概率论与数理统计作业及解答
第一次作业
★1. 甲? 乙? 丙三门炮各向同一目标发射一枚炮弹? 设事件A ? B ? C 分别表示甲? 乙? 丙击中目标? 则三门炮最多有一门炮击中目标如何表示. 事件E ?{事件,,A B C 最多有一个发生},则E 的表示为
;E ABC ABC ABC ABC =+++或;AB AC BC =U U 或;AB AC BC =U U
或;AB ACBC =或().ABC ABC ABC ABC =-++
(和A B +即并A B U ,当,A B 互斥即AB φ=时?A B U 常记为A B +?) 2. 设M 件产品中含m 件次品? 计算从中任取两件至少有一件次品的概率.
22
1M m
M C C --或1122
(21)(1)m M m m M
C C C m M m M M C -+--=- ★3. 从8双不同尺码鞋子中随机取6只? 计算以下事件的概率.
A ?{8只鞋子均不成双},
B ?{恰有2只鞋子成双},
C ?{恰有4只鞋子成双}.
61682616()32()0.2238,143C C P A C ===1414
8726
16()80
()0.5594,143C C C P B C === 22128626
16()30
()0.2098.143
C C C P C C === ★4. 设某批产品共50件? 其中有5件次品? 现从中任取3件? 求? (1)其中无次品的概率? (2)其中恰有一件次品的概率?
(1)34535014190.724.1960C C == (2)21
455350990.2526.392
C C C == 5. 从1~9九个数字中? 任取3个排成一个三位数? 求?
(1)所得三位数为偶数的概率? (2)所得三位数为奇数的概率?
(1){P 三位数为偶数}{P =尾数为偶数4
},9=
(2){P 三位数为奇数}{P =尾数为奇数5
},9
=
或{P 三位数为奇数}1{P =-三位数为偶数45
}1.99
=-=
6. 某办公室10名员工编号从1到10?任选3人记录其号码?求?(1)最小号码为5的概率?(2)最大号码为5的概率?
记事件A ?{最小号码为5}, B ?{最大号码为5}.
(1) 253101();12C P A C ==(2) 2
43101
().20
C P B C ==
7. 袋中有红、黄、白色球各一个?每次从袋中任取一球?记下颜色后放回?共取球三次? 求下列事件的概率:A ={全红}?B ={颜色全同}?C ={颜色全不同}?D ={颜色不全
同}?E ={无黄色球}?F ={无红色且无黄色球}?G ={全红或全黄}.
311(),327P A ==1()3(),9P B P A ==33333!2(),339A P C ===8
()1(),9
P D P B =-=
3328(),327P E ==311(),327P F ==2
()2().27
P G P A ==
☆.某班n 个男生m 个女生(m ?n ?1)随机排成一列? 计算任意两女生均不相邻的概率.
☆.在[0? 1]线段上任取两点将线段截成三段? 计算三段可组成三角形的概率.
14
第二次作业
1. 设A ? B 为随机事件? P (A )?? P (B )?? (|)0.85P B A =? 求?(1)(|)P A B ? (2)()P A B ∪? (1) ()()
0.85(|),()0.850.080.068,()10.92
P AB P AB P B A P AB P A ==
==?=-
()()()()()()P AB P A P AB P A P B P AB =-=-+0.920.930.0680.058,=-+=
()0.058
(|)0.83.()10.93
P AB P A B P B =
==-
(2)()()()()P A B P A P B P AB =+-U 0.920.930.8620.988.=+-=
2. 投两颗骰子?已知两颗骰子点数之和为7?求其中有一颗为1点的概率.
记事件A ?{(1,6),(2,5),(3,4),(4,3),(5,2),(6,1)}, B ?{(1,6),(6,1)}. 21(|).63
P B A ==
★.在1—2000中任取一整数? 求取到的整数既不能被5除尽又不能被7除尽的概率? 记事件A ?{能被5除尽}, B ?{能被7除尽}.
4001(),20005P A =
=取整2000285,7??
=????
28557(),2000400P B ==200057,57??
=?????
57(),2000P AB = ()()1()1()()()P AB P A B P A B P A P B P AB ==-=--+U U
15757
10.686.54002000
=--+=
3. 由长期统计资料得知? 某一地区在4月份下雨(记作事件A )的概率为4/15? 刮风(用B 表示)的概率为7/15? 既刮风又下雨的概率为1/10? 求P (A |B )、P (B |A )、P (A ?B )?
()1/103(|),()7/1514P AB P A B P B ===()1/103
(|),()4/158
P AB P B A P A ===
()()()()P A B P A P B P AB =+-U 47119
.15151030
=+-=
4? 设某光学仪器厂制造的透镜第一次落下时摔破的概率是1/2?若第一次落下未摔破?第二次落下时摔破的概率是7/10?若前二次落下未摔破?第三次落下时摔破的概率是
9/10?试求落下三次而未摔破的概率.
记事件i A ={第i 次落下时摔破}?1,2,3.i =
1231213121793()()(|)(|)111.21010200P A A A P A P A A P A A A ???
???==---= ???????????
5? 设在n 张彩票中有一张奖券?有3个人参加抽奖?分别求出第一、二、三个人摸到奖券概率.
记事件i A ={第i 个人摸到奖券}?1,2,3.i =
由古典概率直接得1231
()()().P A P A P A n ===
或212121111
()()()(|),1n P A P A A P A P A A n n n
-====-
31231213121211
()()()(|)(|).12n n P A P A A A P A P A A P A A A n n n n
--====--
或 第一个人中奖概率为11
(),P A n
=
前两人中奖概率为12122()()(),P A A P A P A n +=+=解得21
(),P A n
=
前三人中奖概率为1231233()()()(),P A A A P A P A P A n ++=++=解得31
().P A n
=
6? 甲、乙两人射击? 甲击中的概率为0?8? 乙击中的概率为0?7? 两人同时射击? 假定中靶与否是独立的?求(1)两人都中靶的概率? (2)甲中乙不中的概率? (3)甲不中乙中的概率?
记事件A ={甲中靶}?B ={乙中靶}.
(1) ()()()0.70.70.56,P AB P A P B ==?= (2) ()()()0.80.560.24,P AB P A P AB =-=-= (3) ()()()0.70.560.14.P AB P B P AB =-=-=
★7? 袋中有a 个红球? b 个黑球? 有放回从袋中摸球? 计算以下事件的概率? (1)A ?{在n 次摸球中有k 次摸到红球}? (2)B ?{第k 次首次摸到红球}?
(3)C ?{第r 次摸到红球时恰好摸了k 次球}?
(1) ();()
k n k
k n k
k k n
n
n
a b a b P A C C a b a b a b --????
== ? ?
+++????
(2) 1
1
();()k k k
b a ab P B a b a b a b --??
== ?
+++??
(3) 1111
().()
r
k r
r k r
r r k k k
a b a b P C C C
a b a b a b ------????== ? ?+++????
8?一射手对一目标独立地射击4次? 已知他至少命中一次的概率为80
.81
求该射手射击一次命中目标的概率?
设射击一次命中目标的概率为,1.p q p =-4801121,,1.818133
q q p q =-
===-= 9? 设某种高射炮命中目标的概率为? 问至少需要多少门此种高射炮进行射击才能以的概率命中目标?
(10.6)10.99,n -<-0.40.01,n <由50.40.01024,=60.40.01,<得 6.n ≥ ☆.证明一般加法(容斥)公式
11
11
()()()()(1)().n
n n n i i i i j i
j k
i i i i j
i j k
P A P A P A A P A A A P A -===<<<=-+
++-∑∑∑U L
I
证明 只需证分块111,,k k n k i i i i i i A A A A A A +?L L L 只计算1次概率.(1,,n i i L 是1,,n L 的一个排列?1,2,,.k n =L )分块概率重数为
1,,k i i A A L 中任取1个-任取2个1(1)k -++-L 任取k 个?即
121(1)1k k k k k C C C --++-=?L
121(1)(11)0.k k k k k k C C C -+++-=-=L
将,U I 互换可得对偶加法(容斥)公式
11
11
()()()()(1)().n
n
n n i i i i j i
j
k i i i i j
i j k
P A P A P A A P A A
A P A -===<<<=-+
++-∑∑∑I
U U U L U
☆.证明 若A ? B 独立? A ? C 独立? 则A ? B ∪C 独立的充要条件是A ? BC 独立.
证明
(())()()()()P A B C P AB AC P AB P AC P ABC ==+-U U
()()()()()P A P B P A P C P ABC =+- 充分性:?
(())()()()()(),P A B C P A P B P A P C P ABC =+-U 代入()()()P ABC P A P BC = ()(()()())P A P B P C P BC =+-()(),P A P B C =U 即,A B C U 独立. 必要性:?
(())()()P A B C P A P B C =U U ()(()()())P A P B P C P BC =+-
()()()()()()P A P B P A P C P A P BC =+-()()()()()P A P B P A P C P ABC =+- ()()(),P ABC P A P BC =即,A BC 独立.
☆.证明:若三个事件A 、B 、C 独立,则A ∪B 、AB 及A -B 都与C 独立. 证明 因为
[()]()()()()
()()()()()()()
[()()()()]()()()
P A B C P AC BC P AC P BC P ABC P A P C P B P C P A P B P C P A P B P A P B P C P A B P C ==+-=+-=+-=U U U
[()]()()()()[()()]()()()P AB C P ABC P A P B P C P A P B P C P AB P C ==== [()]()()()()()()()()
[()()]()()()P A B C P AC B P AC P ABC P A P C P A P B P C P A P AB P C P A B P C -=-=-=-=-=-
所以A ∪B 、AB 及A -B 都与C 独立. 第三次作业
1? 在做一道有4个答案的选择题时? 如果学生不知道问题的正确答案时就作随机猜测?
设他知道问题的正确答案的概率为p ? 分别就p ?和p ?两种情形求下列事件概率? (1)学生答对该选择题? (2)已知学生答对了选择题?求学生确实知道正确答案的概率? 记事件A ={知道问题正确答案}?B ={答对选择题}. (1) 由全概率公式得()()(|)()(|)P B P A P B A P A P B A =+113,444
p p
p -=+=+ 当0.6p =时?13130.67
()0.7,444410p P B ?=
+=+== 当0.3p =时?13130.319
()0.475.444440
p P B ?=+=+==
(2) 由贝叶斯公式得()4(|),13()1344
P AB p p
P A B p P B p ===++
当0.6p =时?440.66
(|),13130.67p P A B p ?=
==++? 当0.3p =时?440.312
(|).13130.319
p P A B p ?=
==++? 2? 某单位同时装有两种报警系统A 与B ? 当报警系统A 单独使用时? 其有效的概率为? 当报警系统B 单独使用时? 其有效的概率为.在报警系统A 有效的条件下? 报警系统B 有效的概率为.计算以下概率? (1)两种报警系统都有效的概率? (2)在报警系统B 有效的条件下? 报警系统A 有效的概率? (3)两种报警系统都失灵的概率.
()0.7,()0.8,(|)0.84.P A P B P B A === (1) ()()(|)0.70.840.588,P AB P A P B A ==?=
(2) ()0.588
(|)0.735,()0.8
P AB P A B P B =
== (3) ()()1()1()()()P AB P A B P A B P A P B P AB ==-=--+U U
10.70.80.5880.088.=--+=
☆.为防止意外? 在矿内同时设有两种报警系统A 与B ? 每种系统单独使用时? 其有效的概率系统A 为0? 92? 系统B 为? 在A 失灵的条件下? B 有效的概率为?? 求: (1)发生意外时? 两个报警系统至少有一个有效的概率? (2) B 失灵的条件下? A 有效的概率?
3? 设有甲、乙两袋? 甲袋中有n 只白球? m 只红球? 乙袋中有N 只白球? M 只红球? 从甲袋中任取一球放入乙袋? 在从乙袋中任取一球? 问取到白球的概率是多少? 记事件A ={从甲袋中取到白球}?B ={从乙袋中取到白球}. 由全概率公式得
()()(|)()(|)P B P A P B A P A P B A =+
111n N m N
n m N M n m N M +=
+
++++++().()(1)
n N n m n m N M ++=+++
☆.设有五个袋子? 其中两个袋子? 每袋有2个白球? 3个黑球? 另外两个袋子? 每袋有1个白球? 4个黑球? 还有一个袋子有4个白球? 1个黑球? (1)从五个袋子中任挑一袋? 并
从这袋中任取一球? 求此球为白球的概率? (2)从不同的三个袋中任挑一袋? 并由其中任取一球? 结果是白球? 问这球分别由三个不同的袋子中取出的概率各是多少?
★4? 发报台分别以概率0?6和0?4发出信号 “·” 及 “?”? 由于通信系统受到于扰? 当发出信号 “·” 时? 收报台分别以概率0?8及0?2收到信息 “·” 及 “?”? 又当发出信号 “?” 时? 收报台分别以概率0?9及0?l 收到信号 “?” 及 “·”? 求: (1)收报台收到 “·”的概率?(2)收报台收到“?”的概率?(3)当收报台收到 “·” 时? 发报台确系发出信号 “·” 的概率?(4)收到 “?” 时? 确系发出 “?” 的概率?
记事件B ={收到信号 “·”}?1A ={发出信号 “·”}?2A ={发出信号“?”}. (1) )|()()|()()(2211A B P A P A B P A P B P +=;52.01.04.0)2.01(6.0=?+-?= (2) ()1()10.520.48;P B P B =-=-=
(3) 1111()()(|)(|)()()P A B P A P B A P A B P B P B ==0.60.812
0.923;0.5213?=== (4)2222()()(|)(|)()()
P A B P A P B A P A B P B P B =
=
0.40.93
0.75.0.484?=== 5? 对以往数据分析结果表明? 当机器调整良好时? 产品合格率为90%? 而机器发生某
一故障时? 产品合格率为30%? 每天早上机器开动时? 机器调整良好的概率为75%? (1)求机器产品合格率?
(2)已知某日早上第一件产品是合格品? 求机器调整良好的概率? 记事件B ={产品合格}?A ={机器调整良好}. (1) 由全概率公式得
()()(|)()(|)P B P A P B A P A P B A =+0.750.90.250.30.75,=?+?=
(2) 由贝叶斯公式得()()(|)(|)()()P AB P A P B A P A B P B P B =
=0.750.9
0.9.0.75
?== ☆.系统(A)? (B)? (C)图如下? 系统(A)? (B)由4个元件组成? 系统(C)由5个元件组成? 每
个元件的可靠性为p ? 即元件正常工作的概率为p ? 试求整个系统的可靠性.
(A) (B) (C) 记事件A ={元件5正常}?B ={系统正常}. (A) 222(|)(1(1)(1))(44),P B A p p p p p =---=-+ (B) 2222(|)1(1)(1)(2),P B A p p p p =---=- (C) 由全概率公式得
()()(|)()(|)P B P A P B A P A P B A =+
2222(44)(1)(2)p p p p p p p =?-++-- 23452252.p p p p =+-+
第四次作业
1? 在15个同型零件中有2个次品? 从中任取3个? 以X 表示取出的次品的个数? 求X 的分布律.
2213
3
15
(),0,1,2.k k C C P X k k C -===
☆.经销一批水果? ? 第二天售出的概率是? 每公斤获利5元? 第三天售出的概率是? 每公斤亏损3元? 求经销这批水果每公斤赢利X 的概率分布律和分布函数?
0,3,
(3)(3)0.1,35,()(5)(3)(5)0.10.40.5,58,(8)1,8.x F P X x F x F P X P X x F x <-??-==-=-≤=?==-+==+=≤?=≥?
2? 抛掷一枚不均匀的硬币? 每次出现正面的概率为2/3? 连续抛掷8次? 以X 表示出
现正面的次数? 求X 的分布律.
(8,2/3),X B n p ==:8821(),0,1,,8.33k k
k P X k C k -????
=== ? ?????
L
3? 一射击运动员的击中靶心的命中率为? 以X 表示他首次击中靶心时累计已射击的次数? 写出X 的分布律? 并计算X 取偶数的概率?
(0.35),X G p =:11()0.350.65,1,2.k k P X k pq k --===?=L
()+()=1,()()=,P X P X P X P X q ??
?
??
奇偶偶奇 解得0.6513()=
0.394.110.6533
q P X q ==++B 偶 4? 一商业大厅里装有4个同类型的银行刷卡机? 调查表明在任一时刻每个刷卡机使用的概率为?求在同一时刻?
(1)恰有2个刷卡机被使用的概率?(2)至少有3个刷卡机被使用的概率? (3)至多有3个刷卡机被使用的概率?(4)至少有一个刷卡机被使用的概率? 在同一时刻刷卡机被使用的个数(4,0.1).X B n p ==:
(1) 2
224
(2)0.10.90.00486,P X C ==??= (2) 3
344
(3)(3)(4)0.10.90.10.0037,P X P X P X C ≥==+==??+= (3) 4(3)1(4)10.10.9999,P X P X ≤=-==-=
(4)4(1)1(0)10.910.65610.3439.P X P X ≥=-==-=-=
5? 某汽车从起点驶出时有40名乘客? 设沿途共有4个停靠站? 且该车只下不上? 每个
乘客在每个站下车的概率相等? 并且相互独立? 试求? (1)全在终点站下车的概率? (2)至少有2个乘客在终点站下车的概率? (3)该车驶过2个停靠站后乘客人数降为20的概率? 记事件A ={任一乘客在终点站下车}?乘客在终点站下车人数(40,1/4).X B n p ==:
(1) 40
231(40)8.271810,4P X -??
===? ???
(2) 40
39
40
140313433(2)1(0)(1)1144434P X P X P X C ??????≥=-=-==--?=-? ? ? ???
????
10.0001340880.999865912.=-=
(3) 记事件B ={任一乘客在后两站下车}?乘客在后两站下车人数(40,1/2).Y B n p ==:
20
20
2020
4040
4011(20)0.1268.222C P Y C ????
==== ? ?????
(精确值)
应用斯特林公式!,n
n n e ?
??
20
20
20
204040
40
11(20)222C P X C ????
=== ? ?????
240
40!(20!)2=
40
22040
40202e e ?
?
?????????
B
0.1262.=B
其中 1.7724538509.π==
参?贝努利分布的正态近似?
6? 已知瓷器在运输过程中受损的概率是? 有2000件瓷器运到? 求? (1)恰有2个受损的概率? (2)小于2个受损的概率? (3)多于2个受损的概率? (4)至少有1个受损的概率? 受损瓷器件数(2000,0.002),X B n p ==:近似为泊松分布(4).P n p λ=?=
(1) 24
41480.146525,2!P e e --=== (2) 4424150.0915782,1!P e e --??
=+== ???
(3) 4
31211130.761897,P P P e
-=--=-= (4) 4410.981684.P e -=-=
7? 某产品表面上疵点的个数X 服从参数为的泊松分布? 规定表面上疵点的个数不超过
2个为合格品? 求产品的合格品率?
产品合格品率2 1.2 1.2
1.2 1.21
2.920.879487.1!2!P e e --??=+=== ??
? ★8? 设随机变量X 的分布律是
求?X 的分布函数? 以及概率(36),(1),(5),(||5).P X P X P X P X <≤>≤≤ 随机变量X 的分布函数为
0,3,
(3)(3)0.2,35,()(5)(3)(5)0.20.50.7,58,(8)1,8.
x F P X x F x F P X P X x F x <-??-==-=-≤=?==-+==+=≤?=≥?
(36)(5)0.5,P X P X <≤===
(1)(5)(8)0.50.30.8,P X P X P X >==+==+=
(5)(||5)(5)(3)(5)0.20.50.7,P X P X F P X P X ≤=≤===-+==+=
第五次作业
1? 学生完成一道作业的时间X 是一个随机变量(单位? 小时)? 其密度函数是
2,00.5
()0,kx x x f x ?+≤≤=??
其他
试求? (1)系数k ? (2)X 的分布函数? (3)在15分钟内完成一道作业的概率? (4)在10到20分
钟之间完成一道作业的概率? (1) 0.5
0.52320
111(0.5),21,32248k
k F kx xdx x x k ??==+=+=+= ????
(2) 23200,0
1()()217,00.5,2(0.5)1,0.5.
x x F x P X x x xdx x x x F x ??
=≤=+=+≤?
=≥???
(3) 32
20
11119()2170.140625,442464x F P X x x xdx ??????
=≤=+=+== ? ? ????????
(4) 3
2
1
2316111111129217.6336424108
P X F F x xdx ??????????
≤≤=-=+=+= ? ? ? ? ????????????
2? 设连续型随机变量X 服从区间[?a ? a ](a ?0)上的均匀分布? 且已知概率1(1)3
P X >=? 求? (1)常数a ? (2)概率1
()3
P X
(1) 1111(1),3,223a
a P X dx a a a ->====?
(2) 1
3311115
()3.36639
P X dx -??<==+= ????
3? 设某元件的寿命X 服从参数为? 的指数分布? 且已知概率P (X ?50)?e ?4? 试求?(1)参数? 的值? (2)概率P (25?X ?100) ?
补分布()()|,0.x x x
x x S x P X x e dx e e
x θθθθ+∞
--+∞->==-=>?@
(1) 504502
(50)(50),0.08,25
x S P X e dx e e θθθθ+∞---=>=====?
(2) 由()(),,0,rx
r S rx e S x r x θ-==>取50,x =依次令1
,2,2
r =得
12282
(25)(25)(50),(100)(100)(50)S P X S e S P X S e --=>===>==0.0003354563,=
其中 2.7182818284.e B
28(25100)(25)(100)P X P X P X e e --<<=>->=- 0.135334650.00033545630.1349991937.=-=
4? 某种型号灯泡的使用寿命X (小时)服从参数为
1
800
的指数分布? 求? (1)任取1只灯泡使用时间超过1200小时的概率? (2)任取3只灯泡各使用时间都超过1200小时的概率? (1) 1
31200800
2
(1200)0.2231301602,P X e
e
-
?-
>===
1.6487212707001.= (2) 93
2
(1200)0.0111089965.P X e
->==
5? 设X ~N (0? 1)? 求? P (X ?0?61)? P (?2?62?X ?1?25)? P (X ?1?34)? P (|X |?2?13)? (1) (0.61)(0.61)0.72907,P X <=Φ=
(2) (2.62 1.25)(1.25)(2.62)(1.25)(2.62)1P X -<<=Φ-Φ-=Φ+Φ-
0.894359956010.88995,=+-=
(3) ( 1.34)1(1.34)10.909880.09012,P X >=-Φ=-= (4)(|| 2.13)22(2.13)220.983410.03318.P X >=-Φ=-?=
6? 飞机从甲地飞到乙地的飞行时间X ~N (4?
1
9
)? 设飞机上午10? 10从甲地起飞? 求? (1)飞机下午2? 30以后到达乙地的概率? (2)飞机下午2? 10以前到达乙地的概率? (3)飞机在下午1? 40至2? 20之间到达乙地的概率?
(1) 131331/34111(1)10.841340.15866,331/3P X P X -??????
>=-≤=-Φ=-Φ=-= ? ? ???????
(2) (4)(0)0.5,P X <=Φ=
(3) 72525/647/24261/31/3P X --??????
<<=Φ-Φ ? ? ???????
13122????
=Φ+Φ- ? ?????0.691460.9331910.62465.=+-=
★7? 设某校高三女学生的身高X ~N (162? 25)? 求? (1)从中任取1个女学生? 求其身高超
过165的概率? (2)从中任取1个女学生? 求其身高与162的差的绝对值小于5的概率? (3)从中任取6个女学生? 求其中至少有2个身高超过165的概率?
(1) 162165162(165)0.61(0.6)10.72580.2742,55X P X P --??
>=>==-Φ=-=
???
(2) 162(|162|5)12(1)120.8413410.6827,5X P X P ?-?
-<=<=Φ-=?-= ???
(3) 记事件A ={任一女生身高超过165}? ()(165)0.2742,p P A P X ==>= 随机变量Y :贝努利分布(6,0.2742),B n p ==
61
56(2)1(0)(1)1(1)(1)0.52257.P Y P Y P Y p C p p ≥=-=-==----=
第六次作业
★1.设随机变量X 的分布律为
(1)求Y ?|X |的分布律? (2)求Y ?X 2?X 的分布律? (1)
(2)
★.定理X 密度为()X f x ,()y g x =严格单调,反函数()x x y =导数连续,则()Y g X =是连续型变量,密度为
(())|()|,()(),
()0,X
Y f x y x y g x y g x f y αβ'=<<=?=??
极小值极大值其它. 证明 1)若()0,x x y ''=>{}{()()}{},Y y g X g x X x ≤=≤=≤
()()(()())()(),Y X F y P Y y P g X g x P X x F x =≤=≤=≤= 两边对y 求导,
()(())(),.Y X f y f x y x y y αβ'=<<
2)若()0,x x y ''=<{}{()()}{},Y y g X g x X x ≤=≤=≥
()()(()())()1(),Y X F y P Y y P g X g x P X x F x =≤=≤=≥=- 两边对y 求导,
()(())(),.Y X f y f x y x y y αβ'=-<<
因此总有()(())|()|,.Y X f y f x y x y y αβ'=<< 或证明
()(),()0,
()()(()())()1(),()0,
X Y X P X x F x g x F y P Y y P g X g x P X x F x g x '≤=>?=≤=≤=?'≥=-
两边对y 求导,
(),()(),
X Y X dF x dx
dx dy
f y dF x dx dx dy ???=??-??
或两边微分
()(),
()()()(),X X Y Y X X
dF x f x dx dF y f y dy dF x f x dx =?==?-=-?
(),()(),X Y X dx f x dy f y dx
f x dy ??=?-??
(())|()|,.X f x y x y y αβ'=<<
2? 设随机变量X 的密度函数是f X (x )? 求下列随机变量函数的密度函数? (1)Y ?tan X ? (2)1
Y X
=
? (3)Y ?|X |? (1) 反函数()arctan ,x y y ='2
1(),1x y y =
+由连续型随机变量函数的密度公式得 '21()(())|()|(arctan ).1Y X X
f y f x y x y f y y ==
+ 或 反函数支()arctan ,i x y i y i π=+为整数,'2
1(),1i x y y =
+ '21()(())|()|(arctan ).1Y X i i
X i i f y f x y x y f i y y π+∞
+∞
=-∞
=-∞
=
=++∑
∑
(2) 1,X Y =反函数1,y x y ='211()()().Y X y y X f y f x x f y y
==
(3) ()()(||)()()()Y X X F y P Y y P X y P y X y F y F y =≤=≤=-≤≤=--? 两边对y 求导得Y 的密度函数为()()(),0.Y X X f y f y f y y =+->
★3? 设随机变量X ~U [?2? 2]? 求Y ?4X 2?1的密度函数?
2()()(41)(115,Y F y P Y y P X y P X y =≤=-≤=≤=-≤≤
两边对y 求导得随机变量Y 的密度为
()115.Y f y y =
-≤≤ 或解
反函数支12()()x y x y ==
''
'112211()(())|()|(())|()|2(())()115.Y X X X f y f x y x y f x y x y f x y x y y =+==
-≤≤
★4? 设随机变量X 服从参数为1的指数分布? 求Y ?X 2的密度函数(Weibull 分布)? 当0y ≤时, 2Y X =的分布()0Y F y =,当0y >时
,
2()()()(Y X F y P Y y P X y P X F =≤=≤=≤= 两边对y 求导得
()
Y X
f y f'
=
=
0,
()
0.
Y
y
f y
>
=
?
或
反函数
y
x
='
()()0.
Y X y y
f y f x x y
==>
★5?设随机变量X~N(0? 1)?求(1)Y?e X的密度函数? (2)Y?X2的密度函数(Gamma分布)?
(1) 当0
y≤时, e X
Y=的分布()0
Y
F y=,当0
y>时,
()()(e)(ln)(ln),
X
Y
F y P Y y P y P X y y
=≤=≤=≤=Φ
因而Y的密度为
''1
()(ln)(ln)(ln)(ln),
Y
f y y y y y
y
??
=Φ=
=
{}2(ln),0,
2
()
0.
Y
y
y
f y
->
=
?
或反函数ln,
X Y
=ln,
y
x y
='1
()()(ln)
Y y y
f y x x y
y
??
=
={}2(ln),0.
2
y
y
=-> (2)当0
y≤时,()0
Y
F y=;当0
Y>时
,
2
()()()((
Y X X
F y P Y y P X y P X F F
=≤=≤=≤=-?
两边对y求导得Y
的密度函数为2
,0,
()
0.
y
Y
y
f y
->
=
?
或
反函数支
12
()()
x y x y
==
''2
1122
()(())|()|(())|()|,0.
y
Y X X
f y f x y x y f x y x y y
-
=+=>
6?设随机变量X的密度函数是2
1
,1
()
0,1
X
x
f x x
x
?>
?
=?
?≤
?
?求Y?ln X的概率密度?
反函数,y
y
x e
='
()()(),0.
y y y
Y X y y X
f y f x x f e e e y
-
===>
第七次作业
☆.将8个球随机地丢入编号为1?2?3?4?5的五个盒子中去?设X为落入1号盒的球的个数?Y为落入2号盒的球的个数?试求X和Y的联合分布律?
1?袋中装有标上号码1? 2? 2的3个球?从中任取一个并且不再放回?然后再从袋中任取一球??以X?Y分别记第一、二次取到球上的号码数?求? (1)(X?Y)的联合分布律(设袋中各球被取机会相等)? (2)X?Y的边缘分布律? (3)X与Y是否独立?
(1)(X?Y)的联合分布律为
(1,1)0,
P X Y
===
1
(1,2)(2,1)(2,2).
3
P X Y P X Y P X Y
=========
(2) X?Y的分布律相同?
12
(1),(2).
33
P X P X
====
(3) X与Y不独立?
2? 设二维连续型变量(,)X Y 的联合分布函数35(1)(1),,0,
(,)0,.
x y e e x y F x y --?-->=??其它
求(,)X Y 联合密度?
2
(,)(,),f x y F x y x y ?=??3515,,0,(,)0,.x y e x y f x y --?>=??其它
★3? 设二维随机变量(X ? Y )服从D 上的均匀分布? 其中D 是抛物线y ?x 2和x ?y 2所围成
的区域? 试求它的联合密度函数和边缘分布密度函数? 并判断Y X ,是否独立?
分布区域面积2
1
31232
0211,3
33x S x dx x x ??===-= ????
?
联合密度2
13,1,
(,)0,.
x y f x y S ?=<=???其它
边缘X
的密度为22()),01,X x f x dy x x ==<<
边缘Y
的密度为22()),0 1.Y y
f y dy y y ==<<
(,)()(),X Y f x y f x f y ≠?因此X 与Y 不独立.
或(,)f x y 非零密度分布范围不是定义在矩形区域上,因此X 与Y 不独立.
4. 设二维离散型变量),(Y X 联合分布列是
问,p q 取何值时X 与Y
两行成比例1/151/52,1/53/103q p ===解得12
,.1015p q ==
★5.设(,)X Y 的联合密度为2,11,0,
(,)0,.
y Ax e x y f x y -?-<<>=??其它求?(1)常数A ?(2)概率
1
(0,1);2P X Y <<>(3)边缘概率密度f X (x )? f Y (y )? (4)X 与Y 是否相互独立?
(1) 2220
()(,),11,y y X f x f x y dy Ax e dy Ax e dy Ax x +∞+∞
+∞
--====-<
?
?
1
1
2112()1,3X f x dx Ax dx A --==
=??3.2
A = (2) 11
2201113(0,1)(0)(1).22216
y
e P X Y P X P Y x dx e dy -+∞-<<>=<<>==
?? (3) 23
(),11,2X f x x x =-<<
111221113()(,),0.2
y y
y Y f y f x y dx Ax e dx e x dx e y ------====>???
(4)由23,11,0
()()(,),2
0,y
X Y x e x y f x f y f x y -?-<<>??==???其它
得X 与Y 独立. 或
因为2(,),11,0,y f x y Ax e x y -=-<<>可表示为x 的函数与y 的函数的积且分布在
矩形区域上,所以X 与Y 相互独立.由此得(),0;y Y f y e y -=>2(),11,X f x Ax x =-<<
11211
2()1,3X f x dx Ax dx A --===??3.2
A = 1
122
01113(0,1)(0)(1).22216
y e P X Y P X P Y x dx e dy -+∞-<<>=<<>==??
6. 设X 服从均匀分布(0,0.2),U Y 的密度为55,0,
()0,y Y e y f y -?>=??其它.
且,X Y 独立.求?(1)X 的
密度?(2) (,)X Y 的联合密度? (1)X 的密度为()5,00.2,X f x x =≤≤
(2)(,)X Y 的联合密度为525,00.2,0,
(,)0,y e x y f x y -?≤≤>=??其它.
第八次作业
★1? 设随机变量(X ? Y )的联合分布律是
求函数1?X ?Y ? (2) Z 2?min{X ? Y }? (3) Z 3?max{X ? Y }的分布律?
(1) 11(0)(0),6P Z P X Y =====1111
(1)(0,1)(1,0),362
P Z P X Y P X Y ====+===+=
1111(2)(0,2)(1,1),12126P Z P X Y P X Y ====+===+=11
(3)(1,2).6P Z P X Y =====
(2) 2111(1)(1,1)(1,2),1264P Z P X Y P X Y ====+===+=223
(0)1(1).4
P Z P Z ==-==
(3) 31
(0)(0),6
P Z P X Y =====
31117
(1)(0,1)(1,1)(1,0),312612
P Z P X Y P X Y P X Y ====+==+===++=
3111
(2)(0,2)(1,2).1264
P Z P X Y P X Y ====+===+=
2? 设随机变量(X ? Y )的联合分布律是
求函数Z ?X /Y (/1)(1)(1)0.250.250.5,P Z X Y P X Y P X Y =====+==-=+= (/1)1(/1)0.5.P Z X Y P Z X Y ==-=-===
3? 设X 与Y 相互独立? 概率密度分别为220()0
0,x
X e x f x x -?>=?
≤?0()0
0,
y Y e y f y x -?>=?
≤?
试求Z ?X ?Y 的概率密度?
()(,)()()z
z
Z X Y f z f x z x dx f x f z x dx =-=-??
20
222(1),0.
z z
x z x z x z z e e dx e e dx e e z --+----===->??
★4? 设X ~U (0? 1)? Y ~E (1)? 且X 与Y 独立? 求函数Z ?X ?Y 的密度函数?
,01,0,
(,)0,y e x y f x y -?<<>=?
?其它,
当01z <≤时?
()(,)()()z
z
Z X Y f z f x z x dx f x f z x dx
=-=-??0
1,
z z z x z x
z x e dx e e -+-+-====-?
当1z >时?
1
11
10
()(,)()().z
z x
z x z z Z X Y x f z f x z x dx f x f z x dx e
dx e
e e -+-+--==-=-===-???
因此
11,01,(),1,0,.z z z
Z e z f z e e z ---?-≤≤?=->???
其它
★5? 设随机变量(X ? Y )的概率密度为()
1
01,0(,)10
x y e x y f x y e -+-??<<<<+∞=?-??其它
(1)求边缘概率密度f X (x )? f Y (y )? (2)求函数U ?max (X , Y )的分布函数? (3)求函数V ?min (X ,
Y )的分布函数?
(1) 1,01,()10,x X e x f x e --?<
=-???
其它.
,0,()0,y
Y e y f y -?>=?
?其它. (2) 11000,0,
1()(),01,111,1x x
x x X X x e e F x f x dx dx x e e x ----≤??-?===<--?≥??
??.min{,1}1
0,0,1,01x x e x e --≤??=?->?-?. 0,0,
()1,0Y y
y F y e y -≤?=?->?.
2
1
(1),01,()()()11,1x U X Y x e x F x F x F x e
e x ---?-<==-??-≥?
. min{,1}1
(1)(1),0.1x x e e x e
-----=>- (3) 11
1,0,()1(),01,10,1x X X x e e
S x F x x e x ---≤??-?-=<-?≥??@.
min{,1}1
1
1,0,,01x x e e x e
---≤??
=?->?-?. 1,0,
()1(),0Y Y y y S y F y e y -≤?-=?>?@.
112111
()11,01,()1()()111,1x x x x
V X Y e e e e e e x F x S x S x e e
x ---------?---+-=<=-=--??≥?
. 1min{,1}11
1,01x x x e e e x e
--------+=>-. 6? 设某种型号的电子管的寿命(以小时计)近似地服从N (160? 202)分布? 随机地选取4只求其中没有一只寿命小于180小时的概率?
随机变量2(160,20),X N :180160(180)(1)0.84134,20P X -??
≤=Φ=Φ= ???
没有一只寿命小于180小时的概率为
444(180)(1(1))(10.84134)0.00063368.P X >=-Φ=-=
第九次作业
★1. 设离散型随机变量X 具有概率分布律
试求? E (X )? E (X 2?5)? E (|X |)?
20.110.210.320.130.10.4,i i i
EX x p ==-?-?+?+?+?=∑
2222222(2)0.1(1)0.210.320.130.1 2.2,i i i
EX x p ==-?+-?+?+?+?=∑
22(5)57.2,E X EX +=+=
||||20.110.210.320.130.1 1.2.i i i
E X x p ==?+?+?+?+?=∑
2. 设随机变量X 的概率密度为0 0,
() 01, 1.
x x f x x x Ae x -?≤?=<≤??>?求? (1)常数A ? (2)X 的数学期望?
(1) 1100111(),2x f x dx xdx Ae dx Ae +∞
+∞
--==+=
+?
??
,2e A =
(2) 12100114
()2.2323
x e e EX xf x dx x dx xe dx e +∞+∞--==+=+?=???
★3. 设球的直径D 在[a ? b ]上均匀分布?试求? (1)球的表面积的数学期望(表面积2D π)?
(2)球的体积的数学期望(体积316
D π)?
(1) 22
2
22()();3b
a x E D ED dx a a
b b b a π
πππ===++-? (2) 333
22()().66
24b a x E D ED dx a b a b b a ππππ??===++ ?-??? ★4. 设二维离散型随机变量(X ? Y )的联合分布律为
求E (X )? E (Y )? E (XY )?
2(0.10.050.050.1)2(0.10.150.050.1)i i i
EX x p ==-?++++?+++∑g
20.320.350.1,=-?+?=
1(0.10.050.1)2(0.050.15)j j j
EY y p ==?+++?+∑g
3(0.050.10.05)4(0.10.20.05) 2.65,+?+++?++=
,()i j i j i
j
E XY x y p =∑∑
2(10.120.0530.0540.01)2(10.120.1530.0540.05)
=-??+?+?+?+??+?+?+? 1.5 1.50.=-+=
★5. 设随机变量X 和Y 独立? 且具有概率密度为2,01,
()0,X x x f x <=??其它,3(1)3,1,()0,
1.y Y e y f y y --?>=?≤?
(1)求(25)E X Y +? (2)求2()E X Y ?
(1) 1
1
2002
()2,3
X EX xf x dx x dx ===??
3(1)1
14()3,3
y Y EY yf y dy ye dy +∞
+∞--===?
?
或随机变量1Z Y =-:指数分布(3),E 14
1,,33
EZ EY EY =-==
24
(25)25258.33
E X Y EX EY +=+=?+?=
(2) 1122
3001()2,2X EX x f x dx x dx ===??由X 和Y 独立得22142().233
E X Y EX EY ==?=
第十次作业
1. 设离散型随机变量X 的分布列为
试求? (1) D (X )? (2) D (?3(1) 20.110.210.320.130.10.4,i i i
EX x p ==-?-?+?+?+?=∑
2222222(2)0.1(1)0.210.320.130.1 2.2,i i i
EX x p ==-?+-?+?+?+?=∑
2222.20.4 2.04.DX EX E X =-=-= (2) 2(32)(3)9 2.0418.36.D X DX -+=-=?=
★2. 设随机变量X 具有概率密度为22,02,
()0,Ax x x f x ?+<<=??其他,
试求? (1)常数A ? (2)E (X )? (3) D (X )? (4) D (2X ?3) ?
(1) 22081()(2)4,3f x dx Ax x dx A +∞-∞==+=+??解得9
.8A =-
(2) 22095
()(2).86
EX xf x dx x x x dx +∞-∞==-+=??
(3) 2
2222094()(2),85EX x f x dx x x x dx +∞
-∞==-+=??2
224519
.56180
DX EX E X ??=-=-= ???
(4) 21919
(23)24.18045
D X DX -==?=
★3. 设二维随机变量(,)X Y 联合概率密度为2,01,01,
(,)0,x y x y f x y --<<<=??其他,
试求? (1),X Y 的协方差和相关系数A ? (2)(21).D X Y -+
(1) 103
()(,)(2),01,2
X f x f x y dy x y dy x x +∞-∞==--=-<?
由,x y 的对称性3
(),0 1.2
Y f y y y =-<<
1
035(),212X EX xf x dx x x dx EY +∞
-∞??
==-== ????
? 12222031(),24X EX x f x dx x x dx EY +∞-∞??
==-== ?????
2
2
2
1511
,412144
DX EX E X DY ??=-=-== ???
11
001
()(,)(2),6
E XY xyf x y dydx xy x y dydx +∞
+∞
-∞
-∞
==--=??
?
? 因此
2
151
(,)(),612144
Cov X Y E XY EXEY ??=-=-=- ???
,1.11X Y ρ==-
(2) 由随机变量和的方差公式()2(,)D X Y DX DX Cov X Y +=++得
(21)(2)()2(2,)
D X Y D X D Y Cov X Y -+=+-+-
2259
2(1)22(1)(,).144
DX DY Cov X Y =+-+??-?=
★4. 设二维随机变量(,)X Y 具有联合分布律
试求,,,EX DX EY (1) X 的分布列为
由变量X 分布对称得0,EX =或10.4500.4510.450,i i i
EX x p ==-?+?+?=g
22222(1)0.4500.4510.450.9,i i i
EX x p ==-?+?+?=∑g 220.9.DX EX E X =-=
(2) Y 的分布列为
(,)X Y 取值关于原点中心对称
由变量Y 分布对称得0,EY =或20.20.250.2520.20,j j i
EY y p ==-?-++?=∑g
222222
(2)0.2(1)0.2510.2520.2 2.1,j j i
EY y p ==-?+-?+?+?=∑g
22 2.1.DY EY E Y =-=
概率论与数理统计期末复习资料 一 填空 1.设A ,B 为两个随机事件,若A 发生必然导致B 发生,且P (A )=0.6,则P (AB ) =______. 2.设随机事件A 与B 相互独立,且P (A )=0.7,P (A -B )=0.3,则P (B ) = ______. 3.己知10件产品中有2件次品,从该产品中任意取3件,则恰好取到一件次品的概率等于______. 4.已知某地区的人群吸烟的概率是0.2,不吸烟的概率是0.8,若吸烟使人患某种疾病的概率为0.008,不吸烟使人患该种疾病的概率是0.001,则该人群患这种疾病的概率等于______. 5.设连续型随机变量X 的概率密度为? ??≤≤=,,0; 10,1)(其他x x f 则当10≤≤x 时,X 的分布函数F (x )= ______. 6.设随机变量X ~N (1,32 ),则P{-2≤ X ≤4}=______.(附:)1(Φ=0.8413) 7.设二维随机变量(X ,Y )的分布律为 则P {X <1,Y 2≤}=______. 8.设随机变量X 的期望E (X )=2,方差D (X )=4,随机变量Y 的期望E (Y )=4,方差D (Y )=9,又E (XY )=10,则X ,Y 的相关系数ρ= ______. 9.设随机变量X 服从二项分布)3 1,3(B ,则E (X 2 )= ______. 10.中心极限定理证明了在很一般条件下,无论随机变量Xi 服从什么分布,当n →∞时,∑=n i i X 1 的极限分布是 _________________ 11.设总体X ~N (1,4),x 1,x 2,…,x 10为来自该总体的样本,∑== 10 110 1 i i x x ,则)(x D = ______.· 12.设总体X ~N (0,1),x 1,x 2,…,x 5为来自该总体的样本,则 ∑=5 1 2i i x 服从自由度为______ 的2χ分布. 15.对假设检验问题H 0:μ=μ0,H 1:μ≠μ0,若给定显著水平0.05,则该检验犯第一类错误的概率为______. 16.设A ,B 为两个随机事件,且A 与B 相互独立,P (A )=0.3,P (B )=0.4,则P (A B )=__________. 17.盒中有4个棋子,其中2个白子,2个黑子,今有1人随机地从盒中取出2个棋子,则这2个棋子颜色相同的 概率为_________. 18.设随机变量X 的概率密度?? ???≤≤=,,0; 10 ,A )(2其他x x x f 则常数A=_________.
第四章作业题解 4.1 甲、乙两台机床生产同一种零件, 在一天内生产的次品数分别记为 X 和 Y . 已知 ,X Y 的概率分布如下表所示: 如果两台机床的产量相同, 问哪台机床生产的零件的质量较好? 解: 11.032.023.014.00)(=?+?+?+?=X E 9.0032.025.013.00)(=?+?+?+?=Y E 因为 )()(Y E X E >,即乙机床的平均次品数比甲机床少,所以乙机床生产的零件质量较好。 4.2 袋中有 5 个球, 编号为1,2,3,4,5, 现从中任意抽取3 个球, 用X 表示取出的3 个球中的 最大编号,求E (X ). 解:X 的可能取值为3,4,5. 因为1.01011)3(35 == = =C X P ;3.010 3)4(35 2 3== = =C C X P ; 6.010 6)5(3 5 24=== =C C X P 所以 5.46.053.041.03)(=?+?+?=X E 4.3 设随机变量X 的概率分布1 {}(0,1,2,),(1) k k a P X k k a +===+ 其中0a >是个常 数,求()E X 解: 1 1 2 1 1 1 ()(1) (1) (1) k k k k k k a a a E X k k a a a -∞ ∞ +-=== = +++∑∑ ,下面求幂级数11 k k k x ∞ -=∑的和函数, 易知幂级数的收敛半径为1=R ,于是有 1 2 1 1 1()( ),1,1(1) k k k k x k x x x x x ∞ ∞ -==''=== <--∑ ∑
·1· 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 =‘球的最小号码为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)记录在一段时间内,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:
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
习题三 1.将一硬币抛掷三次,以X 表示在三次中出现正面的次数,以Y 表示三次中出现正面次数与 出现反面次数之差的绝对值.试写出X 和Y 的联合分布律. 【解】X 和Y 的联合分布律如表: 222??222 ??= 2.盒子里装有3只黑球、2只红球、2只白球,在其中任取4只球,以X 表示取到黑球的只数,以Y 表示取到红球的只数.求X 和Y 的联合分布律. 【解】X 和Y 的联合分布律如表: 324 C 35= 32 4 C 35= 322 4 C 35= 11322 4 C C 12C 35=132 4 C 2C 35 = 21322 4 C C 6C 35 = 2324 C 3 C 35 = 3.设二维随机变量(X ,Y )的联合分布函数为 F (x ,y )=?????≤ ≤≤≤., 020,20,sin sin 其他ππy x y x 求二维随机变量(X ,Y )在长方形域? ?? ? ??≤<≤<36,40πππy x 内的概率. 【解】如图πππ {0,}(3.2)463 P X Y <≤ <≤公式 ππππππ(,)(,)(0,)(0,)434636 F F F F --+
ππππππ sin sin sin sin sin0sin sin0sin 434636 2 (31). 4 =--+ =- 题3图 说明:也可先求出密度函数,再求概率。 4.设随机变量(X,Y)的分布密度 f(x,y)= ? ? ?> > + - . ,0 ,0 ,0 ,)4 3( 其他 y x A y x e 求:(1)常数A; (2)随机变量(X,Y)的分布函数; (3)P{0≤X<1,0≤Y<2}. 【解】(1)由-(34) 00 (,)d d e d d1 12 x y A f x y x y A x y +∞+∞+∞+∞ + -∞-∞ === ???? 得A=12 (2)由定义,有 (,)(,)d d y x F x y f u v u v -∞-∞ =?? (34)34 00 12e d d(1e)(1e)0,0, 0, 0, y y u v x y u v y x -+-- ??-->> ? == ?? ? ?? ?? 其他 (3) {01,02} P X Y ≤<≤< 12(34)38 00 {01,02} 12e d d(1e)(1e)0.9499. x y P X Y x y -+-- =<≤<≤ ==--≈ ?? 5.设随机变量(X,Y)的概率密度为 f(x,y)= ? ? ?< < < < - - . ,0 ,4 2,2 ), 6( 其他 y x y x k
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 -+=?。
习题2参考答案 X 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 P 1/36 1/18 1/12 1/9 5/36 1/6 5/36 1/9 1/12 1/18 1/36 解:根据 1)(0 ==∑∞ =k k X P ,得10 =∑∞ =-k k ae ,即111 1 =---e ae 。 故 1-=e a 解:用X 表示甲在两次投篮中所投中的次数,X~B(2, 用Y 表示乙在两次投篮中所投中的次数, Y~B(2, (1)两人投中的次数相同 P{X=Y}= P{X=0,Y=0}+ P{X=1,Y=1} +P{X=2,Y=2}= 1 1 2 2 020********* 2222220.70.30.40.60.70.30.40.60.70.30.40.60.3124C C C C C C ?+?+?=(2)甲比乙投中的次数多 P{X>Y}= P{X=1,Y=0}+ P{X=2,Y=0} +P{X=2,Y=1}= 1 2 2 1 110220022011222222 0.70.30.40.60.70.30.40.60.70.30.40.60.5628C C C C C C ?+?+?=解:(1)P{1≤X ≤3}= P{X=1}+ P{X=2}+ P{X=3}=12321515155 ++= (2)P{ 解:(1)P{X=2,4,6,…}=246211112222k +++L =11[1()] 14 41314 k k lim →∞-=- (2)P{X ≥3}=1―P{X<3}=1―P{X=1}- P{X=2}=111 1244 --= 解:设i A 表示第i 次取出的是次品,X 的所有可能取值为0,1,2 12341213124123{0}{}()(|)(|)(|)P X P A A A A P A P A A P A A A P A A A A ====18171615122019181719 ???= 1123412342341234{1}{}{}{}{} 2181716182171618182161817162322019181720191817201918172019181795 P X P A A A A P A A A A P A A A A P A A A A ==+++=???+???+???+???= 12323 {2}1{0}{1}1199595 P X P X P X ==-=-==- -= 解:(1)设X 表示4次独立试验中A 发生的次数,则X~B(4, 34 314044(3)(3)(4)0.40.60.40.60.1792P X P X P X C C ≥==+==+= (2)设Y 表示5次独立试验中A 发生的次数,则Y~B(5, 3 4 5 324150555(3)(3)(4)(5)0.40.60.40.60.40.60.31744P X P X P X P X C C C ≥==+=+==++= (1)X ~P(λ)=P ×3)= P 0 1.51.5{0}0! P X e -=== 1.5 e - (2)X ~P(λ)=P ×4)= P(2) 0122 222{2}1{0}{1}1130!1! P X P X P X e e e ---≥=-=-==--=- 一、选 择 题 (本大题分5小题, 每小题4分, 共20分) (1)设A 、B 互不相容,且P(A)>0,P(B)>0,则必有( ) (A)0)(>A B P (B))()(A P B A P = (C)0)(=B A P (D))()()(B P A P AB P = (2)将3粒黄豆随机地放入4个杯子,则杯子中盛黄豆最多为一粒的概率为( ) 3311() () () ()32 8 168 A B C D (3)),4,(~2 μN X ),5,(~2 μN Y }5{},4{21+≥=-≤=μμY P p X P p ,则( ) (A)对任意实数21,p p =μ (B )对任意实数21,p p <μ (C)只对μ的个别值,才有21p p = (D )对任意实数μ,都有21p p > (4)设随机变量X 的密度函数为)(x f ,且),()(x f x f =-)(x F 是X 的分布函数,则对任意 实数a 成立的是( ) (A )? - =-a dx x f a F 0 )(1)( (B )?-= -a dx x f a F 0 )(21)( (C ))()(a F a F =- (D )1)(2)(-=-a F a F (5)已知1250,,,X X X L 为来自总体()2,4X N :的样本,记50 11,50i i X X ==∑ 则 50 21 1()4i i X X =-∑服从分布为( ) (A )4(2, )50N (B) 2 (,4)50 N (C )()250χ (D) ()249χ 二、填 空 题 (本大题5小题, 每小题4分, 共20分) (1) 4.0)(=A P ,3.0)(=B P ,4.0)(=?B A P ,则___________)(=B A P (2) 设随机变量X 有密度? ??<<=其它01 0,4)(3x x x f , 则使)()(a X P a X P <=> 的常数a = (3) 设随机变量),2(~2 σN X ,若3.0}40{=< 概率论与数理统计练习题 系 专业 班 姓名 学号 第六章 随机变量数字特征 一.填空题 1. 若随机变量X 的概率函数为 1 .03.03.01.02.04 3211p X -,则 =≤)2(X P ;=>)3(X P ;=>=)04(X X P . 2. 若随机变量X 服从泊松分布)3(P ,则=≥)2(X P 8006.0413 ≈--e . 3. 若随机变量X 的概率函数为).4,3,2,1(,2)(=?==-k c k X P k 则=c 15 16 . 4.设A ,B 为两个随机事件,且A 与B 相互独立,P (A )=,P (B )=,则()P AB =____________.() 5.设事件A 、B 互不相容,已知()0.4=P A ,()0.5=P B ,则()=P AB 6. 盒中有4个棋子,其中2个白子,2个黑子,今有1人随机地从盒中取出2个棋子,则这2个棋子颜色相同的概率为____________.( 13 ) 7.设随机变量X 服从[0,1]上的均匀分布,则()E X =____________.( 12 ) 8.设随机变量X 服从参数为3的泊松分布,则概率密度函数为 __. (k 3 3(=,0,1,2k! P X k e k -==L )) 9.某种电器使用寿命X (单位:小时)服从参数为1 40000 λ=的指数分布,则此种电器的平 均使用寿命为____________小时.(40000) 10在3男生2女生中任取3人,用X 表示取到女生人数,则X 的概率函数为 11.若随机变量X 的概率密度为)(,1)(2 +∞<<-∞+= x x a x f ,则=a π1 ;=>)0(X P ;==)0(X P 0 . 12.若随机变量)1,1(~-U X ,则X 的概率密度为 1 (1,1) ()2 x f x ?∈-? =???其它 概率论与数理统计课后习题答案 第七章参数估计 1.[一] 随机地取8只活塞环,测得它们的直径为(以mm 计) 74.001 74.005 74.003 74.001 74.000 73.998 74.006 74.002 求总体均值μ及方差σ2的矩估计,并求样本方差S 2。 解:μ,σ2 的矩估计是 61 22 106)(1?,002.74?-=?=-===∑n i i x X n X σμ 621086.6-?=S 。 2.[二]设X 1,X 1,…,X n 为准总体的一个样本。求下列各总体的密度函数或分布律中的未知参数的矩估计量。 (1)? ??>=+-其它,0,)()1(c x x c θx f θθ 其中c >0为已知,θ>1,θ为未知参数。 (2)?? ???≤≤=-.,01 0,)(1其它x x θx f θ 其中θ>0,θ为未知参数。 (5)()p p m x p p x X P x m x m x ,10,,,2,1,0,)1()(<<=-==- 为未知参数。 解:(1)X c θc θc c θdx x c θdx x xf X E θθc θ θ =--=-== =+-∞+-∞+∞ -? ? 1 ,11)()(1令, 得c X X θ-= (2),1)()(10 += = = ? ? ∞+∞ -θθdx x θdx x xf X E θ 2 )1(,1 X X θX θθ-==+得令 (5)E (X ) = mp 令mp = X , 解得m X p =? 3.[三]求上题中各未知参数的极大似然估计值和估计量。 解:(1)似然函数 1211 )()()(+-=== ∏θn θ n n n i i x x x c θ x f θL 0ln ln )(ln ,ln )1(ln )ln()(ln 1 1 =- +=-++=∑∑ ==n i i n i i x c n n θθ d θL d x θc θn θn θL 天津理工大学概率论与数理统计同步练习册答案详解 ————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期: 2 第一章 随机变量 习题一 1、写出下列随机试验的样本空间 (1)同时掷三颗骰子,记录三颗骰子点数之和 Ω= { }1843,,,Λ (2)生产产品直到有10件正品为止,记录生产产品的总件数 Ω= { }Λ,,1110 (3)对某工厂出厂的产品进行检验,合格的记上“正品”,不合格的记上“次品”, 如连续查出2个次品就停止,或检查4个产品就停止检查,记录检查的结果。用“0”表示次品,用“1”表示正品。 Ω={111111101101011110111010110001100101010010000,,,,,,,,,,,} (4)在单位圆内任意取一点,记录它的坐标 Ω= }|),{(122<+y x y x (5)将一尺长的木棍折成三段,观察各段的长度 Ω=},,,|),,{(1000=++>>>z y x z y x z y x 其中z y x ,,分别表示第一、二、三段的长度 (6 ) .10只产品中有3只次品 ,每次从其中取一只(取后不放回) ,直到将3只次品都取出 , 写出抽取次数的基本空间U = “在 ( 6 ) 中 ,改写有放回抽取” 写出抽取次数的基本空间U = 解: ( 1 ) U = { e3 , e4 ,… e10 。} 其 中 ei 表 示 “ 抽 取 i 次 ” 的 事 件 。 i = 3、 4、 …、 10 ( 2 ) U = { e3 , e4 ,… } 其 中 ei 表 示 “ 抽 取 i 次 ” 的 事 件 。 i = 3、 4、 … 2、互不相容事件与对立事件的区别何在?说出下列各对事件的关系 (1)δ<-||a x 与δ≥-||a x 互不相容 (2)20>x 与20≤x 对立事件 (3)20>x 与18 《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 = U () A 、A B B 、A B C 、A B D 、A B U 2、设A ,B ,C 表示三个事件,则A B C 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 =U ,()0.2P A =,()0.4P B =, 则( )成立 A 、()0.32P A B = B 、()0.2P A B = 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 =+U 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 习题1.1解答 1. 将一枚均匀的硬币抛两次,事件C B A ,,分别表示“第一次出现正面”,“两次出现同一面”,“至少有一次出现正面”。试写出样本空间及事件C B A ,,中的样本点。 解:{=Ω(正,正),(正,反),(反,正),(反,反)} {=A (正,正),(正,反)};{=B (正,正),(反,反)} {=C (正,正),(正,反),(反,正)} 2. 在掷两颗骰子的试验中,事件D C B A ,,,分别表示“点数之和为偶数”,“点数之和小于5”,“点数相等”,“至少有一颗骰子的点数为3”。试写出样本空间及事件D C B A BC C A B A AB ---+,,,,中的样本点。 解:{})6,6(,),2,6(),1,6(,),6,2(,),2,2(),1,2(),6,1(,),2,1(),1,1( =Ω; {})1,3(),2,2(),3,1(),1,1(=AB ; {})1,2(),2,1(),6,6(),4,6(),2,6(,),5,1(),3,1(),1,1( =+B A ; Φ=C A ;{})2,2(),1,1(=BC ; {})4,6(),2,6(),1,5(),6,4(),2,4(),6,2(),4,2(),5,1(=---D C B A 3. 以C B A ,,分别表示某城市居民订阅日报、晚报和体育报。试用C B A ,,表示以下事件: (1)只订阅日报; (2)只订日报和晚报; (3)只订一种报; (4)正好订两种报; (5)至少订阅一种报; (6)不订阅任何报; (7)至多订阅一种报; (8)三种报纸都订阅; (9)三种报纸不全订阅。 解:(1)C B A ; (2)C AB ; (3)C B A C B A C B A ++; (4)BC A C B A C AB ++; (5)C B A ++; (6)C B A ; (7)C B A C B A C B A C B A +++或C B C A B A ++ (8)ABC ; (9)C B A ++ 4. 甲、乙、丙三人各射击一次,事件321,,A A A 分别表示甲、乙、丙射中。试说明下列事件所表示的结果:2A , 32A A +, 21A A , 21A A +, 321A A A , 313221A A A A A A ++. 解:甲未击中;乙和丙至少一人击中;甲和乙至多有一人击中或甲和乙至少有一人未击中;甲和乙都未击中;甲和乙击中而丙未击中;甲、乙、丙三人至少有两人击中。 5. 设事件C B A ,,满足Φ≠ABC ,试把下列事件表示为一些互不相容的事件的和:C B A ++,C AB +,AC B -. 解:如图: 概率论与数理统计习题答案 第四版 盛骤 (浙江大学) 浙大第四版(高等教育出版社) 第一章 概率论的基本概念 1.[一] 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(充以百分制记分)([一] 1) ??? ????=n n n n o S 1001, ,n 表小班人数 (3)生产产品直到得到10件正品,记录生产产品的总件数。([一] 2) S={10,11,12,………,n ,………} (4)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。 查出合格品记为“1”,查出次品记为“0”,连续出现两个“0”就停止检查,或查满4次才停止检查。 ([一] (3)) S={00,100,0100,0101,1010,0110,1100,0111,1011,1101,1110,1111,} 2.[二] 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。 表示为: C B A 或A - (AB+AC )或A - (B ∪C ) (2)A ,B 都发生,而C 不发生。 表示为: C AB 或AB -ABC 或AB -C (3)A ,B ,C 中至少有一个发生 表示为:A+B+C (4)A ,B ,C 都发生, 表示为:ABC (5)A ,B ,C 都不发生, 表示为:C B A 或S - (A+B+C)或C B A ?? (6)A ,B ,C 中不多于一个发生,即A ,B ,C 中至少有两个同时不发生 相当于C A C B B A ,,中至少有一个发生。故 表示为:C A C B B A ++。 (7)A ,B ,C 中不多于二个发生。 相当于:C B A ,,中至少有一个发生。故 表示为:ABC C B A 或++ (8)A ,B ,C 中至少有二个发生。 相当于:AB ,BC ,AC 中至少有一个发生。故 表示为:AB +BC +AC 6.[三] 设A ,B 是两事件且P (A )=0.6,P (B )=0. 7. 问(1)在什么条件下P (AB )取到最大值,最大值是多少?(2)在什么条件下P (AB )取到最小值,最小值是多少? 解:由P (A ) = 0.6,P (B ) = 0.7即知AB ≠φ,(否则AB = φ依互斥事件加法定理, P (A ∪B )=P (A )+P (B )=0.6+0.7=1.3>1与P (A ∪B )≤1矛盾). 从而由加法定理得 P (AB )=P (A )+P (B )-P (A ∪B ) (*) (1)从0≤P (AB )≤P (A )知,当AB =A ,即A ∩B 时P (AB )取到最大值,最大值为 P (AB )=P (A )=0.6, (2)从(*)式知,当A ∪B=S 时,P (AB )取最小值,最小值为 P (AB )=0.6+0.7-1=0.3 。 7.[四] 设A ,B ,C 是三事件,且0)()(,4 1 )()()(=== ==BC P AB P C P B P A P ,8 1 )(= AC P . 求A ,B ,C 至少有一个发生的概率。 解:P (A ,B ,C 至少有一个发生)=P (A +B +C )= P (A )+ P (B )+ P (C )-P (AB )-P (BC ) 《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 . 第七章 假设检验 设总体2(,)N ξμσ~,其中参数μ,2σ为未知,试指出下面统计假设中哪些是简单假设,哪些是复合假设: (1)0:0,1H μσ==; (2)0:0,1H μσ=>; (3)0:3,1H μσ<=; (4)0:03H μ<<; (5)0:0H μ=. 解:(1)是简单假设,其余位复合假设 设1225,,,ξξξL 取自正态总体(,9)N μ,其中参数μ未知,x 是子样均值,如对检验问题0010:,:H H μμμμ=≠取检验的拒绝域:12250{(,,,):||}c x x x x c μ=-≥L ,试决定常数c ,使检验的显着性水平为 解:因为(,9)N ξμ~,故9 (,)25 N ξμ~ 在0H 成立的条件下, 000 53(||)(||)53 521()0.05 3c P c P c ξμξμ-≥=-≥? ?=-Φ=??? ? 55( )0.975,1.9633 c c Φ==,所以c =。 设子样1225,,,ξξξL 取自正态总体2 (,)N μσ,20σ已知,对假设检验0010:,:H H μμμμ=>,取临界域12n 0{(,,,):|}c x x x c ξ=>L , (1)求此检验犯第一类错误概率为α时,犯第二类错误的概率β,并讨论它们之间的关系; (2)设0μ=,20σ=,α=,n=9,求μ=时不犯第二类错误的概率。 解:(1)在0H 成立的条件下,2 00(, )n N σξμ~,此时 00000()P c P ξαξ=≥= 10 αμ-= ,由此式解出010c αμμ-= + 在1H 成立的条件下,2 0(, )n N σξμ~,此时 1010 10 ()(P c P αξβξμ-=<==Φ=Φ=Φ- 由此可知,当α增加时,1αμ-减小,从而β减小;反之当α减少时,则β增加。 (2)不犯第二类错误的概率为 10 0.9511(0.650.51(3) 0.2 1(0.605)(0.605)0.7274αβμμ--=-Φ-=-Φ- =-Φ-=Φ= 设一个单一观测的ξ子样取自分布密度函数为()f x 的母体,对()f x 考虑统计假设: 0011101 201 :():()00x x x H f x H f x ≤≤≤≤??==? ??? 其他其他 试求一个检验函数使犯第一,二类错误的概率满足2min αβ+=,并求其最小值。 解 设检验函数为 1()0x c x φ∈?=?? 其他(c 为检验的拒绝域) 完全版 概率论与数理统计习题答案 第四版 盛骤 (浙江大学) 浙大第四版(高等教育出版社) 第一章 概率论的基本概念 1.[一] 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(充以百分制记分)([一] 1) ??? ????=n n n n o S 1001, ,n 表小班人数 (3)生产产品直到得到10件正品,记录生产产品的总件数。([一] 2) S={10,11,12,………,n ,………} (4)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。 查出合格品记为“1”,查出次品记为“0”,连续出现两个“0”就停止检查,或查满4次才停止检查。 ([一] (3)) S={00,100,0100,0101,1010,0110,1100,0111,1011,1101,1110,1111,} 2.[二] 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。 表示为: C B A 或A - (AB+AC )或A - (B ∪C ) (2)A ,B 都发生,而C 不发生。 表示为: C AB 或AB -ABC 或AB -C (3)A ,B ,C 中至少有一个发生 表示为:A+B+C (4)A ,B ,C 都发生, 表示为:ABC (5)A ,B ,C 都不发生, 表示为:C B A 或S - (A+B+C)或C B A ?? (6)A ,B ,C 中不多于一个发生,即A ,B ,C 中至少有两个同时不发生 相当于C A C B B A ,,中至少有一个发生。故 表示为:C A C B B A ++。 (7)A ,B ,C 中不多于二个发生。 相当于:C B A ,,中至少有一个发生。故 表示为:ABC C B A 或++ (8)A ,B ,C 中至少有二个发生。 相当于:AB ,BC ,AC 中至少有一个发生。故 表示为:AB +BC +AC 6.[三] 设A ,B 是两事件且P (A )=0.6,P (B )=0. 7. 问(1)在什么条件下P (AB )取到最大值,最大值是多少?(2)在什么条件下P (AB )取到最小值,最小值是多少? 解:由P (A ) = 0.6,P (B ) = 0.7即知AB ≠φ,(否则AB = φ依互斥事件加法定理, P (A ∪B )=P (A )+P (B )=0.6+0.7=1.3>1与P (A ∪B )≤1矛盾). 从而由加法定理得 P (AB )=P (A )+P (B )-P (A ∪B ) (*) (1)从0≤P (AB )≤P (A )知,当AB =A ,即A ∩B 时P (AB )取到最大值,最大值为 P (AB )=P (A )=0.6, (2)从(*)式知,当A ∪B=S 时,P (AB )取最小值,最小值为 P (AB )=0.6+0.7-1=0.3 。 7.[四] 设A ,B ,C 是三事件,且0)()(,4 1 )()()(=== ==BC P AB P C P B P A P ,8 1 )(= AC P . 求A ,B ,C 至少有一个发生的概率。 解:P (A ,B ,C 至少有一个发生)=P (A +B +C )= P (A )+ P (B )+ P (C )-P (AB )-P (BC )-P (AC )+ P (ABC )= 8 508143=+- 概论论与数理统计 习题参考解答 习题一 8.掷3枚硬币,求出现3个正面的概率. 解:设事件A ={出现3个正面} 基本事件总数n =23,有利于A 的基本事件数n A =1,即A 为一基本事件, 则.125.08 121)(3====n n A P A 9.10把钥匙中有3把能打开门,今任取两把,求能打开门的概率. 解:设事件A ={能打开门},则为不能打开门 A 基本事件总数,有利于的基本事件数,210C n =A 27C n A =467.0157910212167)(21027==××?××==C C A P 因此,.533.0467.01(1)(=?=?=A P A P 10.一部四卷的文集随便放在书架上,问恰好各卷自左向右或自右向左的卷号为1,2,3,4的概率是多少?解:设A ={能打开门},基本事件总数,2412344=×××==P n 有利于A 的基本事件数为,2=A n 因此,.0833.012 1)(===n n A P A 11.100个产品中有3个次品,任取5个,求其次品数分别为0,1,2,3的概率. 解:设A i 为取到i 个次品,i =0,1,2,3, 基本事件总数,有利于A i 的基本事件数为5100C n =3 ,2,1,0,5973==?i C C n i i i 则w w w .k h d a w .c o m 课后答案网 00006.098 33512196979697989910054321)(006.0983359532195969739697989910054321)(138.098 33209495432194959697396979899100543213)(856.033 4920314719969798991009394959697)(5100297335100 39723225100 49711510059700=××==××?××××××××====××= ×××××?××××××××====×××=×××××××?××××××××=×===××××=××××××××===C C n n A P C C C n n A P C C n n A P C C n n A P 12.N 个产品中有N 1个次品,从中任取n 个(1≤n ≤N 1≤N ),求其中有k (k ≤n )个次品的概率.解:设A k 为有k 个次品的概率,k =0,1,2,…,n ,基本事件总数,有利于事件A k 的基本事件数,k =0,1,2,…,n ,n N C m =k n N N k N k C C m ??=11因此,n k C C C m m A P n N k n N N k N k k ,,1,0,)(11?===??13.一个袋内有5个红球,3个白球,2个黑球,计算任取3个球恰为一红,一白,一黑的概率.解:设A 为任取三个球恰为一红一白一黑的事件, 则基本事件总数,有利于A 的基本事件数为, 310C n =121315C C C n A =则25.04 12358910321)(310121315==×××××××===C C C C n n A P A 14.两封信随机地投入四个邮筒,求前两个邮筒内没有信的概率以及第一个邮筒内只有一封信的概率.解:设A 为前两个邮筒没有信的事件,B 为第一个邮筒内只有一封信的事件,则基本事件总数,1644=×=n 有利于A 的基本事件数,422=×=A n 有利于B 的基本事件数, 632=×=B n 则25.041164)(====n n A P A .375.083166)(====n n B P B w w w .k h d a w .c o m 课后答案网(完整word版)概率论与数理统计期末试卷及答案
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《概率论与数理统计》袁荫棠 中国人民大学出版社 课后答案 概率论第一章