I ) ,则有
P( A1 A2 An ) = P( An | A1 A2 An −1 ) P( An −1 | A1 A2 An − 2 ) P( A2 | A1 ) P( A1 ) .
3.全概率公式与贝叶斯公式 (1) 划分 若事件组 {Bi : i ∈ I } 满足 一个划分.
4
B
i∈I
i
= S , Bi B j = φ , (i ≠ j ) ,则称事件组 {Bi : i ∈ I } 为 S 的

概率论 第一章

概率论 第一章

第一章随机事件及其概率习题一1 举出几个必然事件、不可能事件和随机事件的例子.解(1)设v10为10次射击命中次数,则{5<v10≤8=——随机事件,{v10≤10}——必然事件,{v10>10}——不可能事件;(2)掷一枚骰子试验中,{出现偶数点}——随机事件,{出现i点}(i=1,2,…,6)——随机事件,{出现点数小于7}——必然事件,{点数不小于7}——不可能事件;(3)盒中有2个白球,3个红球,从盒中随机取出3球,则{取出的3个球中含有红球}——必然事件,{取出的3个球中不含红球}——不可能事件.2 互不相容事件与对立事件的区别何在?说出下列各对事件的关系:(1)|x-a|<δ与x-a≥δ;(2)x>20与x≤20;(3)x>20与x<18;(4)x>20与x≤22;(5)20个产品全是合格产品与20个产品中只有一个废品;(6)20个产品全是合格产品与20个产品中至少有一个废品.解对立事件一定是互不相容事件,但互不相容事件不一定是对立事件.对立事件和互不相容事件的共同特点是事件间没有公共的样本点,但两个对立事件的并(和)等于样本空间,即若A与__A是两个对立事件,则A__A=Φ,A+__A=Ω;而两个互不相容事件的并(和)被样本空间所包含,即若A与B是两个互不相容事件,则AB=Φ,且A+B⊂Ω.(1)由于{x||x-a|<δ=∩{x|x-a≥δ}=Φ,且{x||x-a|<δ=∪{x|x-a≥δ}⊂R,所以事件|x-a|<δ与x-a≥δ是互不相容事件;(2)由于{x|x>20}∩{x|x≤20}=Φ,且{x|x>20}∪{x|x≤20}=R,所以事件x>20与x≤20是对立事件;(3)由于{x|x>20}∩{x|x<18}=Φ,且{x|x>20}∪{x|x<18}=R,所以事件x>20与x<18是互不相容事件;(4){x|x>20}∩{x|x≤22}≠Φ,所以事件x>20与x≤22是相容事件;(5)设事件A={20个产品全是合格品},事件B={20个产品中只有一个废品},显然AB=Φ,A+B⊂Ω={20个产品},所以A与B是互不相容事件;(6)设事件A={20个产品全是合格品},事件B={20个产品中至少有一个废品},显然AB=Φ,A+B=Ω={20个产品},所以A与B是对立事件.3 写出下列随机试验的样本空间.(1)10只产品中有3只是次品,每次从其中取一只(取出后不放回),直到将3只次品都取出,记录抽取的次数;(2)生产产品直到得到10件正品,记录生产产品的总件数;(3)测量一汽车通过给定点的速度.解(1)将3只次品都取出,至少要抽取3次,而最多抽取10次即可,故所求样本空间Ω={3,4,…,9,10};(2)最理想的情形是开始生产的10件产品都是正品,故所求样本空间Ω={10,11,12,…};(3)若不考虑汽车的运动方向,则所求样本空间Ω={v|v>0}.若考虑汽车的运动方向,θ表示该运动方向与正东方向之间的夹角,则所求样本空间 Ω={(vcosθ,vsinθ)|v>0,0≤θ<2π=.4 事件A表示在三件被检验的仪器中至少有一件为废品,事件B表示所有的仪器为合格品,问事件(1)A∪B;(2)A∩B各表示什么意义?解(1)A∪B=Ω; (2)A∩B= .5 设A,B,C为三个随机事件,试将下列事件用A,B,C来表示:(1)仅仅A发生;(2)三个事件都发生;(3)至少有两个事件发生;(4)恰有一个事件发生;(5)没有一个事件发生;(6)不多于两个事件发生.解(1)A__B__ C;(2)ABC;(3)AB∪AC∪BC;(4)A__B__C∪__AB__C∪__A__BC;(5)__A__B__C;(6) AB__ C.7 袋内装有5个白球,3个黑球,从中任取两个球,求取出的两个球都是白球的概率. 解随机试验是从8个球中任取2个,样本空间所包含的样本点总数为n=C28.设事件A={取出两个球均为白球},此时,事件A包含的样本点数为k=C25,故P(A)= k / n = C25 / C28≈0.357.8 一批产品共200个,其中有6个废品,求:(1)这批产品的废品率;(2)任取3个恰有一个是废品的概率;(3)任取3个全是废品的概率.解随机试验是从200个产品中任取3个,样本空间所包含的样本点总数为n=C3200. 设事件A i={取出的3个产品中含有i个废品},i=1,3,事件B={这批产品的废品率}.若取出的3个产品中含有i个废品,则i个废品必须从6个废品中获得,3-i个合格品必须从194 个合格品中获得,从而事件A i所包含的样本点数为k i=C i6C3-i194 ,i=1,3.故P(B)= 6 / 200 =0.03,P(A1)=k1 / n=C16C2194/C3200≈0.086,P(A3)=k3 /n=C36/C3200≈0.000 02.9 两封信随机地向四个邮筒投寄,求第二个邮筒恰好投入一封信的概率.解将两封信随机地投入四个邮筒,共有4×4=16种投法,即n=16.设 A={第二个邮筒恰好投入一封信},此时,需将两封信中的一封放入第二个邮筒,共有2种放法,剩下的一封放入其他三个邮筒中的一个,共有3种放法,从而事件A包含的样本点数为k=2×3=6,故P(A)=k/n=6/16=3/ 8.10 在房间里有10个人,分别佩带着从1号到10号的纪念章,任意选3人记录其纪念章的号码.(1)求最小号码为5的概率;(2)求最大号码为5的概率.解设事件A={最小号码为5},事件B={最大号码为5},则P(A)=C25/C310=1/12,P(B)=C24 /C310=1/20.11 把10本书任意地放在书架上,求其中指定的三本书放在一起的概率.解设事件A={指定的三本书放在一起},将指定的三本书作为一个整体,10本书成为8本,故P(A)=k/n=A33A88/A1010≈0.067.12 甲、乙二人约定1点到2点之间在某处会面,约定先到者等候10分钟即离去.设想两个人各自随意地在1点到2点之间选一个时刻到达该处,问“甲乙二人能会面”这事件的概率是多少?解记事件A={两人能会面},以x,y分别表示两人到达时刻,则两人能会面的充要条件为|x-y|≤10, 即A={(x,y):|x-y|≤10}.这是一个几何概率问题,样本空间为Ω={(x,y):0≤x,y≤60},P(A)=L(A)/L(Ω)=602-502/602=11/36.13 在一间房里有四个人,问至少有两人的生日是在同一个月的概率是多少?解四个人在12个月中任一月出生的可能性是相等的,故基本事件的总数为124.设事件A={四个人生日均不在同一个月},则P(__A)=1-P(A)=1-A412/124=738/1728=41/96.14 设有10件样品,编以号码0~9,随机地抽取1件样品,以B表示“取到号码为偶数的样品”;A1表示“取到号码为1的样品”,A2表示“取到号码为2的样品”,A3表示“取到号码大于7的样品”,分别求A1,A2,A3的概率和A1,A2,A3对B的条件概率,并将条件概率与无条件概率做一比较.解由题设可知:P(A1)=1/10,P(A2)=1/10,P(A3)=2/10=1/5,P(A1|B)=0,P(A2|B)= 1/5,P(A3|B)= 1/5 .15 某人忘了电话号码的最后一个数字,因而随意拨号,不超过三次而接通所需要电话的概率是多少?如果已知最后一个数是奇数,那么此概率是多少?解(1)设A={三次中至少有一次接通}, __A={三次每次都不通},A i={第i次接通}(i=1,2,3).易知,__A=__A1__A2__A3,故P(__A1)=9/10, P(__A2__A1)=8/9,P(__A3|__A1__A2)=7/8,从而,P(__A)= P(__A1) P(__A2__A1)P(__A3|__A1__A2)= 9/10×8/9×7/8=7/10.故P(A)=1- P(__A)=1-7/10=3/10.(2)若已知最后一个数字是奇数,从0到9有十个数,其中五个是奇数,则P(__A1)=4/5, P(__A2__A1)=3/4,P(__A3|__A1__A2)=2/3,从而,P(__A)= P(__A1) P(__A2__A1)P(__A3|__A1__A2)= 4/5×3/4×2/3=2/5.故P(A)=1- P(__A)=1-2/5=3/5.16 考察甲、乙两地出现春旱的情况,以A,B分别表示甲、乙两地出现春旱这一事件.根据以往气象记录知P(A)=0.2,P(B)=0.15,P(AB)=0.08,求 P(A|B),P(B|A)及P(A∪B).解由题设可知:P(A|B)=P(AB)/P(B)=0.08/0.15=8/15,P(B|A)=P(AB)/P(A=0.08/0.2=2/5,P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(AB)=0.2+0.15-0.08=0.27.17 掷三个均匀骰子,已知第一粒骰子掷出幺点(事件B),问“掷出点数之和不小于10”这个事件A的条件概率是多少?解设事件B={第一粒骰子掷出幺点},事件A={掷出点数之和不小于10},由题设可知,若第一粒掷出幺点,第二粒可能掷出3、4、5、6点;若第二粒掷出3点,第三粒必掷出6点;第二粒掷出4点,第三粒可能为5、6点;第二粒掷出5点,第三粒可能掷出4、5、6点;第二粒掷出6点,第三粒可能掷出3、4、5、6点,则P(A|B)=P(AB)/P(B)=10/36=5/18.18 甲、乙二人射击,甲击中的概率为0 8,乙击中的概率为0 7,二人同时射击,并假定中靶与否是独立的,求:(1)中靶的概率;(2)甲中、乙不中的概率;(3)甲不中、乙中的概率.解设A、B分别表示甲中靶、乙中靶两事件,则事件A与B独立,又P(A)=0.8,P(B)=0.7,于是,所求概率为(1)P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(AB)=P(A)+P(B)-P(A)P(B)=0.8+0.7-0.7×0.8=0.94;(2)P(A__B)=P(A)P(__B)=0.8×(1-0.7)=0.24;(3)P(__AB)=P(__A)P(B)=(1-0.8)×0.7=0.14.19 从厂外打电话给这个工厂某一车间要由工厂的总机转进,若总机打通的概率为0.6,车间的分机占线的概率为0.3,假定二者是独立的,求从厂外向该车间打电话能打通的概率.解设A,B分别表示从厂外打电话总机打通、分机打通两事件,则事件A,B独立,又P(A)=0.6,P(B)=1-0.3=0.7,所求概率为P(AB)=P(A)P(B)=0.6×0.7=0.42.20 设事件A,B的概率均不为0,证明事件A与B独立及互不相容不会同时成立.证若P(A)>0,P(B)>0,则有(1)因A,B两事件相互独立,且P(A)>0,P(B)>0,有P(AB)=P(A)P(B)> 0,故AB≠Φ,即A、B不互不相容;(2)因AB=Φ,故P(AB)=P(Φ)=0,而P(A)>0,P(B)>0,故P(A)P(B)>0, 于是P(AB)≠P(A)P(B),即A与B不相互独立.21 有四个大小质地一样的球,分别在其上写有数字1,2,3和“1,2,3”,令A i={随机抽出一球,球上有数字i}(i=1,2,3).试证明A1,A2,A3两两独立而不相互独立.证由题设可知P(A1)=1/2,P(A2)=1/2,P(A3)=1/2,且P(A1A2)=1/4= 1/2×1/2,P(A1A3)=1/4= 1/2×1/2,P(A2A3)=1/4= 1/2×1/2 .以上等式说明A1,A2,A3两两独立.但P(A1A2A3)=1/4≠1/2×1/2×1/2=P(A1)P(A2)P(A3).可见事件A1A2A3不相互独立.22 加工某一零件共需四道工序,设第一、二、三、四道工序的次品率分别是2%,3%,5%,3%,假定各道工序是互不影响的,求加工出来的零件的次品率.解设Ai={第i道工序出次品},i=1,2,3,4.又设A={零件为次品},则有A=A1∪A2∪A3∪A4.由题知,A1,A2,A3,A4相互独立,__A1 ,__A2 ,__A3 ,__A4也相互独立,于是P(A)=P(A1∪A2∪A3∪A4)=1-P(________________________4321AAAA⋃⋃⋃)=1-P(__A1__A2__A3__A4)=1-P(__A1)P(__A2)P(__A3)P(__A4)=1-0.98×0.97×0.95×0.97≈0.124.23 掷三枚均匀骰子,记B={至少有一枚骰子掷出1},A={三枚骰子掷出的点数中至少有两枚一样},问A,B是否独立?解考虑P(A|__B),若__B发生,则三枚骰子都不出现幺点,那么,它们都只有5种可能性(2,3,4,5,6),比不知__B发生时可能取的点数1,2,3,4,5,6少了一个.从5个数字取3个(可重复取),其中有两个一样的可能性,应比6个数字中取3个时,有两个一样的可能性要大些,即P(A)<P(A|__B).由此推出P(A)>P(A|B),故A,B不独立.24 一批玉米种子,其出芽率为0 9,现每穴种5粒,问“恰有3粒出芽”与“不大于4粒出芽”的概率是多少?解设A={恰有3粒出芽了},B={不大于4粒出芽}.把穴中每一粒种子是否发芽看作一次试验,而各粒种子发芽与否是互不影响的,所以5次试验是相互独立的,故P(A)=b3(5,0.9)=C35×0.93×(1-0.9)2=C35×0.93×0.12≈0.073,P(B)=1-b5(5,0.9)=1-C55×0.95×(1-0.9)0=1-0.95≈0.41.25 某一由9人组成的顾问小组,若每个顾问贡献正确意见的百分比是70 % ,现在该机构对某事件可行与否个别征求各位顾问意见,并按多数人意见作出决策,求作出正确决策的概率.解显然本问题是:如果9人中超过4人作出正确决策,则可对该事件可行与否作出正确决策,从而设事件A={作出正确决策},由题设知,n=9,p=0.7,q=0.3,于是bk(n,p)=bk(9,0.7)=Ck9×0.7k×0.39-k(k=5,6,7,8,9),所以5次试验是相互独立的,故P(A)=∑=95kCk9×0.7k×0.39-k≈0.901.26 电灯泡使用寿命在1 000小时以上的概率为0 2,求3个灯泡在使用1 000小时后,最多只有一个坏了的概率.解利用二项概型,有P n(k≤1)=b0(3,0.8)+b1(3,0.8)=C03×0.80×0.23+C13×0.81×0.22=0.104.27 用三台机床加工同一种零件,零件由各机床加工的概率分别为0.5,0.3,0.2,各机床加工的零件为合格品的概率分别等于0.94,0.9,0.95,求全部产品中的合格率.解设事件A、B、C分别表示三台机床加工的产品,事件E表示合格品.依题意,P(A)=0.5,P(B)=0.3,P(C)=0.2,P(E|A)=0.94,P(E|B)=0.9,P(E|C)=0.95,由全概率公式P(E)=P(A)P(E|A)+P(B)P(E|B)+P(C)P(E|C) =0.5×0.94+0.3×0.9+0.2×0.95=0.93.28 12个乒乓球中有9个新的,3个旧的,第一次比赛时,同时取出了3个,用完后放回去.第二次比赛时,又同时取出3个,求第二次取出3个球都是新球的概率.解以A i(i=0,1,2,3)表示事件“第一次比赛从盒中任取的3个球中有i个新球”.可知A0,A1,A2,A3是样本空间Ω的一个划分.以B表示事件“第二次取出的球都是新球”.则P(A0)=C33/C312=1/220,P(A1)=C19C23/C312=27/200,P(A2)=C29C13/C312=27/55,P(A3)=C39/C312=21/55,P(B|A0)=C39/C312=21/55,P(B|A1)=C38/C312=14/55,P(B|A2)=C37/C312=35/220,P(B|A3)=C36/C312=1/11.由全概率公式,得P(B)=∑=3iP(Ai)P(B|Ai)=1/220×21/55+27/220×14/55+27/55×35/220+21/55×1/11=1746/12100≈0.14629 发报台分别以概率0.6和0.4发出信号“·”和“-”.由于通信系统受到干扰,当发出信号“·”时,收报台以概率0 8及0 2收到信号“·”和“-”;当发出信号“-”时,收报台以概率0 9及0 1收到信号“-”和“·”.求:(1)收报台收到信号“·”的概率;(2)当收报台收到信号“·”时,发报台确系发出信号“·”的概率.解设事件B={收到信号“·”},A0={发出信号“·”},A1={发出信号“-”}.显然A0,A1构成一个完备事件组,且P(A0)=0.6,P(A1)=0.4,P(B|A0)=0.8,P(B|A1)=0.1.(1)应用全概率公式,有P(B)=∑=1iP(Ai)P(B|Ai)=0.6×0.8+0.4×0.1=0.52.(2)应用贝叶斯公式有P(A0|B)=P(A0)P(B|A0)/∑=1iP(Ai)P(B|Ai)=0.6×0.8/0.52≈0.923.30 设某种病菌在人口中的带菌率为0.83.当检查时,带菌者未必检出阳性反应,而不带菌者也可能呈阳性反应,假定P(阳性|带菌)=0.99,P(阴性|带菌)=0.01,P(阳性|不带菌)=0.05P(阴性|不带菌)=0.95.设某人检出阳性,问他“带菌”的概率是多少?解设A={某人检出阳性},B1={带菌},B2={不带菌}.由题设知P(B1)=0.83,P(B2)=1-0.83=0.17,P(A|B1)=0.99, P(A|B2)=0.05,故所求的概率为P(B1|A)=P(AB1)/P(A)=P(B1)P(A|B1)/∑=2jP(B j)P(A|B j)=(0.83×0.99)/(0.83×0.99+0.17×0.05)=0.8217/(0.0085+0.8217)≈0.9898.31 设有五个袋子,其中两个袋子(品种A1)每袋有两个白球和三个黑球,另外两个袋子(品种A2)每袋有一个白球和四个黑球,还有一个袋子(品种A3)中有四个白球和一个黑球,(1)从五个袋中任挑一袋,并从这袋中任取一球,此球为白球的概率;(2)从不同品种的三袋中任挑一袋,并由其中任取一球,结果是白球(事件B),问这球由三个品种的袋子中取出的概率各是多少?解(1)设事件B表示“取到白球”,A i表示“从五个袋中取到A i品种袋子”(i=1,2,3),故P(A1)=2/5, P(A2)=2/5,P(A3)=1/5,P(B|A1)=2/5,P(B|A2)=1/5,P(B|A3)=4/5,利用全概率公式,所求概率为P(B)=∑=31iP(A i)P(B|A i)=P(A1)P(B|A1)+P(A2)P(B|A2)+P(A3)P(B|A3)=2/5×2/5+2/5×1/5+1/5×4/5=10/25=2/5 .(2)设事件B={取到白球},A i={从不同品种三袋中取到品种A i袋子} (i=1,2,3),根据题设,欲求下述三个条件概率P(B|A1),P(B|A1),P(B|A1). 于是P(A1)=1/3 ,P(A2)=1/3,P(A3)=1/3,P(B|A1)=2/5 ,P(B|A2)=1/5,P(B|A3)=4/5. 利用全概率公式,取到白球概率为P(B)=∑=31iP(A i)P(B|A i)=1/3×2/5+1/3×1/5+1/3×4/5=7/15.再由贝叶斯公式,有P(A1|B)=P(A1)P(B|A1)/∑=31iP(Ai)P(B|Ai)=(1/3×2/5)/7/15=2/7.P(A2|B)=P(A2)P(B|A2)/∑=31iP(Ai)P(B|Ai)=(1/3×1/5)/7/15=1/7.P(A3|B)=P(A3)P(B|A3)/∑=31iP(Ai)P(B|Ai)=(1/3×4/5)/7/15=4/7.。

概率论与数理统计第一章习题参考答案

概率论与数理统计第一章习题参考答案

1第一章 随机事件及其概率1.解:(1){}67,5,4,3,2=S (2){} ,4,3,2=S (3){} ,,,TTH TH H S =(4){}6,5,4,3,2,1,,T T T T T T HT HH S = 2.解:81)(,21)(,41)(===AB P B P A P\)()()()(AB P B P A P B A P -+= 85812141=-+=)()()(AB P B P B A P -==838121=-= 87811)(1)(=-=-=AB P AB P)])([(AB B A P )]()[(AB B A P -=)()(AB P B A P -= )(B A AB Ì 218185=-=3.解:用A 表示事件“取到的三位数不包含数字1” 2518900998900)(191918=´´==C C C A P4、解:用A 表示事件“取到的三位数是奇数”,用B 表示事件“取到的三位数大于330330””(1)455443)(2515141413´´´´==A C C C C A P =0.482)455421452)(251514122512´´´´+´´=+=A C C C A C B P =0.485、解:用A 表示事件“表示事件“44只中恰有2只白球,只白球,11只红球,只红球,11只黑球”, 用B 表示事件“表示事件“44只中至少有2只红球”, 用C 表示事件“表示事件“44只中没有只白球”只中没有只白球” (1)412131425)(C C C C A P ==495120=338(2)4124838141)(C C C C B P +-==16567495201= 或16567)(4124418342824=++=C C C C C C B P(3)99749535)(41247===CC C P6.解:用A 表示事件“某一特定的销售点得到k 张提货单”张提货单” nkn k n MM C A P --=)1()(7、解:用A 表示事件“表示事件“33只球至少有1只配对”,用B 表示事件“没有配对”表示事件“没有配对” (1)3212313)(=´´+=A P 或321231121)(=´´´´-=A P(2)31123112)(=´´´´=B P8、解、解 1.0)(,3.0)(,5.0)(===AB P B P A P(1)313.01.0)()()(===B P AB P B A P ,515.01.0)()()(===A P AB P A B P7.01.03.05.0)()()()(=-+=-+=AB P B P A P B A P)()()()()()]([)(B A P AB P B A P AB A P B A P B A A P B A A P ===757.05.0==717.01.0)()()()])([()(====B A P AB P B A P B A AB P B A AB P1)()()()]([)(===AB P AB P AB P AB A P AB A P(2)设{}次取到白球第i A i = 4,3,2,1=i则)()()()()(32142131214321A A A A P A A A P A A P A P A A A A P =0408.020592840124135127116==´´´=9、解: 用A 表示事件表示事件“取到的两只球中至少有“取到的两只球中至少有1只红球”,用B 表示事件表示事件“两只都是红球”“两只都是红球”方法1651)(2422=-=C C A P ,61)(2422==C C B P ,61)()(==B P AB P516561)()()(===A P AB P A B P方法2 在减缩样本空间中计算在减缩样本空间中计算在减缩样本空间中计算 51)(=A B P1010、解:、解:A 表示事件“一病人以为自己得了癌症”,用B 表示事件“病人确实得了癌症”表示事件“病人确实得了癌症” 由已知得,%40)(%,10)(%,45)(%,5)(====B A P B A P B A P AB P (1)B A AB B A AB A 与,=互斥互斥5.045.005.0)()()()(=+=+==\B A P AB P B A AB P A P同理同理15.01.005.0)()()()(=+=+==B A P AB P B A AB P B P (2)1.05.005.0)()()(===A P AB P A B P(3)2.05.01.0)()()(,5.05.01)(1)(====-=-=A P B A P A B P A P A P(4)17985.045.0)()()(,85.015.01)(1)(====-=-=B P B A P B A P B P B P(5)3115.005.0)()()(===B P AB P B A P1111、解:用、解:用A 表示事件“任取6张,排列结果为ginger ginger””92401)(61113131222==A A A A A A P1212、、解:用A 表示事件“A 该种疾病具有症状”,用B 表示事件“B 该种疾病具有症状”由已知2.0)(=B A P3.0)(=B A P 1.0)(=AB P (1),B A AB B A B A S=且B A AB B A B A ,,,互斥互斥()6.01.03.02.0)()()(=++=++=\AB P B A P B A P B A P4.06.01)(1)()(=-=-==B A P B A P B A P ()()()4.0)(1=---=AB P B A P B A P B A P(2)()()()6.01.03.02.0)(=++=++=AB P B A P B A P AB B A B A P(3)B A AB B =, B A AB ,互斥互斥4.03.01.0)()()()(=+=+==B A P AB P B A AB P B P )()()(])[()(B P AB P B P B AB P B AB P ==414.01.0==1313、解:用、解:用i A 表示事件“讯号由第i 条通讯线输入”,,4,3,2,1=i B 表示“讯号无误差地被接受”接受”;2.0)(,1.0)(,3.0)(,4.0)(4321====A P A P A P A P9998.0)(1=A B P ,9999.0)(2=A B P ,,9997.0)(3=A B P 9996.0)(4=A B P 由全概率公式得由全概率公式得9996.02.09997.01.09999.03.09998.04.0)()()(41´+´+´+´==å=ii iA B P A P B P99978.0=1414、、解:用A 表示事件“确实患有关节炎的人”,用B 表示事件“检验患有关节炎的人”由已知由已知1.0)(=A P ,85.0)(=A B P ,04.0)(=A B P , 则9.0)(=A P ,85.0)(=A B P ,96.0)(=A B P , 由贝叶斯公式得由贝叶斯公式得 017.096.09.015.01.015.01.0)()()()()()()(=´+´´=+=A B P A P A B P A P A B P A P B A P1515、解:用、解:用A 表示事件“程序交与打字机A 打字”,B 表示事件“程序交与打字机B 打字”, C 表示事件“程序交与打字机C 打字”;D 表示事件“程序因计算机发生故障被打坏”坏”由已知得由已知得6.0)(=A P ,3.0)(=B P ,1.0)(=C P ; 01.0)(=A D P ,05.0)(=B D P ,04.0)(=C D P由贝叶斯公式得由贝叶斯公式得)()()()()()()()()(C D P C P B D P B P A D P A P A D P A P D A P ++=24.025604.01.005.03.001.06.001.06.0==´+´+´´=)()()()()()()()()(C D P C P B D P B P A D P A P B D P B P D B P ++=6.05304.01.005.03.001.06.005030==´+´+´´=)()()()()()()()()(C D P C P B D P B P A D P A P C D P C P D A P ++=16.025604.01.005.03.001.06.004.01.0==´+´+´´=1616、解:用、解:用A 表示事件“收到可信讯息”,B 表示事件“由密码钥匙传送讯息”表示事件“由密码钥匙传送讯息”由已知得由已知得 95.0)(=A P ,05.0)(=A P ,1)(=A B P ,001.0)(=A B P由贝叶斯公式得由贝叶斯公式得999947.0001.005.0195.0195.0)()()()()()()(»´+´´=+=A B P A P A B P A P A B P A P B A P1717、解:用、解:用A 表示事件“第一次得H ”,B 表示事件“第二次得H ”, C 表示事件“两次得同一面”表示事件“两次得同一面”则,21)(,21)(==B P A P ,21211)(2=+=C P ,4121)(2==AB P ,4121)(2==BC P ,4121)(2==AC P )()()(),()()(),()()(C P A P AC P C P B P BC P B P A P AB P ===\C B A ,,\两两独立两两独立而41)(=ABC P ,)()()()(C P B P A P ABC P ¹C B A ,,\不是相互独立的不是相互独立的1818、解:用、解:用A 表示事件“运动员A 进球”,B 表示事件“运动员B 进球”, C 表示事件“运动员C 进球”,由已知得由已知得5.0)(=A P ,7.0)(=B P ,6.0)(=C P 则5.0)(=A P ,3.0)(=B P ,4.0)(=C P (1){})(C B A C B A C B A P P =恰有一人进球)()()(C B A P C B A P C B A P ++= (C B A C B A C B A ,,互斥)互斥) )()()()()()()()()(C P B P A P C P B P A P C P B P A P ++=相互独立)C B A ,,(29.06.03.05.04.07.05.04.03.05.0=´´+´´+´´=(2){})(C B A BC A C AB P P =恰有二人进球)()()(C B A P BC A P C AB P ++= (C B A BC A C AB ,,互斥)互斥) )()()()()()()()()(C P B P A P C P B P A P C P B P A P ++= 相互独立)C B A ,,(44.06.03.05.06.07.05.04.07.05.0=´´+´´+´´= (3){})(C B A P P =至少有一人进球)(1C B A P -= )(1C B A P -=)()()(1C P B P A P -=相互独立)C B A ,,( 4.03.05.01´´-=94.0= 1919、解:用、解:用i A 表示事件“第i 个供血者具有+-RHA 血型”, ,3,2,1=iB 表示事件“病人得救”表示事件“病人得救”,4321321211A A A A A A A A A A B=4321321211,,,A A A A A A A A A A 互斥,i A ( ,3,2,1=i )相互独立)相互独立 ()()(1P A P B P +=\+)21A A )()(4321321A A A A P A A A P +8704.04.06.04.06.04.06.04.032=´+´+´+=2020、解:设、解:设i A 表示事件“可靠元件i ” i=1,2,3,4,5 ,B 表示事件“系统可靠”由已知得p A P i =)(1,2,3,4,5)(i = 54321,,,,A A A A A 相互独立相互独立法1:54321A A A A A B =)()(54321A A A A A P B P =\()()()()()()542154332154321A A A A P A A A P A A A P A A P A P A A P ---++=()54321A A A A A P +543322p p p p p p p +---++= ()相互独立54321,,,,A A A A A543222p p p p p +--+=法2:)(1)(54321A A A A A P B P -=)()()(154321A A P A P A A P -= ()相互独立54321,,,,A A A A A()()]1][1)][(1[154321A A P A P A A P ----=()()()]1][1)][()(1[154321A P A P A P A P A P ----=()相互独立54321,,,,A A A A A()()()221111pp p----=543222p p p p p +--+=2121、解:令、解:令A :“产品真含杂质”,A :“产品真不含杂质”“产品真不含杂质” 则4.0)(=A P ,6.0)(=A P2.08.0)|(223´´=C A B P 9.01.0)|(223´´=C A B P \)()|()()|()(A P A B P A P A B P B P +=6.09.01.04.02.08.0223223´´´+´´´=C C\)()|()()|()()|()()()|(A P A B P A P A B P A P A B P B P AB P B A P +==905.028325660901********.02.08.0223223223»=´´´+´´´´´´=C C C第二章习题答案 1、{}()4.04.011´-==-k k Y Pk=1,2,… 2、用个阀门开表示第i A i))()()()()(())((}0{32321321A P A P A P A P A P A A A P X P -+=== 072.0)2.02.02.02.0(2.0=´-+=23213218.02.0)04.02.02.0(8.0])([}1{´+-+===A A A A A A P X P416.0=512.08.0)(}2{3321====A A A P X P 3、()2.0,15~b X{}kkk C k X P -´==15158.02.0 k=0,1,2,……,15(1){}2501.08.02.03123315=´==C X P(2){}8329.08.02.08.02.01214115150015=´-´-=³C C X P(3){}6129.08.02.08.02.08.02.031123315132215141115=´+´+´=££C C C X P(4){}0611.08.02.01551515=´-=>å=-k kkk C X P4、用X 表示5个元件中正常工作的个数个元件中正常工作的个数9914.09.01.09.01.09.0)3(54452335=+´+´=³C C X P5、设X={}件产品的次品数8000 则X~b(8000,0.001)由于n 很大,P 很小,所以利用)8(p 近似地~X {}3134.0!8768==<å=-k k k eX P6、(1)X~p (10){}{}0487.09513.01!101151151510=-=-=£-=>\å=-k k k eX P X P (2)∵ X~p ( l ) {}{}!01010210ll --==-=>=\e X P X P{}210==\X P21=\-le7.02ln ==\l {}{}1558.08442.01!7.0111217.0=-=-=£-=³\å=-k k k eX P X P或{}{}{}2ln 2121!12ln 21110122ln -=--==-=-=³-e X P X P X P 7、)1( )2(~p X 1353.0!02}0{22====--e e X P )2( 00145.0)1()(24245=-=--eeC p)3( 52)!2(å¥=-=k kk e p8、(1) 由33)(11312k x k dx kx dx x f ====òò¥+¥- 3=\k(2){}()2713331331231====£òò¥-xdx x dx x f X P(3)64764181321412141321412=-===þýüîí죣òxdx x X P(4)271927813)(321323132232=-====þýüîíì>òò¥+xdx x dx x f X P9、方程有实根04522=-++X Xt t ,则,则 0)45(4)2(2³--=D X X 得.14£³X X 或 有实根的概率有实根的概率937.0003.0003.0}14{104212=+=£³òòdx x dx x X X P10、)1( 005.01|100}1{200110200200122»-=-==<---òeedx ex X P x x)2(=>}52{X P 0|100200525220020052222»-=-=-¥--¥òeedx exx x)3( 25158.0}20{}26{}20|26{200202002622==>>=>>--ee X P X P X X P 11、解:、解: (1){}()275271942789827194491)(12132121=+--=÷øöçèæ-=-==>òò¥+x x dx x dx x f X P(2)Y~b(10,275){}kk kC k Y P -÷øöçèæ´÷øöçèæ==10102722275k=0,1,2,……,10(3){}2998.027*******2210=÷øöçèæ´÷øöçèæ==C Y P{}{}{}1012=-=-=³Y P Y P Y P 5778.027222752722275191110100210=÷øöçèæ÷øöçèæ-÷øöçèæ´÷øöçèæ-=C C 12(1)由()()òòò++==-+¥¥-10012.02.01dy cy dy dy y f24.0)22.0(2.01201c y c y y +=++=-2.1=\c ()ïîïíì£<+£<-=\其它102.12.0012.0y yy y f ()()ïïïïîïïïïíì³+<£++<£--<==òòòòòò--¥-¥-12.12.0102.12.02.0012.010)()(100011y dyy y dy y dy y dt y dtdt t f y F y yyyYïïîïïíì³<£++<£-+-<=11102.02.06.0012.02.0102y y y y y y y{}()()25.02.05.06.05.02.02.005.05.002=-´+´+=-=££F F Y P {}()774.01.06.01.02.02.011.011.02=´-´--=-=>F Y P {}()55.05.06.05.02.02.015.015.02=´-´+-=-=>F Y P{}{}{}{}{}7106.0774.055.01.05.01.01.0,5.01.05.0==>>=>>>=>>\Y P Y P Y P Y Y P Y Y P(2) ()()ïïïîïïïíì³<£+<£<==òòòò¥-41428812081002200x x dtt dt x dt x dt t f x F xxxïïïîïïïíì³<£<£<=4142162081002x x x x xx{}()()167811691331=-=-=££F F X P{}()16933==£F X P{}{}{}9716916733131==£££=£³\X P X P X X P 13、解:{}111,-´===n nj Y i X Pn j i j i ,¼¼=¹,2,1,,{}0,===i Y i X P 当n=3时,(X ,Y )联合分布律为)联合分布律为14、)1(2.0}1,1{===Y X P ,}1,1{}0,1{}1,0{}0,0{}1,1{==+==+==+===££Y X P Y X P Y X P Y X P Y X P42.020.004.008.010.0=+++= )2( 90.010.01}0,0{1=-===-Y X P)3(}2,2{}1,1{}0,0{}{==+==+====Y X P Y X P Y X P Y X P60.030.020.010.0=++= }0,2{}1,1{}2,0{}2{==+==+====+Y X P Y X P Y X P Y X P28.002.020.006.0=++= 15、()()()88104242c ee cdxdy ce dx x f yx y x 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,ïïîïïí죣-=<£==-=òòò-¥¥-其他,021,210,)()()(110z zY X Z z z dy z z dy dy y f y z f z f32 解(1)()()îíì£>=ïîïíì£>==---¥+¥-òò00030023,3203x x e x x dye dy y xf x fxxX()()ïîïí죣=ïîïí죣==òò¥+-¥+¥-其它其它20212023,03y y dx e dx y x f y f xY(2)()()îíì>-£=ïîïíì>£==--¥-òò100030303x e x x dt e x dt t f x F xx txX X()()ïïîïïíì³<£<=ïïîïïíì³<£<==òò¥-21202121202100y y yy y y dt y dt t f y F y yY Y ()(){}()()Z F Z F Z Y X P Z FY X ×=£=\,max max ()ïïîïïíì³-<£-<=--21201210033z e z z ez Z z(3)()÷øöçèæ-=þýüîíìì£<211121max max F F Z P ()21121121233×÷÷øöççèæ---=--e e 233412141--+-=ee33、(1)ïîïíì<<=其他率密度为)上服从均匀分布,概,在(,00,1)(10l x lx f X X(2)两个小段均服从上的均匀分布),0(l ,ïîïíì<<=其他,010,1)(1x lx f X),m i n (21X X Y =, 2)1(1)(ly y F Y --=ïîïíì<<-=其他,00,)(2)(2l y l y l y f Y 34、(1)U 的可能取值是0,1,2,31201}2,3{}1,3{}0,3{}3{12029}2,1{}2,0{}2,2{}1,2{}0,2{}2{32}1,1{}0,1{}1,0{}1{121}0,0{}0{===+==+=======+==+==+==+=======+==+=========Y X P Y X P Y X P U P Y X P Y X P Y X P Y X P Y X P U P Y X P Y X P y X P U P Y X P U P U 0 1 2 3 P12132120291201(2) V 的可能取值为0,1,2}2{4013}1,3{}1,2{}2,1{}1,1{}1{4027}0,3{}0,2{}0,1{}2,0{}1,0{}0,0{}0{=====+==+==+=======+==+==+==+==+====V P Y X P Y X P Y X P Y X P V P Y X P Y X P Y X P Y X P Y X P Y X P V PV 0 1 2 P40274013(3) W 的可能取值是0,1,2,3,4,5 0}5{}4{121}2,1{}1,2{}0,3{}3{125}2,0{}1,1{}0,2{}2{125}1,0{}0,1{}1{121}0,0{}0{=======+==+=======+==+=======+=========W P W P Y X P Y X P Y X P W P Y X P Y X P Y X P W P Y X P Y X P W P Y X P W PW 0 1 2 3 P121125125121概率统计第三章习题解答1、52}7{,51}6{}5{}4{========X P X P X P X P529)(=X E2、2914}7{,296}6{,295}5{,294}4{========Y P Y P Y P Y P29175)(=Y E 3、设X 为取到的电视机中包含的次品数,为取到的电视机中包含的次品数, 2,1,0,}{3123102===-k CC C k X P kkX 0 1 2 p k 221222922121)(=X E4、设X 为所得分数为所得分数 5,4,3,2,1,61}{===k k X P 12,11,10,9,8,7,361}{===k k X P1249)(=X E5、(1)由}6{}5{===X P X P ,则,则l l l l --=e e !6!565 解出6=l ,故6)(==l X E(2)由于åå¥=-¥=--=-11212211)1(66)1(k k k k kkkpp 不是绝对收敛,则)(X E 不存在。

大学_新编概率论与数理统计(肖筱南著)课后答案下载

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新编概率论与数理统计(肖筱南著)课后答案下载新编概率论与数理统计(肖筱南著)特色及评论第一章随机事件及其概率1 随机事件及其运算一、随机现象与随机试验二、样本空间三、随机事件四、随机事件间的关系与运算习题1-12 随机事件的概率一、概率的统计定义二、概率的古典定义习题1-2(1)三、概率的几何定义四、概率的公理化定义与性质习题1-2(2)3 条件概率与全概率公式一、条件概率与乘法公式二、全概率公式与贝叶斯(bayes)公式习题1-34 随机事件的独立性一、事件的相互独立性二、伯努利(bernoulli)概型及二项概率公式习题1-45 综合例题一、基本概念的理解二、几种典型的古典概型问题三、有关概率加法公式的应用四、条件概率和乘法公式五、全概率公式和贝叶斯公式的应用六、独立性的性质与应用七、二项概率公式的应用总习题一第二章随机变量及其分布1 离散型随机变量及其分布律一、随机变量的定义二、离散型随机变量及其分布律三、常见的离散型随机变量的分布习题2-12 随机变量的分布函数一、分布函数的概念二、分布函数的性质习题2-23 连续型随机变量及其概率密度一、连续型随机变量的.概率密度二、连续型随机变量的性质三、离散型随机变量与连续型随机变量的比较习题2-34 几种常见的连续型随机变量的分布一、均匀分布二、指数分布三、正态分布习题2-45 随机变量函数的分布一、离散型情形二、连续型情形习题2-56 二维随机变量及其联合分布函数一、二维随机变量的概念二、联合分布函数的定义及意义三、联合分布函数的性质习题2-67 二维离散型随机变量一、联合分布律二、边缘分布律三、条件分布律习题2-78 二维连续型随机变量一、联合概率密度二、边缘概率密度三、两种重要的二维连续型分布四、条件概率密度习题2-89 随机变量的相互独立性一、随机变量相互独立的定义二、离散型随机变量相互独立的充分必要条件三、连续型随机变量相互独立的充分必要条件四、二维正态变量的两个分量相互独立的充分必要条件习题2-910 两个随机变量的函数的分布一、离散型情形二、连续型情形习题2-1011 综合例题一维部分一、基本概念的理解二、求随机变量概率分布中的未知参数三、求分布律四、求分布函数五、已知常见分布,求相关概率六、随机变量函数的分布二维部分一、基本概念的理解二、二维离散型随机变量三、二维联合分布函数四、二维联合概率密度总习题二第三章随机变量的数字特征1 数学期望一、离散型随机变量的数学期望二、连续型随机变量的数学期望三、随机变量函数的数学期望四、数学期望的性质习题3-12 方差一、方差的定义二、常见分布的方差三、方差的性质习题3-23 协方差与相关系数一、协方差二、相关系数三、相关系数的意义习题3-34 矩与协方差矩阵习题3-45 综合例题一、基本概念的理解二、数学期望和方差的应用三、有关数字特征的计算总习题三第四章大数定律与中心极限定理第五章统计量及其分布第六章参数估计第七章假设检验第八章方差分析与回归分析新编概率论与数理统计(肖筱南著)本书目录《新编概率论与数理统计(第2版)/21世纪高等院校教学规划系列教材》是根据教育部__新颁布的全国高校理工科及经济类“概率论与数理统计课程教学基本要求”并参考“理学、工学、经济学硕士研究生入学考试大纲”进行编写的。

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概率论与数理统计练习题系 专业 班 姓名 学号第一章 随机事件及其概率(一)一.选择题1.对掷一粒骰子的试验,在概率论中将“出现奇数点”称为 [ C ](A )不可能事件 (B )必然事件 (C )随机事件 (D )样本事件2.下面各组事件中,互为对立事件的有 [ B ](A )1A ={抽到的三个产品全是合格品} 2A ={抽到的三个产品全是废品}(B )1B ={抽到的三个产品全是合格品} 2B ={抽到的三个产品中至少有一个废品}(C )1C ={抽到的三个产品中合格品不少于2个} 2C ={抽到的三个产品中废品不多于2个}(D )1D ={抽到的三个产品中有2个合格品} 2D ={抽到的三个产品中有2个废品}3.下列事件与事件A B -不等价的是 [ C ](A )A AB - (B )()A B B ⋃- (C )AB (D )AB4.甲、乙两人进行射击,A 、B 分别表示甲、乙射中目标,则A B ⋃表示 [ C ](A )二人都没射中 (B )二人都射中(C )二人没有都射着 (D )至少一个射中5.以A 表示事件“甲种产品畅销,乙种产品滞销”,则其对应事件A 为. [ D ](A )“甲种产品滞销,乙种产品畅销”; (B )“甲、乙两种产品均畅销”;(C )“甲种产品滞销”; (D )“甲种产品滞销或乙种产品畅销6.设{|},{|02},{|13}x x A x x B x x Ω=-∞<<+∞=≤<=≤<,则AB 表示 [ A ](A ){|01}x x ≤< (B ){|01}x x <<(C ){|12}x x ≤< (D ){|0}{|1}x x x x -∞<<⋃≤<+∞7.在事件A ,B ,C 中,A 和B 至少有一个发生而C 不发生的事件可表示为 [ A ](A )C A C B ; (B )C AB ;(C )C AB C B A BC A ; (D )A B C .8、设随机事件,A B 满足()0P AB =,则 [ D ](A ),A B 互为对立事件 (B) ,A B 互不相容(C) AB 一定为不可能事件 (D) AB 不一定为不可能事件二、填空题1.若事件A ,B 满足AB φ=,则称A 与B 互斥或互不相容 。

2.“A ,B ,C 三个事件中至少发生二个”此事件可以表示为 AB BC AC ⋃⋃ 。

三、简答题:1.写出下列随机试验的样本空间。

(1)一盒内放有四个球,它们分别标上1,2,3,4号。

现从盒这任取一球后,不放回盒中,再从盒中任取一球,记录两次取球的号码。

(2)将(1)的取球方式改为第一次取球后放回盒中再作第二次取球,记录两次取球的号码。

(3)一次从盒中任取2个球,记录取球的结果。

(1){(,)|,,1,2,3(2){(,)|,1,2,3,4};(3){(,)|,,1,2,3,4}i j i j i j i j i j i j i j i j ≠==<=2.设A 、B 、C 为三个事件,用A 、B 、C 的运算关系表示下列事件。

(1)A 、B 、C 中只有A 发生; (2)A 不发生,B 与C 发生;(3)A 、B 、C 中恰有一个发生; (4)A 、B 、C 中恰有二个发生;(5)A 、B 、C 中没有一个发生; (6)A 、B 、C 中所有三个都发生;(7)A 、B 、C 中至少有一个发生; (8)A 、B 、C 中不多于两个发生。

(1);(2);(3);(4);(5);(6);(7);(8);A B C A B C A B C A B C A B CA B C A B C A B C A B C A B C A B C A B C BC ⋃⋃⋃⋃⋃⋃⋃⋃ 或A第一章 随机事件及其概率(二)一、选择题:1.掷两颗均匀的骰子,事件“点数之和为3”的概率是 [ B ](A )136 (B )118 (C )112(D )111 2.袋中放有3个红球,2个白球,第一次取出一球,不放回,第二次再取一球,则两次都是红球的概率是 [ B ](A )925 (B )310 (C )625(D )320 3. 已知事件A 、B 满足A B ⊂,则()P B A -≠ [ B ](A )()()P B P A - (B )()()()P B P A P AB -+(C )()P A B (D )()()P B P AB -4.A 、B 为两事件,若()0.8,()0.2,()0.4P A B P A P B ⋃===,则 [ B ](A )()0.32P A B = (B )()0.2P A B =(C )()0.4P B A -= (D )()0.48P B A =5.有6本中文书和4本外文书,任意往书架摆放,则4本外文书放在一起的概率是 [ D ](A )4!6!10!⋅ (B )710 (C )410 (D )4!7!10!⋅ 二、选择题:1.设A 和B 是两事件,则()()P A P AB =+()P AB2.设A 、B 、C 两两互不相容,()0.2,()0.3,()0.4P A P B P C ===,则[()]P A B C ⋃-= 0.53.若()0.5,()0.4,()0.3P A P B P A B ==-=,则()P A B ⋃= 0.8 。

4.设两两独立的事件A ,B ,C 满足条件ABC φ=,1()()()2P A P B P C ==<,且已知 9()16P A B C ⋃⋃=,则()P A =14。

. 5.设1()()()4P A P B P C ===,1()0,()()8P AB P AC P BC ===,则A 、B 、C 全不发生的概率为 12。

6.设A 和B 是两事件,B A ⊂,()0.9,()0.36P A P B ==,则()P AB = 0.54 。

三、计算题:1.罐中有12颗围棋子,其中8颗白子,4颗黑子,若从中任取3颗,求:(1)取到的都是白子的概率;(2)取到的两颗白子,一颗黑子的概率;(3)取到的3颗中至少有一颗黑子的概率;(4)取到的3颗棋子颜色相同的概率。

38312218431238312338433121214(1);5528(2);5541(3)1;553(4).11C C C C C C C C C C C ==-=+=2.加工某一零件共需经过4道工序,设第一、二、三和四道工序的次品率分别为2%、3%、5%和3%,假定各道工序是互不影响的,求加工出来的零件的次品率。

100%12.40221%.=-=解:次品率(100%-2%)(100%-3%)(100%-5%)(100%-3%)3.袋中人民币五元的2张,二元的3张和一元的5张,从中任取5张,求它们之和大于12元的概率。

解:要使它们之和大于12元,必须有两张5元,其余可任意取。

则23285102(12).9C C P C ==之和大于元第一章 随机事件及其概率(三)一、选择题:1.设A 、B 为两个事件,()()0P A P B ≠>,且A B ⊃,则下列必成立是 [ A ](A )(|)1P A B = (D )(|)1P B A = (C )(|)1P B A = (D )(|)0P A B =2.设盒中有10个木质球,6个玻璃球,木质球有3个红球,7个蓝色;玻璃球有2个红色,4个蓝色。

现在从盒中任取一球,用A 表示“取到蓝色球”,B 表示“取到玻璃球”,则P (B |A )=[ D ]。

(A )610 (B )616(C )47 (D )4113.设A 、B 为两事件,且(),()P A P B 均大于0,则下列公式错误的是 [ B ](A )()()()()P A B P A P B P AB ⋃=+- (B )()()()P AB P A P B =(C )()()(|)P AB P A P B A = (D )()1()P A P A =-4.设10件产品中有4件不合格品,从中任取2件,已知所取的2件产品中有一件是不合格品,则另一件也是不合格品的概率为 [ B ](A )25 (B )15 (C )12 (D )355.设A 、B 为两个随机事件,且0()1,()0,(|)(|)P A P B P B A P B A <<>=,则必有 [ C ](A )(|)(|)P A B P A B = (B )(|)(|)P A B P A B ≠(C )()()()P AB P A P B = (D )()()()P AB P A P B ≠二、填空题:1.设A 、B 为两事件,()0.8,()0.6,()0.3P A B P A P B ⋃===,则(|)P B A = 1/62.设()0.6,()0.84,(|)0.4P A P A B P B A =⋃==,则()P B = 0.63.若()0.6,()0.8,(|)0.5P A P B P B A ===,则(|)P A B = 0. 754.某产品的次品率为2%,且合格品中一等品率为75%。

如果任取一件产品,取到的是一等品的概率为 0.7355.已知123,,A A A 为一完备事件组,且121()0.1,()0.5,(|)0.2P A P A P B A ===2(|)0.6P B A = 3(|)0.1P B A =,则1(|)P A B = 1/18三、计算题:1.某种动物由出生活到10岁的概率为0.8,活到12岁的概率为0.56,求现年10岁的该动物活到12岁的概率是多少?0.56/0.8=0.7解:设A=“活到10岁” B =“活到12岁“0560708()().(|).()().P AB P B P B A P A P A ==== 2.某产品由甲、乙两车间生产,甲车间占60%,乙车间占40%,且甲车间的正品率为90%,乙车间的正品率为95%,求:(1)任取一件产品是正品的概率;(2)任取一件是次品,它是乙车间生产的概率。

解:设A 1 =“甲车间生产的产品” A 2 =” B =“正品”(1)121122()()()()(|)()(|)P B P A B P A B P A P B A P A p B A =+=+060904095092.....=⨯+⨯=(2)222204005025008()()(|)..(|).()().P A B P A P B A P A B P B P B ⨯==== 3.为了防止意外,在矿内同时设有两报警系统A 与B ,每种系统单独使用时,其有效的概率系统A 为0.92,系统B 为0.93,在A 失灵的条件下,B 有效的概率为0.85,求:(1)发生意外时,这两个报警系统至少一个有效的概率;()0.988P A B ⋃=(2)B 失灵的条件下,A 有效的概率。

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