《概率论与数理统计》课程练习计算题

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(2)取到的是黑球的概率。
解:设 分别表示:“取到的是黑球、红球、白球”( =1,2,3),则问题(1)化为求 ;问题(2)化为求 。由题意 两两互不相容,所以,
(1) 。因此由条件概率公式得
(2)
9.已知工厂 生产产品的次品率分别为1%和2%,现从由 的产品分别占60%和40%的一批产品中随机抽取一件,求:
5.一批产品共有10件正品2件次品,从中任取两件,求:
(1)两件都是正品的概率;
(2)恰有一件次品的概率;
(3)至少取到一件次品的概率。
解:设 表示:“取出的两件都是正品是正品”; 表示:“取出的两件恰有一件次品”; 表示:“取出的两件至少取到一件次品”;则
(1)两件都是正品的概率
(2)恰有一件次品的概率
解:由题意知 服从二项分布 ,从而



即 的概率分布列为
0 1 2 3
1/83/83/81/8
由分布函数定义
3.从学校乘汽车到火车站的途中有三个交通岗,假定在各个交通岗遇到红绿信号灯的事件是相互独立的,且概率都是2/5。设X表示途中遇到红灯的次数,求X的分布律、分布函数。
解:由题意知 服从二项分布 ,从而
(1)恰好取到不合格品的概率;
(2)若已知取到的是不合格品,它是第二家工厂生产的概率。
解:设事件 表示:“取到的产品是不合格品”;事件 表示:“取到的产品是第 家工厂生产的”( )。
则 ,且 , 两两互不相容,由全概率公式得
(1)
(2)由贝叶斯公式得
=
13.有朋友远方来访,他乘火车、轮船、汽车、飞机的概率分别为3/10、1/5、1/10、2/5,而乘火车、轮船、汽车、飞机迟到的概率分别为1/4、1/3、1/12、1/8。求:
(3) 和 是否相互独立?为什么?
解:(1) 的所有可能取值为(1,1)、(1,2)、(2,1)、(2,2)。
于是( , )的概率分布表为
12
11/92/9
22/94/9
(2)关于 和 的边缘概率分布分别为
1 2 1 2
1/3 2/3 1/3 2/3
(3) 和 相互独立。因为 有
12.一袋中装有3个球,分别标有号码1、2、3,从这袋中任取一球,不放回袋中,再任取一球。用 、 分别表示第一次、第二次取得的球上的号码,试求:
10.在电源电压不超过200,200~240和超过240伏的三种情况下,某种电子元件损坏的概率分别为0.1,0.001和0.2,假定电源电压 ,试求:(提示: )
(1)该电子元件被损坏的概率
(2)电子元件被损坏时,电源电压在200~240伏内的概率 。
解:设 :“电源电压不超过200伏”; :“电源电压在200~240伏”;
解:由归一性
所以 =2。即
所以 ,从而
=
9.在某公共汽车站甲、乙、丙三人分别独立地等1,2,3路汽车,设每个人等车时间(单位:分钟)均服从[0,5]上的均匀分布,求三人中至少有两个人等车时间不超过2分钟的概率。
解:设 表示每个人等车时间,且 服从[0,5]上的均匀分布,其概率分布为
又设 表示等车时间不超过2分钟的人数,则 ,所求概率为
(2) 与 是否独立?为什么?
解:(1)( , )的概率分布表为
1 2 3
11/61/61/6
2 1/60 1/12
3 1/6Biblioteka Baidu/12 0
的边缘概率分布为
1 2 3
1/2 1/4 1/4
的边缘概率分布为
1 2 3
1/2 1/4 1/4
(2) 与 不独立,由于
14.设 为由抛物线 和 所围成区域, 在区域 上服从均匀分布,试求:(1) 的联合概率密度及边缘概率密度;
(1)随机向量 的概率分布;
(2) 关于 和关于 的边缘概率分布;
(3) 和 是否相互独立?为什么?
解:(1) 的取值为 ,由概率乘法公式可得
同理可得
此外事件 , , 都是不可能事件,所以 ,于是( , )的概率分布表为
1 2 3
1 0 1/6 1/6
2 1/6 0 1/6
3 1/6 1/6 0
(2) 关于 的边缘概率分布
1 2 3
1/3 1/3 1/3
关于 的边缘概率分布
1 2 3
1/3 1/3 1/3
(3) 和 不相互独立,由于 。
13.一口袋中装有四只球,分别标有数字1,1,2,3。现从袋中任取一球后不放回,再从袋中任取一球,以 、 分别表示第一次、第二次取得球上标有的数字。求:
(1) 和 的联合概率分布及关于 和关于 边缘分布;
:“电源电压超过240伏”; :“电子元件被埙坏”。
由于 ,所以
由题设 , , ,所以由全概率公式
由条件概率公式
11.一个盒子中有三只乒乓球,分别标有数字1,2,2。现从袋中任意取球二次,每次取一只(有放回),以 、 分别表示第一次、第二次取得球上标有的数字。求:
(1) 和 的联合概率分布;
(2)关于 和 边缘分布;
依次类推,得消耗的雷管数 的概率分布为
6.设随机变量 的概率密度为 ,求:
(1)系数 ;(2) 的分布函数;(3) 落在区间 内的概率。
解:连续型随机变量 的概率密度必须满足归一性,因此由归一性及定义可求出系数 及 的分布函数,至于(3)可由 的分布函数求得。
(1)由归一性,
解得 。
(2)由连续型随机变量的定义知 的分布函数为
即 的概率分布列为
0 1 2 3
27/125 54/125 36/125 8/125
由分布函数定义得
4.一台设备有三大部件构成,在设备运转过程中各部件需要调整的概率分别为0.10,0.20,0.30,假设各部件的状态相互独立,以 表示同时需要调整的部件数,试求 的概率分布。
解:设: 表示:“部件 需要调整”。


故 的概率分布列为
0 1 2 3
0.504 0.398 0.092 0.006
5.已知某种型号的雷管在一定刺激下发火率为4/5,今独立重复地作刺激试验,直到发火为止,则消耗的雷管数 是一离散型随机变量,求 的概率分布。
解: 的可能取值为1,2, 。记 表示“第 次试验雷管发火”则 表示“第 次试验雷管不发火”从而得
(2)若已知取到的是次品,它是第一家工厂生产的概率。
解:设事件 表示:“取到的产品是次品”;事件 表示:“取到的产品是第 家工厂生产的”( )。则 ,且 , 两两互不相容,
(1)由全概率公式得
(2)由贝叶斯公式得
=
12.三家工厂生产同一批产品,各工厂的产量分别占总产量的40%、25%、35%,其产品的不合格率依次为0.05、0.04、和0.02。现从出厂的产品中任取一件,求:
7.在某城市中发行三种报纸 、 ,经调查,订阅 报的有50%,订阅 报的有30%,订阅 报的有20%,同时订阅 及 报的有10%,同时订阅 及 报的有8%,同时订阅 及 报的有5%,同时订阅 、 报的有3%,试求下列事件的概率:
(1)只订阅 及 报;(2)恰好订阅两种报纸。
解:(1)
(2)
8.一盒子中黑球、红球、白球各占50%、30%、20%,从中任取一球,结果不是红球,求:(1)取到的是白球的概率;
(2)判定随机变量 与 是否相互独立。
解:如图所示, 的面积为
解:由于
所以
18.设 , , ,求 。
解:由于 ,






19.设事件 、 相互独立,已知 , 。求:
(1) ;(2) 。
解:由

解得
所以
20.设 、 为随机事件,且 , , ,求:
(1) ;(2) 。
解:
(1)
(2)
21.设事件 、 相互独立,已知 ,求:
(1) ;(2) 。
解:由条件

解得 ,所以
三、解答题
1.设对于事件 、 有 , , ,求 、 至少出现一个的概率。
解:由于 从而由性质4知, ,又由概率定义知 ,所以 ,从而由概率的加法公式得
2.设有10件产品,其中有3件次品,从中任意抽取5件,问其中恰有2件次品的概率是多少?
解:设 表示:“任意抽取的5件中恰有2件次品”。则 。5件产品中恰有2件次品的取法共有 种,即 。于是所求概率为
4.一批产品共有10个正品2个次品,从中任取两次,每次取一个(不放回)。求:
(1)至少取到一个正品的概率;
(2)第二次取到次品的概率;
(3)恰有一次取到次品的概率。
解:设 表示:“第 次取出的是正品”( =1,2),则
(1)至少取到一个正品的概率
(2)第二次取到次品的概率为
(3)恰有一次取到次品的概率为
解:设 表示:“由甲袋取出的球是白球”;
表示:“由甲袋取出的球是黑球”;
表示:“从乙袋取出的球是白球”。则
11.设有一箱同类产品是由三家工厂生产的,其中1/2是第一家工厂生产的,其余两家各生产1/4,又知第一、二、三家工厂生产的产品分别有2%、4%、5%的次品,现从箱中任取一件产品,求:
(1)取到的是次品的概率;
(1)该产品是次品的概率;
(2)若取到的是次品,那么该产品是 工厂的概率。
解:设 表示“取到的产品是次品”; “取到的产品是 工厂的”;
“取到的产品是 工厂的”。则
(1)取到的产品是次品的概率为
(2)若取到的是次品,那么该产品是 工厂的概率为
10.有两个口袋,甲袋中盛有4个白球,2个黑球;乙袋中盛有2个白球,4个黑球。由甲袋任取一球放入乙袋,再从乙袋中取出一球,求从乙袋中取出的是白球的概率。
16.甲、乙两人各自同时向敌机射击,已知甲击中敌机的概率为0.8,乙击中敌机的概率为0.5,求下列事件的概率:( 1 )敌机被击中;(2)甲击中乙击不中;(3)乙击中甲击不中。
解:设事件 表示:“甲击中敌机”;事件 表示:“乙击中敌机”;事件 表示:“敌机被击中”。则
(1)
(2)
(3)
17.已知 , , ,求 。
(1)
(2)
22.设事件 相互独立,试证明:
(1)事件 相互独立;
(2)事件 相互独立;
(3)事件 相互独立。
证明:(1)欲证明 相互独立,只需证 即可。而
所以事件 相互独立。
同理
(2)由于
所以事件 相互独立。
(3)由于
所以事件 相互独立。
23.若 ,证明事件 相互独立。
证明:由于 ,且 ,所以
从而有
( 1 )此人来迟的概率;
( 2 )若已知来迟了,此人乘火车来的概率。
解:设事件 表示:“此人来迟了”;事件 分别表示:“此人乘火车、轮船、汽车、飞机来”( ,4)。则 ,且 , 两两互不相容
(1)由全概率公式得
(2)由贝叶斯公式得
=
14.有两箱同类零件,第一箱50只,其中一等品10只,第二箱30只,其中一等品18只,今从两箱中任选一箱,然后从该箱中任取零件两次,每次取一只(有放回),试求:(1)第一次取到的是一等品的概率;(2)两次都取到一等品的概率。
解:设 表示:“取到第 箱零件” ; 表示:“第 次取到的是一等品” ;则
(1)
(2)
15.设一电路由三个相互独立且串联的电子元件构成,它们分别以0.03、0.04、0.06的概率被损坏而发生断路,求电路发生断路的概率。
解:设 表示:“第 个电子元件被损坏”( =1,2,3),则有 ; ; 。依题意所求概率为
/
3.一批产品共有10个正品2个次品,从中任取两次,每次取一个(有放回)。求:
(1)第二次取出的是次品的概率;
(2)两次都取到正品的概率;
(3)第一次取到正品,第二次取到次品的概率。
解:设 表示:“第 次取出的是正品”( =1,2),则
(1)第二次取到次品的概率为
(2)两次都取到正品的概率为
(3)第一次取到正品,第二次取到次品的概率为
(3)至少取到一件次品的概率
6.一工人照看三台机床,在一小时内,甲机床需要照看的概率是0.6,乙机床和丙机床需要照看的概率分别是0.5和0.8。求在一小时中,
(1)没有一台机床需要照看的概率;
(2)至少有一台机床不需要照看的概率。
解:设 表示:“没有一台机床需要照看”; 表示:“至少有一台机床不需要照看“; 表示:“第 台机床需要照看”( =1,2,3)。则 ; 。
故由独立性定义知,事件 相互独立。
第二章随机变量及其分布
三、解答题
1.设 的概率分布为
0 1 2
1/3 1/6 1/2
求:(1) 的分布函数;
(2) 、 、 。
解:(1)



2.从学校乘汽车到火车站的途中有三个交通岗,假定在各个交通岗遇到红绿信号灯的事件是相互独立的,且概率都相等。设X表示途中遇到红灯的次数,求X的分布律、分布函数。
当 时, =0;
当 时,
当 时,
故 的分布函数为
(3)所求概率为
7.设随机变量 的分布函数为
求:(1)系数 ;
(2) 落在区间(-1,1)中的概率;
(3)随机变量 的概率密度。(提示: 为反正切函数)
解:(1)由 ,解得 。故得
(2)
(3)所求概率密度为
8.设随机变量 的概率分布为 ,以 表示对 的三次独立重复观察中事件 出现的次数,试确定常数 ,并求概率 。
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