习题二
1.一袋中有5只乒乓球,编号为1,2,3,4,5,在其中同时取3只,以X 表示取出的3只
球中的最大号码,写出随机变量X 的分布律. 【解】
35
35
24
35
3,4,51
(3)0.1C 3(4)0.3C C (5)0.6
C X P X P X P X ======
==== 故所求分布律为 X 3 4 5 P
0.1
0.3
0.6
2.设在15只同类型零件中有2只为次品,在其中取3次,每次任取1只,作不放回抽样,以X 表示取出的次品个数,求: (1) X 的分布律;
(2) X 的分布函数并作图; (3)
133
{},{1},{1},{12}222
P X P X P X P X ≤<≤≤≤<<.
【解】
3
1331512213
3151133
150,1,2.
C 22
(0).
C 35C C 12(1).
C 35
C 1
(2).C 35
X P X P X P X ========== 故X 的分布律为 X 0
1
2
P
22
35 1235 135
(2) 当x <0时,F (x )=P (X ≤x )=0
当0≤x <1时,F (x )=P (X ≤x )=P (X =0)=
2235
当1≤x <2时,F (x )=P (X ≤x )=P (X =0)+P (X =1)=3435
当x ≥2时,F (x )=P (X ≤x )=1 故X 的分布函数
0,
022
,0135()34,12351,2x x F x x x ??≤=??≤?≥?
(3)
1122
()(),
2235333434
(1)()(1)0
223535
3312
(1)(1)(1)2235
341
(12)(2)(1)(2)10.
3535
P X F P X F F P X P X P X P X F F P X ≤==<≤=-=-=≤≤==+<≤=
<<=--==--=
3.射手向目标独立地进行了3次射击,每次击中率为0.8,求3次射击中击中目标的次数的分布律及分布函数,并求3次射击中至少击中2次的概率. 【解】
设X 表示击中目标的次数.则X =0,1,2,3.
312
32
2
3
3(0)(0.2)0.008
(1)C 0.8(0.2)0.096
(2)C (0.8)0.20.384(3)(0.8)0.512
P X P X P X P X ============
故X 的分布律为 X 0 1 2 3 P
0.008
0.096
0.384
0.512
分布函数
0,
00.008,01()0.104,120.488,231,
3x x F x x x x ?≤?
=≤?≤
≥??
(2)(2)(3)0.896P X P X P X ≥==+==
4.(1) 设随机变量X 的分布律为
P {X =k }=!
k a
k
λ,
其中k =0,1,2,…,λ>0为常数,试确定常数a . (2) 设随机变量X 的分布律为
P {X =k }=a/N , k =1,2,…,N ,
试确定常数a . 【解】(1) 由分布律的性质知
1()e !
k
k k P X k a a k λλ∞∞
======∑∑
故 e
a λ
-=
(2) 由分布律的性质知
1
1
1()N
N
k k a
P X k a N
======∑∑
即 1a =.
5.甲、乙两人投篮,投中的概率分别为0.6,0.7,今各投3次,求: (1) 两人投中次数相等的概率; (2) 甲比乙投中次数多的概率.
【解】分别令X 、Y 表示甲、乙投中次数,则X~b (3,0.6),Y~b (3,0.7)
(1) ()(0,0)(1,1)(2,2)P X Y P X Y P X Y P X Y ====+==+==+
(3,3)P X Y ==
331212
33(0.4)(0.3)C 0.6(0.4)C 0.7(0.3)=++
222233
33C (0.6)0.4C (0.7)0.3(0.6)(0.7)+
0.32076=
(2) ()(1,0)(2,0)(3,0)P X Y P X Y P X Y P X Y >===+==+==+ (2,1)(3,1)(3,2)P X Y P X Y P X Y ==+==+==
123223
33C 0.6(0.4)(0.3)C (0.6)0.4(0.3)=++ 332212
33(0.6)(0.3)C (0.6)0.4C 0.7(0.3)++ 31232233(0.6)C 0.7(0.3)(0.6)C (0.7)0.3+
=0.243
6.设某机场每天有200架飞机在此降落,任一飞机在某一时刻降落的概率设为0.02,且设各
飞机降落是相互独立的.试问该机场需配备多少条跑道,才能保证某一时刻飞机需立即降落而没有空闲跑道的概率小于0.01(每条跑道只能允许一架飞机降落)?
【解】设X 为某一时刻需立即降落的飞机数,则X ~b (200,0.02),设机场需配备N 条跑道,
则有
()0.01P X N ><
即 200
200200
1
C (0.02)(0.98)0.01k k k
k N -=+<∑
利用泊松近似
2000.02 4.np λ==?=
41
e 4()
0.01!k
k N P X N k -∞
=+≥<∑ 查表得N ≥9.故机场至少应配备9条跑道.
7.有一繁忙的汽车站,每天有大量汽车通过,设每辆车在一天的某时段出事故的概率为0.0001,在某天的该时段内有1000辆汽车通过,问出事故的次数不小于2的概率是多少(利用泊松定理)?
【解】设X 表示出事故的次数,则X ~b (1000,0.0001)
(2)1(0)(1)P X P X P X ≥=-=-=
0.1
0.11e
0.1e --=--?
8.已知在五重贝努里试验中成功的次数X 满足P {X =1}=P {X =2},求概率P {X =4}. 【解】设在每次试验中成功的概率为p ,则
14223
55C (1)C (1)p p p p -=-
故 1
3
p =
所以 4
451210
(4)C ()
33243
P X ===
. 9.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, (1) 进行了5次独立试验,试求指示灯发出信号的概率; (2) 进行了7次独立试验,试求指示灯发出信号的概率. 【解】(1) 设X 表示5次独立试验中A 发生的次数,则X ~6(5,0.3)
5
553(3)C (0.3)(0.7)0.16308k
k k k P X -=≥==∑
(2) 令Y 表示7次独立试验中A 发生的次数,则Y~b (7,0.3)
7
773(3)C (0.3)(0.7)0.35293k k k k P Y -=≥==∑
10.某公安局在长度为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时没收到呼救的概率;
(2) 求某一天中午12时至下午5时至少收到1次呼救的概率. 【解】(1)3
2
(0)e
P X -== (2) 52
(1)1(0)1e
P X P X -
≥=-==-
11.设P {X =k }=k
k
k
p p --22)
1(C , k =0,1,2
P {Y =m }=m
m
m
p p --44)
1(C , m =0,1,2,3,4
分别为随机变量X ,Y 的概率分布,如果已知P {X ≥1}=5
9
,试求P {Y ≥1}. 【解】因为5(1)9P X ≥=
,故4(1)9
P X <=. 而 2
(1)(0)(1)P X P X p <===-
故得 2
4
(1),9p -=
即 1
.3
p =
从而 4
65
(1)1(0)1(1)0.8024781
P Y P Y p ≥=-==--=
≈ 12.某教科书出版了2000册,因装订等原因造成错误的概率为0.001,试求在这2000册书中
恰有5册错误的概率.
【解】令X 为2000册书中错误的册数,则X~b (2000,0.001).利用泊松近似计算,
20000.0012np λ==?=
得 25
e 2(5)0.00185!
P X -=≈= 13.进行某种试验,成功的概率为
34,失败的概率为1
4
.以X 表示试验首次成功所需试验的次数,试写出X 的分布律,并计算X 取偶数的概率. 【解】1,2,
,,
X k =
113
()()44
k P X k -==
(2)(4)(2)P X P X P X k =+=+
+=+
321131313()()444444
k -=
++++
21314145
1()4
==-
14.有2500名同一年龄和同社会阶层的人参加了保险公司的人寿保险.在一年中每个人死亡
的概率为0.002,每个参加保险的人在1月1日须交12元保险费,而在死亡时家属可从保险公司领取2000元赔偿金.求: (1) 保险公司亏本的概率;
(2) 保险公司获利分别不少于10000元、20000元的概率. 【解】以“年”为单位来考虑.
(1) 在1月1日,保险公司总收入为2500×12=30000元. 设1年中死亡人数为X ,则X~b (2500,0.002),则所求概率为
(200030000)(15)1(14)P X P X P X >=>=-≤
由于n 很大,p 很小,λ=np =5,故用泊松近似,有
514
e 5(15)10.000069!k
k P X k -=>≈-≈∑
(2) P (保险公司获利不少于10000)
(30000200010000)(10)P X P X =-≥=≤
510
e 50.986305!k
k k -=≈≈∑ 即保险公司获利不少于10000元的概率在98%
P (保险公司获利不少于20000)(30000200020000)(5)P X P X =-≥=≤
55
e 50.615961!k
k k -=≈≈∑ 即保险公司获利不少于20000元的概率约为62%
15.已知随机变量X 的密度函数为
f (x )=A e -|x |, -∞ 求:(1)A 值;(2)P {0 ()d 1f x x ∞ -∞ =? 得 ||0 1e d 2e d 2x x A x A x A ∞ ∞ ---∞ ===?? 故 1 2 A = . (2) 11 011(01)e d (1e )22 x p X x --<<==-? (3) 当x <0时,11()e d e 22x x x F x x -∞==? 当x ≥0时,0||0111()e d e d e d 222x x x x x F x x x x ---∞-∞==+??? 11e 2 x -=- 故 1e ,0 2 ()11e 0 2x x x F x x -??=? ?-≥?? 16.设某种仪器内装有三只同样的电子管,电子管使用寿命X 的密度函数为 f (x )=?????<≥.100, 0, 100,1002 x x x 求:(1) 在开始150小时内没有电子管损坏的概率; (2) 在这段时间内有一只电子管损坏的概率; (3) F (x ). 【解】 (1) 150 2 1001001 (150)d .3P X x x ≤= =? 33128 [(150)]()327 p P X =>== (2) 12 23124C ()339 p == (3) 当x <100时F (x )=0 当x ≥100时()()d x F x f t t -∞= ? 100 100 ()d ()d x f t t f t t -∞ =+?? 2 100100100 d 1x t t x = =-? 故 100 1,100()0, 0x F x x x ?- ≥?=?? 17.在区间[0,a ]上任意投掷一个质点,以X 表示这质点的坐标,设这质点落在[0,a ] 中任意小区间内的概率与这小区间长度成正比例,试求X 的分布函数. 【解】 由题意知X ~∪[0,a ],密度函数为 1 ,0()0, x a f x a ?≤≤?=???其他 故当x <0时F (x )=0 当0≤x ≤a 时0 1()()d ()d d x x x x F x f t t f t t t a a -∞ ====? ?? 当x >a 时,F (x )=1 即分布函数 0,0(), 01, x x F x x a a x a ??=≤≤??>?? 18.设随机变量X 在[2,5]上服从均匀分布.现对X 进行三次独立观测,求至少有两次的观测 值大于3的概率. 【解】X ~U [2,5],即 1 ,25 ()3 0,x f x ?≤≤?=???其他 53 12 (3)d 33 P X x >==? 故所求概率为 223333 21220C ()C ()33327 p =+= 19.设顾客在某银行的窗口等待服务的时间X (以分钟计)服从指数分布1 ()5 E .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,试写出Y 的分布律,并求P {Y ≥1}. 【解】依题意知1~()5 X E ,即其密度函数为 5 1e ,0 ()5 0,x x f x -?>?=??≤? x 0 该顾客未等到服务而离开的概率为 25 101(10)e d e 5 x P X x -∞ ->==? 2~(5,e )Y b -,即其分布律为 225525 ()C (e )(1e ),0,1,2,3,4,5 (1)1(0)1(1e )0.5167 k k k P Y k k P Y P Y ----==-=≥=-==--= 20.某人乘汽车去火车站乘火车,有两条路可走.第一条路程较短但交通拥挤,所需时间X 服 从N (40,102);第二条路程较长,但阻塞少,所需时间X 服从N (50,42). (1) 若动身时离火车开车只有1小时,问应走哪条路能乘上火车的把握大些? (2) 又若离火车开车时间只有45分钟,问应走哪条路赶上火车把握大些? 【解】(1) 若走第一条路,X~N (40,102),则 406040(60)(2)0.9772710 10x P X P Φ--?? <=<== ??? 若走第二条路,X~N (50,42),则 506050(60)(2.5)0.99384 4X P X P Φ--?? <=<== ???++ 故走第二条路乘上火车的把握大些. (2) 若X~N (40,102),则 404540(45)(0.5)0.691510 10X P X P Φ--?? <=<== ??? 若X~N (50,42),则 504550(45)( 1.25)44X P X P Φ--?? <=<=- ??? 1(1.25)0.1056Φ=-= 故走第一条路乘上火车的把握大些. 21.设X ~N (3,22), (1) 求P {2 22X P X P ---?? <≤=<≤ ??? 11(1)(1)1220.841310.69150.5328 ΦΦΦΦ???? =--=-+ ? ? ????=-+= 433103(410)2 22X P X P ----?? -<≤=<≤ ??? 770.999622ΦΦ???? =--= ? ????? (||2)(2)(2)P X P X P X >=>+<- 323323222215151122220.691510.99380.6977 X X P P ΦΦΦΦ-----????=>+< ? ? ???????????? =--+-=+- ? ? ? ?????????=+-= 333 (3)( )1(0)0.522 X P X P Φ->=>=-=- (2) c=3 22.由某机器生产的螺栓长度(cm )X ~N (10.05,0.062),规定长度在10.05±0.12内为合格品, 求一螺栓为不合格品的概率. 【解】10.050.12(|10.05|0.12)0.06 0.06X P X P ?-? ->=> ??? 1(2)(2)2[1(2)] 0.0456 ΦΦΦ=-+-=-= 23.一工厂生产的电子管寿命X (小时)服从正态分布N (160,σ2),若要求P {120<X ≤200 =≥0.8,允许σ最大不超过多少? 【解】120160160200160(120200)X P X P σσσ---?? <≤=<≤ ??? 404040210.8ΦΦΦσσσ-??????=-=-≥ ? ? ??????? 故 40 31.251.29 σ≤ = 24.设随机变量X 分布函数为 F (x )=e ,0, (0),00.xt A B x ,x λ-?+≥>? (1) 求常数A ,B ; (2) 求P {X ≤2},P {X >3}; (3) 求分布密度f (x ). 【解】(1)由00lim ()1lim ()lim ()x x x F x F x F x →+∞ →+ →-=???=??得11A B =??=-? (2) 2(2)(2)1e P X F λ -≤==- 33(3)1(3)1(1e )e P X F λ λ-->=-=--= (3) e ,0 ()()0, 0x x f x F x x λλ-?≥'==? 25.设随机变量X 的概率密度为 f (x )=?? ? ??<≤-<≤. ,0,21, 2,10,其他x x x x 求X 的分布函数F (x ),并画出f (x )及F (x ). 【解】当x <0时F (x )=0 当0≤x <1时0 ()()d ()d ()d x x F x f t t f t t f t t -∞ -∞ = =+? ? ? 2 0d 2 x x t t ==? 当1≤x<2时()()d x F x f t t -∞ = ? 10 1 1 1 22 ()d ()d ()d d (2)d 13222221 2 x x f t t f t t f t t t t t t x x x x -∞==+=+-=+--=-+-? ???? 当x ≥2时()()d 1x F x f t t -∞ = =? 故 22 0,0,01 2 ()21,1221, 2 x x x F x x x x x ??≤=??-+-≤?≥? 26.设随机变量X 的密度函数为 (1) f (x )=a e -|x |,λ>0; (2) f (x )=? ????<≤<<. ,0,21,1 ,10,2其他x x x bx 试确定常数a ,b ,并求其分布函数F (x ). 【解】(1) 由 ()d 1f x x ∞ -∞ =? 知||0 21e d 2e d x x a a x a x λλλ ∞∞ ---∞ === ?? 故 2 a λ= 即密度函数为 e ,02 ()e 02 x x x f x x λλλλ-?>??=??≤?? 当x ≤0时1()()d e d e 22 x x x x F x f x x x λλλ -∞ -∞===? ? 当x >0时0 ()()d e d e d 2 2 x x x x F x f x x x x λλλ λ --∞ -∞ = =+? ?? 11e 2 x λ-=- 故其分布函数 11e ,02 ()1e ,02 x x x F x x λλ-?->?? =??≤?? (2) 由12 20 1 11 1()d d d 22 b f x x bx x x x ∞ -∞ = =+=+? ?? 得 b =1 即X 的密度函数为 2,011(),120, x x f x x x <?? =≤???其他 当x ≤0时F (x )=0 当0 ()()d ()d ()d x x F x f x x f x x f x x -∞ -∞ = =+? ? ? 2 d 2 x x x x = =? 当1≤x <2时012 1 1()()d 0d d d x x F x f x x x x x x x -∞ -∞ ==++???? 312x = - 当x ≥2时F (x )=1 故其分布函数为 20,0,01 2 ()31,1221,2 x x x F x x x x ≤???<=??-≤?≥? 27.求标准正态分布的上α分位点, (1)α=0.01,求z α; (2)α=0.003,求z α,/2z α. 【解】(1) ()0.01P X z α>= 即 1()0.01z αΦ-= 即 ()0.09z αΦ= 故 2.33z α= (2) 由()0.003P X z α>=得 1()0.003z αΦ-= 即 ()0.997z αΦ= 查表得 2.75z α= 由/2()0.0015P X z α>=得 /21()0.0015z α-Φ= 即 /2()0.9985z αΦ= 查表得 /2 2.96z α= 28.设随机变量X 的分布律为 X -2 -1 0 1 3 P k 1/5 1/6 1/5 1/15 11/30 求Y =X 2的分布律. 【解】Y 可取的值为0,1,4,9 1(0)(0)5 117(1)(1)(1)61530 1 (4)(2)511 (9)(3)30 P Y P X P Y P X P X P Y P X P Y P X ==== ===-+==+====-= ==== 故Y 的分布律为 Y 0 1 4 9 P k 1/5 7/30 1/5 11/30 29.设P {X =k }=( 12 )k , k =1,2,…,令 1,1,. X Y X ?=?-?当取偶数时当取奇数时 求随机变量X 的函数Y 的分布律. 【解】(1)(2)(4)(2)P Y P X P X P X k ===+=+ +=+ 242111()()()222 111()/(1)443 k =++++=-= 2 (1)1(1)3 P Y P Y =-=-== 30.设X ~N (0,1). (1) 求Y =e X 的概率密度; (2) 求Y =2X 2+1的概率密度; (3) 求Y =|X |的概率密度. 【解】(1) 当y ≤0时,()()0Y F y P Y y =≤= 当y >0时,()()(e )(ln )x Y F y P Y y P y P X y =≤=≤=≤ ln ()d y X f x x -∞ = ? 故 2/2 ln d ()111()(ln )e ,0d 2π y Y Y x F y f y f y y y y y -= ==> (2)2 (211)1P Y X =+≥= 当y ≤1时()()0Y F y P Y y =≤= 当y >1时2 ()()(21)Y F y P Y y P X y =≤=+≤ 2 111222y y y P X P X ?? ---??=≤=-≤≤ ? ? ?? ??? (1)/2 (1)/2 ()d y X y f x x ---= ? 故 d 1 211()()d 4 122Y Y X X y y f y F y f f y y ? ? ????--==+-?? ? ? ? ?-??????? ? (1)/4 1 21e ,1212π y y y --=>- (3) (0)1P Y ≥= 当y ≤0时()()0Y F y P Y y =≤= 当y >0时()(||)()Y F y P X y P y X y =≤=-≤≤ ()d y X y f x x -= ? 故d ()()()()d Y Y X X f y F y f y f y y = =+- 2/2 2e ,02π y y -= > 31.设随机变量X ~U (0,1),试求: (1) Y =e X 的分布函数及密度函数; (2) Z =-2ln X 的分布函数及密度函数. 【解】(1) (01)1P X <<= 故 (1e e )1X P Y <=<= 当1y ≤时()()0Y F y P Y y =≤= 当1 Y F y P y P X y =≤=≤ ln 0 d ln y x y ==? 当y ≥e 时()(e )1X Y F y P y =≤= 即分布函数 0, 1()ln ,1e 1,e Y y F y y y y ≤?? =<?≥? 故Y 的密度函数为 1 1e , ()0,Y y y f y ?< =??? 其他 (2) 由P (0 (0)1P Z >= 当z ≤0时,()()0Z F z P Z z =≤= 当z >0时,()()(2ln )Z F z P Z z P X z =≤=-≤ /2 (ln )(e )2 z z P X P X -=≤-=≥ /21 /2 e d 1e z z x --==-? 即分布函数 -/2 0, 0()1-e ,Z z z F z z ≤?=?>?0 故Z 的密度函数为 /2 1e ,0 ()20, z Z z f z z -?>?=??≤?0 32.设随机变量X 的密度函数为 f (x )=22,0π,π0, .x x ?<???其他 试求Y =sin X 的密度函数. 【解】(01)1P Y <<= 当y ≤0时,()()0Y F y P Y y =≤= 当0 (0arcsin )(πarcsin π)P X y P y X =<≤+-≤< arcsin π220πarcsin 22d d ππy y x x x x -= +?? 22 2211arcsin 1πarcsin ππy y =+--()() 2 arcsin π y = 当y ≥1时,()1Y F y = 故Y 的密度函数为 2 2 1,01π()10,Y y f y y ?<=-??? 其他 33.设随机变量X 的分布函数如下: ??? ??≥ <+=. )3(, )2(, )1(,11 )(2 x x x x F 试填上(1),(2),(3)项. 【解】由lim ()1x F x →∞ =知②填1。 由右连续性+ 0lim ()()1x x F x F x →==知00x =,故①为0。 从而③亦为0。即 2 1 ,0()11, 0x F x x x ? =+??≥? 34.同时掷两枚骰子,直到一枚骰子出现6点为止,求抛掷次数X 的分布律. 【解】设A i ={第i 枚骰子出现6点}。(i=1,2),P (A i )= 1 6 .且A 1与A 2相互独立。再设C ={每次抛掷出现6点}。则 1 21212()()()()()()P C P A A P A P A P A P A ==+- 111111 666636 = +-?= 故抛掷次数X 服从参数为11 36 的几何分布。 35.随机数字序列要多长才能使数字0至少出现一次的概率不小于0.9? 【解】令X 为0出现的次数,设数字序列中要包含n 个数字,则 X~b (n ,0.1) 00(1)1(0)1C (0.1)(0.9)0.9n n P X P X ≥=-==-≥ 即 (0.9)0.1n ≤ 得 n ≥22 即随机数字序列至少要有22个数字。 36.已知 F (x )=???? ? ????≥<≤+<. 2 1,1,21 0, 21,0,0x x x x 则F (x )是( )随机变量的分布函数. (A ) 连续型; (B )离散型; (C ) 非连续亦非离散型. 【解】因为F (x )在(-∞,+∞)上单调不减右连续,且lim ()0x F x →-∞ = lim ()1x F x →+∞ =,所以F (x )是一个分布函数。 但是F (x )在x =0处不连续,也不是阶梯状曲线,故F (x )是非连续亦非离散型随机变量的分布函数。选(C ) 37.设在区间[a ,b ]上,随机变量X 的密度函数为f (x )=sin x ,而在[a ,b ]外,f (x )=0,则区间 [a ,b ] 等于( ) (A ) [0,π/2]; (B ) [0,π]; (C ) [-π/2,0]; (D) [0,π2 3]. 【解】在π[0,]2 上sin x ≥0,且 π/2 sin d 1x x =? .故f (x )是密度函数。 在[0,π]上π sin d 21x x =≠? .故f (x )不是密度函数。 在π [,0]2- 上sin 0x ≤,故f (x )不是密度函数。 在3[0,π]2上,当3 ππ2 x <≤时,sin x <0,f (x )也不是密度函数。 故选(A )。 38.设随机变量X ~N (0,σ2),问:当σ取何值时,X 落入区间(1,3)的概率最大? 【解】因为2 1 3 ~(0,),(13)( )X X N P X P σσ σ σ <<=< < 3 1 ( )()()g σσ σ =Φ-Φ令 利用微积分中求极值的方法,有 22 3 311()()()()g σσ σσσ '''=- Φ+Φ 22 2 2 9/21/22 2 1/28/22 3 111e e 221e [13e ]02σσσσσσπ π πσ ----=- += -=令 得2 04 ln 3σ= ,则 02ln 3 σ= 又 0()0g σ''< 故02 ln 3 σ< 为极大值点且惟一。 故当2 ln 3 σ= 时X 落入区间(1,3)的概率最大。 39.设在一段时间内进入某一商店的顾客人数X 服从泊松分布P (λ),每个顾客购买某种物 品的概率为p ,并且各个顾客是否购买该种物品相互独立,求进入商店的顾客购买这种物品的人数Y 的分布律. 【解】e (),0,1,2,! m P X m m m λλ-== = 设购买某种物品的人数为Y ,在进入商店的人数X =m 的条件下,Y ~b (m ,p ),即 (|)C (1) ,0,1,,k k m k m P Y k X m p p k m -===-= 由全概率公式有 ()()(|)m k P Y k P X m P Y k X m ∞ ======∑ (1)e C (1)!e (1)!()!()[(1)]e ! ()!()e e ! ()e ,0,1,2, ! m k k m k m m k m k m k m k k m k m k k p k p p p m p p k m k p p k m k p k p k k λλ λ λλλλλλλλλ-∞ -=∞ --=-∞ -=---=-=---=-===∑∑ ∑ 此题说明:进入商店的人数服从参数为λ的泊松分布,购买这种物品的人数仍服从泊松分布,但参数改变为λp. 40.设随机变量X 服从参数为2的指数分布.证明:Y =1-e -2X 在区间(0,1)上服从均匀分布. 【证】X 的密度函数为 22e ,0 ()0, 0x X x f x x -?>=? ≤? 由于P (X >0)=1,故0<1-e -2X <1,即P (0 当y ≤0时,F Y (y )=0 当y ≥1时,F Y (y )=1 当0 Y F y P Y y P y -=≤=≥- 1 ln(1)220 1 (ln(1)) 22e d y x P X y x y ---=≤--==? 即Y 的密度函数为 1,01 ()0,Y y f y <=? ?其他 即Y~U (0,1) 41.设随机变量X 的密度函数为 f (x )=???? ?????≤≤≤≤., 0,63,9 2 ,10,31 其他x x 若k 使得P {X ≥k }=2/3,求k 的取值范围. (2000研考) 【解】由P (X ≥k )= 23知P (X 3 若k <0,P (X 若0≤k ≤1,P (X d 333k k x =≤? 当k =1时P (X 3 若1≤k ≤3时P (X d 0d 33k x x +=?? 若3 d d 39933 k x x k +=-≠?? 若k >6,则P (X 故只有当1≤k ≤3时满足P (X ≥k )=2 3 . 42.设随机变量X 的分布函数为 F (x )=???????≥<≤<≤--<.3, 1,31,8.0,11,4.0,1, 0x x x x 求X 的概率分布. (1991研考) 【解】由离散型随机变量X 分布律与分布函数之间的关系,可知X 的概率分布为 X -1 1 3 P 0.4 0.4 0.2 43.设三次独立试验中,事件A 出现的概率相等.若已知A 至少出现一次的概率为19/27,求A 在一次试验中出现的概率. 【解】令X 为三次独立试验中A 出现的次数,若设P (A )=p ,则 X ~b (3,p ) 由P (X ≥1)=1927知P (X =0)=(1-p )3=827 故p = 1 3 44.若随机变量X 在(1,6)上服从均匀分布,则方程y 2+Xy +1=0有实根的概率是多少? 【解】 第1章随机事件及其概率 (1)排列组合公式 )! ( ! n m m P n m- =从m个人中挑出n个人进行排列的可能数。 )! (! ! n m n m C n m- =从m个人中挑出n个人进行组合的可能数。 (2)加法和乘法原理加法原理(两种方法均能完成此事):m+n 某件事由两种方法来完成,第一种方法可由m种方法完成,第二种方法可由n种方法来完成,则这件事可由m+n 种方法来完成。 乘法原理(两个步骤分别不能完成这件事):m×n 某件事由两个步骤来完成,第一个步骤可由m种方法完成,第二个步骤可由n 种方法来完成,则这件事可由m×n 种方法来完成。 (3)一些常见排列重复排列和非重复排列(有序)对立事件(至少有一个) 顺序问题 (4)随机试验和随机事件如果一个试验在相同条件下可以重复进行,而每次试验的可能结果不止一个,但在进行一次试验之前却不能断言它出现哪个结果,则称这种试验为随机试验。 试验的可能结果称为随机事件。 (5)基本事件、样本空间和事件在一个试验下,不管事件有多少个,总可以从其中找出这样一组事件,它具有如下性质: ①每进行一次试验,必须发生且只能发生这一组中的一个事件; ②任何事件,都是由这一组中的部分事件组成的。 这样一组事件中的每一个事件称为基本事件,用ω来表示。 基本事件的全体,称为试验的样本空间,用Ω表示。 一个事件就是由Ω中的部分点(基本事件ω)组成的集合。通常用大写字母A,B,C,…表示事件,它们是Ω的子集。 Ω为必然事件,?为不可能事件。 不可能事件(?)的概率为零,而概率为零的事件不一定是不可能事件;同理,必然事件(Ω)的概率为1,而概率为1的事件也不一定是必然事件。 (6)事件的关系与运算①关系: 如果事件A的组成部分也是事件B的组成部分,(A发生必有事件B发生):B A? 如果同时有B A?,A B?,则称事件A与事件B等价,或称A等于B:A=B。 A、B中至少有一个发生的事件:A B,或者A+B。 属于A而不属于B的部分所构成的事件,称为A与B的差,记为A-B,也可表示为A-AB或者B A,它表示A发生而B不发生的事件。 A、B同时发生:A B,或者AB。A B=?,则表示A与B不可能同时发生,称事件A与事件B 互不相容或者互斥。基本事件是互不相容的。 Ω-A称为事件A的逆事件,或称A的对立事件,记为A。它表示A不发生的事件。互斥未必对立。 ②运算: 结合率:A(BC)=(AB)C A∪(B∪C)=(A∪B)∪C 分配率:(AB)∪C=(A∪C)∩(B∪C) (A∪B)∩C=(AC)∪(BC) 德摩根率: ∞ = ∞ = = 1 1i i i i A A B A B A =,B A B A = 概率论与数理统计期末复习题一 一、填空题(每空2分,共20分) 1、设X 为连续型随机变量,则P{X=1}=( 0 ). 2、袋中有50个球,其编号从01到50,从中任取一球,其编号中有数字4的概率为(14/50 或7/25 ). 3、若随机变量X 的分布律为P{X=k}=C(2/3)k ,k=1,2,3,4,则C=( 81/130 ). 4、设X 服从N (1,4)分布,Y 服从P(1)分布,且X 与Y 独立,则 E (XY+1-Y )=( 1 ) ,D (2Y-X+1)=( 17 ). 5、已知随机变量X ~N(μ,σ2 ),(X-5)/4服从N(0,1),则μ=( 5 );σ=( 4 ). 6 且X 与Y 相互独立。 则A=( 0.35 ),B=( 0.35 ). 7、设X 1,X 2,…,X n 是取自均匀分布U[0,θ]的一个样本,其中θ>0,n x x x ,...,,21是一组观察值,则θ的极大似然估计量为( X (n) ). 二、计算题(每题12分,共48分) 1、钥匙掉了,落在宿舍中的概率为40%,这种情况下找到的概率为0.9; 落在教室里的概率为35%,这种情况下找到的概率为0.3; 落在路上的概率为25%,这种情况下找到的概率为0.1,求(1)找到钥匙的概率;(2)若钥匙已经找到,则该钥匙落在教室里的概率. 解:(1)以A 1,A 2,A 3分别记钥匙落在宿舍中、落在教室里、落在路上,以B 记找到钥匙.则 P(A 1)=0.4,P(A 2)=0.35,P(A 3)=0.25, P(B| A 1)=0.9 ,P(B| A 2)=0.3,P(B| A 3)=0.1 所以,49.01.025.03.035.09.04.0)|()()(3 1 =?+?+?== ∑=i i i A B P A P B P (2)21.049.0/)3.035.0()|(2=?=B A P 2、已知随机变量X 的概率密度为 其中λ>0为已知参数.(1)求常数A; (2)求P{-1<X <1/λ)}; (3)F(1). ?? ?? ?<≥=-0 00)(2x x e A x f x λλ 一、随机事件与概率 二、随机变量及其分布 1、分布函数 ()()(),()()() ()k k x x x P X x F x P X x P a X b F b F a f t dt ≤-∞ ?=?=≤=<≤=-???∑? 概率密度函数 计算概率: 2、离散型随机变量及其分布 3、续型型随机变量及其分布 1 )(=? +∞ ∞ -dx x f ?=≤≤b a dx x f b X a P )()( 一般正态分布的概率计算公式 分布函数 对离散型随机变量 对连续型随机变量 分布函数与密度函数的重要关系: 4、随机变量函数Y=g(X)的分布 离散型:()(),1,2, j i i j g x y P Y y p i === =∑ , 连续型: ①分布函数法, ②公式法()(())()(())Y X f y f h y h y x h y '=?=单调 h(y)是g(x)的反函数 三、多维随机变量及其分布 1、离散型二维随机变量及其分布 分布律:(,),,1,2, i j ij P X x Y y p i j ==== 联合分布函数(,)i i ij x x y y F X Y p ≤≤= ∑∑ 边缘分布律:()i i ij j p P X x p ?===∑ ()j j ij i p P Y y p ?===∑ 条件分布律:(),1,2, ij i j j p P X x Y y i p ?====,(),1,2,ij j i i p P Y y X x j p ? === = 联合密度函数 2、连续型二维随机变量及其分布 ①分布函数及性质 分布函数:?? ∞-∞ -= x y dudv v u f y x F ),(),( 性质:2(,) (,)1, (,),F x y F f x y x y ?+∞+∞==??((,))(,)G P x y G f x y dxdy ∈=?? ②边缘分布函数与边缘密度函数 分布函数:?? ∞-+∞ ∞ -= x X dvdu v u f x F ),()( 密度函数:? +∞ ∞ -= dv v x f x f X ),()( ? ∞ -=≤=x dt t f x X P x F )()()(∑≤==≤=x k k X P x X P x F ) ()()() ()(' x f x F =? ∞ -=≤=x dt t f x X P x F )()()(1),(0≤≤y x F } ,{),(y Y x X P y x F ≤≤=) ,(y x f 0 ),(≥y x f 1 ),(=?? +∞∞-+∞ ∞ -dxdy y x f ) ( )()(σ μ -Φ=<=≤a a X P a X P ) ( 1)()(σ μ -Φ-=>=≥a a X P a X P ) ( )( )(σ μ σ μ -Φ--Φ=≤≤a b b X a P 一、填空题(每小题3分,共15分) 1. 设事件B A ,仅发生一个的概率为0.3,且5.0)()(=+B P A P ,则B A ,至少有一个不发 生的概率为__________. 答案:0.3 解: 3.0)(=+B A B A P 即 )(25.0)()()()()()(3.0AB P AB P B P AB P A P B A P B A P -=-+-=+= 所以 1.0)(=AB P 9.0)(1)()(=-==AB P AB P B A P . 2. 设随机变量X 服从泊松分布,且)2(4)1(==≤X P X P ,则==)3(X P ______. 答案: 161-e 解答: λλ λ λλ---= =+==+==≤e X P e e X P X P X P 2 )2(, )1()0()1(2 由 )2(4)1(==≤X P X P 知 λλλ λλ---=+e e e 22 即 0122 =--λλ 解得 1=λ,故 16 1)3(-= =e X P 3. 设随机变量X 在区间)2,0(上服从均匀分布,则随机变量2 X Y =在区间)4,0(内的概率 密度为=)(y f Y _________. 答案: 04,()()0,. Y Y X y f y F y f <<'===? 其它 解答:设Y 的分布函数为(),Y F y X 的分布函数为()X F x ,密度为()X f x 则 2 ()()())))Y X X F y P Y y P X y y y y y =≤=≤ =≤- - 因为~(0,2)X U ,所以(0X F = ,即()Y X F y F = 故 第1章 概率论的基本概念 1.1 随机试验 称满足以下三个条件的试验为随机试验: (1)在相同条件下可以重复进行; (2)每次试验的结果不止一个,并且能事先明确所有的可能结果; (3)进行试验之前,不能确定哪个结果出现。 1.2 样本点 样本空间 随机事件 随机试验的每一个可能结果称为一个样本点,也称为基本事件。 样本点的全体所构成的集合称为样本空间,也称为必然事件。必然事件在每次试验中必然发生。 随机试验的样本空间不一定唯一。在同一试验中,试验的目的不同时,样本 空间往往是不同的。所以应从试验的目的出发确定样本空间。 样本空间的子集称为随机事件,简称事件。 在每次试验中必不发生的事件为不可能事件。 1.3 事件的关系及运算 (1)包含关系 B A ?,即事件A 发生,导致事件B 发生; (2)相等关系 B A =,即B A ?且A B ?; (3)和事件(也叫并事件) B A C ?=,即事件A 与事件B 至少有一个发生; (4)积事件(也叫交事件) B A AB C ?==,即事件A 与事件B 同时发生; (5)差事件 AB A B A C -=-=,即事件A 发生,同时,事件B 不发生; (6)互斥事件(也叫互不相容事件) A 、 B 满足φ=AB ,即事件A 与事件B 不同时发生; (7)对立事件(也叫逆事件) A A -Ω=,即φ=Ω=?A A A A ,。 1.4 事件的运算律 (1)交换律 BA AB A B B A =?=?,; (2)结合律 ()()()()C AB BC A C B A C B A =??=??,; (3)分配律 ()()()()()()C A B A BC A AC AB C B A ??=??=?,; (4)幂等律 A AA A A A ==?, ; (5)差化积 B A AB A B A =-=-; (6)反演律(也叫德·摩根律)B A AB B A B A B A B A ?==?=?=?,。 1.5 概率的公理化定义 设E 是随机试验,Ω为样本空间,对于Ω中的每一个事件A ,赋予一个实数P (A ),称之为A 的概率,P (A )满足: (1)1)(0≤≤A P ; (2)1)(=ΩP ; (3)若事件 ,,, ,n A A A 21两两互不相容,则有 () ++++=????)()()(2121n n A P A P A P A A A P 。 1.6 概率的性质 (1)0)(=φP ; (2)若事件n A A A ,, , 21两两不互相容,则())()()(2121n n A P A P A P A A A P +++=??? ; (3))(1)(A P A P -=; (4))()()(AB P B P A B P -=-。 特别地,若B A ?,则)()(),()()(B P A P A P B P A B P ≤-=-; (5))()()()(AB P B P A P B A P -+=?。 创作编号: GB8878185555334563BT9125XW 创作者: 凤呜大王* 模拟试题一 一、 填空题(每空3分,共45分) 1、已知P(A) = 0.92, P(B) = 0.93, P(B|A ) = 0.85, 则P(A|B ) = 。 P( A ∪B) = 。 3、一间宿舍内住有6个同学,求他们之中恰好有4个人的生日在同一个月份的概率: ;没有任何人的生日在同一个月份的概率 ; 4、已知随机变量X 的密度函数为:, ()1/4, 020,2 x Ae x x x x ?? =≤?≥? , 则常数A= , 分布函数F (x )= , 概率 {0.51}P X -<<= ; 5、设随机变量X~ B(2,p)、Y~ B(1,p),若{1}5/9P X ≥=,则p = ,若X 与Y 独立,则Z=max(X,Y)的分布律: ; 6、设~(200,0.01),~(4),X B Y P 且X 与 Y 相互独立,则 D(2X-3Y)= , COV(2X-3Y , X)= ; 7、设125,,,X X X 是总体~(0,1)X N 的简单随机样本,则当k = 时, ~(3)Y t = ; 8、设总体~(0,)0X U θθ>为未知参数,12,,,n X X X 为其样本, 1 1n i i X X n ==∑为样本均值,则θ的矩估计量为: 。 9、设样本129,, ,X X X 来自正态总体(,1.44)N a ,计算得样本观察值10x =, 求参数a 的置信度为95%的置信区间: ; 二、 计算题(35分) 1、 (12分)设连续型随机变量X 的密度函数为: 1, 02()2 0, x x x ??≤≤?=???其它 求:1){|21|2}P X -<;2)2 Y X =的密度函数()Y y ?;3)(21)E X -; 2、(12分)设随机变量(X,Y)的密度函数为 1/4, ||,02,(,)0, y x x x y ?<<=? ?其他 1) 求边缘密度函数(),()X Y x y ??; 2) 问X 与Y 是否独立?是否相关? 3) 计算Z = X + Y 的密度函数()Z z ?; 3、(11分)设总体X 的概率密度函数为: 1, 0(),000 x e x x x θ?θθ -?≥?=>?? X 1,X 2,…,X n 是取自总体X 的简单随机样本。 1)求参数θ的极大似然估计量?θ ; 2)验证估计量?θ 是否是参数θ的无偏估计量。 2.(10分)环境保护条例,在排放的工业废水中,某有害物质不得超过0.5‰,假定有害物质含量X 服从正态分布。现在取5份水样,测定该有害物质含量,得如下数据: 0.530‰,0.542‰,0.510‰,0.495‰,0.515‰ 能否据此抽样结果说明有害物质含量超过了规定(0.05α=)? 西南石油大学《概率论与数理统计》期末考试题及答案 一、填空题(每空3分,共45分) 1、已知P(A) = 0.92, P(B) = 0.93, P(B|A ) = 0.85, 则P(A|B ) = 。 P( A ∪B) = 。 2、设事件A 与B 独立,A 与B 都不发生的概率为 1 9 ,A 发生且B 不发生的概率与B 发生且A 不发生的概率相等,则A 发生的概率为: ; 3、一间宿舍内住有6个同学,求他们之中恰好有4个人的生日在同一个月份的概率: ;没有任何人的生日在同一个月份的概率 ; 4、已知随机变量X 的密度函数为: ,0 ()1/4,020,2 x Ae x x x x ??=≤?≥? , 则常数A= , 分布函数F (x )= , 概率{0.51}P X -<<= ; 5、设随机变量X~ B(2,p)、Y~ B(1,p),若{1}5/9P X ≥=,则p = ,若X 与Y 独立,则Z=max(X,Y)的分布律: ; 6、设~(200,0.01),~(4),X B Y P 且X 与Y 相互独立,则D(2X-3Y)= , 1、 (12分)设连续型随机变量X 的密度函数为: 1, 02()2 0, x x x ??≤≤?=???其它 求:1){|21|2}P X -<;2)2 Y X =的密度函数 ()Y y ?;3)(21)E X -; 2、(12分)设随机变量(X,Y)的密度函数为 1) 1/4, ||,02,(,)0, y x x x y ?<<=? ?其他 求边缘密度函数(),()X Y x y ??; 2) 问X 与Y 是否独立?是否相关?计算Z = X + Y 的密度函数()Z z ? 二、应用题(20分) 1、(10分)设某人从外地赶来参加紧急会议,他乘火车、轮船、汽车或飞机来的概率分别是3/10,1/5,1/10和2/5。如果他乘飞机来,不会迟到;而乘火车、轮船或汽车来,迟到的概率分别是1/4,1/3,1/2。现此人迟到,试推断他乘哪一种交通工具的可能性最大? 答 案 概率论与数理统计必考知识点 一、随机事件和概率 1、随机事件及其概率 运算律名称 表达式 交换律 A B B A +=+ BA AB = 结合律 C B A C B A C B A ++=++=++)()( ABC BC A C AB ==)()( 分配律 AC AB C B A ±=±)( ))(()(C A B A BC A ++=+ 德摩根律 B A B A =+ B A AB += 2、概率的定义及其计算 公式名称 公式表达式 求逆公式 )(1)(A P A P -= 加法公式 )()()()(AB P B P A P B A P -+=+ 条件概率公式 ) () ()(A P AB P A B P = 乘法公式 )()()(A B P A P AB P = )()()(B A P B P AB P = 全概率公式 ∑== n i i i A B P A P B P 1 )()()( 贝叶斯公式 (逆概率公式) ∑∞ == 1 ) ()() ()()(i i j j j j A B P A P A B P A P B A P 伯努利概型公式 n k p p C k P k n k k n n ,1,0,)1()(=-=- 两件事件相互独立相应 公式 )()()(B P A P AB P =;)()(B P A B P =;)()(A B P A B P =;1)()(=+A B P A B P ; 1)()(=+A B P A B P 二、随机变量及其分布 1、分布函数性质 )()(b F b X P =≤ )()()(a F b F b X a P -=≤< 2、离散型随机变量 分布名称 分布律 0–1分布),1(p B 1,0,)1()(1=-==-k p p k X P k k 二项分布),(p n B n k p p C k X P k n k k n ,,1,0,)1()( =-==- 数理统计练习 一、填空题 1、设A 、B 为随机事件,且P (A)=0.5,P (B)=0.6,P (B A)=0.8,则P (A+B)=__ 0.7 __。 2、某射手对目标独立射击四次,至少命中一次的概率为 8180,则此射手的命中率3 2。 3、设随机变量X 服从[0,2]上均匀分布,则=2)] ([)(X E X D 1/3 。 4、设随机变量X 服从参数为λ的泊松(Poisson )分布,且已知)]2)(1[(--X X E =1,则=λ___1____。 5、一次试验的成 功率为p ,进行100次独立重复试验,当=p 1/2_____时 ,成功次数的方差的值最大,最大值为 25 。 6、(X ,Y )服从二维正态分布),,,,(2 22121ρσσμμN ,则X 的边缘分布为 ),(2 11σμN 。 7、已知随机向量(X ,Y )的联合密度函数 ?????≤≤≤≤=其他 , 010,20, 2 3 ),(2y x xy y x f ,则 E (X )=3 4。 8、随机变量X 的数学期望μ=EX ,方差2σ=DX ,k 、b 为常数,则有)(b kX E += ,k b μ+;)(b kX D +=22k σ。 9、若随机变量X ~N (-2,4),Y ~N (3,9),且X 与Y 相互独立。设Z =2X -Y +5,则Z ~ N(-2, 25) 。 10、θθθ是常数21? ,?的两个 无偏 估计量,若)?()?(21θθD D <,则称1?θ比2 ?θ有效。 1、设A 、B 为随机事件,且P (A )=0.4, P (B )=0.3, P (A ∪B )=0.6,则P (B A )=_0.3__。 2、设X B (2,p ),Y B (3,p ),且P {X ≥ 1}=9 5,则P {Y ≥ 1}=27 19。 3、设随机变量X 服从参数为2的泊松分布,且Y =3X -2, 则E (Y )=4 。 4、设随机变量X 服从[0,2]上的均匀分布,Y =2X +1,则D (Y )= 4/3 。 5、设随机变量X 的概率密度是: ?? ?<<=其他 103)(2 x x x f ,且{}784 .0=≥αX P ,则α=0.6 。 6、利用正态分布的结论,有 ? ∞ +∞ ---=+-dx e x x x 2 )2(22 )44(21 π 1 。 概率论与数理统计主要内容小结 概率部分 1、全概率公式与贝叶斯公式 全概率公式: )()|()(11B P B A P A P = ++)()|(22B P B A P )()|(n n B P B A P + 其中n B B B ,,,21 是空间S 的一个划分。 贝叶斯公式:∑== n j j j i i i B A P B P B A P B P A B P 1 ) |()() |()()|( 其中n B B B ,,,21 是空间S 的一个划分。 2、互不相容与互不相关 B A ,互不相容0)(,==?B A P B A φ 事件B A ,互相独立))(()(B A P B A P =? ; 两者没有必然联系 3、几种常见随机变量概率密度与分布律:两点分布,二项分布,泊松分布,均匀分布,二项分布,指数分布,正态分布。 ),,1(~p b X 即二点分布,则分布律为.1,0,)1(}{1=-==-k p p k x P k k ),,(~p n b X 即二项分布,则分布律为.,...,1,0,)1(}{n k p p C k x P k n k k n =-==- ),(~λπX 即泊松分布,则分布律为,......1,0,! }{== =-k k e k x P k λ λ ),,(~b a U X 即均匀分布,则概率密度为.,0),(,1 )(??? ??∈-=其它 b a x a b x f ),(~θE X 即指数分布,则概率密度为.,00 ,1)(?? ???>=-其它x e x f x θ θ ),,(~2σμN X 即正态分布,则则概率密度为+∞<<-∞= - x e x f x ,21)(2 2π . 概率论与数理统计期末考试卷 课程名称: 概率论与数理统计 考试时间 专业 班 学号 姓名 一、填空题(每格3分,共18分) 1. 设 3 1)()()(321= ==A P A P A P ,321,,A A A 相互独立,则(1)321,,A A A 至少出现一 个的概率为_ __;(2)321,,A A A 恰好出现一个的概率为_ _ _。 2. 设)2,1(~2N X ,)1(~P Y ,6.0=XY ρ,则=+-2)12(Y X E __ ____。 3.设Y X ,是相互独立的两个随机变量,它们的分布函数分别为)(x F X ,)(y F Y 则 },max{Y X Z =的分布函数是 。 4.若随机变量X 服从正态分布),(2 σμN ,20 21,,,X X X Λ是来自X 的一个样本,令 ∑∑==-=20 11 101 43i i i i X X Y ,则Y 服从分布 。 5. 若对任意给定的0>x ,随机变量y 的条件概率密度???>=-其它 ,00,)(y xe x y f xy z y 则 y 关于x 的回归函数==)(x x y μμ . 二、单项选择题(每小题2分,共10分) 1. 设函数)(x f 在区间],[b a 上等于x sin ,而在此区间外等于0,若)(x f 可以做为某连续型随机变量X 的密度函数,则区间],[b a 为( )。 (A) ]2,0[π ; (B) ],0[π; (C) ]0,2 [π - ; (D) ]2 3, 0[π 。 2. 假设随机变量X 的概率密度为)(x f ,即)(~x f X ,期望μ与方差2 σ都存在,样本)1(,,,21>n X X X n Λ取自X ,X 是样本均值,则有( ) (A) )(~x f X ; (B) )(~min 1x f X i n i ≤≤; (C) )(~max 1x f X i n i ≤≤ ; (D) )(~ ),,,(1 21∏=n i i n x f X X X Λ。 3. 总体2 ~(,)X N μσ,2σ已知,n ≥( )时,才能使总体均值μ的置信度为0.95 的置信区间长不大于L 。(975.0)96.1(=Φ) (A )2215/L σ; (B )22 15.3664/L σ; (C )22 16/L σ; (D )16。 4. 对回归方程的显著性的检验,通常采用3种方法,即相关系数检验法,-F 检验法 和-t 检验法,下列说法正确的( )。 (A) F 检验法最有效; (B) t 检验法最有效; (C) 3种方法是相通的,检验效果是相同的; (D) F 检验法和t 检验法,可以代替相关系数的检验法。 5.设n X X X ,,,21Λ来自正态总体),(2 σμN 的样本(2 σ已知),令n X u /σμ -= ,并且2 1α - u 满足 απ αα-=?- - --121 2 12 122 /dx e u u x (10<<α),则在检验水平α下, 检验00:μμ=H 时,第 概率论与数理统计公式集锦 一、随机事件与概率 二、随机变量及其分布 1、分布函数性质 ()()(),()()() ()k k x x x P X x F x P X x P a X b F b F a f t dt 2、离散型随机变量及其分布 3、连续型随机变量及其分布 4、随机变量函数Y=g(X)的分布 离散型:()(),1,2,j i i j g x y P Y y p i L , 连续型:①分布函数法,②公式法()(())()(())Y X f y f h y h y x h y 单调 三、多维随机变量及其分布 1、离散型二维随机变量及其分布 分布律:(,),,1,2,i j ij P X x Y y p i j L 分布函数(,)i i ij x x y y F X Y p 边缘分布律:()i i ij j p P X x p ()j j ij i p P Y y p 条件分布律:(),1,2,ij i j j p P X x Y y i p L ,(),1,2,ij j i i p P Y y X x j p L 2、连续型二维随机变量及其分布 ①分布函数及性质 分布函数: x y dudv v u f y x F ),(),( 性质:2(,) (,)1,(,),F x y F f x y x y ((,))(,)G P x y G f x y dxdy ②边缘分布函数与边缘密度函数 分布函数: x X dvdu v u f x F ),()(密度函数: dv v x f x f X ),()( y Y dudv v u f y F ),()( du y u f y f Y ),()( ③条件概率密度 y x f y x f x y f X X Y ,)(),()(, x y f y x f y x f Y Y X ,) () ,()( 模拟试题 填空题(每空3分,共45 分) 1、已知P(A) = 0.92, P(B) = 0.93, P(B| A) = 0.85,则P(A| B)= P( A U B)= 1 2、设事件A与B独立,A与B都不发生的概率为—,A发生且B不发生的概率与 B 9 发生且A不发生的概率相等,则A发生的概率为:_______________________ ; 3、一间宿舍内住有6个同学,求他们之中恰好有4个人的生日在同一个月份的概率: ;没有任何人的生日在同一个月份的概率 I Ae x, X c 0 4、已知随机变量X的密度函数为:W(x) = {1/ 4, 0 < X V 2,则常数A= 0, x>2 分布函数F(x)= ,概率P{—0.5 《概率论与数理统计》期末考试试题(A) 专业、班级: 姓名: 学号: 十二总成绩 、单项选择题(每题3分共18分) 1. D 2 . A 3 . B 4 . A 5 . (1) (2)设随机变量X其概率分布为X -1 0 1 2 P 则 P{X 1.5}() (A) (B) 1 (C) 0 (D) 设事件A与A同时发生必导致事件A发生,则下列结论正确的是( (A) P (A) P(A I A2) (B) P(A) P(A i) P(A2) (C) P(A) P(A1 A2) (D) P(A) P(A i) P(A2) 设随机变量X~N( 3, 1), Y ?N(2, 1),且X 与Y相互独 7,贝y z~(). (A) N(0, 5); (B) N(0, 3); (C) N(0, 46); (D) N(0, 54). (5)设 X1X2, 未知,贝U( n (A) X i2 i 1 ,X n为正态总体N(, )是一个统计量。 (B) (C) X (D) (6)设样本X i,X2, 为H o: (A)U (C) 2)的一个简单随机样本,其中2, ,X n来自总体X ~ N( 0( 0已知) (n 1)S2 2 二、填空题(每空3分 xe x 1. P(B) 2. f(x) 0 (1) 如果P(A) 0, P(B) H1 : (B) (D) 共15分) 0, P(A B) 设随机变量X的分布函数为 F(x) 则X的密度函数f(x) 3e P(A) n (X i ) i 1 2), 2未知。统计假设 则所用统计量为( 3 . 1 4. 则P(BA) 0, 1 (1 x)e x, x 0, 0. n (X i 1 P(X 设总体X和丫相互独立,且都服从N(0,1) , X1,X2, 样本,丫1,丫2, Y9是来自总体丫的样本,则统计量 服从分布(要求给出自由度)。t(9 ) 2) )2 X9是来自总体X的 X1 U肩 第一章 P(A+B)=P(A)+P(B)- P(AB) 特别地,当A 、B 互斥时, P(A+B)=P(A)+P(B) 条件概率公式 概率的乘法公式 全概率公式:从原因计算结果 Bayes 公式:从结果找原因 第二章 二项分布(Bernoulli 分布)——X~B(n,p) 泊松分布——X~P(λ) 概率密度函数 怎样计算概率 均匀分布X~U(a,b) 指数分布X~Exp (θ) 分布函数 对离散型随机变量 对连续型随机变量 分布函数与密度函数的重要关 系: 二元随机变量及其边缘分布 分布规律的描述方法 联合密度函数 联合分布函数 联合密度与边缘密度 ) () ()|(B P AB P B A P = )|()()(B A P B P AB P =) |()(A B P A P =∑==n k k k B A P B P A P 1 ) |()()(∑== n k k k i i k B A P B P B A P B P A B P 1 ) |()() |()()|() ,...,1,0()1()(n k p p C k X P k n k k n =-==-,,...) 1,0(! )(== =-k e k k X P k ,λ λ 1)(=? +∞ ∞ -dx x f ) (b X a P ≤≤?=≤≤b a dx x f b X a P )()() 0(1 )(/≥= -x e x f x θ θ ∑≤==≤=x k k X P x X P x F ) ()()(? ∞ -=≤=x dt t f x X P x F )()()(? ∞ -=≤=x dt t f x X P x F )()()(),(y x f ) ,(y x F 0 ),(≥y x f 1),(=?? +∞ ∞ -+∞ ∞ -dxdy y x f 1 ),(0≤≤y x F } ,{),(y Y x X P y x F ≤≤=?+∞ ∞ -=dy y x f x f X ),()(?+∞ ∞ -=dx y x f y f Y ),()() (1 )(b x a a b x f ≤≤-= ) ()('x f x F = 《概率统计》、《概率论与数理统计》、《随机数学》课程 期末复习资料 注:以下是考试的参考内容,不作为实际考试范围,考试内容以教学大纲和实施计划为准;注明“了解”的内容一般不考。 1、能很好地掌握写样本空间与事件方法,会事件关系的运算,了解概率的古典定义 2、能较熟练地求解古典概率;了解概率的公理化定义 3、掌握概率的基本性质和应用这些性质进行概率计算;理解条件概率的概念;掌握加法公式与乘法公式 4、能准确地选择和运用全概率公式与贝叶斯公式解题;掌握事件独立性的概念及性质。 5、理解随机变量的概念,能熟练写出(0—1)分布、二项分布、泊松分布的分布律。 6、理解分布函数的概念及性质,理解连续型随机变量的概率密度及性质。 7、掌握指数分布(参数λ)、均匀分布、正态分布,特别是正态分布概率计算 8、会求一维随机变量函数分布的一般方法,求一维随机变量的分布律或概率密度。 9、会求分布中的待定参数。 10、会求边缘分布函数、边缘分布律、条件分布律、边缘密度函数、条件密度函数,会判别随机变量的独立性。 11、掌握连续型随机变量的条件概率密度的概念及计算。 12、理解二维随机变量的概念,理解二维随机变量的联合分布函数及其性质,理解二维离散型随机变量的联合分布律及其性质,理解二维连续型随机变量的联合概率密度及其性质,并会用它们计算有关事件的概率。 13、了解求二维随机变量函数的分布的一般方法。 14、会熟练地求随机变量及其函数的数学期望和方差。会熟练地默写出几种重要随机变量的数学期望及方差。 15、较熟练地求协方差与相关系数. 16、了解矩与协方差矩阵概念。会用独立正态随机变量线性组合性质解题。 17、了解大数定理结论,会用中心极限定理解题。 18、掌握总体、样本、简单随机样本、统计量及抽样分布概念,掌握样本均值与样本方差及样本矩概念,掌握2分布(及性质)、t分布、F分布及其分位点概念。 19、理解正态总体样本均值与样本方差的抽样分布定理;会用矩估计方法来估计未知参数。 20、掌握极大似然估计法,无偏性与有效性的判断方法。 21、会求单正态总体均值与方差的置信区间。会求双正态总体均值与方差的置信区间。 23、明确假设检验的基本步骤,会U检验法、t检验、2χ检验法、F检验法解题。 24、掌握正态总体均值与方差的检验法。 概率论部分必须要掌握的内容以及题型 1.古典概型中计算概率用到的基本的计数方法。 2.概率的基本性质、条件概率、加法、乘法公式的应用;掌握事件独立性的概念及性质。3.准确地选择和运用全概率公式与贝叶斯公式。 4.一维、二维离散型随机变量的分布律,连续型随机变量的密度函数性质的运用。分布中待定参数的确定,分布律、密度函数与分布函数的关系,联合分布与边缘分布、条件分布的关系,求数学期望、方差、协方差、相关系数,求函数的分布律、密度函数及期望和方差。5.会用中心极限定理解题。 6.熟记(0-1)分布、二项分布、泊松分布的分布律、期望和方差,指数分布(参数λ)、均匀分布、正态分布的密度函数、期望和方差。 一、随机事件与概率 公式名称 公式表达式 德摩根公式 B A B A =,B A B A = 古典概型 ()m A P A n = =包含的基本事件数基本事件总数 几何概型 () ()()A P A μμ= Ω,其中μ为几何度量(长度、面积、体积) 求逆公式 )(1)(A P A P -= 加法公式 P(A ∪B)= P(A+B)=P(A)+P(B)-P(AB) 当P(AB)=0(A 、B 互斥)时,P(A ∪B)=P(A)+P(B) 减法公式 P(A-B)=P(A)-P(AB),B A ?时P(A-B)=P(A)-P(B) 条件概率公式 乘法公式 )() ()(A P AB P A B P = ()()()()()P AB P A P B A P B P A B == ()()()()P ABC P A P B A P C AB = 全概率公式 1 ()()()n i i i P A P B P A B ==∑ 从原因计算结果 贝叶斯公式 (逆概率公式) 1 ()() ()()() i i i n i i i P B P A B P B A P B P A B == ∑ 从结果找原因 两个事件 相互独立 ()()()P AB P A P B =;()()P B A P B =;)()(A B P A B P =; 二、随机变量及其分布 1、分布函数 ()()(),()()() ()k k x x x P X x F x P X x P a X b F b F a f t dt ≤-∞ ?=?=≤=<≤=-???∑? 概率密度函数 计算概率: 2、离散型随机变量及其分布 分布名称 分布律 0-1分布 X ~b(1,p) 1,0,)1()(1=-==-k p p k X P k k 二项分布(贝努利分布) X ~B(n,p) n k p p C k X P k n k k n ,,1,0,)1()( =-==- 泊松分布 X ~p(λ) (),0,1,2,! k P X k e k k λλ-== = 3、续型型随机变量及其分布 分布名称 密度函数 分布函数 均匀分布 x ~U(a,b) ?? ?? ?<<-=其他,0,1 )(b x a a b x f 0, (),1, ?-? =≤-?≥??x a x a F x a x b b a x b 指数分布 X ~E(λ) ???? ?≤>=-0 , 00,)(x x e x f x λλ ???? ?≤>-=-0 , 00 , 1)(x x e x F x λ 正态分布 x ~N(2,σμ) 2 2 ()21()2μσπσ -- = -∞<<+∞ x f x e x 22 ()21 ()d 2μσπσ -- -∞ = ?t x F x e t 标准正态分布 x ~N(0,1) 2 2 1()2?π - = -∞<<+∞ x x e x 212 1 ()2t x x e dt π --∞ Φ= ? 1 )(=? +∞ ∞ -dx x f ?=≤≤b a dx x f b X a P )()( 《概率论与数理统计》 试卷A (考试时间:90分钟; 考试形式:闭卷) (注意:请将答案填写在答题专用纸上,并注明题号。答案填写在试卷和草稿纸上无效) 一、单项选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分) 1、A ,B 为二事件,则A B = () A 、A B B 、AB C 、AB D 、A B 2、设A ,B ,C 表示三个事件,则ABC 表示( ) A 、A , B , C 中有一个发生 B 、A ,B ,C 中恰有两个发生 C 、A ,B ,C 中不多于一个发生 D 、A ,B ,C 都不发生 3、A 、B 为两事件,若()0.8P A B = ,()0.2P A =,()0.4P B =, 则( )成立 A 、()0.32P A B = B 、()0.2P AB = C 、()0.4P B A -= D 、()0.48P B A = 4、设A ,B 为任二事件,则( ) A 、()()()P A B P A P B -=- B 、()()()P A B P A P B =+ C 、()()()P AB P A P B = D 、()()()P A P AB P AB =+ 5、设事件A 与B 相互独立,则下列说法错误的是() A 、A 与 B 独立 B 、A 与B 独立 C 、()()()P AB P A P B = D 、A 与B 一定互斥 6、设离散型随机变量X 的分布列为 其分布函数为()F x ,则(3)F =() A 、0 B 、0.3 C 、0.8 D 、1 7、设离散型随机变量X 的密度函数为4,[0,1] ()0, cx x f x ?∈=??其它 ,则常数c =( ) A 、 15 B 、1 4 C 、4 D 、5 《概率统计》、《概率论和数理统计》、《随机数学》课程 期末复习资料 注:以下是测试的参考内容,不作为实际测试范围,测试内容以教学大纲和实施计划为准;注明“了解”的内容一般不考。 1、能很好地掌握写样本空间和事件方法,会事件关系的运算,了解概率的古典定义 2、能较熟练地求解古典概率;了解概率的公理化定义 3、掌握概率的基本性质和使用这些性质进行概率计算;理解条件概率的概念;掌握加法公式和乘法公式 4、能准确地选择和运用全概率公式和贝叶斯公式解题;掌握事件独立性的概念及性质。 5、理解随机变量的概念,能熟练写出(0—1)分布、二项分布、泊松分布的分布律。 6、理解分布函数的概念及性质,理解连续型随机变量的概率密度及性质。 7、掌握指数分布(参数λ)、均匀分布、正态分布,特别是正态分布概率计算 8、会求一维随机变量函数分布的一般方法,求一维随机变量的分布律或概率密度。 9、会求分布中的待定参数。 10、会求边缘分布函数、边缘分布律、条件分布律、边缘密度函数、条件密度函数,会判别随机变量的独立性。 11、掌握连续型随机变量的条件概率密度的概念及计算。 12、理解二维随机变量的概念,理解二维随机变量的联合分布函数及其性质,理解二维离散型随机变量的联合分布律及其性质,理解二维连续型随机变量的联合概率密度及其性质,并会用它们计算有关事件的概率。 13、了解求二维随机变量函数的分布的一般方法。 14、会熟练地求随机变量及其函数的数学期望和方差。会熟练地默写出几种重要随机变量的数学期望及方差。 15、较熟练地求协方差和相关系数. 16、了解矩和协方差矩阵概念。会用独立正态随机变量线性组合性质解题。 17、了解大数定理结论,会用中心极限定理解题。 18、掌握总体、样本、简单随机样本、统计量及抽样分布概念,掌握样本均值和样本方差及样本矩概念,掌握χ2分布(及性质)、t分布、F分布及其分位点概念。 19、理解正态总体样本均值和样本方差的抽样分布定理;会用矩估计方法来估计未知参数。 20、掌握极大似然估计法,无偏性和有效性的判断方法。 21、会求单正态总体均值和方差的置信区间。会求双正态总体均值和方差的置信区间。 23、明确假设检验的基本步骤,会U检验法、t检验、2χ检验法、F检验法解题。 24、掌握正态总体均值和方差的检验法。 概率论部分必须要掌握的内容以及题型 1.古典概型中计算概率用到的基本的计数方法。 2.概率的基本性质、条件概率、加法、乘法公式的使用;掌握事件独立性的概念及性质。3.准确地选择和运用全概率公式和贝叶斯公式。 4.一维、二维离散型随机变量的分布律,连续型随机变量的密度函数性质的运用。分布中待定参数的确定,分布律、密度函数和分布函数的关系,联合分布和边缘分布、条件分布的关系,求数学期望、方差、协方差、相关系数,求函数的分布律、密度函数及期望和方差。5.会用中心极限定理解题。 6.熟记(0-1)分布、二项分布、泊松分布的分布律、期望和方差,指数分布(参数λ)、均匀分布、正态分布的密度函数、期望和方差。 数理统计部分必须要掌握的内容以及题型概率论与数理统计公式表
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