哈工大概率论参考问题详解习题

习 题 一1．写出下列随机试验的样本空间及下列事件中的样本点：（1）掷一颗骰子，记录出现的点数. A =‘出现奇数点’；（2）将一颗骰子掷两次，记录出现点数. A =‘两次点数之和为10’，B =‘第一次的点数，比第二次的点数大2’；（3）一个口袋中有5只外形完全相同的球，编号分别为1,2,3,4,5；从中同时取出3只球，观察其结果，A =‘球的最小为1’；（4）将,a b 两个球，随机地放入到甲、乙、丙三个盒子中去，观察放球情况，A =‘甲盒中至少有一球’； （5）记录在一段时间，通过某桥的汽车流量，A =‘通过汽车不足5台’，B =‘通过的汽车不少于3台’。

解 （1）123456{,,,,,}S e e e e e e =其中i e =‘出现i 点’1,2,,6i =L ， 135{,,}A e e e =。

（2）{(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(1,6)S =(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(2,5),(2,6)(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(3,5),(3,6)(4,1),(4,2),(4,3),(4,4),(4,5),(4,6)(5,1),(5,2),(5,3),(5,4),(5,5),(5,6)(6,1),(6,2),(6,3),(6,4),(6,5),(6,6)}；{(4,6),(5,5),(6,4)}A =；{(3,1),(4,2),(5,3),(6,4)}B =。

（3）{(1,2,3),(2,3,4),(3,4,5),(1,3,4),(1,4,5),(1,2,4),(1,2,5)S = (2,3,5),(2,4,5),(1,3,5)}{(1,2,3),(1,2,4),(1,2,5),(1,3,4),(1,3,5),(1,4,5)}A =（4）{(,,),(,,),(,,),(,,),(,,),(,,),S ab ab ab a b a b b a =--------- (,,),(,,,),(,,)}b a a b b a ---，其中‘-’表示空盒；{(,,),(,,),(,,),(,,),(,,)}A ab a b a b b a b a =------。

（5）{0,1,2,},{0,1,2,3,4},{3,4,}S A B ===L L 。

2．设,,A B C 是随机试验E 的三个事件，试用,,A B C 表示下列事件：（1）仅A 发生；（2）,,A B C 中至少有两个发生；（3）,,A B C 中不多于两个发生；（4）,,A B C 中恰有两个发生；（5）,,A B C 中至多有一个发生。

解 （1）ABC（2）AB AC BC U U 或ABC ABC ABC ABC U U U ；（3）A B C U U 或ABC ABC ABC ABC ABC ABC ABC U U U U U U ；（4）ABC ABC ABC U U ；（5）AB AC BC U U 或ABC ABC ABC ABC U U U ；3．一个工人生产了三件产品，以(1,2,3)i A i =表示第i 件产品是正品，试用i A 表示下列事件：（1）没有一件产品是次品；（2）至少有一件产品是次品；（3）恰有一件产品是次品；（4）至少有两件产品不是次品。

解 （1）123A A A ；（2）123A A A U U ；（3）123123123A A A A A A A A A U U ；（4）121323A A A A A A U U 。

4．在中任取一个，求后面四个数字全不相同的概率。

解 设A =‘任取一后四个数字全不相同’，则4104126()0.50410250P P A === 5．一批晶体管共40只，其中3只是坏的，今从中任取5只，求（1）5只全是好的的概率；（2）5只中有两只坏的的概率。

解 （1）设A =‘5只全是好的’，则537540()0.662C P A C =B ； （2）设B =‘5只中有两只坏的’，则23337540()0.0354C C P B C =B . 6．袋中有编号为1到10的10个球，今从袋中任取3个球，求（1）3个球的最小为5的概率；（2）3个球的最大为5的概率.解 （1）设A =‘最小为5’，则253101()12C P A C ==；（2）设B =‘最大为5’，则243101()20C P B C ==. 7．（1）教室里有r 个学生，求他们的生日都不相同的概率；（2）房间里有四个人，求至少两个人的生日在同一个月的概率.解 （1）设A =‘他们的生日都不相同’，则365()365r r P P A =； （2）设B =‘至少有两个人的生日在同一个月’，则212223214121141241212441()1296C C P C C C P C P B +++==； 或412441()1()11296P P B P B =-=-=. 8．设一个人的生日在星期几是等可能的，求6个人的生日都集中在一个星期中的某两天，但不是都在同一天的概率.解 设A =‘生日集中在一星期中的某两天，但不在同一天’，则2676(22)()0.011077C P A -==. 9．将,,,,,,C C E E I N S 等7个字母随机地排成一行，那么恰好排成英文单词SCIENCE 的概率是多少？解1 设A =‘恰好排成SCIENCE ’将7个字母排成一列的一种排法看作基本事件，所有的排法：字母C 在7个位置中占两个位置，共有27C 种占法，字母E 在余下的5个位置中占两个位置，共有25C 种占法，字母,,I N C 剩下的3个位置上全排列的方法共3！种，故基本事件总数为22753!1260C C ⋅⋅=，而A 中的基本事件只有一个，故227511()3!1260P A C C ==⋅⋅； 解2 七个字母中有两个E ，两个C ，把七个字母排成一排，称为不尽相异元素的全排列。

一般地，设有n 个元素，其中第一种元素有1n 个，第二种元素有2n 个…，第k 种元素有k n 个12()k n n n n +++=L ，将这n 个元素排成一排称为不尽相异元素的全排列。

不同的排列总数为12!!!!k n n n n L ， 对于本题有141()7!7!12602!2!P A ===. 10．从0,1,2,,9L 等10个数字中，任意选出不同的三个数字，试求下列事件的概率：1A =‘三个数字中不含0和5’，2A =‘三个数字中不含0或5’，3A =‘三个数字中含0但不含5’.解 3813107()15C P A C ==. 333998233310101014()15C C C P A C C C =+-=， 或182231014()1()115C P A P A C =-=-=， 2833107()30C P A C ==. 11．将n 双大小各不相同的鞋子随机地分成n 堆，每堆两只，求事件A =‘每堆各成一双’的概率.解 n 双鞋子随机地分成n 堆属分组问题，不同的分法共(2)!(2)!2!2!2!(2!)nn n =L ‘每堆各成一双’共有!n 种情况，故 2!()(2)!n n P A n ⋅= 12．设事件A 与B 互不相容，()0.4,()0.3P A P B ==，求()P AB 与()P A B U解 ()1()1()()0.3P AB P A B P A P B =-=--=U因为,A B 不相容，所以A B ⊃，于是()()0.6P A B P A ==U13．若()()P AB P AB =且()P A P =，求()P B .解 ()1()1()()()P AB P A B P A P B P AB =-=--+U由()()P AB P AB =得()1()1P B P A p =-=-14．设事件,A B 及A B U 的概率分别为,,p q r ，求()P AB 及()P A B U 解 ()()()()P AB P A P B P A B p q r =+-=+-U()()()()()1()()()P A B P A P B P AB P A P B P A P AB =+-=+--+U 11q p q r p r =-++-=+-.15．设()()0.7P A P B +=，且,A B 仅发生一个的概率为0.5，求,A B 都发生的概率。

解1 由题意有0.5()()()P AB AB P AB P AB =+=+()()()()P A P AB P B P AB =-+-0.72()P AB =-，所以()0.1P AB =.解2 ,A B 仅发生一个可表示为A B AB -U ，故0.5()()()()2(),P A B P AB P A P B P AB =-=+-U所以()0.1P AB =.16．设()0.7,()0.3,()0.2P A P A B P B A =-=-=，求()P AB 与()P AB . 解 0.3()()()0.7()P A B P A P AB P AB =-=-=-，所以()0.4P AB =，故()0.6P AB =；0.2()()()0.4P B P AB P B =-=-.所以()0.6P B =()1()1()()()0.1P AB P A B P A P B P AB =-=--+=U17．设AB C ⊂，试证明()()()1P A P B P C +-≤[证] 因为AB C ⊂，所以()()()()()()()1P C P AB P A P B P A B P A P B ≥=+-≥+-U故()()()1P A P B P C +-≤. 证毕.18．对任意三事件,,A B C ，试证()()()()P AB P AC P BC P A +-≤.[证] ()()()()()()P AB P AC P BC P AB P AC P ABC +-≤+-()P AB AC =U {()}()P A B C P A =≤U . 证毕.19．设,,A B C 是三个事件，且1()()(),()()04P A P B P C P AB P BC =====，1()8P AC =，求,,A B C 至少有一个发生的概率。

解 ()()()()()()()()P A B C P A P B P C P AB P AC P BC P ABC =++---+U U 因为 0()()0P ABC P AB ≤≤=，所以()0P ABC =，于是315()488P A B C =-=U U 20．随机地向半圆0y <<（a 为正常数）掷一点，点落在园任何区域的概率与区域的面积成正比，求原点与该点的连线与x 轴的夹角小于/4π的概率.解：半圆域如图设A=‘原点与该点连线与x 轴夹角小于/4π’ 由几何概率的定义2221142()12a a A P A a ππ+==的面积半园的面积112π=+ 21．把长为a 的棒任意折成三段，求它们可以构成三角形的概率.解1 设A =‘三段可构成三角形’，又三段的长分别为,,x y a x y --，则0,0,0x a y a x y a <<<<<+<，不等式构成平面域S .A 发生0,0,222a a a x y x y a ⇔<<<<<+< 不等式确定S 的子域A ，所以 1()4A P A ==的面积S 的面积 解2 设三段长分别为,,x y z ，则0,0,0x a y a z a <<<<<<且 x y z a ++=，不等式确定了三维空间上的有界平面域S .A 发生x y z ⇔+>x z y +>y z x +> 不等式确定S 的子域A ，所以1()4A P A ==的面积S 的面积. 22．随机地取两个正数和，这两个数中的每一个都不超过1，试求x 与y 之和不超过1，积不小于0.09的概率.S .A =‘1,0.09x y xy +≤≥’则A 发生的 充要条件为01,10.09x y xy ≤+≤≥≥不 等式确定了S 的子域A ，故0.90.10.9()(1)A P A x dx x ==--⎰的面积S 的面积 0.40.18ln30.2=-=23．（蒲丰投针问题）在平面上画出等距离(0)a a >的一些平行线，向平面上随机地投掷一根长()l l a <的针，求针与任一平行线相交的概率.解 设A =‘针与某平行线相交’，针落在平面上的情况不外乎图中的几种， 设x 为针的中点到最近的一条平行线的距离。