概率论第二章习题参考解答

概率论与数理统计习题参考解答（习题二）

1. 用随机变量来描述掷一枚硬币的试验结果. 写出它的概率函数和分布函数. 解: 假设ξ=1对应于"正面朝上",ξ=0对应于反面朝上. 则 P (ξ=0)=P (ξ=1)=0.5 . 其分布函数为

⎪⎩

⎪

⎨⎧≥<≤<=1

1105

.000)(x x x x F 2. 如果ξ服从0-1分布, 又知ξ取1的概率为它取0的概率的两倍, 写出ξ的分布律和分布函数.

解: 根据题意有 P (ξ=1)=2P (ξ=0) (1) 并由概率分布的性质知 P (ξ=0)+P (ξ=1)=1 (2) 将(1)代入(2)得

3P (ξ=0)=1, 即P (ξ=0)=1/3 再由(1)式得 P (ξ=1)=2/3

P 1/3

2/3

而分布函数为

⎪⎩

⎪

⎨⎧>=<≤<=1

1103

/100)(x x x x F 3. 如果ξ的概率函数为P {ξ=a }=1, 则称ξ服从退化分布. 写出它的分布函数F (x ), 画出F (x )的图形. 解: ⎩⎨

⎧≥<=a

x a x x F 1

0)(

, 它的图形为

4. 一批产品分一,二,三级, 其中一级品是二级品的两倍, 三级品是二级品的一半, 从这批产品中随机地抽取一个检验质量, 用随机变量描述检验的可能结果, 写出它的概率函数.

解 设ξ取值1,2,3代表取到的产品为一,二,三级, 则根据题意有 P (ξ=1)=2P (ξ=2) (1) P (ξ=3)=P (ξ=2)/2 (2) 由概率论性质可知

P (ξ=1)+P (ξ=2)+P (ξ=3)=1 (3)

(1),(2)代入(3)得:

2P (ξ=2)+P (ξ=2)+P (ξ=2)/2=1

解得P (ξ=2)=2/7, 再代回到(1)和(2)得 P (ξ=1)=4/7, P (ξ=3)=1/7 则概率函数为

)3,2,1(27

1)(3=⨯=

=-i i P i ξ

或列表如下:

5. 一批产品20个, 其中有5个次品, 从这批产品中随意抽取4个, 求这4个中的次品数ξ的分布律.

解: 基本事件总数为4

20C n =,

有利于事件{ξ=i }(i =0,1,2,3,4)的基本事件数为i

i i C C n -=4155, 则

001

.017

3191

1718192051234)4(031.017195

2121545171819201234)3(2167.017181914

15231212141545171819201234)2(4696.017181913

14151231314155171819201234)1(2817

.0171913

7123412131415171819201234)0(4

454

20

1

15354

202

15254

203

1515420415=⋅⋅=⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅====⋅⋅=⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅====⋅⋅⋅⋅⋅=⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅====⋅⋅⋅⋅=⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅====⋅⋅=⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅===C C P C C C P C C C P C C C P C C P ξξξξξ 6. 一批产品包括10件正品, 3件次品, 有放回地抽取, 每次一件, 直到取得正品为止, 假定每件产品被取到的机会相同, 求抽取次数ξ的概率函数.

解: 每次抽到正品的概率相同, 均为p =10/13=0.7692, 则每次抽到次品的概率q =1-p =0.2308则ξ服从相应的几何分布, 即有

),3,2,1(1331310)(1

=⎪

⎭

⎫

⎝⎛⋅===-i pq i P i i

ξ

7. 上题中如果每次取出一件产品后, 总以一件正品放回去, 直到取得正品为止, 求抽取次数ξ的分布律.

解: 这样抽取次数就是有限的, 因为总共只有3件次品, 即使前面三次都抽到次品,第四次抽时次品已经全部代换为正品, 因此必然抽到正品, 这样ξ的取值为1,2,3,4. 不难算出,

0027

.0131

132133)4(0328

.01312

132133)3(1953

.013

11

133)2(7692.01310

)1(=⋅⋅===⋅⋅===⋅====

=ξξξξP P P P

8. 自动生产线在调整之后出现废品的概率为p , 当在生产过程中出现废品时立即重新进行调整, 求在两次调整之间生产的合格品数ξ的概率函数.

解: 事件ξ=i 说明生产了i 次正品后第i +1次出现废品, 这是i +1个独立事件的交(1次发生i 次不发生, 因此有

P (ξ=i )=p (1-p )i , (i =0,1,2,…)

9. 已知随机变量ξ只能取-1,0,1,2四个值, 相应概率依次为c

c c c 167

,

85,43,21, 确定常数c 并计算P {ξ<1|ξ≠0}.

解: 根据概率函数的性质有

1}2{}1{}0{}1{==+=+=+-=ξξξξP P P P

即

1167854321=+++c

c c c 得

2.312516

3716710128167854321==+++=+++=

c 设事件A 为ξ<1, B 为ξ≠0, (注: 如果熟练也可以不这样设)则

32

.025816

7852121}2{}1{}1{}1{)

0{}

01{)()(}0|1{==++==+=+-=-==≠≠⋂<==

≠<ξξξξξξξξξP P P P P P B P AB P P 10. 写出第4题及第9题中各随机变量的分布函数. 解: 第4题: