《概率论与随机过程》第1章习题答案
清华大学随机过程答案1
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3. 质点在直线上做随机运动,即在 t = 1, 2, 3, · · · 时质点可以在 x 轴上往右或往左做一个 单位距离的随机游动。若往右移动一个单位距离的概率为 p,往左移动一个单位距离的 概率为 q,即 P {ξ (i) = +1} = p,P {ξ (i) = −1} = q,p + q = 1,且各次游动是相互统 ∑n 计独立的。经过 n 次游走,质点所处的位置为 ηn = η (n) = ξi。
参考答案:
(1) V = a 时,一条样本轨道为典型的正弦曲线。 2
(2) ξ (0) = 0,fξ(0)(x) = δ(x);ξ (π/2ω) = V ,其概率密度同 V 一样。
(π) ξ
4ω
=
V
√ 2
,
fξ(
π 4ω
)
(x)
=
√ 2 a
,
0
<
0, 其他
xHale Waihona Puke <√a 2() 5π
ξ 4ω
=
V
−
√ 2
n
pmqn−m = pn − qn。
m=0
m
∑n
解法二:因各次游走是相互统计独立的,则 E [η (n)] = E[ξi] = (p − q)n。
i=1
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3
(2) 假设 n1 < n2,
Rηη (n1, n2) = E [η (n1) η (n2)] = E {η (n1) [η (n1) + η (n2) − η (n1)]} = E[η (n1)]2 + E [η (n1)] E [η (n2) − η (n1)] = {E [η (n1)]}2 + V ar [η (n1)] + (p − q)2n1 (n2 − n1) = (p − q)2n21 + n1V ar [ξi] + (p − q)2n1 (n2 − n1) = (p − q)2n1n2 + n1[1 − (p − q)2]
《概率论与随机过程》第1章习题答案
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《概率论与随机过程》第一章习题答案1. 写出下列随机试验的样本空间。
(1) 记录一个小班一次数学考试的平均分数(设以百分制记分)。
解: ⎭⎬⎫⎩⎨⎧⨯=n n nn S 100,,1,0 ,其中n 为小班人数。
(2) 同时掷三颗骰子,记录三颗骰子点数之和。
解:{}18,,4,3 =S 。
(3) 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。
解: {}10,,4,3 =S 。
(4) 生产产品直到得到10件正品,记录生产产品的总件数。
解: {} ,11,10=S 。
(5) 一个小组有A ,B ,C ,D ,E5个人,要选正副小组长各一人(一个人不能兼二个职务),观察选举的结果。
解: {}ED EC EB EA DE DC DB DA CE CD CB CA BE BD BC BA AE AD AC AB S ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,=其中,AB 表示A 为正组长,B 为副组长,余类推。
(6) 甲乙二人下棋一局,观察棋赛的结果。
解: {}210,,e e e S =其中,0e 为和棋,1e 为甲胜,2e 为乙胜。
(7) 一口袋中有许多红色、白色、蓝色乒乓球,在其中任意取4只,观察它们具有哪几种颜色。
解: {}rwb wb rb rw b w r S ,,,,,,=其中,,,,b w r 分别表示红色、白色、蓝色。
(8) 对某工厂出厂的产品进行检查,合格的盖上“正品”,不合格的盖上“次品”,如连续查出二个次品就停止检查,或检查4个产品就停止检查,记录检查的结果。
解: {}1111,1110,1101,0111,1011,1010,1100,0110,0101,0100,100,00=S 其中,0为次品,1为正品。
(9) 有A ,B ,C 三只盒子,a ,b ,c 三只球,将三只球装入三只盒子中,使每只盒子装一只球,观察装球的情况。
随机过程(北航著)北京航空航天大学出版社第1章习题课后答案
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第一章概论第1题某公共汽车站停放两辆公共汽车A 和B ,从t=1秒开始,每隔1秒有一乘客到达车站。
如果每一乘客以概率21登上A 车,以概率21登上B 车,各乘客登哪一辆车是相互统计独立的,并用j ξ代表t=j 时乘客登上A 车的状态,即乘客登上A 车则j ξ=1,乘客登上B 车则jξ=0,则,21}0{,21}1{====j j P P ξξ当t =n 时在A 车上的乘客数为n n j j n ηξη,1∑==是一个二项式分布的计算过程。
(1)求n η的概率,即;,...,2,1,0?}{n k k P n ===η(2)当公共汽车A 上到达10个乘客时,A 即开车(例如t =21时921=η,且t =22时又有一个乘客乘A 车,则t =22时A 车出发),求A 车的出发时间n 的概率分布。
解(1):nn k n k P ⎟⎠⎞⎜⎝⎛⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛==21}{η 解(2):nn n n P P ⎟⎠⎞⎜⎝⎛⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−=⎟⎠⎞⎜⎝⎛⎟⎠⎞⎜⎝⎛⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−==−2191212191A)10n 9A 1-n (}n A {1名乘客登上车时刻第名乘客;在有时刻,车在开车在时刻车第2题设有一采用脉宽调制以传递信息的简单通信系统。
脉冲的重复周期为T ,每一个周期传递一个值;脉冲宽度受到随机信息的调制,使每个脉冲的宽度均匀分布于(0,T )内,而且不同周期的脉宽是相互统计独立的随机变量;脉冲的幅度为常数A 。
也就是说,这个通信系统传送的信号为随机脉宽等幅度的周期信号,它是以随机过程)(t ξ。
图题1-2画出了它的样本函数。
试求)(t ξ的一维概率密度)(x f t ξ。
解:00(1)()()(){()}{()0}[(1),],(0,){()}{[(1),]}{[(1)]}1(1)(1)1({()0}1{()}t A A n n n Tt n T f x P x A P x P t A P P t P t n T nT n T P t A P t n T nT P t n T d TT t n T T nT t T t n Tt n T T t n P t P t A ξδδξξηξηηηξξ−−=−+====∈−∈==∈−+=>−−=−+−=−==−−−=−−−==−==∫是任意的脉冲宽度01)(1)()()()()(1)()t A T tn T Tf x P x A P x t t n x A n x T T ξδδδδ=−−∴=−+⎛⎞⎛⎞=−−+−−⎜⎟⎜⎟⎝⎠⎝⎠第3题设有一随机过程)(t ξ,它的样本函数为周期性的锯齿波。
随机过程课后题答案
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《随机信号分析》复习备考题第一章概率论简介第二章随机信号概论参考答案:(1))(t X 的一个样本函数的草图(2)时间连续,状态离散,离散型随机过程。
(3)一维概率密度函数:nT t T n A x A x t x p X <<-++-=)1(),(21)(21),(δδ二维概率密度函数:[][]⎪⎩⎪⎨⎧>-<<<-++-++-<<-+++--=nTt T n t nT t T n A x A x A x A x nT t t T n A x A x A x A x t t x x p X 22122112121212121)1(,)1(,)()()()(41,,)1(),()(21)()(21),;,(或δδδδδδδδ参考答案:[][]625.3341683241181)()()(111=⨯+⨯+⨯+⨯==∑t x P t x t X E[][]625.2141283441581)()()(222=⨯+⨯+⨯+⨯==∑t x P t x t X E[]()875.7)13(41)62(83)42(41)51(81,)()(212121=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯==∑x x P x x t X t X E )1()3(41)2()6(83)4()2(41)5()1(81),;,(212121212121--+--+--+--=x x x x x x x x t t x x p X δδδδδδδδ参考答案:Φ的概率密度为⎪⎩⎪⎨⎧≤≤=Φ其它,020,21)(πϕπϕp均值:[][]021)cos()cos()()(2000=Φ⋅Φ+=Φ+==⎰d t a t a E t X E t m X ππωω 方差:01(t)cos(t)cos(t)X a b ωω=+ 自相关函数:[][12120102011202110102011202(,)()()cos()cos()cos()cos()cos()cos()cos()cos()][cos()cos()][cos()X R t t E X t X t E a t a t a t b t a t b t E a t a t E a t b t E a t b ωωωωωωωωωωω==+Φ⋅+Φ++Φ⋅+Φ++Φ⋅+Φ=+Φ⋅+Φ++Φ⋅+Φ++Φ⋅[[][][]1010*******01020102111201022201211cos(cos()cos()][cos()cos()cos()cos(2)cos()cos(2)22cos ()cos (22E a t a t E b t b t a b E t t t t E t t t t a b t t t t ωωωωωωωωωωωωωωω≈+Φ⋅+Φ++Φ⋅+Φ=-+++Φ+-+++Φ=-+-22201)cos ()cos ()22a b ωτωτ=++第三章平稳随机过程参考答案:0)sin(cos )cos(21)(21)(000lim lim lim=Φ=Φ+==∞→-∞→-∞→⎰⎰T T A dt t A T dt t x T t x T TT T T T T ωωω)cos(2)cos()cos(21)()(020002limτωτωωωτA dt t t A T t x t x T T T =Φ++Φ+=+⎰-∞→由于A 和Φ为统计独立的随机变量,于是有[][][][]021)cos()cos()(2000=ΦΦ+⋅=Φ+⋅=⎰ππωωd t A E t E A E t X E[][][][][][])cos(21)22cos()cos(21)cos()cos()()(),(020*******τωτωωτωτωωωττA E t E A E t t E A E t X t X E t t R X =Φ+++⋅=Φ++Φ+⋅=+=+由图3.5可看出,不同样本函数的A 不同,则相应的时间平均自相关函数)()(τ+t x t x 也不同,),()()(ττ+=+t t R t x t x X 不能以概率1成立,因此该随机过程不具有各态历经性。
概率论~第一章习题参考答案与提示
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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。
《随机过程》课后习题解答
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( k 0, 2, n )
1 为一特征函数,并求它所对应的随机变量的分布。 1 t2
n n i
f (t
i 1 k 1
tk )i k
5
=
i 1 k 1
n
n
i k
1 (ti tk )
2
i 1 k 1
n
n
e jti e jti e jti {1 ( jtk )(1 jtk )} n n e jtk e e i k jti = i 1 k 1 e n(1 jtk ) e
1 n n n j ( ti tk ) l ] i k = [e n i 1 k 1 l 1
(2) (3)
其期望和方差; 证明对具有相同的参数的 b 的 分布,关于参数 p 具有可加性。
解 (1)设 X 服从 ( p , b ) 分布,则
f X (t ) e jtx
0
b p p 1 bx x e dx ( p )
bp ( p)
x
0
p 1 ( jt b ) x
i k
1 M 2
0
ti t k } ) ( M 1max{ i , j n
且 f (t ) 连续 f (0) 1 (2) f (t )
f (t ) 为特征函数
1 1 1 1 1 [ ] 2 2 1 t 1 ( jt ) 2 1 jt 1 jt
3
fZ(k)() t (1 )kk! jk (1 jt)(k1)
E (Z k ) 1 (k ) f Z (0) ( 1) k k ! k j
n
李晓峰应用随机过程课后习题_随机过程答案CH1
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习 题一、习题编号本次作业:1,2, 7,9,12,17,18,19,23,25 二、习题解答1.1 设随机试验E 是将一枚硬币抛两次,观察H -正面,T -反面出现的情况,试分析它的概率空间(),,P Ω。
解1.1: 样本空间:Ω = {HH, HT, TH, TT}集类:F = { Ø, Ω, {HH}, {HT}, {TH}, {TT},{HH,HT}, {HH, TH}, {HH,TT}, {HT, TH}, {HT, TT}, {TH, TT}, {HH, HT, TH}, {HH, HT, TT}, {HT, TH, TT}, {TH, TT, HH}, }概率:P: P{HH} = P{HT} = P{TH} = P{TT} = 1/41.2 设,A B ∈Ω,集类{},A B =。
试求:()σ的所有元素。
解1.2:因为:{},A B =所以:(){},,,σ=∅Ω1.3 设四个黑球与两个白球随机地等分为A 与B 两组,记A 组中白球的数目为X ;然后随机交换A 与B 中一个球,再记交换后A 组中白球的数目为Y 。
试求:(1)X 的分布律;(2)Y|X 的分布律;(3)Y 的分布律。
解1.3:(1)总计有2个白球,因此,X 的取值为0,1,2。
等分共有36C 种分法,等分后,X 取值分别为0,1,2的概率为:3211244242333666012012131()()555XX C C C C C P X P X C C C ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ (2)交换一个球后,1)如果X 中没有白球,则交换后Y 可能取值为0、1 2)如果X 中有一个白球,则交换后Y 可能取值为0、1、2 3)如果X 中有两个白球,则交换后Y 可能取值为1、2|0|01|00|11|12|11|22|21225221(|)3399933Y XP Y X ⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭(3)20()(|)()i P Y P Y X i P X i ====∑2(0)(0|)()1123359515i P Y P Y X i P X i =======⨯+⨯=∑2(1)(1|)()21532135953535i P Y P Y X i P X i =======⨯+⨯+⨯=∑2(2)(2|)()23110953515i P Y P Y X i P X i =======+⨯+⨯=∑故Y 的分布律为:012131()555YP Y ⎛⎫ ⎪ ⎪⎪⎝⎭1.4 设A 与B 是概率空间(),,P Ω上的事件,且()01P B <<,试证明:A 与B独立的充要条件为:()()|=|P A B P A B 。
浙江大学《概率论、数理统计与随机过程》课后习题答案张帼奋主编第一章概率论习题__偶数题
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第一章 概率论的基本概念注意: 这是第一稿(存在一些错误)第一章概率论习题__偶数.doc2、解(1)ABBC AC 或ABC ABC ABC ABC ;(2)AB BC AC (提示:题目等价于A ,B ,C 至少有2个发生,与(1)相似); (3)ABC ABC ABC ; (4)A B C 或ABC ; (提示:A ,B ,C 至少有一个发生,或者A B C ,,不同时发生);4、解(1)因为A B ,不相容,所以A B ,至少有一发生的概率为:()()()=0.3+0.6=0.9P A B P A P B =+(2) A B , 都不发生的概率为:()1()10.90.1P A B P A B =-=-=;(3)A 不发生同时B 发生可表示为:A B ,又因为A B ,不相容,于是()()0.6P AB P B ==;6、解 设A ={“两次均为红球”},B ={“恰有1个红球”},C ={“第二次是红球”} 若是放回抽样,每次抽到红球的概率是:810,抽不到红球的概率是:210,则 (1)88()0.641010P A =⨯=; (2)88()210.321010P B =⨯⨯-=(); (3)由于每次抽样的样本空间一样,所以:8()0.810P C == 若是不放回抽样,则(1)2821028()45C P A C ==;(2)82210()45P B C ==; (3)111187282104()5A A A A P C A +==。
8、解(1)设A ={“1红1黑1白”},则1112323712()35C C C P A C ==; (2)设B ={“全是黑球”},则33371()35C P B C ==; (3)设C ={第1次为红球,第2次为黑球,第3次为白球”},则2322()7!35P C ⨯⨯==。
10、解 由已知条件可得出:()1()10.60.4P B P B =-=-=;()()()0.70.50.2P AB P A P AB =-=-=;()()()()0.9P A B P A P B P AB =+-=;(1)(())()7(|==()()9P A A B P A P A A B P AB P A B =); (2)()()()0.40.20.2P AB P B P AB =-=-=()(+()()0.5P A B P A P B P AB =-=)于是 (())()2(|==5()()P A A B P AB P A A B P A B P A B =); (3)(())()2(|)()()9P AB AB P AB P AB AB P AB P A B ===。
随机过程第一章习题答案
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随机过程 第一章 习题答案
1.方法一: F (t ; x) P{ X (t ) x} P{ X sin t x} 当t k 时,P{ X (t ) 0} 1,其中k为整数,
k 当t 时,
x x sin t (i)若 sin t 0, F (t ; x) P{ X } ( x) dx sin t x 1 1 1 1 x 2 f (t ; x) ( ) exp{ ( )} sin t sin t sin t 2 2 sin t x x x sin t (ii )若 sin t 0, F (t ; x) P{ X } 1 P{ X } 1 ( x)dx sin t sin t 1 1 1 x 2 f (t ; x) Fx' (t ; x) exp{ ( )} sin t 2 2 sin t 1 1 x 2 f (t ; x) exp{ ( ) }, k 为整数。 2 sin t 2 sin t
时,k为整数,有 X
一维分布密度为:f (t ; x) 当t= k
时,k为整数,有P{ X (t ) 0} 1
1 1 Xt x}=P{e } e Xt x 1 1 1 =P{Xt ln }=P{Xt ln x}=P{X ln x}=1-P{X ln x} x t t 1 11 1 1 f (t ; x) Fx' (t ; x) f ( ln x)( ) f ( ln x) t t x tx t 2.F(t;x)=P{X(t) x}=P{e Xt x}=P{
方法二: X N(0,1) EX=0,EX 2 =DX=1 EX(t)=E(Xsin t)=sin tEX 0 k N(0 , sin 2 t) 1 1 x 2 exp{ ( ) }, x 2 sin t 2 sin t DX (t ) D(Xsin t) (sin t) 2 DX sin 2 t 当t
概率论第一章随机事件及其概率答案
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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 )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 。
浙江大学《概率论、数理统计与随机过程》课后习题答案第一章
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1解:该试验的结果有9个:(0,a ),(0,b ),(0,c ),(1,a ),(1,b ),(1,c ),(2,a ),(2,b ),(2,c )。
所以,(1)试验的样本空间共有9个样本点。
(2)事件A 包含3个结果:不吸烟的身体健康者,少量吸烟的身体健康者,吸烟较多的身体健康者。
即A 所包含的样本点为(0,a ),(1,a ),(2,a )。
(3)事件B 包含3个结果:不吸烟的身体健康者,不吸烟的身体一般者,不吸烟的身体有病者。
即B 所包含的样本点为(0,a ),(0,b ),(0,c )。
2、解 (4)(1)ABBC AC 或ABC ABC ABC ABC ; (5)(2)ABBC AC (6)(提示:题目等价于A ,B ,C 至少有2个发生,与(1)相似); (7)(3)ABC ABC ABC ;(8)(4)AB C 或ABC ;(9)(提示:A ,B ,C 至少有一个发生,或者A B C ,,不同时发生);3(1)错。
依题得,但,故A 、B 可能相容。
(2)错。
举反例 (3)错。
举反例 (4)对。
证明:由,知,即A 和B 交非空,故A 和B 一()()()()0=-+=B A p B p A p AB p 空集≠B A ()6.0=A p ()7.0=B p ()()()()()3.03.1>-=-+=B A p B A p B p A p AB p定相容。
4、解(1)因为A B ,不相容,所以A B ,至少有一发生的概率为:()()()=0.3+0.6=0.9P A B P A P B =+(2) A B , 都不发生的概率为:()1()10.90.1P A B P A B =-=-= ;(3)A 不发生同时B 发生可表示为:AB ,又因为A B ,不相容,于是()()0.6P A B P B == ;5解:由题知,. 因得,故A,B,C 都不发生的概率为.6、解 设A ={“两次均为红球”},B ={“恰有1个红球”},C ={“第二次是红球”} 若是放回抽样,每次抽到红球的概率是:810,抽不到红球的概率是:210,则 (1)88()0.641010P A =⨯=; ()3.0=BC AC AB p ()05.0=ABC P ()()()()()ABC p BC p AC p AB p BC AC AB p 2-++= ()()()()4.023.0=+=++ABC p BC p AC p AB p ()()C B A p C B A p -=1()()()()()()()()[]ABC p BC p AC p AB p C p B p A p +++-++-=1()05.04.02.11+--=15.0=(2)88()210.321010P B =⨯⨯-=(); (3)由于每次抽样的样本空间一样,所以:8()0.810P C == 若是不放回抽样,则(1)2821028()45C P A C ==;(2)118221016()45C C P B C ==; (3)111187282104()5A A A A P C A +==。
随机过程作业题与参考答案(第一章)
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随机过程作业题及参考答案(第一章)第一章随机过程基本概念P391. 设随机过程 X tX cos 0t , t,其中0 是正常数,而X 是标准正态变量。
试求 X t的一维概率分布。
解:1当 cos0t0 ,0tk,即 t1 k 1( kz )时,22 X t 0,则 P X t1.2当 cos0t0,0tk,即 t1 k 1( kz )时,22X~N 0,1, E X0,D X 1.E X tE X cos 0t E X cos 0t 0 .D X tD X cos0tD X cos 20tcos 2 0t .X t ~ N 0,cos 20t .1x 2则 fx ;te 2cos 2 0t .2 cos 0t2. 利用投掷一枚硬币的试验,定义随机过程为cos ,出现正面X t,出现反面2t假定 “出现正面” 和“出现反面” 的概率各为11 。
试确定 X t 的一维分布函数F x ;22和 F x ;1 ,以及二维分布函数1 。
F x 1,x 2;,12随机过程作业题及参考答案(第一章)解:, x 0X10 11 1 12,; P Xxx 122p k1 1 2x1, 221X 112,x 11 1 ;1,1 x 2p kF x 1 P X 1 x222x2,1随机矢量X1,X 1的可能取值为0, 1 ,1,2.2而PX10,X 111,PX11,X1 2 1 .2222F x 1,x 2 1P X1 x 1,X 1 x 2;,1 22,x 1或10 x 21, 且或且 1 x 2 22 0 x 1 1 x 21 x 1x 12, 且1 1 x 23. 设随机过程X t , t总共有三条样本曲线X t ,11 X t ,2sint, X t ,3 cost,且P 1PP 31t和相关函数 R X t 1,t 2。
2。
试求数学期望 EX3随机过程作业题及参考答案(第一章)解:EX t1 1sint1cost1 1 1 sint cost .333 3,E X t 1 X t 2R X t 1 t 21 1 1 1sint 1 sint 2 1 cost 1 cost 23 331 1 sint 1 sint2 cost 1 cost 2 31 1 cos t 1 t2 .34. 设随机过程X te Xt ,( t 0),其中 X 是具有分布密度f x 的随机变量。
随机过程第一章习题解答
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第一章习题解答1. 设随机变量X 服从几何分布,即:(),0,1,2,k P X k pq k ===。
求X 的特征函数,EX 及DX 。
其中01,1p q p <<=-是已知参数。
解()()jtxjtk k X k f t E ee pq ∞===∑ 0()k jtkk p q e∞==∑ =0()1jt kjt k pp qe qe∞==-∑ 又20()kk k k q q E X kpq p kq pp p∞∞======∑∑ 222()()[()]q D X E X E X P =-=(其中 00(1)nnn n n n nxn x x ∞∞∞====+-∑∑∑)令 0()(1)n n S x n x ∞==+∑则 1000()(1)1xxnn k n x S t dt n tdt xx∞∞+===+==-∑∑⎰⎰ 202201()()(1)11(1)1(1)xn n dS x S t dt dxx xnx x x x ∞=∴==-∴=-=---⎰∑同理 2(1)2kkkk k k k k k x k x kx x ∞∞∞∞=====+--∑∑∑∑令20()(1)k k S x k x ∞==+∑ 则211()(1)(1)xkk k k k k S t dt k t dt k xkx ∞∞∞+====+=+=∑∑∑⎰)2、(1) 求参数为(,)p b 的Γ分布的特征函数,其概率密度函数为1,0()0,0()0,0p p bxb x e x p x b p p x --⎧>⎪=>>Γ⎨⎪≤⎩(2) 其期望和方差;(3) 证明对具有相同的参数的b 的Γ分布,关于参数p 具有可加性。
解 (1)设X 服从(,)p b Γ分布,则10()()p jtxp bxX b f t ex e dx p ∞--=Γ⎰ 1()0()p p jt b x b x e dx p ∞--=Γ⎰101()()()()(1)p u p p p p p b e u b u jt b x du jt p b jt b jt b∞----==Γ---⎰ 10(())x p p e x dx ∞--Γ=⎰ (2)'1()(0)X p E X f j b∴== 2''221(1)()(0)X p p E X f j b+==222()()()PD XE X E X b ∴=== (4) 若(,)i i X p b Γ 1,2i = 则121212()()()()(1)P P X X X X jt f t f t f t b-++==-1212(,)Y X X P P b ∴=+Γ+同理可得:()()iiP X b f t b jt∑=∑-3、设ln (),()(k Z F X E Z k =并求是常数)。
《随机过程》第一章习题
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第一章 随机过程及其分类1、 设随机向量),(Y X 的两个分量相互独立,且均服从标准正态分布)1,0(N 。
(a ) 分别写出随机变量Y X +和Y X -的分布密度(b ) 试问:Y X +与Y X -是否独立?说明理由。
2、 设1X 、2X 、3X 为独立同分布的随机变量,且服从标准正态分布。
令:233211X X X X Y ++=(a ) 试求随机变量Y 的分布密度函数;(b ) 试问有限个独立正态分布随机变量经过非线性变换是否可以服从正态分布?3、 设),0(~2σN X ,对于0>∀b ,试证明正态分布尾概率估计不等式:⎭⎬⎫⎩⎨⎧-⋅≤≥≤⎭⎬⎫⎩⎨⎧-⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-222232ex p 21}{2ex p 21σσπσσσπb b b X P b b b 4、 设随机向量()()∑=,~,21μτN X X X ,其中:()()ττμμμ2,1,21==,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=∑15/45/41,令随机向量()X Y Y Y ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==3223,21τ。
(a ) 试求随机向量Y 的协方差矩阵、{}12Y Y E 及{}21Y Y E +; (b ) 试问{}122X X E X -与1X 是否独立?证明你的结论。
5、 设}0),({≥t t X 是一个实的均值为零,二阶矩存在的随机过程,其相关函数为t s s t B t X s X E ≤-=),()}()({,且是一个周期为T 的函数,即0),()(≥=+τττB T B ,试求方差函数)]()([T t X t X D +-。
6、 考察两个谐波随机信号)(t X 和)(t Y ,其中:)cos()(),cos()(t B t Y t A t X c c ωφω=+=式中A 和c ω为正的常数;φ是[]ππ,-内均匀分布的随机变量,B 是标准正态分布的随机变量。
(a ) 求)(t X 的均值、方差和相关函数;(b ) 若φ与B 独立,求)(t X 与)(t Y 的互相关函数。
概率论第一章随机事件及其概率答案
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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 。
随机过程第一章(1)
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通信与控制问题的研究,如信号的接收、声音与图
像的再现,运动目标的自动跟踪,导航系统的设计,工业
生产过程中的控制系统的设计等. 服务系统的研究,如电话通信,船舶装卸,机器维
修,病人候诊,存货控制,水库调度,购物排队,红绿灯
转换. 经济学领域关于价格波动,商业循环,最优决策,
P( A | Bi ) P( Bi )
P( A | B ) P( B )
j 1 j j
n
上式称为贝叶斯公式。
全概率公式和贝叶斯公式
★ 全概率公式和贝叶斯公式的应用场合 全概率公式用于在许多情况(B1,B2,…,Bn)下都可能 发生事件A,求发生A的全概率;
贝叶斯公式则用于当A已经发生的情况下,求发生事件A
则称B1,B2,…,Bn为S的一个划分。反之,若B1,B2,…,Bn是S的一个 划分,则作一次试验E,事件B1,B2,…,Bn 中必有一个且仅有一个发生。 设A为E的事件, B1,B2,…,Bn为S的一个划分,则全概率公式为
P( A) P( A | B1 ) P( B1 ) P( A | B2 ) P( B2 ) ... P( A | Bn ) P( Bn ) P( A | Bi ) P( Bi )
4、设A,B为两事件,若 A B ,则有 P( A) P( B) 。
条件概率
★
条件概率的定义
设A,B为试验E的两个事件,在事件A发生的条件下,事件 B发生的概率叫做条件概率,记为 P( B | A) 。
★
概率的乘法定理
两个事件乘积的概率等于其中一个事件的概率乘以另一事件
在此事件发生的条件下的条件概率,即
稳定增长,人口控制及预测等问题的研究.
概率统计与随机过程习题册解答
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解:以A表示事件“白漆10桶,黑漆3桶,红漆2桶”
P( A)
C1100C43C32 C1175
1 4 3 17 8
3 34
a
9பைடு நூலகம்
8
4.已知在10只晶体管中有2只是次品,在其中取两次, 每次任取一只,作不放回抽样,求下列事件的概率。
(1)两只都是正品 解:以A表示事件“两只都是正品
P( A) 8 7 ”28
1
S {v | v 0}
Aa {v | 60 v 80}
1
2.设A、B、C 为三个事件试用A、B、C 表示下列事件
(1)A与B 不发生,而C 发生
ABC
(2)A,B,C 都不发生
ABC
(3)A、B、C 至少有一个发生
A B C
(4)A、B、C中恰有一个发生 ABC ABC ABC
(5)A、B、C 中恰有两个发生 ABC ABC ABC
解:以A表示事件“系统的可靠性 ”
P( A) [1 (1 p)2]2 p2(2 p)2
(2,1)和(4,4)
P( A) 2 1 36 18
a
11
10
练习三
1. (1)已知 P( A) 0.3, P(B) 0.4, P( AB) 0.5,求 P(B | A B)
。解 :
P(B | A B)
P(B ( A B)) P(A B)
P( AB) P( A) P(B) P( AB)
0.002
0.3223
a
13
12
3.已知男子有5%是色盲患者,女子有0.25 %是色盲患 者。今从男女人数相等的人群中随机地挑选一人,则
(1)此人是色盲患者的概率
解:以A表示事件“色盲患者”,以B表示事件“所
《随机过程》第一章题目与答案
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第一章一. 填空题1.p(A)=0.5,p(B)=0.7,A与B相互独立,则p(AUB)= _2.若已知两点(x1,y 1),(x2,y2)有x1 < x2, y 1<y2,则概率密度p{ x1<x< x2, y 1< y < y2}=__.3.若p(A)=0.2,p(B)=0.5,p(C)=0.1,且p(A),p(B),p(C)两两相互独立,则p A(C|B)=__.4.设X,Y是相互独立的随机变量,已知EX=1 ,EY=2,DX=1 ,DY=2 则E(XY)=___,E(2X+3Y) =___, D(2X+3Y) =__.5.若X1,X2,…,X n是相互独立的随机变量,且g i(t)是X i的特征函数,i=1,2,…,n)则X=X1+X2+…X n的特征函数g(t)=__.二.证明题1.设P(S)是的母函数,试证:(1)若E(X)存在,则EX=P′(1)(2)若D(X)存在,则 DX = P"(1)+ P′(1)-[ P′(1)]22.试证明连续型随机变量的全概率公式:p(A)=dF Y(y)=f Y(y)dy三.计算题1. 通过抛掷一枚均匀硬币定义一个随机过程{X(t),-∞< t<∞},其中X(t)=试求随机过程X(t)的一维分布函数F(x;-).2.设X服从B(n,p),求X的特征函数g(t).3. 设商店在一天的顾客数N服从[900,1100]上的均匀分布,又设每位顾客所花的钱Xi服从N(100,502);求商店的日销售额Z的平均值.4. 已知随机变量X服从[0,a]上的均匀分布,且随机变量Y服从[X,a]上的均匀分布,试求:(1)E(Y|X=a),0x a (2)E(Y)参考答案一.填空题 1. 0.852. F(x 2,y 2)-F(x 1,y 2)-F(x 2,y 1)+F(x 1,y 1)3. 0.14. 2, 8, 225. g 1(t) g 2(t)…g n (t) 二.证明题1. 证明:(1)因为p (s )=s p kk k ∑∞=0,则p ′(s )=s kp k k k 11-∞=∑,令s↑1,得EX==∑∞=1k k kp p ′(1)。
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《概率论与随机过程》第一章习题答案1. 写出下列随机试验的样本空间。
(1) 记录一个小班一次数学考试的平均分数(设以百分制记分)。
解: ⎭⎬⎫⎩⎨⎧⨯=n n nn S 100,,1,0 ,其中n 为小班人数。
(2) 同时掷三颗骰子,记录三颗骰子点数之和。
解:{}18,,4,3 =S 。
(3) 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。
解: {}10,,4,3 =S 。
(4) 生产产品直到得到10件正品,记录生产产品的总件数。
解: {} ,11,10=S 。
(5) 一个小组有A ,B ,C ,D ,E5个人,要选正副小组长各一人(一个人不能兼二个职务),观察选举的结果。
解: {}ED EC EB EA DE DC DB DA CE CD CB CA BE BD BC BA AE AD AC AB S ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,=其中,AB表示A 为正组长,B 为副组长,余类推。
(6) 甲乙二人下棋一局,观察棋赛的结果。
解: {}210,,e e e S =其中,0e 为和棋,1e 为甲胜,2e 为乙胜。
(7) 一口袋中有许多红色、白色、蓝色乒乓球,在其中任意取4只,观察它们具有哪几种颜色。
解: {}rwb wb rb rw b w r S ,,,,,,=其中,,,,b w r 分别表示红色、白色、蓝色。
(8) 对某工厂出厂的产品进行检查,合格的盖上“正品”,不合格的盖上“次品”,如连续查出二个次品就停止检查,或检查4个产品就停止检查,记录检查的结果。
解: {}1111,1110,1101,0111,1011,1010,1100,0110,0101,0100,100,00=S 其中,0为次品,1为正品。
(9) 有A ,B ,C 三只盒子,a ,b ,c 三只球,将三只球装入三只盒子中,使每只盒子装一只球,观察装球的情况。
解: {}Ca Bb Ac Cc Ba Ab Cb Bc Aa Cb Ba Ac Ca Bc Ab Cc Bb Aa S ,,;,,;,,;,,;,,;,,=其中,Aa 表示球a 放在盒子A 中,余者类推。
(10) 测量一汽车通过给定点的速度。
解:{}0>=v v S(11) 将一尺之棰折成三段,观察各段的长度。
解: (){}1,0,0,0,,=++>>>=z y x z y x z y x S 其中,z y x ,,分别表示第一段,第二段,第三段的长度。
#2. 设A ,B ,C 为三事件,用A ,B ,C 的运算关系表示下列事件。
(1) A 发生,B 与C 不发生。
解:C A (2) A 与B 都发生,而C 不发生。
解: C AB (3) A ,B ,C 都发生。
解: ABC(4) A ,B ,C 中至少有一个发生。
解: C B A ⋃⋃ (5) A ,B ,C 都不发生。
解: C B A(6) A ,B ,C 中至多于一个发生。
解: A C C A ⋃⋃ (7) A ,B ,C 中至多于二个发生。
解: C B A ⋃⋃(8) A ,B ,C 中至少有二个发生。
解: CA BC AB ⋃⋃. #3. 设{}10,2,1, =S ,{}4,3,2=A ,{}5,4,3=B ,{}7,6,5=C ,具体写出下列各等式 (1)B A 。
解: {}5=B A ;(2)B A ⋃。
解: {}10,9,8,7,6,5,4,3,1=⋃B A ; (3)B A 。
解:{}5,4,3,2=B A ;(4) BC A 。
解: {}10,9,8,7,6,5,1=BC A(5))(C B A ⋃。
解: {}10,9,8,7,6,5,2,1)(=⋃C B A . #4. 设{}20≤≤=x x S ,⎭⎬⎫⎩⎨⎧≤<=121x x A ,⎭⎬⎫⎩⎨⎧<≤=2341x x B ,具体写出下列各式。
(1)B A ⋃。
解: ⎭⎬⎫⎩⎨⎧≤≤⋃⎭⎬⎫⎩⎨⎧≤≤=⋃223410x xx x B A (2)B A ⋃。
解: ⎭⎬⎫⎩⎨⎧≤≤⋃⎭⎬⎫⎩⎨⎧≤≤⋃⎭⎬⎫⎩⎨⎧<≤=⋃223121410x x x xx x B A (3)B A 。
解: {}φ=B A (4)B A 。
解:⎭⎬⎫⎩⎨⎧≤<⋃⎭⎬⎫⎩⎨⎧≤≤=2312141x x x xB A . #5. 设A ,B ,C 是三事件,且41)()()(===C P B P A P ,0)()(==CB P AB P ,81)(=AC P ,求A ,B ,C 至少有一个发生的概率。
解:由题意可知:0)(=ABC P ,故()()()()85)()()()(=+---++=⋃⋃ABC P AC P BC P AB P C P B P A P C B A P 。
或 φ=⋃⋃B C A )( ,∴()()()()85)()()())((=+-+=+⋃=⋃⋃=⋃⋃B P AC P C P A P B P C A P B C A P C B A P 。
#6. 在1500个产品中有400个次品,1100个正品,任意取200个。
(1) 求恰有90个次品的概率。
(2) 至少有2个次品的概率。
解:(1)⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫⎝⎛2001500110110090400; (2) 设)(k P 表示有k 个次品的概率,故至少有2个次品的概率为:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=--=∑=200150019911001400200150020011001)1()0(1)(2002P P k P k . #7.(1)在房间里有500个人,问至少有一个人的生日是10月1日的概率是多少(设一年以365天计算)? (2)在房间里有4个人,问至少有二个人的生日在同一个月的概率是多少? 解:(1) 属“分房问题”,即有n 个人,每个人都以N 1的概率被分在N 间房中的每一间中,某指定房间中至少有一人的概率。
设某指定房间中恰有k 个人的概率为)(k P ,则有()kn k nk n N N N k n N N k n k P --⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=111)(。
故,某指定房间中至少有一人的概率为:nn k N N P k P ⎪⎭⎫⎝⎛--=-=∑=11)0(1)(1。
所以,500个人中至少有一个人的生日是10月1日的概率为:74634.025366.013653641500=-=⎪⎭⎫⎝⎛-(2) 属“分房问题”,即有n 个人,每个人都以N 1的概率被分在N 间房中的每一间中,至少有二个人在同一间房中的概率。
设A 为“每一间房中至多有一个人” 基本事件个数:n N 。
“每一间房中至多有一个人”事件的个数为:!n)(N !N -。
所以,“至少有二个人在同一间房中的概率”等于“至少有二个人的生日在同一个月的概率”。
0.42710.57291124-(12!12114=-=-=--!)n N !n)(N !N 。
#8. 一盒子中有4只次品晶体管,6只正品晶体管,随机地抽取一只测试,直到4只次品管子都找到为止。
求第4只次品管子在下列情况发现的概率。
(1) 在第5次测试发现。
(2) 在第10次测试发现。
解:(1) 10526789101234634=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛;或1052!6!4!10!3!441034=⎪⎭⎫ ⎝⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛; (2) 529106634=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛。
#9. 甲、乙位于二个城市,考察这二个城市六月份下雨的情况。
以A ,B 分别表示甲,乙二城市出现雨天这一事件。
根据以往的气象记录已知4.0)()(==B P A P ,28.0)(=AB P ,求)/(B A P ,)/(A B P 及)(B A P ⋃。
解: 7.04.028.0===P(B)P(AB)P(A/B);7040280...P(A)P(AB)P(B/A)== 5202804040....P(AB)P(B)P(A)B P(A =-+=-+=⋃。
#10. 已知在10只晶体管中有2只次品,在其中取二次,每次随机地取一只,作不放回抽样,求下列事件的概率。
(1) 二只都是正品。
(2) 二只都是次品。
(3) 一只是正品,一只是次品。
(4) 第二次取出的是次品。
解: (1) 4528106!2!2!8!821028=⨯⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫⎝⎛!!; (2) 45110!2!821022=⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛!; (3) 451610!2!8282101218=⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛!;或45169810292108=⨯+⨯; (4)4599110292108=⨯+⨯。
#11. 某人忘记了电话号码的最后一个数字,因而随意地拨号,求他拨号不超过三次而接通所需的电话的概率是多少?如果已知最后一个数字是奇数,那么此概率是多少?解:(1) 3.010!7!37!2!!931029=⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫⎝⎪⎪⎭⎫⎝⎛!; (2) 6.05!2!32!2!!43524=⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛!。
#12. 某工厂中,机器321,,B B B 分别生产产品总数的25%,35%和40%。
它们生产的产品中分别有5%,4%,2%的次品,将这些产品混在一起,今随机地取一只产品,发现是次品。
问这一次品是机器321,,B B B 生产的概率分别是多少? 解:设A 为“次品”,已知:25.0)(1=B P ,35.0)(2=B P ,40.0)(3=B P ;05.0)/(1=B A P ,04.0)/(2=B A P ,02.0)/(3=B A P ,0345.040.002.035.004.025.005.0)()/()(31=⨯+⨯+⨯==∑=j jjB P B A P A P 。
故由,)()()/()/(A P B P B A P A B P i i i =可得:36232.069250345.025.005.0)()()/()/(111≈=⨯==A PB P B A P A B P ;40580.069280345.035.004.0)()()/()/(222≈=⨯==A P B P B A P A B P ;23188.069160345.040.002.0)()()/()/(333≈=⨯==A PB P B A P A B P 。
#13. 将二信息分别编码为A 和B 传送出去,接收站接收时,A 被误收作B 的概率为0.02,而B 被误收作A 的概率为0.01。