练习二(一维随机变量及其分布)--1_参考答案
第二章一维随机变量习题答案
第二章 一维随机变量2.1 以下给出的是不是某个随机变量的分布列?(1)⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛2.03.05.0531 (2) ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛1.01.07.0321(3) ⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛ n n 312131213121212102 (4)⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛ 2221212121n 解 〔1〕是〔2〕11.01.07.0≠++,所以它不是随机变量的分布列。
〔3〕43312131213121212=+⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+ n,所以它不是随机变量的分布列。
〔4〕,021>⎪⎭⎫ ⎝⎛n n 为自然数,且1211=⎪⎭⎫ ⎝⎛∑∞=n n,所以它是随机变量的分布列。
2.2 设随机变量ξ的分布列为:5,4,3,2,1,15)(===k kk P ξ,求(1))21(==ξξ或P ;(2)2521(<<ξP ) ; (3) )21(≤≤ξP 。
解 (1) 51152151)21(=+===ξξ或P ;(2) 51)2()1()2521(==+==<<ξξξP P P ;(3) )21(≤≤ξP 51)2()1(==+==ξξP P .2.3 解 设随机变量ξ的分布列为3,2,1,32)(=⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅==i C i P iξ。
求C 的值。
解 132323232=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+C ,所以3827=C。
2.4 随机变量ξ只取正整数N ,且)(N P =ξ与2N 成反比,求ξ的分布列。
解 根据题意知2)(NC N P ==ξ,其中常数C 待定。
由于16212=⋅=∑∞=πC NC N ,所以26π=C ,即ξ的分布列为226)(N N P πξ==,N 取正整数。
2.5 一个口袋中装有m 个白球、m n -个黑球,不返回地连续从袋中取球,直到取出黑球时停顿。
设此时取出了ξ个白球,求ξ的分布列。
第二章 一维随机变量及其分布1
两点分布(贝努里分布)
若随机变量只有两个可能的取值 0和1,其概率分布为
01
则称X服从参数为p的两点分布.
应用: 0-1分布 只有“成功”和“失败” 两种对立结局的试验称做伯努 利试验;伯努利试验成功的次数X服从0-1分布,参数——成功的概率, ——失败的概率.例如产品抽样验收:抽到不合格品——成功,抽到合 格品──失败;射击:命中──成功,脱靶──失败……
查泊松分布表可得,,于是这家商店只要在月底保证存货不少于15件就 能以95%以上的把握保证下月该商品不会脱销.
例5 在500个人组成的团体中,恰有5个人的生日是元旦的概率是多 少?
解:该团体中每个人的生日恰好是元旦的概率都是,则该团体中生 日为元旦的人数,恰有5个人的生日是元旦的概率为
泊松定理:设随机变量序列服从二项分布(这里概率与n有关),若 满足(为常数),则有:
x 0.10 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 0.53 0.579 0.655 0.726 0.788 0.841 0.885 0.919
解:设A1={ 电压不超过200伏},A2={ 电压在200伏~240伏},A3={电 压超过240伏},B={电子元件损坏} 由于 所以, 又知: 所以 Ⅲ、典型例题分析
则的分布密度为 例3 设随机变量的概率密度为
求:的分布密度函数. 解:由分布函数的定义 当时, 当时, 当即时, 当即时, 因此 分布密度为
例4. 已知X服从区间[0,1]上的均匀分布, 求X的函数Y=3X+1的概率分 布. 解: 根据题意知X的概率密度为: 则Y的分布函数为 对其求导得Y的概率密度与X的概率密度间的关系为 即Y服从在区间[1,4]上的均匀分布. 例5. 已知X~, , 求Y的概率密度. 解: Y的分布函数 因ey总大于0, 而当y大于0时FX(x)为 因此有: 则Y的概率密度为其分布函数的求导:
概率论与数理统计:2-1 一维随机变量及其分布
o• o
x0 x
•
2
o
x
x
小结一下:
1. 随机变量是定义在样本空间上的一种特殊的函数. 2. 两类重要的随机变量:离散型、连续型. 3. 随机变量的分布函数描述随机变量的取值规律.
F(x) P{X x}, x R.
4. 分布函数的性质: 有界性、单调不减、规范性、处处右连续.
三、离散型随机变量的分布律
四、常见离散型随机变量的概率分布
1.退化分布(单点分布)
若随机变量X取常数值C的概率为1,即
P(X C) 1
则称X服从退化分布.
2.两点分布
设随机变量 X 只可能取0与1两个值 , 它的分布律为
X
0
1
pk 1 p
p
则称 X 服从 (0-1) 分布或两点分布.记为X~B(1,p)
3.均匀分布
如果随机变量 X 的分布律为
(2) F(x1) F(x2), (x1 x2); (单调不减性)
(3) F() lim F(x) 0, F() lim F(x) 1;
x
x
(4)
lim
xx0
F
(x)
F
( x0
),
( x0 ).(右连续性)
反过来,如果一个函数具有上述性质,则一定是
某个r.v X 的分布函数. 也就是说,性质(1)--(4)是鉴
X
a1
a2 an
pk
1 11 nn n
其中(ai a j ), (i j) ,则称 X 服从均匀分布.
实例 抛掷匀质骰子并记出现的点数为 X,
则有 X pk
12 11
66
34 11
66
56 11 66
第二章一维随机变量及其分布
第⼆章⼀维随机变量及其分布第⼆章⼀维随机变量及其分布⼀、填空题1.已知F (x )=P {}X x ≤,则P {}a2.设随机变量 X 的分布函数为,()0,x A Be F x -?+=?00x x >≤ 则A= ,B= (A,B 均为常数)3.设X 的分布函数为0,11,116()1,1221,2x x F x x x <--≤≤则{}1P X <= ,{}12P X <<= . 4.当常数C= 时,{},1,2,(1)CP X n n n n ===+ 为X 的分布律.5.设X 的密度函数为2,()0,x ke f x -?=??00x x >≤则{}12P X -<<= . 6.设X 服从参数为λ的泊松分布,且{}{}122p X P X ===,则{}3P X == . 7.设(1,4)X N ,则{}1P X <= .8.设X 的分布律为101211114436X -??,则2X 的分布律为 .9.设X 服从[]0,1上的均匀分布,则21Y X =-的密度函数为 .10.设X 的密度函数为f(x),则XY e-=的密度函数为 .⼆、选择题1.设连续型随机变量X 的密度函数为f(x),分布函数为F (x ),则下列结论正确的是()<+=()D 当12x x <时,12()()F x F x <2.设X 的分布函数为F(x),则下列函数中,仍为分布函数的是( )()(21)A F x - ()(1)B F x -3()()C F x ()1()D F x --3.设X 的分布函数为20,()F x x b c ??=-,,x a a x x ≤<≤>则常数a,b,c 的值为( )()A -1,1,1. ()B 1,1,1. ()C 1,0,1. ()D 1,1,0.4.设离散型随机变量X 的分布律为{},1,2,kP X k b k λ=== ,则常数b,λ应满⾜( )()A b>0 ()B 0<λ<1 ()C b=11λ-- ()D 以上都应满⾜5.设X 服从参数为λ的泊松分布,s 表⽰X 取偶数的概率,t 表⽰X 取奇数的概率,则有( )()A s=t ()B st ()D s 与t 的⼤⼩关系不定6.某公司汽车站从上午6点起,每15分钟有⼀班车⽤过,若某乘客到达该站的时间在 8:00到9:00服从均匀分布,则他候车的时间少于5分钟的概率是( )()A 13 ()B 23 ()C 14 ()D 127.设2X N(0,)σ,则对任⼀实数λ,下列结论正确的是( ){}{}()1A P X P x λλ<=-<- {}{}()B P X P X λλ<=> 22()X (0,)C N λλσ 22()(,)D X N λλλσ++8.设22()x xf x CeB ()C ()D9.设X 在[],a b 上服从均匀分布,,λµ的任意两实数,则下列命题正确的是( )()A X 服从均匀分布 ()B 2X 服从均匀分布()C 2(1)X λµ++服从均匀分布 ()D 2(1)X λµ-+服从均匀分布10.设X 为⼀随机变量,Y 为X 的单值函数,则下列命题不正确的是( )()A 若X 为连续型时,Y 未必为连续型 ()B 若X 为连续型时,Y 未必为离散型 ()C 若X 为离散型时,Y 未必为连续型 ()D 若X 为离散型时,Y 未必为离散型三、解答题1.盒中有4只⽩球1只⿊球,现⼀只⼀只地将球取出来,取出后不放回,设X 表⽰取到⿊球的取球次数,求X 的分布律. 2.设甲,⼄,丙三⼈同时向⼀⽬标射击⼀次,命中率分别为0.4,0.5,0.7,设X 表⽰击中,⽬标的⼈数,求X 的分布律. 3.设1cos ,0221()sin ,0220,x x f x x x ππ-≤其它试问f(x)是否为某随机变量X 的密度函数?如果是,求X 的分布函数. 4.设X 的密度函数为2(),0,k xf x Ae k x -=>-∞<<+∞,试求:(1)常数A (2){}(1,0)P X ∈- (3)X 的分布函数()F x5.设X 服从参数为1的泊松分布,{}{}2,50Y X P Y k P Y k ===+≠,k 为某⾮负整数.求{}{}5P Y k P Y k =-=+.⾍卵是否发育成幼⾍是相互独⽴的.证明昆⾍所产的幼⾍数η服从参数为p λ的泊松分布.7.设X 是[]0,1上的连续型随机变量, {}0.290.75,1P X Y X ≤==-,试决定y ,使得{}0.25P Y y ≤=.8.某班有40名学⽣,某次考试的成绩()72,64X N ,已知⼀学⽣成绩为80分.问该学⽣在全班⼤概排到多少位?9.某⼚⽣产的电⼦管寿命()()2N 1600X σ以⼩时计,,若电⼦管寿命在1200⼩时以上的概率不⼩于0.96,求σ的范围.10.已知某电⼦管元件的寿命(X ⼩时)的概率密度为110001,0()10000,0e xf x x -?>?=??≤?求 (1)这种元件能使⽤1200⼩时以上的概率; (2)5个这种元件中⾄少有3个能使⽤1200⼩时以上的概率.11.已知测量误差N 7.5,100X (⽶)(),问必须测量多少次才能使⾄少有⼀次误差的绝对值不超过10⽶的概率⼤于0.9?12设13,3X B ??,Y 服从[]0,3上的均匀分布,且X 与Y 独⽴,问⾏列式1102011X X Y -->的概率是多少? 13.设连续型随机变量X 的密度函数为(),()0,x a x b e f x -?-=??00x x >≤期中,a b 为常数,已知曲线()y f x =在2x =时取得拐点. (1)求,a b 的值;(2)设{}()1(0)g t P t X t t =<<+>,问t 为何值时,()g t 取得最⼤值? 14.(1)设ξ服从参数为λ的泊松分布,证明当[]k λ=时,{}P k ξ==最⼤; (2)设(,)B n p ξ,证明当[](1)k n p =+时,{}P k ξ=最⼤. 15.设X 服从指数分布,证明当,0s t >时,{}{}P X s t X s P X t >+>=>.16.设连续型随机变量X 的密度函数()f x 为偶函数,()F X 为X 的分布函数,证明()(),02x F x f t dt x -=->?.17.设X 的分布律为{}1,1,2,2k P X k k === ,求sin 2Y X π=的分布律.18对圆⽚直径进⾏测量,测量值X 在[]5,6上服从均匀的分布,求圆⽚⾯积Y 的概率密度()Y f y .19.设2(,)X N µσ ,求Y X =的概率密度()Y f y .20.设X 在[]0,2π上服从均匀分布,求Y sinX =的密度函数()Y f y21.设X 在[],a b 上服从均匀分布,Y cx d =+(0)c ≠,证明Y 仍服从均匀分布. 22.设连续型随机变量X 的分布函数为()F x ,若对任意{},(),(,)0a b a b P X a b <∈>,证明()Y F X =服从[]0,1上的均匀分布.23.设Z 为连续型随机变量,分布函数为()Z F z ,且对任意{},(),(,)0a b a b P Z a b <∈>,X 服从[]0,1上的均匀分布,证明1()Z Y F X -=与Z 同分布.24.设X 与Y 独⽴,X 的密度函数为()f x ,1ab Y p p ?? ?-??,证明X Y +的密度函数为()()(1)()h x p x a p f x b =-+--.第⼆章习题答案⼀、填空题1.(0)(),()(0)F b F a F b F a ----.2.1,1A B ==-.3.由题意可得X 的分布律为112111632X -??,故116P X ??<=,{}120X <<=4.由111(1)n cc n n ∞==?=+∑ 5.由20()12x f x dx ke dx k +∞+∞12()21x P X f x dx e dx e ---<<===-??6.12211!2!e e λλλλλ--=?=.{}1136P X e -==7.{}{}111110(0)(1)2X P X P X φφ-?<=-<<==-<<=--[]1111(1)(1)0.84130.3413222φφ=--=-=-= 8.24011176412X ?? ? ?9.2(1)Y X =-服从[]0,2上的均匀分布,故有:1, 02()20,Y y f y ?≤≤?=其他10.1(ln ),0()0,0Y f y y yf y y ?->?=??≤?⼆、选择题1.C6.A7.A8.B9.C 10.D 三、解答题 1.设A i 表⽰第i 次取到⿊球,1,2,3,4,5.i ={}111()5P X P A ==={}{}()()()()()()112112341213124123512344112()()()545543211154325P X P A A P A A A P X P A A A A AP A P A A P A A A P A A A A P A A A A A ====?======所以X 的分布律为X 1 2 3 4 5P15 15 15 15 152.设,,A B C 分别表⽰甲,⼄,丙击中⽬标,由题意知,,A B C 相互独⽴,则{}{}{}{}00.50.30.091230.40.50.70.14P X P ABC P A P B P C P X P ABC ABC ABC P X P ABC ABC ABC P X P ABC ==??===++==+==??=()=()()()=0.6()=0.36(+)=0.41()=所以X 的分布律为X 0 1 2 3 P 0.06 0.36 0.41 0.143.显然()f x ⾮负可积,且2201111()cos sin 12222f x dx xdx xdx ππ+∞故()f x 可为某随机变量X 的密度函数220202()()(),210cos ,022110cos sin ,022210,2xx x x xF x f t dtf t dt x dt tdt x dt tdt tdt x dt x ππππππππ-∞-∞--∞---∞-+∞=?<-+-≤-≥0,21sin ,0221cos ,021,2x x x x x x ππ<-+?-≤4.(1)由()1f x dx +∞-∞=?,得21k xAAedx k+∞--∞==?,所以A k =(2){}0022111(1,0)()(1)2k xk P X f x dx kedx e ----∈-===-??(3)20220,0()(),x kt xxktkt ke dt x F x f t dtp ke dt ke dt x -∞-∞--∞=??+≥221,0211,0kx e x e x -?-≥5.由题意知2k m =,25k n +=,,m n 为两个⾮负整数,225m n -=.()()5n m n m +-=.进⽽得5,1n m n m +=-=.解得3n =,2m =.即有4k =. {}{}{}{}{}{}54923P Y k P Y k P Y P Y P X P X =-=+==-===-=2311111112!3!33e e e e---=-==. 6.{},0,1,2!rP r e r r λλξ-==={}(1),0k k r k r P k r C p p r k ηξ-===-≥≥由全概率公式可得{}{}{}(1)!rk k r k r r kr kP k P r P k r e C p p r λληξηξ∞∞--========-∑∑(1)!(1)!!()!!()!r k rk k r k k r kr kp r e p p e p r k r k k r k λλλλλ-∞∞---==??-??=-=--∑∑(1)()(),0,1,2,!!k k p p p p e e e k k k λλλλλ---===即η服从参数为p λ的泊松分布.7.{}{}{}110.25P Y y P X y P X y ≤=-≤=≥-=.有对⽴事件的概率公式8.{}72807287280111888X P X P P --->=>==-≤1(1)10.84130.1587φ=-=-=400.1587 6.348?= 因此该学⽣在全班排在⼤约第七位.9.{}16001200160040012000.96X P X P σσσ--??>=>=-≥?16004004000.04,()0.04X P φσσσ-??≤-≤-≤?,即得400400400()0.96,1.75228.61.75φσσσ≥≥?≤≈ 10.(1){}6100051200112000.30121000x P X e dx e --+∞>==≈?(2)5个元件中⾄少有3个能使⽤1200⼩时以上的概率为6618612555555553()(1)101560.1674iiii C ee ee e -----=??-=-+≈∑ 11.设测量n 次,则有{}1(17.510)0.9n P X ---≤>解得2n >,故n ⾄少取3.12.{}1120(1)(2)0101XX P Y P X Y ?-->=-->{}{}{}{}{}{}223300333310,2010,201212121112223(()())()()333333381P X Y P X Y P X P Y P X P Y C C C =->->+-<-<=>>+<<=++=13.(1)当0x >时,()(1),()(2)x x f x a b x e f x a x b e --'''=+-=--,由当2x =时,()y f x =取得拐点知(2)0f ''=,得0b =.⼜()11x f x a xe dx a +∞+∞--∞=?==?,即 1a =所以,0,()0,0.x xe x f x x -?>=?≤?(2)111()()()t t t x tttg t f x dx f x dx xe dx +++-===?[](1)(1)()(1)1(1)tt tg t t e t e ee t -+--+'=+-=-- 令()0g t '=,得11t e =-,且易知当11t e =-时,()g t 取得最⼤值.14.{}{}11,(1)1,!(1)!11,kk k P k ee k k k P k k k λλλξλλλλξλ--->?表明{}P k ξ=随着k 的增⼤,由递增变成递减,若λ为整数,则k λ=及1λ-时,{}P k ξ=最⼤;若λ不为整数,则[]k λ=时,{}P k ξ=最⼤. (2)⽅法同上.15.设X 的密度函数为,()0,x e f x λλ-?=??00x x >≤{}{}{}{}{},P X s t X s P X s t P X s t X s P X s P X s >+>>+>+>==>>()x s t t s t s x se dxe e e e dxλλλλλλλ+∞--+-++∞--===??{}x t tP X t e dx e λλλ+∞-->==?所以{}{}P X s t X s P X t >+>=> 16.(1)()()()x xF x f t dt t uf u du --∞+∞-==---?()1()1()x xf u du f t dt F x +∞-∞==-=-?所以 ()()1F x F x +-=(2)01()()()()()2xx xF x f t dt f t dt f t dt f t dt --∞-∞--==-=-?17.由于1,sin 0,21,n π-??=??412241n m n m m =-==+故Y 只取1,0,1-三个值.{}{}{}{}{}41121121412151102232181115315m m mm P Y P X m P Y P X m P Y ∞-=∞==-==-=========--=∑∑所以Y 的分布律为Y 1- 0 1P215 13 81518.2224X Y X ππ??==,且X 在[]5,6上服从均匀分布.{}2()4Y F y P Y y P X y π??=≤=≤.当254y π<时,()0Y F y =;当9y π>时,()1Y F y =;当2594y ππ<<时,()55Y F y P X P X =-≤≤=≤≤=??2594()()0,Y Y y f y F y ππ<<'==?其他19.{}{}{}()X Y F y P Y y P y P y X y =≤=≤=-≤≤ 当0y ≤时,()0Y F y =;当0y >时,()Y y X y y y F y P µµµµµσσσσσ-------=≤≤=Φ-Φ?? ? ???????,1,0()()0,0Y Y y y y f y F y y µµ??σσσ??---?+>? ? ???'==???≤20.{}{}()sin Y F y P Y y P X y =≤=≤. 当1y ≤-时,()0Y F y =;当1y ≥时,()1Y F y = 当1a y ≤<时,arcsin 20arcsin 111()(2arcsin )222yY y F y dx dx y ππππππ-=+=+?;当10y -<<时,2arcsin arcsin 11()(2arcsin )22yY yF y dx y πππππ+-==+?.11()()0,Y Y y F y F y -<<'==?其他22.由(){},0P X a b ∈>知,()F x 单增,进⽽有反函数.由于0()1F x ≤≤,故当0y <时,()0Y F y =;当1y >时,()1Y F y =;01y ≤≤时,{}11()()(()).Y F y P X F y F F y y --=≤==1,01()()0,Y y y F y F y ≤≤?'==?其他23.本题只须证明Z ()()Y F y F y =.{}{}{}1Z ()(X)()()Y Z Z F y P Y y P F y P X F y F y -=≤=≤=≤=.24.{}{}{},,P X Y x P Y a X Y x P Y b X Y x +≤==+≤+=+≤{}{}{}{}{}{},,()(1)()x a x bP Y a X x a P Y b X x b P Y a P X x a P Y b P X x b p f t dt p f t dt ---∞-∞==≤-+=≤-==≤-+=≤-=+-?求导便得X Y +的密度函数为()()(1)()h x pf x a p f x b =-+--.。
第二章 随机变量及其分布 作业及其答案
第二章 随机变量及其分布18.[十七] 设随机变量X 的分布函数为⎪⎩⎪⎨⎧≥<≤<=.,1,1,ln ,1,0)(e x e x x x x F X ,求(1)P (X<2), P {0<X ≤3}, P (2<X<25);(2)求概率密度f X (x ). 解:(1)P (X ≤2)=F X (2)= ln2, P (0<X ≤3)= F X (3)-F X (0)=1,45ln 2ln 25ln )2()25(252(=-=-=<<X X F F X P (2)⎪⎩⎪⎨⎧<<==其它,0,1,1)(')(e x x x F x f24.[二十二] 设K 在(0,5)上服从均匀分布,求方程02442=+++K xK x 有实根的概率∵ K 的分布密度为:⎪⎩⎪⎨⎧<<-=其他50051)(K K f要方程有根,就是要K 满足(4K )2-4×4× (K+2)≥0。
解不等式,得K ≥2时,方程有实根。
∴53051)()2(5522=+==≥⎰⎰⎰∞+∞+dx dx dx x f K P 25.[二十三] 设X ~N (3.22)(1)求P (2<X ≤5),P (-4)<X ≤10),P {|X|>2},P (X>3)∵ 若X ~N (μ,σ2),则P (α<X ≤β)=φ-⎪⎭⎫ ⎝⎛-σμβφ⎪⎭⎫ ⎝⎛-σμα ∴P (2<X ≤5) =φ-⎪⎭⎫ ⎝⎛-235φ⎪⎭⎫ ⎝⎛-232=φ(1)-φ(-0.5) =0.8413-0.3085=0.5328P (-4<X ≤10) =φ-⎪⎭⎫ ⎝⎛-2310φ⎪⎭⎫ ⎝⎛--234=φ(3.5)-φ(-3.5) =0.9998-0.0002=0.9996P (|X |>2)=1-P (|X |<2)= 1-P (-2< P <2 )=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛--Φ-⎪⎭⎫ ⎝⎛-Φ-2322321 =1-φ(-0.5) +φ(-2.5) =1-0.3085+0.0062=0.6977P (X >3)=1-P (X ≤3)=1-φ⎪⎭⎫⎝⎛-233=1-0.5=0.5(2)决定C 使得P (X > C )=P (X ≤C )∵P (X > C )=1-P (X ≤C )= P (X ≤C )得 P (X ≤C )=21=0.5 又P (X ≤C )=φ023,5.023=-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-C C 查表可得∴ C =3 28.[二十六] 一工厂生产的电子管的寿命X (以小时计)服从参数为μ=160,σ(未知)的正态分布,若要求P (120<X ≤200==0.80,允许σ最大为多少?∵ P (120<X ≤200)=80.04040160120160200=⎪⎭⎫ ⎝⎛-Φ-⎪⎭⎫ ⎝⎛Φ=⎪⎭⎫ ⎝⎛-Φ-⎪⎭⎫ ⎝⎛-Φσσσσ 又对标准正态分布有φ(-x )=1-φ(x )∴ 上式变为80.040140≥⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛Φ--⎪⎭⎫ ⎝⎛Φσσ 解出9.040:40≥⎪⎭⎫ ⎝⎛Φ⎪⎭⎫ ⎝⎛Φσσ便得 再查表,得25.31281.140281.140=≤≥σσ 31.[二十八] 设随机变量X 在(0,1)上服从均匀分布 (1)求Y=e X 的分布密度∵ X 的分布密度为:⎩⎨⎧<<=为其他x x x f 0101)(Y=g (X ) =e X 是单调增函数 又 X=h (Y )=lnY ,反函数存在且α = min [g (0), g (1)]=min (1, e )=1=βmax [g (0), g (1)]=max (1, e )= e∴ Y 的分布密度为:⎪⎩⎪⎨⎧<<⋅=⋅=为其他y e y yy h y h f y ψ0111|)('|)]([)((2)求Y=-2lnX 的概率密度。
第二章一维随机变量及其分布
第二章 一维随机变量及其分布1. 将3个球随机地投到编号为1,2,3的三个盒子中,试求空盒数ξ的分布列.2. 设随机变量ξ的分布列为⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛8141214321 a ,试求:(1)常数a ;(2)P (42≤ξ<);(3)P (ξ>1).3. 有1000件产品,其中900件是正品,其余是次品. 现从中每次任取1件,有放回地取5件,试求这5件所含次品数ξ的分布列.4. 设随机变量ξ的分布密度为p (x )= ⎩⎨⎧≤≤ 其他 0102x x ,求P (ξ21≤)与P (241≤ξ<). 5. 已知某校学生英语四级的考试成绩服从正态分布),60(2σN ,现随机从该校学生中抽取3名,求下列事件的概率:(1)三名学生都通过了四级考试;(2) 三名学生中只有两名学生通过了四级考试.(达到60分予以通过)6. 学生完成一道作业的时间(单位:小时)ξ是一随机变量,它的密度函数为p(x)= 其他 ,⎩⎨⎧≤≤+,05.00 2x x cx ,(1)确定常数c ;(2)求分布函数;(3)求20分钟内完成一道作业的概率;(4)10分钟以上完成一道作业的概率.7. 某校电器(3)班学生期末考试的数学成绩x (分)近似服从正态分布N (75,102),求数学成绩在85分以上的学生约占该班学生的百分之几? 8. 已知随机变量ξ的分布列为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-25.013.02.005.037.073101 , (1) 求η=2-ξ的分布列; (2)求η=3+ξ2分布列.9. 已知随机变量ξ的分布密度为)(x p ξ= , 其他, ⎪⎩⎪⎨⎧<<0412ln 21x x ,且η=2-ξ,试求η的分布密度.10. 设随机变量X 服从正态分布),(211σμN ,Y 服从正态分布),(222σμN ,且}1{}1{21<-><-μμY P X P ,试比较1σ和2σ的大小.。
概率论与数理统计第二章测习题
第 2 章一维随机变量及其分布一、选择题1.设 F(x)是随机变量X的分布函数,则以下结论不正确的选项是(A)若 F(a)=0 ,则对任意 x≤a 有 F(x)=0(B)若 F(a)=1 ,则对任意 x≥a 有 F(x)=1(C)若 F(a)=1/2 ,则 P( x≤a)=1/2(D)若 F(a)=1/2 ,则 P( x≥a)=1/22.设随机变量 X 的概率密度 f(x) 是偶函数,分布函数为 F(x) ,则(A)F(x)是偶函数(B)F(x) 是奇函数(C)F(x)+F(-x)=1(D)2F(x)-F(-x)=1 3.设随机变量 X1, X 2的分布函数、概率密度分别为 F1 (x) 、F2 (x) ,f 1 (x)、f 2 (x) ,若 a>0, b>0, c>0,则以下结论中不正确的选项是(A)aF (x)+bF2(x)是某一随机变量分布函数的充要条件是a+b=11(B)cF1(x) F 2(x)是某一随机变量分布函数的充要条件是c=1(C)af 1(x)+bf2(x)是某一随机变量概率密度的充要条件是a+b=1(D)cf 1(x) f 2(x)是某一随机变量分布函数的充要条件是c=14.设随机变量 X1, X2是任意两个独立的连续型随机变量,它们的概率密度分别为 f 1 (x)和 f 2 (x) ,分布函数分别为 F1 (x) 和 F2 (x) ,则(A)f 1 (x) +f 2 (x)必为某一随机变量的概率密度(B)f 1(x) f 2(x)必为某一随机变量的概率密度(C)F1(x)+F 2(x)必为某一随机变量的分布函数(D)F1(x)F 2 (x)必为某一随机变量的分布函数5.设随机变量 X 遵从正态分布N (1,12),Y遵从正态分布N (2,22) ,且P(|X1| 1) P(|Y 2| 1) ,则必有(A)1 2(B)1 2(C)1 2(D)1 26.设随机变量 X 遵从正态分布N ( ,2 ) ,则随σ的增大,概率P(|X|)(A)单调增大(B)单调减小(C)保持不变(D)增减不定7.设随机变量 X1,X2的分布函数分别为 F1 (x) 、F2(x) ,为使 aF1 (x) -bF2 (x)是某一随机变量分布函数,在以下给定的各组数值中应取(A)a3 , b2(B)a2 , b2(C)a1 , b3(D)a1 , b3 553322228.设 f(x)是连续型随机变量 X 的概率密度,则 f(x)必然是(A)可积函数(B)单调函数(C)连续函数(D)可导函数9.以下陈述正确的命题是(A)若P(X1) P(X 1), 则 P(X 1)12(B)若 X~b(n, p),则 P(X=k)=P(X=n-k), k=0,1,2,,n(C)若 X 遵从正态分布 , 则 F(x)=1-F(-x)(D)lim [ F (x) F ( x)]1x10.假设随机变量X遵从指数分布,则随机变量Y=min{X,2} 的分布函数(A)是连续函数(B)最少有两其中止点(C)是阶梯函数(D)恰好有一其中止点二、填空题1.一实习生用同一台机器连接独立的制造了 3 个同种零件,第i个零件不合格的概率为 p i1个零件中合格品的个数,则 P X2i 1,2,3 ,以 X 表示3i12.设随机变量X的概率密度函数为 f x2x0 x 1以 Y 表示对 X 的三次重复观察中0其他事件 X 1出现的次数,则 P Y2 23.设连续型随机变量X的分布密度为 f x axe 3x x 0,则 a,X的分布0x0函数为4.设随机变量的分布函数b , x0, 则 a =, b =,cF ( x)ax) 2(1c,x 0,=。
第2章_随机变量及其分布练习题及答案
第2章 随机变量及其分布(练习、复习题及答案)一、填空题:1.随机变量ξ的分布列为P(ξ=k )=a /N ,(k =1,2,…,N),则a = 1 .2.射手每次射击击中目标的概率为p ,连续向同一目标射击,直到某一次击中目标为止,则射击次数ξ的分布列为 P(ξ=k )=p (1-p )k -1,k =1,2,….3.随机变量ξ服从参数为(2,p )的二项分布,随机变量η服从参数为(4,p )的二项分布,若P(ξ<1)=4/9,则P(η≥1)=_ 65/81_.4.离散型随机变量ξ的概率分布P(ξ=0)=0.2,P(ξ=1)=0.3,P(ξ=2)=0.5,则P(ξ≤1.5)=__0.5__.5.随机变量ξ的分布列为P(ξ=k )=!k Ckλ,k =0,1,2,…(λ>0),则C = e -λ. *λλλλe =++++!3!2!11326.随机变量ξ的分布列为P(ξ=k )=k a -λ,k =1,2,…,其中λ>1,则a = λ-1 .7.一实习生用同一台机器接连独立地制造三个同种零件,第i 个零件是不合格品的概率3,2,1,11=+=i i p i ,以ξ表示三个零件中合格品的个数,则P{ξ=2}= 11/24 .8.随机变量ξ的分布函数为F(x ),则概率P(ξ≥a )用F(x )表示为__ 1-F(a )__. 9.随机变量ξ的分布函数为F(x )=⎪⎩⎪⎨⎧<≥+--0 0 0)1(1x x ex x ,,,则P(ξ≤1)=_1-2e -1_. 10.随机变量ξ的概率密度函数为f (x )=⎪⎩⎪⎨⎧<-其他,), 0 2A(2x x ,则A=__1/4__.11.连续型随机变量ξ的分布函数为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥<≤<=1, 110,0,0)(F 2x x x x x ,则ξ的概率密度f (x )=⎩⎨⎧<<其他, 1 10,2x x .12.连续型随机变量ξ的分布函数为)0(00,0B A )(F >⎪⎩⎪⎨⎧≤>+=-λλx x ex x ,, ,则常数A =_1 ,B =_-1;P{-1<ξ<1}= 1-e -λ.13.随机变量ξ的分布函数为⎪⎩⎪⎨⎧<≥+-=-0, 00,)1(1)(x x ex x F x ,则相应的概率密度是⎪⎩⎪⎨⎧<≥=-0, 00,)(x x xex f x .14.随机变量ξ在[1,4]上服从均匀分布,现在对进行3次独立试验,则至少有2次观察值大于2的概率为_20/27_.15.随机变量ξ ~N(70,102),则P(60<ξ<80)=_0.6826_.(已知Φ(1)=0.8413)16.随机变量ξ服从正态分布N(2,σ2),且P(2<ξ<4)=0.3,则P(ξ<0)=_0.2_.17.随机变量服从正态分布N(μ,σ2),已知P(ξ<9)=0.975,P(ξ<2)=0.062,则P(ξ>6)=_0.3228_. 18.若ξ~N(0,1),则η=ξ3的密度函数为+∞<<-∞--y e yy,231322132π.19.统考成绩服从正态分布N(70,102),在参加统考的人中,及格者100人(及格分数为60分),则不及格人数约为_19_.二、选择题1.在下列结果中,构成概率分布的是( D ).{}{}{}{}),,(D.P ),,,(C.P ),,(B.P ),,,(A.P 2 132 2 1 032 2 131 2 1 031============k k ξk k ξk k ξk k ξkkkk2.随机变量ξ的概率分布为P(ξ=k )=b λk (k =1,2,…), b >0,则( C ). A.λ为任意正实数 B.λ=b +1 C.b+=11λ D.11-=b λ3.常数b =( B )时,),,( 2 1)1(=+=k k k b p k 为离散型随机变量的概率分布.A.2B.1C.0.5D.34.设ξ是一个离散型随机变量,则( D )可以成为ξ的分布列.{}{}, , , n n en ξn n en ξx x x x x R p p p nn210!32 1!30.22.0 .303.0 .10 ,1 0 1 3354321======⎪⎪⎭⎫⎝⎛∈⎪⎪⎭⎫⎝⎛---.D.P,,.C.P B.A.5.随机变量ξ~N(0,1),ξ的分布函数为Φ(x ),则P(⎢ξ⎪<1)的值为( B ).A.2[1-Φ(1)]B.2Φ(1)-1C.1-Φ(1)D.1-2Φ(1)6.随机变量ξ~N(0,1),ξ的分布函数为Φ(x ),则P(⎢ξ⎪>2)的值为( A ). A.2[1-Φ(2)] B.2Φ(2)-1 C.2-Φ(2) D.1-2Φ(2)7.设随机变量ξ的分布函数为F (x ),在下列概率中可表示为F (a +0) - F (a )的是( C ). A.P{ξ≤a } B. P{ξ>a } C. P{ξ=a } D. P{ξ≥a }8.下列函数可以作为某一随机变量ξ的密度函数的是( D ).⎪⎩⎪⎨⎧∈=⎪⎩⎪⎨⎧-∈=⎪⎩⎪⎨⎧∈=⎩⎨⎧∈=其他D. 其他C. 其他B.其他A., 0 ]2,0[,sin )(, 0 ]2,2[,sin )(, 0 ]23,0[,sin )( , 0 ],0[,sin )(πππππx x x f x x x f x x x f x x x f9.设ξ的概率密度为⎪⎩⎪⎨⎧≤>+=0 0 0)(1A )(4x x x x x f ,,,则A=( B ).A.3B.6C.2.5D.4 10.设随机变量ξ的密度函数为f (x )=)(21+∞<<-∞-x ex,则其分布函数的是( B ).⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≥<≤-<=⎪⎩⎪⎨⎧≥<-=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥-<=⎪⎩⎪⎨⎧≥<=---1, 1 10,2110, 21 )(0, 1 0,211)(0,2110, 21 )( 0, 0 0,21)(x x e x e x F x x e x F x e x e x F x x e x F x xx x xx D. C. B.A.11.设f (x )是一连续型随机变量ξ的密度函数,其表达式为分段函数,则当x ∈( A )时,f (x )=cos x ,其余f (x )=0.]47,23[],0[],2[]2,0[ππππππ D. C. B.A.12.设随机变量ξ服从[0,5]上的均匀分布,则关于t 的方程4t 2+4ξt+ξ+2=0有实根的概率是( B ).A.0.4B.0.6C.1D.1/313.设随机变量ξ~N(μ, 62),η~ N(μ, 82),记p 1=P{ξ≤μ-6},p 2=P{η≥μ+8},则( A ).A. p 1=p 2B. p 1>p 2C. p 1<p 2D. p 1≤p 2 三、解答题:1.下列表格是概率分布吗?为什么?(1) ξ 1 2 3 4 不是 (2) ξ -1 0 1 4 是 P 0.2 0.3 0.3 0.4 P 0.1 0.2 0.3 0.4 2.求常数C ,使下列函数成为概率分布:P(ξ=k )=Ck ,k =1,2,…, n ; )1(2+=n n C3.随机变量ξ~b (n , p ),已知P(ξ=1)=P(ξ=n -1),试求 p 与P(ξ=2)的值.p =0.5,P(ξ=2)=122)1(21+-=⎪⎭⎫ ⎝⎛n nnn n C4.随机试验中事件A 发生的概率为p ,把这个试验独立重复地做两次。
随机变量及其分布习题解答
+随机变量及其分布习题解答(共16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--1第二章 随机变量及其分布1、解:设公司赔付金额为X ,则X 的可能值为; 投保一年内因意外死亡:20万,概率为 投保一年内因其他原因死亡:5万,概率为投保一年内没有死亡:的分布律为:2、一袋中有53、4、5,在其中同时取三只,以X 表示取出的三只球中的最大号码,写出随机变量X 的分布律解:X 可以取值3,4,5,分布律为1061)4,3,2,1,5()5(1031)3,2,1,4()4(1011)2,1,3()3(352435233522=⨯====⨯====⨯===C C P X P C C P X P C C P X P 中任取两球再在号一球为中任取两球再在号一球为号两球为号一球为也可列为下表 X : 3, 4,5 P :106,103,1013、设在15只同类型零件中有2只是次品,在其中取三次,每次任取一只,作不放回抽样,以X 表示取出次品的只数,(1)求X 的分布律,(2)画出分布律的图形.解:任取三只,其中新含次品个数X 可能为0,1,2个.3522)0(315313===C C X P 3512)1(31521312=⨯==C C C X P 351)2(31511322=⨯==C C C X P 再列为下表 X : 0, 1, 2 P : 351,3512,352224、进行重复独立实验,设每次成功的概率为p ,失败的概率为q =1-p (0<p <1)(1)将实验进行到出现一次成功为止,以X 表示所需的试验次数,求X 的分布律.(此时称X 服从以p 为参数的几何分布.)(2)将实验进行到出现r 次成功为止,以Y 表示所需的试验次数,求Y 的分布律.(此时称Y 服从以r, p 为参数的巴斯卡分布.)(3)一篮球运动员的投篮命中率为45%,以X 表示他首次投中时累计已投篮的次数,写出X 的分布律,并计算X 取偶数的概率.解:(1)P (X=k )=q k -1p k=1,2,……(2)Y=r+n={最后一次实验前r+n -1次有n 次失败,且最后一次成功} ,,2,1,0,)(111 ===+=-+--+n p q C p p q C n r Y P r n n n r r n n n r 其中 q=1-p ,或记r+n=k ,则 P {Y=k }= ,1,,)1(11+=----r r k p p C rk r r k (3)P (X=k ) = k -k=1,2…P (X 取偶数)=311145.0)55.0()2(1121===∑∑∞=-∞=k k k k X P5、 一房间有3扇同样大小的窗子,其中只有一扇是打开的.有一只鸟自开着的窗子飞入了房间,它只能从开着的窗子飞出去.鸟在房子里飞来飞去,试图飞出房间.假定鸟是没有记忆的,鸟飞向各扇窗子是随机的.(1)以X 表示鸟为了飞出房间试飞的次数,求X 的分布律.(2)户主声称,他养的一只鸟,是有记忆的,它飞向任一窗子的尝试不多于一次.以Y 表示这只聪明的鸟为了飞出房间试飞的次数,如户主所说是确实的,试求Y 的分布律.(3)求试飞次数X 小于Y 的概率;求试飞次数Y 小于X 的概率. 解:(1)X 的可能取值为1,2,3,…,n ,…P {X=n }=P {前n -1次飞向了另2扇窗子,第n 次飞了出去}=31)32(1⋅-n , n=1,2,……(2)Y 的可能取值为1,2,3 P {Y=1}=P {第1次飞了出去}=31P {Y=2}=P {第1次飞向 另2扇窗子中的一扇,第2次飞了出去} =312132=⨯P {Y=3}=P {第1,2次飞向了另2扇窗子,第3次飞了出去} =31!3!2=3∑∑===<===<==<3231}|{}{}|{}{}{)3(k k k Y Y X P k Y P k Y Y X P k Y P Y X P ⎪⎪⎭⎫⎝⎛==<0}1|{Y Y X P 全概率公式并注意到 278313231313131}{}{32=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯+⨯+⨯=<==∑=k k X P k Y P }{}|{,k X P k Y Y X P Y X <==<独立即注意到同上,∑======31}|{}{}{k k Y Y X P k Y P Y X P81192743192313131}{}{31=⨯+⨯+⨯====∑=k k X P k Y P故8138){}{1}{==-<-=<Y X P Y X P X Y P 6、一大楼装有5个同类型的供水设备,调查表明在任一时刻t 每个设备使用的概率为,问在同一时刻(1)恰有2个设备被使用的概率是多少0729.0)9.0()1.0()2(322525225=⨯⨯===-C q p C X P (2)至少有3个设备被使用的概率是多少00856.0)1.0()9.0()1.0()9.0()1.0()3(5554452335=⨯+⨯⨯+⨯⨯=≥C C C X P (3)至多有3个设备被使用的概率是多少3225415505)9.0()1.0()9.0(1.0)9.0()3(⨯⨯+⨯⨯+=≤C C C X P99954.0)9.0()1.0(2335=⨯⨯+C(4)至少有一个设备被使用的概率是多少 40951.059049.01)0(1)1(=-==-=≥X P X P7、设事件A 在每一次试验中发生的概率为,当A 发生不少于3次时,指示灯发出信号.(1)进行了5 次独立试验,求指示灯发出信号的概率 .(2)进行了7次独立试验,求指示灯发出信号的概率解: 设X 为 A 发生的次数. 则()0.3,.X B n n=5,7B:“指示等发出信号“① (){}3P B P X =≥55530.30.70.163k k k k C -===∑②(){}3P B P X =≥={}{}7231k P X K P X K ===-=∑∑71622510.70.30.70.30.70.353G G =--⋅⨯-⨯≈ 8、甲、乙二人投篮,投中的概率各为, ,令各投三次.求4(1)二人投中次数相等的概率. 记X 表甲三次投篮中投中的次数 Y 表乙三次投篮中投中的次数由于甲、乙每次投篮独立,且彼此投篮也独立. P (X =Y )=P (X =0, Y=0)+P (X =2, Y=2)+P (X=3, Y=3)= P (X =0) P (Y=0)+ P (X =1) P (Y=1)+ P (X =2) P (Y=2)+ P (X =3) P (Y=3)= 3× 3+ [])3.0(7.0[])4.0(6.0213213⨯⨯⨯⨯⨯C C3223223)6.0(]3.)7.0([]4.0)6.0([+⨯⨯⨯⨯⨯+C C 321.0)7.0(3=⨯(2)甲比乙投中次数多的概率.P (X>Y )=P (X =1, Y=0)+P (X =2, Y=0)+P (X=2, Y=1)+ P (X =3) P (Y=0)+ P (X =3) P (Y=1)+ P (X =3) P (Y=2) =P (X =1) P (Y=0) + P (X =2, Y=0)+ P (X=2, Y=1)+ P (X =3) P (Y=0)+ P (X =3) P (Y=1)+ P (X =3) P (Y=2)=+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯82233213)3.0(]4.0)6.0([)3.0(])4.0(6.0[C C 3213223)6.0(])3.0(7.0[]4.0)6.0([+⨯⨯⨯⨯⨯C C321333)6.0(])3.0(7.0[)6.0()3.0(+⨯⨯⨯+⨯C 243.0]3.0)7.0([223=⨯⨯⨯C9、有一大批产品,其验收方案如下,先做第一次检验:从中任取10件,经验收无次品接受这批产品,次品数大于2拒收;否则作第二次检验,其做法是从中再任取5件,仅当5件中无次品时接受这批产品,若产品的次品率为10%,求(1)这批产品经第一次检验就能接受的概率 (2)需作第二次检验的概率(3)这批产品按第2次检验的标准被接受的概率(4)这批产品在第1次检验未能做决定且第二次检验时被通过的概率(5)这批产品被接受的概率解:X 表示10件中次品的个数,Y 表示5件中次品的个数,由于产品总数很大,故X~B (10,),Y~B (5,)(近似服从) (1)P {X =0}=≈(2)P {X ≤2}=P {X =2}+ P {X =1}=581.09.01.09.01.0911082210≈+C C (3)P {Y =0}= 5≈(4)P {0<X ≤2,Y=0} ({0<X ≤2}与{ Y=2}独立) = P {0<X ≤2}P {Y=0}=×≈(5)P {X =0}+ P {0<X ≤2,Y=0} ≈+=510、有甲、乙两种味道和颜色极为相似的名酒各4杯.如果从中挑4杯,能将甲种酒全部挑出来,算是试验成功一次.(1)某人随机地去猜,问他试验成功一次的概率是多少(2)某人声称他通过品尝能区分两种酒.他连续试验10次,成功3次.试问他是猜对的,还是他确有区分的能力(设各次试验是相互独立的.)解:(1)P (一次成功)=701148=C(2)P (连续试验10次,成功3次)= 100003)7069()701(73310=C .此概率太小,按实际推断原理,就认为他确有区分能力.11. 尽管在几何教科书中已经讲过用圆规和直尺三等分一个任意角是不可能的.但每年总有一些“发明者”撰写关于用圆规和直尺将角三等分的文章.设某地区每年撰写此类文章的篇数X 服从参数为6的泊松分布.求明年没有此类文章的概率.解: ().6~πX 6=λ{}0025.01066≈===∴-ee X P12. 一电话交换台每分钟收到呼唤的次数服从参数为4的泊松分布.求(1)每分钟恰有8次呼唤的概率.(2)某一分钟的呼唤次数大于3的概率.()4~πX 4=λ(1){}∑∑∞=∞=--⋅-⋅==899484!!8r r r e r e X P λλ 029771.0021363.0051134.0=-= (2)566530.0}4{}3{=≥=>X P X P13. 某一公安局在长度为t 的时间间隔内收到的紧急呼救的次数X 服从参数为(1/2)t 的泊松分布,而与时间间隔的起点无关(时间以小时计).(1)求某一天中午12时至下午3时没有收到紧急呼救的概率.(2)求某一天中午12时至下午5时至少收到1次紧急呼救的概率.解:2tλ= ()X πλ①32λ= {}3200.2231P X e -===②52λ= {} 2.512.510.918!k k e P X k -∞=≥==∑14、解:~(2)X t π(1)、10t =分钟时16t =小时,6{}131310.2388!1k ee P X k κλ--====(2)、{}00.5P X =≥故()0220.50.346571tt e t -≥⇒≥(小时)所以0.34657*6020.79t ≥≈(分钟) 15、解:{}()(){}10500005000100.001510.0015100.8622k kk P X k P X -=⎛⎫≤=- ⎪⎝⎭≤≈∑ 16、解:{}{}{}011000,0.0001,0.12101110.99530.00470!1!n p np P X P X P X e e λλλλλ--====≥=-=-==--≈-=17、解:设X 服从()01分布,其分布率为{}()11,0,1kk P X k p p k -==-=,求X 的分布函数,并作出其图形.解一:X 0 1 k p1p - p()0,1XX 的分布函数为:()0010111x F x p x x , <⎧⎪=- , ≤<⎨⎪ , ≥⎩718.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:① 当0X <时.{}X x ≤是不可能事件,(){}0F X P X x =≤=②当0x a ≤≤时, {}0P X x kx ≤≤= 而 {}0X a ≤≤是必然事件 {}101P X x ka k a∴≤≤==⇒= {}0x P X x kx a∴≤≤==则 (){}{}{}00x F x P X x P X P X x a=≤=≤+≤≤=③当x a >时,{}X x ≤是必然事件,有(){}1F x P X x =≤=()0001x x F x x a a x a , < ⎧⎪⎪∴ , ≤≤⎨⎪ , >⎪⎩19、以X 表示某商店从早晨开始营业起直到第一顾客到达的等待时间(以分计),X 的分布函数是⎩⎨⎧<≥-=-000,1)(4.0x x e x F x X求下述概率:(1)P {至多3分钟};(2)P {至少4分钟};(3)P {3分钟至4分钟之间};(4)P {至多3分钟或至少4分钟};(5)P {恰好分钟} 解:(1)P {至多3分钟}= P {X ≤3} =2.11)3(--=e F X (2)P {至少4分钟} P (X ≥4) =6.1)4(1-=-e F X(3)P {3分钟至4分钟之间}= P {3<X ≤4}=6.12.1)3()4(---=-e e F F X X (4)P {至多3分钟或至少4分钟}= P {至多3分钟}+P {至少4分钟} =6.12.11--+-e e (5)P {恰好分钟}= P (X ==020、设随机变量X 的分布函数为⎪⎩⎪⎨⎧≥<≤<=.,1,1,ln ,1,0)(e x e x x x x F X ,求(1)P (X<2), P {0<X ≤3}, P (2<X<25);(2)求概率密度f X (x ).解:(1)P (X ≤2)=F X (2)= ln2, P (0<X ≤3)= F X (3)-F X (0)=1,45ln 2ln 25ln )2()25(252(=-=-=<<X X F F X P8(2)⎪⎩⎪⎨⎧<<==其它,0,1,1)(')(e x x x F x f21、设随机变量X 的概率密度)(x f 为(1)⎪⎩⎪⎨⎧≤≤--=其它01112)(2x x x f π(2)⎪⎩⎪⎨⎧≤≤-<≤=其他021210)(x x x x x f求X 的分布函数F (x ),并作出(2)中的f (x )与F (x )的图形.解:(1)当-1≤x ≤1时:21arcsin 111arcsin 211212120)(212121++-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=-+=---∞-⎰⎰x πx x πx x x πdx x πdx x F Xx当1<x 时:10120)(11121=+-+=⎰⎰⎰--∞-xdx dx x πdx x F故分布函数为:⎪⎩⎪⎨⎧<≤≤-++--<=x x x πx x πx x F 111121arcsin 11110)(2解:(2)⎰∞-=≤=xdt t f x X P x F )()()(⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰=+-++=<--=-++=≤≤=+=<≤==<∞-∞-∞-∞-122121120010)2(0)(,2122)2(0)(,2120)(,1000)(,0xxxxdt dt t dt t dt x F x xx dt t dt t dt x F x x dt t dt x F x dt x F x 时当时当时当时当故分布函数为⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧<≤≤--<≤<=xx x x x x x x F 212112210200)(22(2)中的f (x )与F (x )的图形如下f (x )(Maxwell)分布,其概率密度为()220xbAx e xf x-⎧⎪ , >=⎨,⎪⎩其它其中2b m kT=,k为Boltzmann常数,T为绝对温度,m是分子的质量.试确定常数A.解: ①()1x dx+∞-∞=⎰即()22xbf x dx Ax e dx-+∞+∞-∞=⎰⎰222xbAb xxe db-+∞⎛⎫=--⎪⎝⎭⎰22200()|222x x xb b bAb Ab Abxd e xe e dx---+∞+∞+∞=-=-+⎰⎰2212002xbAbe dx d x--+∞+∞⎤==⎥⎦⎰1122Ab==221122uduπ+∞-⎛⎫=⎪⎪⎝⎭⎰A∴=②当0t<时,()00tTF t dt-∆=⋅=⎰当0t≥时,()()()2411241xt tT TF t f x dt F t e dt--∞=⋅==⎰⎰2411te-=-()2410,01,0tTtF te t-<⎧⎪∴=⎨⎪- ≥⎩{}{}{}()()501001005010050P T P T P T F F∴<<=<-≤=-50100e e--=-或{}()1005050100P T f t dt<<=⎰50100100241241241501241te dt e e---==-⎰xF (x)923、某种型号的电子的寿命X (以小时计)具有以下的概率密度:⎪⎩⎪⎨⎧>=其它010001000)(2x x x f现有一大批此种管子(设各电子管损坏与否相互独立).任取5只,问其中至少有2只寿命大于1500小时的概率是多少解:一个电子管寿命大于1500小时的概率为32)321(1)1(1000110001)1500(1)1500(15001000150010002=--=⎭⎬⎫⎩⎨⎧--=-=≤-=>⎰x dx x X P X P令Y 表示“任取5只此种电子管中寿命大于1500小时的个数”.则)32,5(~B Y ,{}24323224311132511)31()32()31(1)1()0(1)2(1)2(54155=-=⨯+-=⎭⎬⎫⎩⎨⎧⋅⋅+-==+=-=<-=≥C Y P Y P Y P Y P24、设顾客在某银行的窗口等待服务的时间X (以分计)服从指数分布,其概率密度为:⎪⎩⎪⎨⎧>=-其它,00,51)(5x e x F xX某顾客在窗口等待服务,若超过10分钟他就离开.他一个月要到银行5次.以Y 表示一个月内他未等到服务而离开窗口的次数,写出Y 的分布律.并求P (Y ≥1).解:该顾客“一次等待服务未成而离去”的概率为21051051051)()10(-∞+-∞+-∞+=-===>⎰⎰e edx edx x f X P xx X因此5,4,3,2,1(,)1(5)().,5(~5222=-⎪⎭⎫ ⎝⎛==----k e e k k Y P e B Y kk 即.5167.04833.018677.01)1353363.01(1)389.711(1)1(1)0(1)1(1)1(55552=-=-=--=--=--==-=<-=≥-e Y P Y P Y P 25、设K 在(0,5)上服从均匀分布,求方程02442=+++K xK x 有实根的概率∵K 的分布密度为:⎪⎩⎪⎨⎧<<-=其他50051)(K K f要方程有根,就是要K 满足(4K )2-4×4× (K+2)≥0. 解不等式,得K ≥2时,方程有实根. ∴53051)()2(5522=+==≥⎰⎰⎰∞+∞+dx dx dx x f K P 26、设X ~N ()(1)求P (2<X ≤5),P (-4)<X ≤10),P {|X|>2},P (X>3) ∵ 若X ~N (μ,σ2),则P (α<X ≤β)=φ-⎪⎭⎫ ⎝⎛-σμβφ⎪⎭⎫ ⎝⎛-σμα∴P (2<X ≤5) =φ-⎪⎭⎫ ⎝⎛-235φ⎪⎭⎫ ⎝⎛-232=φ(1)-φ(- =-=P (-4<X ≤10) =φ-⎪⎭⎫⎝⎛-2310φ⎪⎭⎫ ⎝⎛--234=φ-φ(-=-=P (|X |>2)=1-P (|X |<2)= 1-P (-2< P <2 )=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛--Φ-⎪⎭⎫ ⎝⎛-Φ-2322321 =1-φ(- +φ(- =1-+=P (X >3)=1-P (X ≤3)=1-φ⎪⎭⎫⎝⎛-233=1-= (2)决定C 使得P (X > C )=P (X ≤C )∵ P (X > C )=1-P (X ≤C )= P (X ≤C ) 得 P (X ≤C )=21=又P (X ≤C )=φ023,5.023=-=⎪⎭⎫⎝⎛-C C 查表可得∴ C =327、某地区18岁的女青年的血压(收缩区,以mm-Hg 计)服从)12,110(2N 在该地区任选一18岁女青年,测量她的血压X .求(1)P (X ≤105),P (100<X ≤120). (2)确定最小的X 使P (X>x ) ≤ .解:3384.06616.01)4167.0(1)4167.0()12110105()105()1(=-=Φ-=-Φ=-Φ=≤X P 5952.017976.021)8333.0(21)65(2)65()65()12110100()12110120()120100(=-⨯=-Φ=-Φ=-Φ-Φ=-Φ--Φ=≤<X P.74.129.74.12974.19110.645.112110.95.0)12110(05.0)12110(1)(1)()2(==+≥⇒≥-≥-Φ⇒≤-Φ-=≤-=>X x x x x x X P x X P 故最小的查表得28、由某机器生产的螺栓长度(cm )服从参数为μ=,σ=的正态分布.规定长度在范围±内为合格品,求一螺栓为不合格的概率是多少设螺栓长度为X P {X 不属于-, + =1-P -<X <+=1-⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡--Φ-⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+Φ06.005.10)12.005.10(06.005.10)12.005.10( =1-{φ(2)-φ(-2)}=1-{-} =29、一工厂生产的电子管的寿命X (以小时计)服从参数为μ=160,σ(未知)的正态分布,若要求P (120<X ≤200==,允许σ最大为多少∵ P (120<X ≤200)=80.04040160120160200=⎪⎭⎫ ⎝⎛-Φ-⎪⎭⎫ ⎝⎛Φ=⎪⎭⎫ ⎝⎛-Φ-⎪⎭⎫⎝⎛-Φσσσσ又对标准正态分布有φ(-x )=1-φ(x )∴ 上式变为80.040140≥⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛Φ--⎪⎭⎫ ⎝⎛Φσσ 解出9.040:40≥⎪⎭⎫ ⎝⎛Φ⎪⎭⎫ ⎝⎛Φσσ便得 再查表,得25.31281.140281.140=≤≥σσ30、解:[]{}{}{}223120~(120,2) ~(0,1)2P 118,122P 1181222P 12(10.8413)0.31745(1)0.32042V V N X N V V V X p p -=∉=<⋃>=->=-=⎛⎫∴-= ⎪⎝⎭则p=31、解:0 ,0()0.20.8/30 ,0301 ,30x F x x x x <⎧⎪=+≤<⎨⎪≥⎩32、解:[]()0,()0,01()(1)()0()(1)()()(1)()(1)1f xg x a af x a g x af x a g x dx a f x dx a g x dx a a ∞∞∞-∞-∞-∞≥≥<<∴+-≥+-=+-=+-=⎰⎰⎰且所以()(1)()af x a g x +-为概率密度函数 33、设随机变量X 的分布律为: X :-2, -1, 0, 1, 3P :51,61, 51, 151,3011求Y=X 2的分布律 ∵ Y=X 2:(-2)2 (-1)2 (0)2(1)2(3)2 P : 516151 1513011 再把X 2的取值相同的合并,并按从小到大排列,就得函数Y 的分布律为:∴ Y : 0 1 4 9P : 5115161+ 51301134、设随机变量X 在(0,1)上服从均匀分布 (1)求Y=e X 的分布密度 ∵ X 的分布密度为:⎩⎨⎧<<=为其他x x x f 0101)(Y=g (X ) =e X 是单调增函数 又 X=h (Y )=lnY ,反函数存在 且 α = min [g (0), g (1)]=min (1, e )=1 =βmax [g (0), g (1)]=max (1, e )= e∴ Y 的分布密度为:⎪⎩⎪⎨⎧<<⋅=⋅=为其他y e y yy h y h f y ψ0111|)('|)]([)((2)求Y=-2lnX 的概率密度.∵ Y= g (X )=-2lnX 是单调减函数又 2)(Y e Y h X -== 反函数存在. 且 α = min [g (0), g (1)]=min (+∞, 0 )=0 β=max [g (0), g (1)]=max (+∞, 0 )= +∞∴ Y 的分布密度为:⎪⎩⎪⎨⎧+∞<<=-⋅=⋅=--为其他y y e ey h y h f y ψy y 0021211|)('|)]([)(2235、设X ~N (0,1) (1)求Y=e X 的概率密度 ∵ X 的概率密度是+∞<<∞-=-x e πx f x ,21)(22Y= g (X )=e X 是单调增函数 又 X= h (Y ) = lnY 反函数存在 且 α = min [g (-∞), g (+∞)]=min (0, +∞)=0 β = max [g (-∞), g (+∞)]= max (0, +∞)= +∞ ∴ Y 的分布密度为:⎪⎩⎪⎨⎧+∞<<⋅=⋅=-为其他y y y e πy h y h f y ψy 00121|)('|)]([)(2)(ln 2 (2)求Y=2X 2+1的概率密度.在这里,Y=2X 2+1在(+∞,-∞)不是单调函数,没有一般的结论可用. 设Y 的分布函数是F Y (y ), 则 F Y ( y )=P (Y ≤y )=P (2X 2+1≤y ) =⎪⎪⎭⎫⎝⎛-≤≤--2121y X y P 当y<1时:F Y ( y )=0当y ≥1时:⎰----=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-≤≤--=212122212121)(y y x y dx e πy X y P y F故Y 的分布密度ψ( y )是:当y ≤1时:ψ( y )= [F Y ( y )]' = (0)' =0当y>1时,ψ( y )= [F Y ( y )]' ='⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎰----21212221y y x dx eπ=41)1(21---y ey π(3)求Y=| X |的概率密度. ∵ Y 的分布函数为 F Y ( y )=P (Y ≤y )=P ( | X |≤y ) 当y<0时,F Y ( y )=0当y ≥0时,F Y ( y )=P (| X |≤y )=P (-y ≤X ≤y )=⎰--y yx dx e π2221∴ Y 的概率密度为:当y ≤0时:ψ( y )= [F Y ( y )]' = (0)' =0当y>0时:ψ( y )= [F Y ( y )]' =2222221y y yx e πdx e π---='⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎰36、(1)设随机变量X 的概率密度为f (x ),求Y = X 3的概率密度. ∵ Y=g (X )= X 3 是X 单调增函数, 又 X =h (Y ) =31Y ,反函数存在, 且 α = min [g (-∞), g (+∞)]=min (0, +∞)=-∞ β = max [g (-∞), g (+∞)]= max (0, +∞)= +∞ ∴ Y 的分布密度为:ψ( y )= f [h ( h )]·| h' ( y )| = 0,,31)(3231≠+∞<<∞-⋅-y y y y f 但0)0(=ψ(2)设随机变量X 服从参数为1的指数分布,求Y=X 2的概率密度.法一:∵ X 的分布密度为:⎩⎨⎧≤>=-00)(x x e x f xY =x 2是非单调函数当 x<0时 y =x 2 反函数是y x -= 当 x<0时 y =x 2y x =∴ Y ~ f Y (y ) = ))(())(('+'--y y f y y f -y y=⎪⎩⎪⎨⎧≤>=+--00,21210y y e ye yyy法二:)()()()()(~y X P y X P y X y P y Y P y Y F Y -≤-≤=≤<-=≤=⎪⎩⎪⎨⎧≤>-=+--⎰,00,100y y e dx e y y x∴ Y ~ f Y (y ) =⎪⎩⎪⎨⎧≤>-.0,0.0,21y y e y y37、设X 的概率密度为⎪⎩⎪⎨⎧<<=为其他x πx πxx f 002)(2xOyy=x 2求Y =sin X 的概率密度. ∵ F Y ( y )=P (Y ≤y ) = P (sin X ≤y ) 当y<0时:F Y ( y )=0当0≤y ≤1时:F Y ( y ) = P (sin X ≤y ) = P (0≤X ≤arc sin y 或π-arc sin y ≤X ≤π)=⎰⎰-+πy πy dx πx dx πxarcsin 2arcsin 0222当1<y 时:F Y ( y )=1∴ Y 的概率密度ψ( y )为:y ≤0时,ψ( y )=[ F Y ( y )]' = (0 )' = 0 0<y <1时,ψ( y )=[ F Y ( y )]' ='⎪⎭⎫⎝⎛+⎰⎰-πy πydx πx dx πxarcsin 2arcsin 0222=212yπ-1≤y 时,ψ( y )=[ F Y ( y )]' = )1(' = 038、设电流I 是一个随机变量,它均匀分布在9安11安之间.若此电流通过2欧的电阻,在其上消耗22.W I =求W 的概率密度.解:I 在()9,11上服从均匀分布I ∴的概率密度为:()1,1120,q x f x ⎧ <<⎪=⎨⎪ ⎩其它22W I =的取值为162242W <<分布函数 (){}{}2222w w F w P W w P I w P I ⎧⎫=≤=≤=≤⎨⎬⎩⎭()q P Q i f x dx ⎧⎪=<≤=⎨⎪⎩12q q ⎫==⎪⎪⎭()()',1622420,w w w f w F w <<∴== ⎩其它 39、某物体的温度T (o F )是一个随机变量,且有T ~N (,2),试求θ(℃)的概率密度.[已知)32(95-=T θ]法一:∵ T 的概率密度为+∞<<∞-=⨯--t et f t ,221)(22)6.98(2π又 )32(95)(-==T T g θ 是单调增函数. 3259)(+==θθh T 反函数存在.且 α = min [g (-∞), g (+∞)]=min (-∞, +∞)=-∞ β = max [g (-∞), g (+∞)]= max (-∞, +∞)= +∞ ∴ θ的概率密度ψ(θ)为59221|)('|)]([)(4)6.983259(2⋅=⋅=-+-θeπθh θh f θψ +∞<<∞-=--θeπθ,109100)37(812法二:根据定理:若X ~N (α1, σ1),则Y=aX+b ~N (aα1+b, a 2 σ2 ) 由于T ~N (, 2)故 ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⨯⎪⎭⎫⎝⎛-⨯-=295,9333295,91606.9895~91609522N N T θ故θ的概率密度为:+∞<<∞-==--⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⎪⎭⎫⎝⎛--θππθψθθ,10929521)(100)37(8129529333222ee。
随机变量及其分布方法总结经典习题及解答
随机变量及其分布方法总结经典习题及解答一、离散型随机变量及其分布列1、离散型随机变量:对于随机变量可能取的值,可以按一定次序一一列出,这样的随机变量叫做离散型随机变量。
常用大写英文字母X、Y等或希腊字母ξ、η等表示。
2、分布列:设离散型随机变量ξ可能取得值为:x1,x2,…,x3,…,ξ取每一个值xi(i=1,2,…)的概率为,则称表ξx1x2…xi…PP1P2…Pi…为随机变量ξ的分布列3、分布列的两个性质:⑴Pi≥0,i=1,2,… ⑵P1+P2+…=1、常用性质来判断所求随机变量的分布列是否正确!二、热点考点题型考点一: 离散型随机变量分布列的性质1、随机变量ξ的概率分布规律为P(ξ=n)=(n=1,2,3,4),其中a是常数,则P(<ξ<)的值为A、B、C、D、答案:D考点二:离散型随机变量及其分布列的计算2、有六节电池,其中有2只没电,4只有电,每次随机抽取一个测试,不放回,直至分清楚有电没电为止,所要测试的次数为随机变量,求的分布列。
解:由题知2,3,4,5∵ 表示前2只测试均为没电,∴ ∵ 表示前两次中一好一坏,第三次为坏,∴ ∵ 表示前四只均为好,或前三只中一坏二好,第四个为坏,∴ ∵ 表示前四只三好一坏,第五只为坏或前四只三好一坏第五只为好∴ ∴ 分布列为2345P三、条件概率、事件的独立性、独立重复试验、二项分布与超几何分布1、条件概率:称为在事件A发生的条件下,事件B发生的概率。
2、相互独立事件:如果事件A(或B)是否发生对事件B (或A)发生的概率没有影响,这样的两个事件叫做相互独立事件。
①如果事件A、B是相互独立事件,那么,A与、与B、与都是相互独立事件②两个相互独立事件同时发生的概率,等于每个事件发生的概率的积。
我们把两个事件A、B同时发生记作AB,则有P(AB)= P(A)P(B)推广:如果事件A1,A2,…An相互独立,那么这n个事件同时发生的概率,等于每个事件发生的概率的积。
概率与数理统计第2章一维随机变量习题及答案
第2章一维随机变量 习题2一. 填空题:1.设 离 散 型 随 机 变 量 的 分 布 函 数 是 (){}x P x F ≤=ξ, 则 用 F (x) 表 示 概{}0x P =ξ = __________。
解:()()000--x F x F 2.设 随 机 变 量 的 分 布 函 数 为 ()()+∞<<∞-+=x arctgx x F π121 则 P{ 0<<1} = ____14_____。
解: P{ 0<<1} = =-)0(F )1(F 143.设 服 从 参 数 为 的 泊 松 分 布 , 且 已 知 P{ = 2 } = P{ = 3 },则 P{ = 3 }= ___2783e - 或 。
4.设 某 离 散 型 随 机 变 量 的 分 布 律 是 {}⋅⋅⋅===,2,1,0,!k k C k P Kλξ,常 数>0, 则 C 的 值 应 是 ___ e_____。
解:{}λλλλξ-∞=∞=∞==⇒=⇒=⇒=⇒==∑∑∑e C Ce k C k Ck P KK KK K 11!1!105 设 随 机 变 量 的 分 布 律 是 {}4,3,2,1,21=⎪⎭⎫⎝⎛==k A k P kξ则 ⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<2521ξP = 。
解:()A A k P k 161516181412141=⎪⎭⎫ ⎝⎛+++==∑=ξ 令15161A = 得 A =1615()()212521=+==⎪⎭⎫ ⎝⎛<<ξξξp p P 8.041211516=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=6.若 定 义 分 布 函 数 (){}x P x F ≤=ξ, 则 函 数 F(x)是 某 一 随 机 变 量 的 分布 函 数 的 充 要 条 件 是F ( x ) 单 调 不 减 , 函 数 F (x) 右 连 续 , 且 F (- ) = 0 , F ( +) = 17. 随机变量) ,a (N ~2σξ,记{}σ<-ξ=σa P )(g ,则随着σ的增大,g()σ之值 保 持 不 变 。
概率学 第二章 一维随机变量及其分布
第二章 一维随机变量及其分布§1随机变量随机试验有各种不同的可能结果,有些情况下,这些可能的结果都可以用数量表示。
【例1】 在含有3件次品的20件产品中,任意抽取2件观察出现的次品数。
如果用 X 表示出现的次品数,则X 可能取的值有0、1、2,取不同的值代表不同事件的发生。
“0=X ”表示事件“没有次品” “1=X ”表示事件“有一件次品” “2=X ”表示事件“有两件次品”。
有些试验结果并不直接表现为数量,但可以使其数量化。
【例2】 抛掷一枚硬币,观察出现正面还是反面。
我们规定:变量X 取值如下“0=X ”表示事件“出现反面” “1=X ”表示事件“出现正面”这样便把试验结果数量化了。
无论哪一种情形,都体现出这样的共同点:对随机试验的每一个可能结果,有唯一一个实数与它对应。
这种对应关系实际上定义了样板空间Ω上的函数,通常记作)(ωX X =,Ω∈ω。
定义 设随机试验的样板空间为}{ω=Ω,)(ωX X =是定义在样板空间Ω上的实单值函数,称)(ωX X =为一维随机变量,通常用大写字母,,,X Y Z 等表示。
随机变量的取值随试验的结果而定,在试验前不能预知它取什么值,即随机变量的取值是随机的,具有偶然性;但随机变量取某一值或某一范围内值的概率是确定的,具有必然性。
如,例1中(P “有一件次品”268.0/}1{)22011713====C C C X P ;例2中P (“出现正面”)2/1}1{===X P 。
这显示了随机变量与普通函数有着本质的差异。
引入随机变量,可以将对随机事件的研究转化为对随机变量的研究,进一步有可能用数学分析的方法对随机试验的结果进行深入的研究。
根据随机变量取值情况的不同,最常见的随机变量有离散型随机变量和连续型随机变量两种。
§2离散型随机变量定义 如果随机变量的全部可能取值是有限个或可列无限多个,则称这种随机变量为离散型随机变量。
例如,“掷骰子出现的点数”, “某班数学的及格人数”只能取有限个值,“命中目标前的射击次数”可取可列无穷多个值,它们都是离散型随机变量。
概率论与数理统计第二章一维随机变量及其分布习题
(2)Y服从二项分布,
(3)求E(Y)
A.0.1385 B.0.2413C.0.2934D.0.3413
答案:D
9.下列各函数中,可作为某随机变量概率密度的是( )
A.
B.
C.
D.
答案:A
10.某种电子元件的使用寿命X(单位:小时)的概率密度为 任取一只电子元件,则它的使用寿命在150小时以内的概率为( )
A. B.
C. D.
答案:B
11.下列各表中可作为某随机变量分布律的是( )
答案:C
18.某人射击三次,其命中率为0.7,则三次中至多击中一次的概率为( )
A.0.027B.0.081
C.0.189D.0.216
答案:D
19.设随机变量X在[-1,2]上服从均匀分布,则随机变量X的概率密度f(x)为( )
A.
B.
C.
D.
答案:A
20.设随机变量X ~ B ,则P{X 1}=( )
答案:
28.已知随机变量X~B(n, ),且P{X=5}= ,则n=___________.
答案:5
29.设随机变量X的分布函数为
F(x)= 则常数a=___________
答案:1
30.设随机变量X~N(1,4),已知标准正态分布函数值Φ(1)=0.8413,为使P{X<a}<0.8413,则常数a<____________.
1.下列各函数可作为随机变量分布函数的是( )
A. ;
B. ;
C.
D. ;
答案:B
2.设随机变量X的概率密度为
则P{-1<X<1}=( )
A. B.
C. D.1
第二章----随机变量及其分布标准答案
第二章 随机变量及其分布§2.1-2.2一、填空题1. 设随机变量X 的分布律是{}),4,3,2,1(10===k kk X P 则 {}{}103102101112521=+==+==⎭⎬⎫⎩⎨⎧≤≤X P X P X P2. 设随机变量X 的分布律是{},0),,3,2,1(!>===λλ k k ak X P k为常数,λ-=e a3. 已知随机变量X 只能取-1,0,1,2这四个值,其相应的概率依次为c c c c 162,85,43,21,则2=c 因为21163216210128162854321=⇒==+++=+++c cc c c c c4. 设5个产品中有3个正品2个次品,如果每次从中任取1 个进行测试,测试后不放回,直到把2个次品都取出来为止,用X 表示需要进行的测试次数,则{}{}525,1012====X P X P 解::i A “第i 次取到次品”{},1014152)|()()()(21212121=⨯=====A A P A P A A P A A P X P {}()=+++==543215432154321543215A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A P X P()=+++=54321543215432154321()()()A A A A A P A A A A A P A A A A A P A A A A A P5221314253213242532132425321324352=+++=5. 若{}{},1,112αβ-=≥-=≤x X P x X P 其中21x x <,则{}βα--=≤≤121x X x P 。
解:{}{}{}{}==+≤-≤=≤≤11221x X P x X P x X P x X x P{}{}{}{}{}βα--=≤+-≤==+<+-≤=11112112x X P x X P x X P x X P x X P6. 一颗均匀骰子重复掷10次,用X 表示3出现的次数,则X 服从参数为61,10==p n 的二项分布,X 的分布律为{}kk k C k X P -⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛==101061161,10,,2,1,0 =k7. 一电话交换每分钟接到呼叫次数,X ~)4(P ,则每分钟恰好有8次呼叫的概率为8448!e -,每分钟呼次数大于8的概率为{}021363.0!418804=-=>∑=-k k e k X p8. 一实习生用一台机器接连独立的制造了3个相同的零件,第)3,2,1(=i i 个零件是不合格品的概率为),3,2,1(11=+=i i p i 以X 表示3个零件中合格品的次数,在{}24112==X P 设i A :“第i 个零件合格”,3,2,1=i ;则{}==2X P()()()()321321321321321321A A A P A A A P A A A P A A A A A A A A A P ++= =)()()()()()()()()(321321321A p A P A P A p A P A P A p A P A P ++=24111218141413221433121433221=++=++ 二、车从某校到火车站途中,要经过3个设有红绿灯的十字路口中,遇到 红灯是相互独立的,并概率都是31。
一维随机变量函数的分布
由已知函数 g( x)可求出随机变量 Y 的 所有可能取值,则 Y 的概率分布为
∑ P(Y = yi ) =
pk , i = 1,2,L
k: g( xk )= yi
例1 设ξ的分布律为
ξ -2 -1 0 1 2
P 0.15 0.2 0.2 0.2 0.25
=
y −∞
1 a
ϕξ
(
u
− a
b
)du
∴ϕη
(
y)
=
d dy
Fη
(
y)
=
1 a
ϕξ
(
y
− a
b )
(2) 当a < 0时
Fη ( y) = P{η < y} = P{aξ + b < y}
∫ = P{ξ > y − b} = a
+∞ y−b
ϕξ
(t
)dt
a
∫ u=at +b =
y −∞
−
1 a
ϕξ
0.15 0.2 0.2 0.2 0.25 -2 -1 0 1 2
41014 -5 -3 -1 1 3
32123
ξ2
014
P
0.2 0.4 0.4
将表中取相同值的部分作适当并项得
P ξ
ξ2
2ξ-1
ξ +1
0.15 0.2 0.2 0.2 0.25 -2 -1 0 1 2
41014 -5 -3 -1 1 3
32123
2ξ-1 -5 -3 -1 1 3
P
0.15 0.2 0.2 0.2 0.25
第2章随机变量及其分布习题答案
第2章随机变量及其分布习题答案第⼆章随机变量及其分布§2.1 随机变量的概念与离散型随机变量习题 1. 解: 1112(1)121,.993θθθθ+-++-=∴=±⼜因为≤0)1(2θθ-1≤ , 所以 13θ=.2. 解:设X 表⽰任取3次,取到的不合格品数,则 1)有放回 33()0.20.8,0,1,2,3.k k k P X k C k -=== 即X 的分布律为 X 0 1 2 3 P12564125481251212512)⽆放回 328310(),3,4,5.kkC C P X k k C-===即X 的分布律为 X 0 1 2 P 1571571514. 解:设X 表⽰直⾄取到⽩球为⽌,取球的次数,则其概率分布为X 1 2 3 4P521031531015. 解:由全概率公式得42(2)()(2|)111113().423448k P Y P Xk P Y X k =======++=∑§2.2 0-1分布和⼆项分布习题1. 解:设A 表⽰“10件中⾄少有两件⼀级品”,则P (A )=1()P A -=1=--6.04.04.0911010C 0.9983.2. 解: X 0 1 2 3 4 5P 54.0 6.04.0415C 23256.04.0C 32356.04.0C 4456.40.0C 5 6.00.01024 0.0768 0.2304 0.3456 0.2592 0.077763. 解:设A 表⽰“4个灯泡中⾄少有3个能使⽤1500⼩时以上”,则4. 解:1)设A 表⽰“恰有3粒种⼦发芽”,则003764768.002.098.0)(2335==C A P2)设B 表⽰“⾄少有4粒种⼦发芽”,则=+=544598.002.098.0)(C B P 0.996§2.3 泊松分布习题1. 解:设A 表⽰“⼀页上⾄多有⼀个印刷错误”,则 010.20.20.20.2()(1)(0)(1)0.9820!1!P A P X P X P X ee--=≤==+==+=2.解:1)设X 表⽰5分钟内接到的电话个数,则0,1,2,X = 22(),0,1,2,3,4,5,6.!kP X k e k k -===2)设A 表⽰“5分钟内⾄多接到3个电话”,则∑2!2-ek k=0.8571或4()(3)1(4)1k P A P X P X +∞==≤=-≥=-∑2!2-ek k=(查表)1-0.1429=0.85713.解:1)设A 表⽰“中午12时⾄下午3时没有急症病⼈”, 则~(1.5),X π1.51.5()(0)0.223.0!P A P X e-====2)设B 表⽰“中午12时⾄下午5时⾄少有2个急症病⼈”,则~(2.5),X π12.52.5()(2)1(0)(1)2.5 2.510.7127.0!1!P B P X P X P X ee--=≥=-=-==-§2.4 随机变量的分布函数习题1. 解:1)≥<≤<≤<=2,121,2110,310,0)(x x x x x F312)()(0)(1),221(14)(2),22(14)(1)(2).3P X P X P X P X P X P X P X P X ≤==+==<≤===≤≤==+==2. 解:X 0 1 2 3 4 5P 54.0 6.04.0415C 23256.04.0C 32356.04.0C 4456.40.0C 56.00.01024 0.0768 0.2304 0.3456 0.2592 0.07776≥<≤≤<≤<≤<≤<=515492.04366.03223.021086.01001.000)(x x x x x x x x F <3. 解:X 的分布律为 X -1 0 2 4 P 0.2 0.4 0.3 0.1 §2.5 连续型随机变量习题 1. 解:1)?? =?=?=101231,1)(c dx cx dx x f2)30,0(),011,1x F x x x x=≤)41()21()2141(=-=≤≤F F x P 22219()1()1().33327P X P X F >=-≤=-= 2. 解:1)连续型随机变量的分布函数左连续,则00012l i m ()(0),l i m ()(1),l i m ()(2),10,1,2211,210,,2.2x x x F x F F x F F x F A B C C A B C ---→→→=====----====解得2),01()()2,120,x x f x F x x x <'==-≤其它3)2111117P ()1P ()1F()1().222=-=-= 3. 解:1)12011()2,~(3,),44P A xdx Y B ==则 Y 的概率分布为 Y 0 1 2 3 P642764276496412)设B 表⽰“对X 的三次独⽴重复观测中事件A ⾄多出现两次”,则3163()1()1(3)1().464P B P B P Y =-=-==-= 4.设最⾼洪⽔位为X,河堤⾄少要修c 单位⾼,由题意得:32()1()10.0110.c P X c P X c dx c x>=-≤=-≤?≥?P X dx >==设A 表⽰“3次独⽴观测中⾄少有两次观测值⼤于3”,则223321220()()().33327P A C =+=2. 解:有实根的条件:2(4)44(2)01K 2,K K K -??+≥?≤-≥或所求概率为 3P (K 2.5dx ≥=521)=5 3. 解:1)33001,|1 3.33xxk k kedx ek +∞--+∞=-==?=?即2)23 4.561.5(1.52)3.xP x edx e e ---≤≤=1(200)1,600x P X e dx e--≤==-?设A 表⽰“3只独⽴元件⾄少1只在最初200⼩时内出故障”,则13311)(1)(1)(---=-=-=eeA P A P .§2.7 正态分布习题1. :(1)(0.022.33)(2.33)(0.02)0.99010.50800.4821;P X <<=Φ-Φ=-=解( 1.850.04)(0.04)( 1.85)(0.04)[1(1.85)](0.04)(1.85)10.5160.967810.4838. P X -<<=Φ-Φ-=Φ--Φ=Φ+Φ-=+-= 2. 解:101)(716)(12)(2)(1)3(2)(1)10.97720.841310.8185;X P X P -<<=-<<=Φ-Φ-=Φ+Φ-=+-=10222)(102)()2()120.748610.4972;333x P x P --<=<=Φ-=?-=103)()0.9()0.9,(1.28)0.9,1.28,13.84.3P X αααα-<=?Φ=Φ≈-==反查表得故得3. 解:设X 表⽰螺栓长度,则:10.05(10.050.12)(2)2(2)120.977210.9544.0.06X P X P --<=<=Φ-=?-=4. 解:30(30)()2(1.5)10.8664,2020X P X P ≤=≤=Φ-=设A 表⽰“三次测量中⾄少有⼀次误差的绝对值不超过30cm ”3()1()1(0.1336)0.9976.P A P A =-=-=§2.8 随机变量函数的分布习题 1. 解:1)Y -3 2 5 6 P161 164 167 1642) Z 1 2 3 4 9 P1621641651641612. 解: 3110≤≤?≤≤y x , 当31≤≤y 时,11()();2y Y Y Y y y F y P Y y P X y P X dx f y F y ---=≤=+≤=≤= ='==;当13,y y ≤≥或时Y 的密度函数为零.故Y 的密度函数为1,13()20,Y y f y ?≤≤?=其它22222()2()22()()()(),,()(),.Y X yy yY Y X Y F y P Y y P y P X y dx y R Y f y F y y R µσµσµσµσµ∈'===∈?3.解:因为的分布函数为所以的密度函数为第⼆章随机变量及其分布复习题⼀选择题1. B2. B3. C4. D5. C ⼆填空题 1.22(),0,1,2,;!kP X k e k k -=== 0.592. 27193. ,1,21π==B A2111,,21x R xπ∈+4.,65,61 分布律:X -1 1 2P 611. 解: X 的分布律为 X 1 2 3 4 P643764196476412. 解: X 的分布律为 1(),1,2,3,.k P X k q p k -=== 3. 解:设X 表⽰两次调整之间⽣产的合格品数,则X 的分布律为1()(1),0,1,2,.k P X k p p k -==-=4. 解: X 的概率分布为55()0.250.75,0,1,2,3,4,5.k k kP X k C k -===设A 表⽰“5道选择题⾄少答对两题”,则()1(0)(1)0.3672.P A P X P X =-=-==5. 解:1)⼀天中必须有油船转⾛意味着“X .>3”242(3)0.143;!kk P X ek ∞(查泊松分布表)2) 设设备增加到⼀天能为y 艘油船服务,才能使到达港⼝的90%的油船可以得到服务.则21212()0.910.9!20.1,15 4.!kk y kk y P X y ek ey y k ∞-=+∞-=+≤≥?-≥?≤+≥?≥∑∑反查泊松分布表得6. 解:21)()()31()31(3131=+=+?>dx b ax dx b ax X P X P47,23=-=?b a7.170170170:1)()0.01()()0.99666170(2.33)0.99 2.33184.6X h h P X h P h h ---≥≥?≥解查表得2)(182)P X ≥=1821701()1(2)0.02,6--Φ=-Φ≈设A 表⽰“100个男⼦中与车门碰头⼈数不多于2个”676.002.098.002.098.098.0)(2982100991100100=++=C C A P .8. 解:(1) X 的分布函数为 1,02()11,02xx e x F x e x -?-∞<≤??=??-<<+∞??011(2)P Y P X e dx P Y P X e dx ∞--∞==>===-=≤==故Y的概率分布律为Y-1 1P1/2 1/2Y的分布函数为0,11(),1121,1YyF y yy<-=-≤<≥。
随机变量及其分布习题解答
第2章随机变量及其分布习题解答一.选择题1.若定义分布函数(){}F x P X x =≤,则函数()F x 是某一随机变量X 的分布函数的充要条件是( D ).A .0()1F x ≤≤.B .0()1F x ≤≤,且()0,()1F F -∞=+∞=.C .()F x 单调不减,且()0,()1F F -∞=+∞=.D .()F x 单调不减,函数()F x 右连续,且()0,()1F F -∞=+∞=.2.函数()0 212021 0x F x x x <-⎧⎪⎪=-≤<⎨⎪≥⎪⎩是( A ).A .某一离散型随机变量X 的分布函数.B .某一连续型随机变量X 的分布函数.C .既不是连续型也不是离散型随机变量的分布函数.D .不可能为某一随机变量的分布函数.3.函数()0 0sin 01 x F x x x x ππ<⎧⎪=≤<⎨⎪≥⎩( D ).A .是某一离散型随机变量的分布函数.B .是某一连续型随机变量的分布函数.C .既不是连续型也不是离散型随机变量的分布函数.D .不可能为某一随机变量的分布函数.4.设X 的分布函数为1()F x ,Y 的分布函数为2()F x ,而12()()()F x aF x bF x =-是某随机变量Z 的分布函数,则, a b 可取( A ).A .32, 55a b ==-. B .2 3a b ==.C .13 , 22a b =-=. D .13 , 22a b ==-.5.设X 的分布律为而(){}F x P X x =≤,则F =( A ).A .0.6.B .0.35.C .0.25.D .0.6.设连续型变量X 的概率密度为()p x ,分布函数为()F x ,则对于任意x 值有( A ). A .(0)0P X ==. B .()()F x p x '=. C .()()P X x p x ==.D .()()P X x F x ==.7.任一个连续型的随机变量X 的概率密度为()p x ,则()p x 必满足( C ).A .0()1p x ≤≤. B .单调不减. C .()1p x dx +∞-∞=⎰.D .lim ()1x p x →+∞=.8.为使 x 1()0 1p x x ⎧<⎪=⎨⎪≥⎩成为某个随机变量X 的概率密度,则c 应满足( B ).A .1+∞=⎰.B .11-=⎰.C .11=. D .1+∞-=⎰.9.设随机变量X 的概率密度为2()x p x Ae -=,则A = ( D ).A .2.B .1.C .12. D .14.10.设X 的概率密度函数为1() ,2xp x e x -=-∞<<+∞,又{}()F x P X x =≤,则0x <时,()F x =( D ).A .112-e x. B .112x e --. C .12x e -.D .12e x .11.设220()00x cx e x p x cx -⎧⎪>=⎨⎪≤⎩是随机变量X 的概率密度,则常数c ( B ).A .可以是任意非零常数.B .只能是任意正常数.C .仅取1.D .仅取- 1. 12.设连续型随机变量X 的分布函数为()F x ,则112Y X =-分布函数为( D ). A .(22)F y -. B .1(1)22yF -. C .2(22)F y -. D .1(22)F y --. 13.设随机变量X 的概率密度为()p x ,12Y X =-,则Y 的分布密度为( A ).A .1122y p -⎛⎫ ⎪⎝⎭. B .112y p -⎛⎫- ⎪⎝⎭ C .12y p -⎛⎫- ⎪⎝⎭. D .2(12)p y -. 14.设随机变量X 的密度函数()p x 是连续的偶函数(即()()p x p x =-),而()F x 是X 的分布函数,则对任意实数a 有( C ).A .()()F a F a =-.B .0()1()aF a p x dx -=-⎰.C .01()()2aF a p x dx -=-⎰ . D .()()F a F a -=. 二.填空题15.欲使2103()103xx e x F x A e x -⎧<⎪⎪⎨⎪-≥⎪⎩为某随机变量的分布函数,则要求A =____1_____.16.若随机变量X 的分布函数2()0616x F x Axx x <⎧⎪=≤<⎨⎪≥⎩,则必有A =____1/36______. 17.从装有4件合格品及1件次品的口袋中连取两次,每次取一件,取出后不放回,求取出次品数X 的分布律为{0}3/5,{1}2/5P X P X ==== .18.独立重复地掷一枚均匀硬币,直到出现正面为止,设X 表示首次出现正面的试验次数,则X 的分布列{}P X k ==1111{},1,2,222k kP X k k -⎛⎫⎛⎫==⋅== ⎪⎪⎝⎭⎝⎭.19.设某离散型随机变量X 的分布列是{},1,2,,10kP X k k C===⋅⋅⋅,则C =____55_____.20.设离散型随机变量X 的分布函数是(){}F x P X x =≤,用()F x 表示概率{}0P X x ==00()(0)F x F x --.21.设X 是连续型随机变量,则{3}P X ==___0____.22. 设随机变量X 的分布函数为20,2()(2),231,3x F x x x x <⎧⎪=-≤<⎨⎪≥⎩ ,则(2.54)P X <≤=(4)(2.5)0.75F F -=.23.设随机变量X 的分布函数102()1102xx e x F x e x -⎧≤⎪⎪=⎨⎪->⎪⎩,则{}1P X <=11e --.24.设连续型随机变量X的分布函数为20()021x xF x x x <⎧⎪⎪=≤<⎨⎪⎪≥⎩X 的概率密度()p x=00 ()x x ⎧≤≤⎪⎨⎪⎩其它.25.设随机变量X 的分布密度为2(1),(0,1)()0,(0,1)Ax x x p x x ⎧-∈=⎨∉⎩,则常数A =__12____.26.若X的概率密度为()p x ,则31Y X =+的概率密度()Y p y =1133y p -⎛⎫⎪⎝⎭.27.设电子管使用寿命的密度函数()21001000100x p x x x ⎧>⎪=⎨⎪≤⎩(单位:小时),则在150小时内独立使用的三只管子中恰有一个损坏的概率为_____4/9_____. 三.应用计算题28. 设随机变量X 的分布律为求(1){14}P X <≤;(2)X 的分布函数()F x .解:(1){14}{2}{3}{4}0.30.30.10.7P X P X P X P X <≤==+=+==++=(2)X 的分布函数()F x 为0,00.1,010.3,12()0.6,230.9,341,4x x x F x x x x <⎧⎪≤<⎪⎪≤<=⎨≤<⎪⎪≤<⎪≥⎩29. 设连续随机变量X 的概率密度,10(),010,||1c x x p x c x x x +-≤<⎧⎪=-≤≤⎨⎪>⎩试求: (1)常数c ; (2) 概率{||0.5}P X ≤;(3) X 的分布函数()F x . 解:(1)由0111()()()21p x dx c x dx c x dx c +∞-∞-==++-=-⎰⎰⎰,得1c =(2){||0.5}{0.50.5}P X P X ≤=-≤≤00.50.5(1)(1)0.75x dx x dx -=++-=⎰⎰(3)X 的分布函数为1010,1(1),10()(1)(1),011,1xxx t dt x F x t dt t dt x x --<-⎧⎪+-≤<⎪⎪=⎨⎪++-≤<⎪≥⎪⎩⎰⎰⎰220,11(1),10211(1),0121,1x x x x x x <-⎧⎪⎪+-≤<⎪=⎨⎪--≤<⎪⎪≥⎩30.设顾客到某银行窗口等待服务的时间X (单位:分钟)的概率密度函数为51,0()50,0xe x p x x -⎧>⎪=⎨⎪≤⎩某顾客在窗口等待,如超过10分钟,他就离开,求他离开的概率. 解:他离开的概率为/52101{10}5x P X e dx e +∞--≥==⎰31.已知随机变量X 的分布函数为()1,x 0211, 02241,2xe F x x x x ⎧<⎪⎪⎪=+≤<⎨⎪≥⎪⎪⎩,求其分布密度()p x .解:()1 021()0240 2xe x p x F x x x ⎧<⎪⎪⎪'==≤<⎨⎪≥⎪⎪⎩32. 设X 是离散型随机变量,其分布律为(1)求常数a ;(2)23Y X =+的分布律.解:(1)由0.330.10.21a a ++++=得0.1a = (2)由于所以,23Y X =+的分布律为33.设随机变量X 的密度函数为,0()0,0x X e x p x x λλ-⎧>=⎨≤⎩,0λ>,求XY e =的密度函数()Y p y .解:(1)XY e =的分布函数为(ln ),0()()(ln )0,0X XY F y y F y P e y P X y y >⎧=≤=≤=⎨≤⎩(2)XY e =的密度函数()Y p y 为ln 1,ln 0,1(ln )(ln ),01()()0,ln 00,00,10,0y X Y Y e y y p y y y y p y F y y y y y y λλλλ-+⎧>⎧'>⋅>⎧⎪⎪'===⋅≤=⎨⎨⎨≤⎩⎪⎪≤≤⎩⎩。
第二章一维随机变量及其分布
第七章 参数估计练习题1.填空题:⑴ 设321,,X X X 是来自总体X 的一个样本,且,,2σμ==DX EX 则下面的估计量中为μ的无偏估计量的是 ,其中方差最小的估计量是 . A . 32112110351ˆX X X ++=μ; B . 32121254131ˆX X X ++=μ; C . 32131214331ˆX X X ++=μ; D . 32141214331ˆX X X -+=μ. ⑵ 设n X X ,...,1为来自总体),(2σμN 的一个样本,∑-=+-1121)(n i i i X Xc 为2σ的无偏估计,则常数=c .2.设n X X ,...,1是来自泊松分布()P λ的样本,试求2λ的无偏估计量.3.设θˆ是参数为θ的无偏估计量,且0)ˆ(>θD ,证明:2ˆθ不是2θ的无偏估计量. 4.设n X X X ,...,,21是来总体X 的样本,记∑==n i i i X a W 1ˆ (1,01=≥∑=ni ii a a ) 证明:Wˆ总是总体均值EX 的无偏估计量,且)()ˆ(X D W D ≥. 5.设n X X ,...,1;m Y Y ,...,1是分别来自总体21(,)N μσ和22(,)N μσ的样本,其中0,021>>σσ已知. 求常数d c 、,使Y d X c +=μ为μ的无偏估计量,并使其方差最小. 6.设n X X X ,...,,21为来自正态总体),(2σμN 的样本,其中0>σ已知,试证明∑==ni i X n X 11是未知参数μ的一个无偏和一致估计量.7.使用同一台仪器对某个零件的长度作了12次独立的测量,结果如下(单位:mm ):232.50, 232.48, 232.15, 232.53, 232.45, 232.30, 232.48, 232.05, 232.45, 232.60, 232.47, 232.30试用矩估计法估计测量值的真值与方差(设仪器没有系统误差).8.设()N p p N B X ,10,,~<<为正整数,n X X ,1为其子样,求p N 及的矩估计量. 9.设总体X 服从几何分布,它的分布律为 ,2,1,)1(}{1=-==-k p p k X P kn X X ,,1 是来自总体X 的一个样本,求p 的矩估计量与极大似然估计量.10.设n X X ,,1 是来自总体),(~b a U X 的一个样本,求未知参数a 、b 的矩估计量与极大似然估计量.11.设X 服从指数分布,其概率密度为⎩⎨⎧<≥=-00,0,);(x x e x f x λλλ )0(>λ,nX X ,,1 是来自总体X 的一个样本,求未知参数λ的矩估计量与极大似然估计量.12.设总体X 的概率密度为()()⎩⎨⎧<<+=其它,010,1x x x f θθ,n X X ,,1 是来自总体X 的一个样本,求未知参数θ的矩估计量与极大似然估计量.13.某批钢球的重量),4,(~μN X 从中抽取了一个容量为16=n 的样本且测得,5.22=x 98.3=s (单位:g ),试在置信度10.95α-=下,求出μ的置信区间.14.从某种炮弹中随机地取9发作试验,测得炮口速度的样本标准差11=s (米/秒). 设炮口速度X 服从),(2σμN ,求这种炮弹的炮口速度的标准差和方差的置信区间(取05.0=α).15.设有一组来自正态总体),(2σμN 的样本观测值:0.497、0.506、0.518、0.524、0.488、0.510、0.510、0.515、0.512⑴ 已知01.0=σ,求μ的置信区间;⑵2σ未知,求μ的置信区间(置信度取0.95);⑶ 求2σ的置信区间(置信度取0.95).16.设某批电子管的使用寿命服从正态分布, 从中抽出容量为10的样本, 测得使用寿命 的标准差45=s (小时).求这批电子管使用寿命的均方差的置信水平为95%的单侧置信下限.17.从正态总体),4.3(2σN 中抽取容量为n 的样本,如果要求其样本均值位于区间)4.5,4.1(内的概率不小于0.95,问样本容量n 至少应取多少?18.假定每次试验时,事件A 出现的概率p 相同(但未知). 如果在60次独立试验中,事件A 出现了15次,试求p 的置信水平为95%的置信区间.19.设总体)64,(~1μN X 与)36,(~2μN Y 相互独立,从X 中抽取751=n 的样本,得x =82;从Y 中抽取502=n 的样本,得76=y . 试求21μμ-的置信水平为95%的置信区间.20.设总体),(~211σμN X 与),(~222σμN Y 相互独立,从X 中抽取251=n 的样本,得96.6321=s ;从Y 中抽取162=n 的样本,得05.4922=s ,试求两总体方差比2221σσ的置信水平为90%的置信区间.*21. 设)1,(~ln μN X Y =,总体X的一组样本观测值为:0.50、1.25、0.80、2.00.⑴ 求EX (记作b );⑵ 参数μ的置信水平为95%的置信区间; ⑶ 利用上述结果求b 的置信水平为95%的置信区间.。
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【参考答案】
A 7.设随机变量ξ 服从 0-布,又知ξ 取 1 的概率为它取 0 的概率的一半,则p{ξ = 1} 是( )。
1 密 A. 3
B.0 1
C. 2 D.1 【参考答案】
A
8.离散型随机变量ξ 的分布律为P (ξ = k) = bλk ,(k = 1,2,⋯),的充分必要条件是( )。
A.b >0且0 < λ <1
)。 【参考答案】 空(1): 0.0455
3.设随机变量ξ
的分布函数为F (x) =
⎧ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎨ ⎪
1−
k2 x2 + 2kx + 2 2
e −kx,x
≥0
⎪
⎪ ⎪ ⎪ ⎩
0,
x <0
,则p
⎧ ⎪⎪⎨⎪− ⎪ ⎩
1 k
≤ξ
≤
1 k
⎫ ⎮ ⎮ ⎬ ⎮ ⎮ ⎭
=
( )。 【参考答案】
空(1):
线
【参考答案】
ξ 的概率密度为φ (x) =
1
− (x −1) 2
e8
2 2π
【参考答案】
ξ 的概率密度φ (x) =
⎧ ⎪⎪ ⎪ ⎨ ⎪⎪ ⎪ ⎩
λe −λx 0
x >0 x ≤0
y = 1 x3+2的反函数x = h (y) = 3 3(y−2) 3
⎧⎪
1
⎪
h '(y) =
−2
(3y−6) 3
,φ
⎥
⎦
x 0
= 1 − 1 e −x+ 1 =1− 1 e −x
22
2
2
⎧⎪ ⎪ ⎪ ⎪
1 ex
∴
F (x)
=
⎪ ⎪ ⎪ ⎨⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎪
2 1−
1
e −x
⎪ ⎪ ⎩
2
x <0 x ≥0
第 4 页 (共 7 页)
P{ξ = −2} = 0 5.设事件 A 在每一次试验中发生的概率为 0.3,当 A 发生不少于 3 次时,指示灯发出信号,现进 行了五次独立试验,求指示灯发出信号的概率。 (5.0 分)
B.φ (x) 单调不减
C. lim φ (x) = 1
x→+∞
∫ +∞
D.
φn (x)dx = 1
−∞
【参考答案】 D
3.设连续型随机变量ξ 的分布函数F (x) =
1 π
arctgx +
1 2
(− ∞ < x < + ∞ ) ,则
P{ξ = − 3 } = ( )。
1 A. 6
5 B. 6 C.0
2 D. 3 【参考答案】 C
4.设ξ 的分布函数为F1(x) ,η 的分布函数为F2(x) ,而F (x) = aF1(x)−bF2(x) 是某随机变量ζ 的
分布函数,则a, b 可取( )。
A.a
=
3 5
,
b
=
−
2 5
B.a
=
b
=
2 3
C.a = −
1 2
,
b=
3 2
D.a =
1 2
,
b
=
−
3 2
63848 求1.96σ 的分布律。 (5.0 分)
【参考答案】 η -3 -2 0 1 2 P1 1 1 1 1
84836 2.设随机变量ξ 具有分布函数F (x) 与概率密度φ (x) ,求随机变量η = cosξ 的分布函数与概率 密度。 (5.0 分)
学号
班级
教研室 主任 教务处 验收人
考试 时间 总主考
16
15
P
⎛⎜ ⎜ ⎝
1 2
<ξ <
5 2
⎞⎟ ⎟ ⎠
=
p
(ξ
=
1)
+p
(ξ
=
2)
=
16 15
⎡ ⎢ ⎢⎢ ⎢ ⎢ ⎢⎣
1 2
+
1 4
⎤
⎥
⎥⎥ ⎥ ⎥
=
0.8
⎥⎦
⎧ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪
1 e −x,x > 0
4.已知随机变量ξ 的分布密度为:φ (x) =
⎪ ⎪ ⎪ ⎨ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪
2 1 ex,x <0
【参考答案】
A
⎧
⎪
⎪ ⎪ ⎪
0
⎪
⎪
⎪
⎪
⎪
5.函数F
(x)
=
⎪ ⎪ ⎨ ⎪
⎪
⎪
1 2
⎪
⎪
⎪
⎪
⎪ ⎪ ⎪
1
⎪
⎩
x <−2 −2 ≤ x <0 是( )。
x ≥0
A.某一离散型随机变量的分布函数 B.某一连续型随机变量的分布函数 C.既不是连续型也不是离散型随机变量的分布函数 D.不可能为某一随机变量的分布函数 【参考答案】 A
)。 A.0 ≤ F (x) ≤1
B.0 ≤ F (x) ≤1,且F (− ∞ ) = 0,F (+ ∞ ) = 1
C.F (x) 单调不减,且F (− ∞ ) = 0,F (+ ∞ ) = 1
D.F (x) 单调不减,函数F (x) 右连续,且F (− ∞ ) = 0,F (+ ∞ ) = 1 【参考答案】 D
8.设随机变量ξ 服从参数λ =
1 3
的指数分布,计算:(1)P{ξ
≥ 3} ,(2)P {ξ
> 6 ξ
>3
} ;(3)
P{ξ > t+3ξ > t } 。
(5.0 分)
姓名
学号
密
【参考答案】
封
ξ 的概率密度φ (x) =
⎧ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎨ ⎪ ⎪
1
−
e
1 3
x
3
⎪
⎪ ⎪ ⎪
0
⎩
x ≥0 x <0
⎡⎢⎣h
(y)
⎤ ⎥⎦
=
⎪ ⎪⎪ ⎪ ⎪ ⎨⎪
λe −λ (3y −6)
3
y >2
⎪
⎪
⎪
⎪
⎪ ⎪ ⎩
0
y ≤2
于是η 的概率密度为
ψ (y) =
⎧ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎨ ⎪
−2
(3y−6) 3
λe −λ (3y −6)
1 3
⎪
⎪
⎪
⎪ ⎪ ⎪
0
⎩
y >2 y ≤2
第 5 页 (共 7 页)
考试 时间 总主考
3.设随机变量ξ
的分布律是P{ξ
=
k}
=
A
⎛ ⎜ ⎜ ⎝
1 2
⎞ ⎟ ⎟ ⎠
k
,k
=
1,2,3,4
,求P
⎧ ⎪ ⎪ ⎨⎪ ⎪ ⎩
1 2
<ξ
<
5 2
⎫ ⎮ ⎮ ⎬⎮ ⎮ ⎭
。
(5.0 分)
线
【参考答案】
4
∑P
(ξ
=
k)
=A
⎛⎜⎜
1
+
1
+
1
+
1
⎞⎟⎟ = 15 A
k =1
⎝ 2 4 8 16 ⎠ 16
令 15 A = 1得A = 16
=
φ (x)dx
k = − ∞ 2kπ +arccosy
封 记η 的概率密度为ψ (y) ,则当y < −1 ,ψ (y) = 0
当y ≥1,ψ (y) = 0
当−10 ≤ y <1 时
ψ (y) = G'(y) = 1
+∞
∑ {φ[2Kπ+2π−arccosy]+φ[2kπ+arccosy]}
1−y2 k=−∞
姓名
学号
班级
教研室 主任 教务处 验收人
【参考答案】
ξ 表示事件 A 发生的次数
封
P
{ξ
=
3}+
P
{ξ
=
4}+
P{ξ
=
5}
=
C53
(0
.3
)3
(0
.7
)2
+
C54
(0
.3
)4
(0
.7
)1
+
C
2 5
(0
.3
)5
(0
.7
)0
≈
0
.163
6.设随机变量ξ 服从正态分布N (1,22) ,求η = 3 (ξ −1)/2 的概率密度。 (5.0 分)
考试 时间 总主考
第 2 页 (共 7 页)
姓名
空(1): 0.45
⎧ ⎪ ⎪
0,
x >2
⎪
6.设随机变量的分布函数为:F (x) =
⎪ ⎪ ⎨ ⎪
(x−2)2,2 ≤ x
≤3
,则P{2.6 ≤ξ ≤4} = (
)。
⎪
⎪ ⎪ ⎪ ⎩
1,
x >3
【参考答案】 空(1): 0.64
密
⎧ ⎪ ⎪
0
x <0
二、填空 (每题 2.0 分,共 20.0 分)
1.设F1(x),F2(x)为分布函数,则当a1 >0 ,a2 >0 均为常数,且a1+a2 =(
)时,
a1F1 (x)+a2F2 (x)也为分布函数。
【参考答案】 空(1): 1