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概率论与数理统计 习题课1-1

概率论与数理统计 习题课1-1
7 12
P( A B C ) =
事件的关系 互斥: 互斥:AB = φ 对立事件, 对立事件,样本空间的划分
P ( B A) = P ( B )
n个事件两两互斥,就称这n个事件互斥 个事件两两互斥,就称这n
独立
P ( A B ) = P ( A)
P ( AB ) = P ( A) P ( B )
n个事件独立的要求很高
3 1 1 2 4未中, 3 或者1、、未中, 伤 L因此总的概率为 C 4 6 2 3
3 4
1 3 1 1 ∴ P ( A) = 1 − P ( A ) = 1 − − C 4 6 6 2
4
3
1 n k k
条件概率
乘法公式
全概公式和贝叶斯公式
n个独立事件至少发生其一的概率
伯努利概型
在n重伯努利试验中,事件A恰好发生k次的概率 重伯努利试验中,事件A恰好发生k
k Pn (k ) = Cn p k q n − k , k = 0,1,2, L , n
1. B
掷两颗骰子,已知两颗骰子的点数之和为7 2. 掷两颗骰子,已知两颗骰子的点数之和为7,求其中 一颗为1的概率。 一颗为1的概率。 解:
3. 某人忘记了电话号码的最后一个数字,因此他随意地拨号, 某人忘记了电话号码的最后一个数字,因此他随意地拨号, 求他拨号不超过3次而接通电话的概率; (1)求他拨号不超过3次而接通电话的概率; 若已知最后一个数字是奇数,那么此概率是多少? (2)若已知最后一个数字是奇数,那么此概率是多少?
解:设A = {第 i 次拨号拨对 }, i = 1,2,3 i
1 3
表示施放4枚深水炸弹击沉潜水艇的事件 解 设A表示施放 枚深水炸弹击沉潜水艇的事件,则 表示施放 枚深水炸弹击沉潜水艇的事件,

经济数学基础——概率统计课后习题答案

经济数学基础——概率统计课后习题答案

经济数学基础——概率统计课后习题答案1⽬录习题⼀ (1)习题⼆ (16)习题三 (44)习题四 (73)习题五 (97)习题六 (113)习题七 (133)1习题⼀写出下列事件的样本空间:(1) 把⼀枚硬币抛掷⼀次;(2) 把⼀枚硬币连续抛掷两次;(3) 掷⼀枚硬币,直到⾸次出现正⾯为⽌;(4) ⼀个库房在某⼀个时刻的库存量(假定最⼤容量为M ).解 (1) Ω={正⾯,反⾯} △ {正,反}(2) Ω={(正、正),(正、反),(反、正),(反、反)}(3) Ω={(正),(反,正),(反,反,正),…}(4) Ω={x ;0 ≤x ≤ m }掷⼀颗骰⼦的试验,观察其出现的点数,事件A =“偶数点”,B =“奇数点”,C =“点数⼩于5”,D =“⼩于5的偶数点”,讨论上述各事件间的关系.解 {}{}{}{}{}.4,2,4,3,2,1,5,3,1,6,4,2,6,5,4,3,2,1=====D C B A ΩA 与B 为对⽴事件,即B =A ;B 与D 互不相容;A ?D ,C ?D.3. 事件A i 表⽰某个⽣产单位第i 车间完成⽣产任务,i =1,2,3,B 表⽰⾄少有两个车间完成⽣产任务,C 表⽰最多只有两个车间完成⽣产任务,说明事件B 及B -C 的含义,并且⽤A i (i =1,2,3)表⽰出来. 解 B 表⽰最多有⼀个车间完成⽣产任务,即⾄少有两个车间没有完成⽣产任务.313221A A A A A A B ++=B -C 表⽰三个车间都完成⽣产任务321321321321+++A A A A A A A A A A A A B =321321321321321321321A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A C ++++++= 321A A A C B =-4. 如图1-1,事件A 、B 、C 都相容,即ABC ≠Φ,把事件A +B ,A +B +C ,AC +B ,C -AB ⽤⼀些互不相容事件的和表⽰出来.解 B A A B A +=+C B A B A A C B A ++=++C B A B B AC +=+BC A C B A C B A AB C ++=- 5.两个事件互不相容与两个事件对⽴的区别何在,举例说明.解两个对⽴的事件⼀定互不相容,它们不可能同时发⽣,也不可能同时不发⽣;两个互不相容的事件不⼀定是对⽴事件,它们只是不可能同时发⽣,但不⼀定同时不发⽣. 在本书第6页例2中A 与D 是对⽴事件,C 与D 是互不相容事件. 6.三个事件A 、B 、C 的积是不可能事件,即ABC =Φ,问这三个事件是否⼀定互不相容?画图说明.解不⼀定. A 、B 、C 三个事件互不相容是指它们中任何两个事件均互不相容,即两两互不相容.如图1-2,事件ABC =Φ,但是A 与B 相容.7. 事件A 与B 相容,记C =AB ,D =A+B ,F =A -B. 说明事件A 、C 、D 、F 的关系.解由于AB ?A ?A+B ,A -B ?A ?A+B ,AB 与A -B 互不相容,且A =AB +(A -B).因此有A =C +F ,C 与F 互不相容,D ?A ?F ,A ?C.8. 袋内装有5个⽩球,3个⿊球,从中⼀次任取两个,求取到的两个球颜⾊不同的概率.解记事件A 表⽰“取到的两个球颜⾊不同”. 则有利于事件A 的样本点数⽬#A =1315C C .⽽组成试验的样本点总数为#Ω=235+C ,由古典概率公式有图1-1 图1-22P (A )==Ω##A 2815281315=C C C (其中#A ,#Ω分别表⽰有利于A 的样本点数⽬与样本空间的样本点总数,余下同)9. 计算上题中取到的两个球中有⿊球的概率.解设事件B 表⽰“取到的两个球中有⿊球”则有利于事件B 的样本点数为#25C B =.1491)(1)(2825=-==C C B P B P - 10. 抛掷⼀枚硬币,连续3次,求既有正⾯⼜有反⾯出现的概率.解设事件A 表⽰“三次中既有正⾯⼜有反⾯出现”, 则A 表⽰三次均为正⾯或三次均为反⾯出现. ⽽抛掷三次硬币共有8种不同的等可能结果,即#Ω=8,因此43821#1)(1)(=-=Ω-=-=A A P A P # 11. 10把钥匙中有3把能打开⼀个门锁,今任取两把,求能打开门锁的概率.解设事件A 表⽰“门锁能被打开”. 则事件A 发⽣就是取的两把钥匙都不能打开门锁.15811)(1)(21027==Ω-=-=C C A A P A P -##从9题-11题解中可以看到,有些时候计算所求事件的对⽴事件概率⽐较⽅便.12. ⼀副扑克牌有52张,不放回抽样,每次⼀张,连续抽取4张,计算下列事件的概率:(1)四张花⾊各异;(2)四张中只有两种花⾊.解设事件A 表⽰“四张花⾊各异”;B 表⽰“四张中只有两种花⾊”.,113113113113452##C C C C A , C Ω==)+#2132131133131224C C C C C C B (= 105013##)(4524.C ΩA A P === 30006048+74366##)(452 )(.C ΩB B P === 13. ⼝袋内装有2个伍分、3个贰分,5个壹分的硬币共10枚,从中任取5枚,求总值超过壹⾓的概率. 解设事件A 表⽰“取出的5枚硬币总值超过壹⾓”.)+(+C =##25231533123822510C C C C C C A C Ω , = 50252126)(.ΩA A P ==##= 14. 袋中有红、黄、⿊⾊球各⼀个,每次任取⼀球,有放回地抽取三次,求下列事件的概率:A =“三次都是红球” △ “全红”,B =“全⽩”,C =“全⿊”,D =“⽆红”,E =“⽆⽩”,F =“⽆⿊”,G =“三次颜⾊全相同”,H =“颜⾊全不相同”,I =“颜⾊不全相同”.解#Ω=33=27,#A =#B =#C =1,#D =#E =#F =23=8,#G =#A +#B +#C =3,#H =3!=6,#I =#Ω-#G =243271)()()(===C P B P A P 278)()()(===F P E P D P 982724)(,92276)(,91273)(======I P H P G P 15. ⼀间宿舍内住有6位同学,求他们中有4个⼈的⽣⽇在同⼀个⽉份的概率.解设事件A 表⽰“有4个⼈的⽣⽇在同⼀个⽉份”.#Ω=126,#A =21124611C C 0073.01221780##)(6==ΩA A P = 16. 事件A 与B 互不相容,计算P )(B A +.解由于A 与B 互不相容,有AB =Φ,P (AB )=0.1)(1)()(=-==+AB P AB P B A P17. 设事件B ?A ,求证P (B )≥P (A ).证∵B ?A∴P (B -A )=P (B ) - P (A )∵P (B -A )≥0∴P (B )≥P (A )18. 已知P (A )=a ,P (B )=b ,ab ≠0 (b >0.3a ),P (A -B )=0.7a ,求P (B +A ),P (B -A ),P (B +A ).解由于A -B 与AB 互不相容,且A =(A -B )+AB ,因此有P (AB )=P (A )-P (A -B )=0.3aP (A +B )=P (A )+P (B )-P (AB )=0.7a +bP (B -A )=P (B )-P (AB )=b -0.3a P(B +A )=1-P (AB )=1-0.3a19. 50个产品中有46个合格品与4个废品,从中⼀次抽取三个,计算取到废品的概率.解设事件A 表⽰“取到废品”,则A 表⽰没有取到废品,有利于事件A 的样本点数⽬为#A =346C ,因此P (A )=1-P (A )=1-3503461C C ΩA -=##=0.225520. 已知事件B ?A ,P (A )=ln b ≠ 0,P (B )=ln a ,求a 的取值范围.解因B ?A ,故P (B )≥P (A ),即ln a ≥ln b ,?a ≥b ,⼜因P (A )>0,P (B )≤1,可得b >1,a ≤e ,综上分析a 的取值范围是:1<b ≤a ≤e21. 设事件A 与B 的概率都⼤于0,⽐较概率P (A ),P (AB ),P (A +B ),P (A )+P (B )的⼤⼩(⽤不等号把它们连接起来).解由于对任何事件A ,B ,均有AB ?A ?A +B且P (A +B )=P (A )+P (B )-P (AB ),P (AB )≥0,因此有P (AB )≤P (A )≤P (A +B )≤P (A )+P (B )22. ⼀个教室中有100名学⽣,求其中⾄少有⼀⼈的⽣⽇是在元旦的概率(设⼀年以365天计算).解设事件A 表⽰“100名学⽣的⽣⽇都不在元旦”,则有利于A 的样本点数⽬为#A =364100,⽽样本空间中样本点总数为#Ω=365100,所求概率为1001003653641##1)(1)(-=Ω-=-=A A P A P = 0.239923. 从5副不同⼿套中任取4只⼿套,求其中⾄少有两只⼿套配成⼀副的概率.解设事件A 表⽰“取出的四只⼿套⾄少有两只配成⼀副”,则A 表⽰“四只⼿套中任何两只均不能配成⼀副”.21080##)(4101212121245===C C C C C C ΩA A P 62.0)(1)(=-=A P A P24. 某单位有92%的职⼯订阅报纸,93%的⼈订阅杂志,在不订阅报纸的⼈中仍有85%的职⼯订阅杂志,从单位中任找⼀名职⼯求下列事件的概率:(1)该职⼯⾄少订阅⼀种报纸或期刊;(2)该职⼯不订阅杂志,但是订阅报纸.解设事件A 表⽰“任找的⼀名职⼯订阅报纸”,B 表⽰“订阅杂志”,依题意P (A )=0.92,P (B )=0.93,P (B |A )=0.85P (A +B )=P (A )+P (A B )=P (A )+P (A )P (B |A )=0.92+0.08×0.85=0.988P (A B )=P (A +B )-P (B )=0.988-0.93=0.05825. 分析学⽣们的数学与外语两科考试成绩,抽查⼀名学⽣,记事件A 表⽰数学成绩优秀,B 表⽰外语成绩优秀,若P (A )=P (B )=0.4,P (AB )=0.28,求P(A |B ),P (B |A ),P (A +B ).解 P (A |B )=7.04.028.0)()(==B P AB P P (B |A)=7.0)()(=A P AB P P (A +B )=P (A )+P (B )-P (AB )=0.5226. 设A 、B 是两个随机事件. 0<P (A )<1,0<P (B )<1,P (A |B )+P (A |B )=1. 求证P (AB )=P (A )P (B ).证∵P ( A |B )+P (A |B )=1且P ( A |B )+P (A |B )=1∴P ( A |B )=P (A |B ))(1)()()()()()(B P AB P A P B P B A P B P AB P --== P (AB )[1-P (B )]=P ( B )[P ( A )-P ( AB )]整理可得P (AB )=P ( A ) P ( B )27. 设A 与B 独⽴,P ( A )=0.4,P ( A +B )=0.7,求概率P (B ).解 P ( A +B )=P (A )+P (A B )=P ( A )+P (A ) P ( B ) ? 0.7=0.4+0.6P ( B )P ( B )=0.528. 设事件A 与B 的概率都⼤于0,如果A 与B 独⽴,问它们是否互不相容,为什么?解因P ( A ),P ( B )均⼤于0,⼜因A 与B 独⽴,因此P ( AB )=P ( A ) P ( B )>0,故A 与B 不可能互不相容.29. 某种电⼦元件的寿命在1000⼩时以上的概率为0.8,求3个这种元件使⽤1000⼩时后,最多只坏了⼀个的概率.解设事件A i 表⽰“使⽤1000⼩时后第i 个元件没有坏”, i =1,2,3,显然A 1,A 2,A 3相互独⽴,事件A 表⽰“三个元件中最多只坏了⼀个”,则A =A 1A 2A 3+1A A 2A 3+A 12A A 3+A 1A 23A ,上⾯等式右边是四个两两互不相容事件的和,且P (A 1)=P (A 2)=P (A 3)=0.8P ( A )=[][])()(3)(12131A P A P A P +=0.83+3×0.82×0.2=0.89630. 加⼯某种零件,需经过三道⼯序,假定第⼀、⼆、三道⼯序的废品率分别为0.3,0.2,0.2,并且任何⼀道⼯序是否出现废品与其他各道⼯序⽆关,求零件的合格率.解设事件A 表⽰“任取⼀个零件为合格品”,依题意A 表⽰三道⼯序都合格.P (A )=(1-0.3)(1-0.2)(1-0.2)=0.44831. 某单位电话总机的占线率为0.4,其中某车间分机的占线率为0.3,假定⼆者独⽴,现在从外部打电话给该车间,求⼀次能打通的概率;第⼆次才能打通的概率以及第m 次才能打通的概率(m 为任何正整数). 解设事件A i 表⽰“第i 次能打通”,i =1,2,…,m ,则P (A 1)=(1-0.4)(1-0.3)=0.42P (A 2)=0.58 × 0.42=0.2436P (A m )=0.58m -1 × 0.4232. ⼀间宿舍中有4位同学的眼镜都放在书架上,去上课时,每⼈任取⼀副眼镜,求每个⼈都没有拿到⾃⼰眼镜的概率.解设A i 表⽰“第i ⼈拿到⾃⼰眼镜”,i =1,2,3,4. P ( A i )=41,设事件B 表⽰“每个⼈都没有拿到⾃⼰的眼镜”. 显然B 则表⽰“⾄少有⼀⼈拿到⾃⼰的眼镜”. 且B =A 1+A 2+A 3+A 4.P (B )=P (A 1+A 2+A 3+A 4)=∑∑∑-+-=≤≤≤≤4141414321)()()()(i j i k j i k j i i i i A A A A P A A A P A A P A p <<<P (A i A j )=P (A i )P (A j |A i ) =)41(1213141≤≤=?j i < P (A i A j A k )=P (A i )P (A j |A i )P (A k |A i A j ) =41×31×21=241(1≤i <j <k ≤4) P (A 1A 2A 3A 4) =P (A 1)P (A 2|A 1)P (A 3|A 1A 2)×P (A 4|A 1A 2A 3) =2411213141= 85241241121414)(3424=-?+?-?=C C B P 83)(1)(=-=B P B P 33. 在1,2,…,3000这3000个数中任取⼀个数,设A m =“该数可以被m 整除”,m =2,3,求概率P (A2A 3),P (A 2+A 3),P (A 2-A 3).解依题意P (A 2)=21,P (A 3)=31 P (A 2A 3)=P (A 6)=61 P (A 2+A 3)=P (A 2)+P (A 3)-P (A 2A 3) =32613121=-+ P (A 2-A 3)=P (A 2)-P (A 2A 3)=316121=- 34. 甲、⼄、丙三⼈进⾏投篮练习,每⼈⼀次,如果他们的命中率分别为0.8,0.7,0.6,计算下列事件的概率:(1)只有⼀⼈投中;(2)最多有⼀⼈投中;(3)最少有⼀⼈投中.解设事件A 、B 、C 分别表⽰“甲投中”、“⼄投中”、“丙投中”,显然A 、B 、C 相互独⽴.设A i 表⽰“三⼈中有i ⼈投中”,i =0,1,2,3,依题意,)()()() ()(0C P B P A P C B A P A P ===0.2×0.3×0.4×=0.024P ( A 3 )=P ( ABC )=P ( A ) P ( B ) P ( C )=0.8×0.7×0.6=0.336P (A 2)=P (AB C )+P (A B C )+P (A BC )=0.8×0.7×0.4+0.8×0.3×0.6+0.2×0.7×0.6=0.452(1) P (A 1)=1-P (A 0)-P (A 2)-P (A 3)=1-0.024-0.452-0.336=0.188(2) P (A 0+A 1)=P (A 0)+P (A 1)=0.024+0.188=0.212(3) P (A +B +C )=P (0A )=1-P (A 0)=0.97635. 甲、⼄⼆⼈轮流投篮,甲先开始,假定他们的命中率分别为0.4及0.5,问谁先投中的概率较⼤,为什么?解设事件A 2n -1B 2n 分别表⽰“甲在第2n -1次投中”与“⼄在第2n 次投中”,显然A 1,B 2,A 3,B 4,…相互独⽴.设事件A 表⽰“甲先投中”.+++=)()()()(543213211A B A B A P A B A P A P A P=+++0.40.5)(0.60.40.50.60.42743.014.0=-= 计算得知P (A )>0.5,P (A )<0.5,因此甲先投中的概率较⼤.36. 某⾼校新⽣中,北京考⽣占30%,京外其他各地考⽣占70%,已知在北京学⽣中,以英语为第⼀外语的占80%,⽽京外学⽣以英语为第⼀外语的占95%,今从全校新⽣中任选⼀名学⽣,求该⽣以英语为第⼀外语的概率.解设事件A 表⽰“任选⼀名学⽣为北京考⽣”,B 表⽰“任选⼀名学⽣,以英语为第⼀外语”. 依题意P (A )=0.3,P (A )=0.7,P (B |A)=0.8,P (B |A )=0.95. 由全概率公式有P (B )=P (A )P (B |A )+P (A )P (B |A )=0.3×0.8+0.7×0.95=0.90537. A 地为甲种疾病多发区,该地共有南、北、中三个⾏政⼩区,其⼈⼝⽐为9 : 7 : 4,据统计资料,甲种疾病在该地三个⼩区内的发病率依次为4‰,2‰,5‰,求A 地的甲种疾病的发病率.解设事件A 1,A 2,A 3分别表⽰从A 地任选⼀名居民其为南、北、中⾏政⼩区,易见A 1,A 2,A 3两两互不相容,其和为Ω.设事件B 表⽰“任选⼀名居民其患有甲种疾病”,依题意:P (A 1)=0.45,P (A 2)=0.35,P (A 3)=0.2,P (B |A 1)=0.004,P (B |A 2)=0.002,P (B |A 3)=0.005=∑=31)|()(i i i A B P A P= 0.45 × 0.004 + 0.35 × 0.002 + 0.2 × 0.005=0.003538. ⼀个机床有三分之⼀的时间加⼯零件A ,其余时间加⼯零件B ,加⼯零件A 时,停机的概率为0.3,加⼯零件B 时停机的概率为0.4,求这个机床停机的概率.解设事件A 表⽰“机床加⼯零件A ”,则A 表⽰“机床加⼯零件B ”,设事件B 表⽰“机床停⼯”.)|()()|()()(A B P A P A B P A P B P +=37.0324.0313.0=?+?= 39. 有编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的3个⼝袋,其中Ⅰ号袋内装有两个1号球,1个2号球与1个3号球,Ⅱ号袋内装有两个1号球和1个3号球,Ⅲ号袋内装有3个1号球与两个2号球,现在先从Ⅰ号袋内随机地抽取⼀个球,放⼊与球上号数相同的⼝袋中,第⼆次从该⼝袋中任取⼀个球,计算第⼆次取到⼏号球的概率最⼤,为什么?解设事件A i 表⽰“第⼀次取到i 号球”,B i 表⽰第⼆次取到i 号球,i =1,2,3.依题意,A 1,A 2,A 3构成⼀个完全事件组.41)()(,21)(321===A P A P A P 41)|()|(,21)|(131211===A B P A B P A B P 41)|()|(,21)|(232221===A B P A B P A B P 61)|(,31)|(,21)|(333231===A B P A B P A B P 应⽤全概率公式∑==31)|()()(i i j i j A B P A P B P 可以依次计算出4811)(,4813)(,21)(321===B P B P B P . 因此第⼆次取到1号球的概率最⼤.40. 接37题,⽤⼀种检验⽅法,其效果是:对甲种疾病的漏查率为5%(即⼀个甲种疾病患者,经此检验法未查出的概率为5%);对⽆甲种疾病的⼈⽤此检验法误诊为甲种疾病患者的概率为1%,在⼀次健康普查中,某⼈经此检验法查为患有甲种疾病,计算该⼈确实患有此病的概率.解设事件A 表⽰“受检⼈患有甲种疾病”,B 表⽰“受检⼈被查有甲种疾病”,由37题计算可知P (A )=0.0035,应⽤贝叶斯公式)|()()|()()|()()|(A B P A P A B P A P A B P A P B A P += 01.09965.095.00035.095.00035.0=+ 25.0=41. 甲、⼄、丙三个机床加⼯⼀批同⼀种零件,其各机床加⼯的零件数量之⽐为5 : 3 : 2,各机床所加⼯的零件合格率,依次为94%,90%,95%,现在从加⼯好的整批零件中检查出⼀个废品,判断它不是甲机床加⼯的概率.解设事件A 1,A 2,A 3分别表⽰“受检零件为甲机床加⼯”,“⼄机床加⼯”,“丙机床加⼯”,B 表⽰“废品”,应⽤贝叶斯公式有∑==31111)|()()|()()|(i i i A B P A P A B P A P B A P 7305020+1030+06.05.006.05.0== (7)4)|(1)|(11=-=B A P B A P 42. 某⼈外出可以乘坐飞机、⽕车、轮船、汽车4种交通⼯具,其概率分别为5%,15%,30%,50%,乘坐这⼏种交通⼯具能如期到达的概率依次为100%,70%,60%与90%,已知该旅⾏者误期到达,求他是乘坐⽕车的概率.解设事件A 1,A 2,A 3,A 4分别表⽰外出⼈“乘坐飞机”,“乘坐⽕车”,“乘坐轮船”,“乘坐汽车”,B 表⽰“外出⼈如期到达”.∑==41222)|()()|()()|(i i i A B P A P A B P A P B A P 1.05.04.03.03.015.0005.03.015.0?+?+?+??==0.20943. 接39题,若第⼆次取到的是1号球,计算它恰好取⾃Ⅰ号袋的概率.解 39题计算知P (B 1)=21,应⽤贝叶斯公式 21212121)()|()()|(111111=?==B P A B P A P B A P 44. ⼀箱产品100件,其次品个数从0到2是等可能的,开箱检验时,从中随机地抽取10件,如果发现有次品,则认为该箱产品不合要求⽽拒收,若已知该箱产品已通过验收,求其中确实没有次品的概率. 解设事件A i 表⽰⼀箱中有i 件次品,i =0, 1, 2. B 表⽰“抽取的10件中⽆次品”,先计算P ( B )∑++?===20101001098101001099)1(31)|()()(i i i C C C C A B P A P B P 37.0)(31)|(0==B P B A P 45. 设⼀条昆⾍⽣产n 个卵的概率为λλ-=e !n p nn n =0, 1, 2, … 其中λ>0,⼜设⼀个⾍卵能孵化为昆⾍的概率等于p (0<p <1). 如果卵的孵化是相互独⽴的,问此⾍的下⼀代有k 条⾍的概率是多少?解设事件A n =“⼀个⾍产下⼏个卵”,n =0,1,2….B R =“该⾍下⼀代有k 条⾍”,k =0,1,….依题意λλ-==e !)(n p A P nn n ≤≤=-n k q p C n k A B P k n k k nn k 00)|(>其中q =1-p . 应⽤全概率公式有∑∑∞=∞===k n n k n n n k n k A B P A P A B P A P B P )|()()|()()(0∑∞=-λ--λ=l n k n k n q p k n k n n !)(!!e !∑∞=-λ--λλk n k n k k n q k p !)()(e !)( 由于q k n kn k n k n k n q k n q λ∞=--∞=-∑∑=-λ=-λe !)()(!)()(0,所以有,2,1,0e )(e e !)()(===--k k p k p B P p pq kk λλλλλ习题⼆1. 已知随机变量X 服从0-1分布,并且P {X ≤0}=0.2,求X 的概率分布.解 X 只取0与1两个值,P {X =0}=P {X ≤0}-P {X <0}=0.2,P {X =1}=1-P {X =0}=0.8.2. ⼀箱产品20件,其中有5件优质品,不放回地抽取,每次⼀件,共抽取两次,求取到的优质品件数X的概率分布.解 X 可以取0, 1, 2三个值. 由古典概型公式可知{})2,1,0(2202155===-m C C C m X P m m 依次计算得X 的概率分布如下表所⽰:3. 上题中若采⽤重复抽取,其他条件不变,设抽取的两件产品中,优质品为X 件,求随机变量X 的概率分布.解 X 的取值仍是0, 1, 2.每次抽取⼀件取到优质品的概率是1/4,取到⾮优质品的概率是3/4,且各次抽取结果互不影响,应⽤伯努利公式有{}1694302=??? ??==X P {}1664341112=??==C X P {}1614122=??? ??==X P 4. 第2题中若改为重复抽取,每次⼀件,直到取得优质品为⽌,求抽取次数X 的概率分布.解 X 可以取1, 2, …可列个值. 且事件{X = n }表⽰抽取n 次,前n -1次均未取到优质品且第n 次取到优质品,其概率为41431???? ??-n .因此X 的概率分布为{}?=??==-,2,143411n n X P n 5. 盒内有12个乒乓球,其中9个是新球,3个为旧球,采取不放回抽取,每次⼀个直到取得新球为⽌,求下列随机变量的概率分布.(1)抽取次数X ; (2)取到的旧球个数Y .解 (1)X 可以取1, 2, 3, 4各值.{}{}4491191232431=?====X P X P {}22091091121233=??==X P {}2201991011121234===X P (2) Y 可以取0, 1, 2, 3各值 .{}{}4310====X P Y P{}{}44921====X P Y P {}{}220932====X P Y P {}{}220143====X P Y P 6. 上题盒中球的组成不变,若⼀次取出3个,求取到的新球数⽬X 的概率分布.解 X 可以取0, 1, 2, 3各值.{}2201031233===C C X P {}2202713122319===C C C X P {}22010823121329===C C C X P {}22084331239===C C X P 7. 已知P {X =n }=p n ,n =1, 2, 3, …, 求p 的值.解根据{}∑=∞=11n n X P =, 有 ∑-==∞=111n n pp P 解上⾯关于p 的⽅程,得p =0.5.8. 已知P {X =n }=p n , n =2, 4, 6, …,求p 的值.解 1122642=-=?+++p p p p p 解⽅程,得p =2±/29. 已知P {X =n }=cn , n =1, 2, …, 100, 求c 的值.解 ∑=+?++==10015050)10021(1n cc cn =解得 c =1/5050 .10. 如果p n =cn _2,n =1, 2, …, 问它是否能成为⼀个离散型概率分布,为什么?解 ,1121∑=∑∞=∞=n n n n c p 由于级数∑∞=121n n 收敛, 若记∑∞=121n n =a ,只要取ac 1=, 则有∑∞=1n n p =1, 且p n >0. 所以它可以是⼀个离散型概率分布.11. 随机变量X 只取1, 2, 3共三个值,其取各个值的概率均⼤于零且不相等并⼜组成等差数列,求X 的概率分布. 解设P {X =2}=a ,P {X =1}=a -d , P {X =3}=a +d . 由概率函数的和为1,可知a =31, 但是a -d 与a +d 均需⼤于零,因此|d |<31, X 的概率分布为其中d 应满⾜条件:0<|d |<312. 已知{}λ-==e !m c λm X P m ,m =1, 2, …, 且λ>0, 求常数c .解 {}∑∑∞=-∞====11e !1m mm m c m X p λλ由于∑∑∞=∞==+=10e !1!m mm m m m λλλ, 所以有∑∞=---=-=-=11)e 1(e )1e (e !m m c c m c λλλλλ解得λ--=e 11c 13. 甲、⼄⼆⼈轮流投篮,甲先开始,直到有⼀⼈投中为⽌,假定甲、⼄⼆⼈投篮的命中率分别为0.4及0.5,求:(1)⼆⼈投篮总次数Z 的概率分布;(2)甲投篮次数X 的概率分布;(3)⼄投篮次数Y 的概率分布.解设事件A i 表⽰在第i 次投篮中甲投中,j 表⽰在第j 次投篮中⼄投中,i =1, 3, 5, …, j =2, 4, 6,…,且A 1, B 2, A 3, B 4,…相互独⽴.(1){}{}1222321112---=-=k k k A B A B A p k Z P = (0.6×0.5)1-k ·0.4= 0.4(0.3)1-k k=1, 2, …{})(2212223211k k k k B A B A B A p k Z P ---===0.5×0.6×(0.6×0.5)1-k =0.3kk=1, 2, …(2) {}{}12223211---==n n n A B A B A p n X P{}n n n n B A B A B A p 212223211---+)5.06.04.0()5.06.0(1?+?=-n,2,13.07.01=?=-n n (3) {}4.0)(01===A P Y P{}{}{}122121121211+--+==n n n n n A B A B A P B A B A P n Y P)4.05.05.0(6.0)5.06.0(1?+=-n,2,13.042.01=?=-n n 14. ⼀条公共汽车路线的两个站之间,有四个路⼝处设有信号灯,假定汽车经过每个路⼝时遇到绿灯可顺利通过,其概率为0.6,遇到红灯或黄灯则停⽌前进,其概率为0.4,求汽车开出站后,在第⼀次停车之前已通过的路⼝信号灯数⽬X 的概率分布(不计其他因素停车).解 X 可以取0, 1, 2, 3, 4 .P { X =0 } =0.4 P { X =1 }=0.6×0.4=0.24P { X =2 } =0.62×0.4=0.144P { X =3 } =0.63×0.4=0.0864P { X =4 } =0.64=0.1296 15. ∈=.,0],[,sin )(其他,b a x x x f 问f (x )是否为⼀个概率密度函数,为什么?如果 (1).π23 ,)3( ;π,0)2( ;2π,0======b a b a b a π解在[0, 2π]与[0, π]上,sin x ≥0,但是,1d sin π0≠?x x ,1d sin 2π0=?x x ⽽在??π23,π上,sin x ≤0.因此只有(1)中的a , b 可以使f (x )是⼀个概率密度函数.16. ≤=-.0,00e )(,22x x c x x f c x ,>其中c >0,问f (x )是否为密度函数,为什么?解易见对任何x ∈(-∞ , +∞) , f ( x ) ≥ 0,⼜1d e 202=?-∞+x c x c x f (x )是⼀个密度函数 .17. +=.0.2<<,2)(其他,a x a x x f 问f ( x )是否为密度函数,若是,确定a 的值;若不是,说明理由.解如果f ( x )是密度函数,则f ( x )≥0,因此a ≥0,但是,当a ≥0时,444|d 2222≥+==??++a x x a a a a由于x x f d )(?+∞∞-不是1,因此f ( x )不是密度函数.18. 设随机变量X ~f ( x )∞++=.,0,,)1(π2)(2其他<<x a x x f 确定常数a 的值,如果P { a < x < b } =0.5,求b 的值.解 )arctan 2π(2arctan π2d )1(π22a x x x a a -π==+??+∞+∞ 解⽅程π2??a arctan - 2π=1 得 a = 0{}b x x x f b x P b b arctan π2|arctan π2d )(000==?=<<解关于b 的⽅程:π2arctan b =0.5 得 b =1.19. 某种电⼦元件的寿命X 是随机变量,概率密度为≥=.100,0,100100)(2<x x x x f 3个这种元件串联在⼀个线路中,计算这3个元件使⽤了150⼩时后仍能使线路正常⼯作的概率. 解串联线路正常⼯作的充分必要条件是3个元件都能正常⼯作. ⽽三个元件的寿命是三个相互独⽴同分布的随机变量,因此若⽤事件A 表⽰“线路正常⼯作”,则3])150([)(>X P A P ={}32d 1001502150=?∞+x x X P => 278)(=A P 20. 设随机变量X ~f ( x ),f ( x )=A e -|x|,确定系数A ;计算P { |X | ≤1 }.解 A x A x A x x 2d e 2d e 10||=?=?=∞+-∞+∞--解得 A =21 {}??---==≤10||11d e d e 211||x x X P x x632.0e 11≈-=-21. 设随机变量Y 服从[0, 5]上的均匀分布,求关于x 的⼆次⽅程4x 2+4xY +Y +2=0有实数根的概率. 解 4x 2+4xY +Y +2=0.有实根的充分必要条件是△=b 2-4ac =16Y 2-16(Y +2)=16Y 2-16Y -32≥0设事件P (A )为所求概率.则{}{}{}120321616)(2-≤+≥=≥--=Y P Y P Y Y P A P=0.622. 设随机变量X ~ f ( x ),-=.,01||,1)(2其他,<x x cx f确定常数c ,计算.21||≤X P解π|arcsin d 1111211c x c x x c==-?=--c =π131arcsin 2d 1121||0212121 2=π=-π=≤?-x x x X P23. 设随机变量X 的分布函数F ( x )为≥=.1,1,10,0,0)(x x x A x x F <<,<确定系数A ,计算{}25.00≤≤X P ,求概率密度f ( x ).解连续型随机变量X 的分布函数是连续函数,F (1)= F (1-0),有A =1. =.,0,10,21)(其他<<x x x f{}5.0)0()25.0(25.00=-=≤≤F F X P24. 求第20题中X 的分布函数F ( x ) .解 {}t x X P x F t x d e 21)(||-∞-?=≤=当t ≤ 0时,x t x t x F e 21d e 21)(=?=∞-当t >0时,t t t x F tx t t x d e 21d e 21d e 21)(-00||?+?=?=-∞--∞-x x ---=-+=e 211)e 1(212125. 函数(1+x 2)-1可否为连续型随机变量的分布函数,为什么?解不能是分布函数,因F (-∞)= 1 ≠ 0.26. 随机变量X ~f ( x ),并且)1(π)(2x ax f +=,确定a 的值;求分布函数F ( x );计算{}1||<X P .解 a x a x x a ==?+=∞+∞-∞+∞-arctan πd )1(π12 因此a =1x x t t t x F ∞-∞-=?+=arctan π1d )1(π1)(2 x arctan π121+= {}?+=?+=-102112d )1(π12d )1(π11||x x x x X P < 21arctan π210==x 27. 随机变量X 的分布函数F ( x ) 为:≤-=.2,02,1)(2x x x A x F ,>确定常数A 的值,计算{}40≤≤X P .解由F ( 2+0 )=F ( 2 ),可得4,041==-A A {}{})0()4(4X 040F F P X P -=≤=≤≤<28. 随机变量X ~f ( x ),f ( x )=,ee x x A -+确定A 的值;求分布函数F ( x ) . 解 ?+=?+=∞∞-∞∞--x A x A x x x x d e 1e d e e 12 A A x 2πe a r c t a n ==∞∞- 因此 A =π2, xtx t t t x F ∞-∞--=+=?e arctan π2d )e e (π2)(x e arctan π2= 29. 随机变量X ~f ( x ),=.,00,π2)(2其他<<a x x x f确定a 的值并求分布函数F ( x ) .解 220222ππd π21a x x x a a ==?= 因此,a = π当0<x <π时,=x x t t x F 0222πd π2)( 其他≥≤=π1,π0,π0,0)(22x x xx x F <<30. 随机变量X 的分布函数为)0(0,e 22210,0)(22>>a x ax x a x x F ax ++-≤=-求X 的概率密度并计算a X P 10<<.解当x ≤ 0时,X 的概率密度f ( x ) =0;当x > 0时,f ( x ) =F′ ( x )≤=-.0,e 2,0,0)(23> x x a x x f ax(1010F a F a x P a x P -=≤=?<<<08.0e 2511≈-=-31. 随机变量X 服从参数为0.7的0-1分布,求X 2,X 2-2X 的概率分布.解 X 2仍服从0-1分布,且P { X 2=0 } =P { X =0 } =0.3,P {X 2=1}=P {X =1}=0.7X 2-2X 的取值为-1与0 , P {X 2-2X =0}=P { X =0 } =0.3P { X 2-2X =-1 } =1-P { X =0 } =0.732. 已知P { X =10n } =P { X =10-n }=,,2,1,31=n nY =l gX ,求Y 的概率分布.解 Y 的取值为±1, ±2 , …P { Y =n } =P { l gX =n } =P { X =10n } =31P { Y =-n } =P { l gX =-n } =P { x =10-n } =31n =1 , 2 , …33. X 服从[a , b ]上的均匀分布,Y =ax +b (a ≠0),求证Y 也服从均匀分布.证设Y 的概率密度为f Y ( y ) ,X 的概率密度为f X ( x ),只要a ≠ 0,y = ax + b 都是x 的单调函数. 当a >0时,Y 的取值为[a 2+b , ab +b ],a x y hb y a y h x y 1)(,)(1)(='='-==],,[,)(1])([)()(2b ab b a y a b a y h f y h y f X Y ++∈-='=当],[2b ab b a y ++∈时,f Y ( y ) =0.类似地,若a <0,则Y 的取值为[ ab +b , a 2+b ]+≤≤+--=.,0,,)(1)(2其他b a y b ab a b a y f Y因此,⽆论a >0还是a <0,ax +b 均服从均匀分布.34. 随机变量X 服从[0 ,2π]上的均匀分布Y =cos X , 求Y 的概率密度f Y ( y ). 解 y =cos x 在[0, 2π]上单调,在(0 , 1)上,h ( y ) = x =arccos y h′ ( y ) = 211y -- , f x ( x ) = π2 , 0 ≤ x ≤ 2π . 因此 -=.0,10,1π2)(2其他,<<y yy f Y35. 随机变量X 服从(0 , 1)上的均匀分布,Y =e x , Z =|ln X |,分别求随机变量Y 与Z 的概率密度f Y ( y ) 及f Z ( z ) .解 y = e x 在(0 , 1)内单调 , x =ln y 可导,且x′y = y1 , f X ( x ) =1 0 < x < 1 , 因此有.,0,e 1,1)(其他 <<y y y f Y在(0 , 1)内ln x < 0|ln x |=-ln x 单调,且x = e z -,x′z =-e z -,因此有∞+=-.,0,0e )(其他<<,z z f z z 36. 随机变量X ~f ( x ) ,≤=-0,00,e )(x x x f x > Y = X , Z = X 2 , 分别计算随机变量Y 与Z 的概率密度f y ( y ) 与f Z ( z ) .解当x > 0时,y =x 单调,其反函数为x = y 2 , x′y = 2y≤=-.0,0,0,e 2)(2y y y y f y Y >当x > 0时z =x 2也是单调函数,其反函数为x =z , x′ z =z 21 ≤=-.0,00e 21)(z ,z z z f z z > 37.随机变量X ~f ( x ),当x ≥ 0时,)1(2)(2x x f +=π, Y =arctan X , Z = X1,分别计算随机变量Y 与Z 的概率密度f Y ( y ) 与fz ( z ) . 解由于y = arctan x 是单调函数,其反函数x =tan y , x′ y =sec 2y 在?? -2π,0内恒不为零,因此,当0 < y <π2时,π2)tan 1(π2sec )(22=+=y yy f Y 即Y 服从区间(0 , 2π)上的均匀分布. z = x 1在x >0时也是x 的单调函数,其反函数x =z 1, x′ z =21z-. 因此当z >0时, )1(π2])1(1[π21)(222z zz z fz +=+-= ??≤+=0,00,)1(π2)(2z z z z f z >即Z = X1 与X 同分布. 38. ⼀个质点在半径为R ,圆⼼在原点的圆的上半圆周上随机游动. 求该质点横坐标X 的密度函数f X ( x ) . 解如图,设质点在圆周位置为M ,弧MA 的长记为L ,显然L 是⼀个连续型随机变量,L 服从[0,πR ]上的均匀分布.≤≤=.,0π0,π1)(其他,R l R l f L M 点的横坐标X 也是⼀个随机变量,它是弧长L 的函数,且 X = R cos θ= R cos RL 函数x = R cos l / R 是l 的单调函数 ( 0< l <πR ) ,其反函数为 l = R arccos Rx 22xR R l x --=' 当-R < x < R 时,L′x ≠ 0,此时有2222π1π1)(xR R x R R x f X -=?--= 当x ≤ -R 或x ≥ R 时,f X ( x ) =0 .39. 计算第2 , 3 , 5 , 6 , 11各题中的随机变量的期望.解根据第2题中所求出的X 概率分布,有2138223815138210=?+?+?=EX 亦可从X 服从超⼏何分布,直接计算2120521=?==N N n EX 在第3题中21161216611690=?+?+?=EX 亦可从X 服从⼆项分布(2,41),直接⽤期望公式计算: 21412=?==np EX 在第5题中图2-1(1) 3.122014220934492431=?+?+?+?=EX (2) 3.022013220924491430=?+?+?+?=EY 在第6题中,25.2220843220108222027122010=?+?+?+?=EX 在第11题中,??+++ -=d 313312d 311EX 31 |<d <|0 d 22+= 40. P { X = n } =nc , n =1, 2, 3, 4, 5, 确定C 的值并计算EX . 解 160137543251==++++=∑=c c c c c c n c n13760=C 137300551==∑?==C n c n EX n 41. 随机变量X 只取-1, 0, 1三个值,且相应概率的⽐为1 : 2 : 3,计算EX . 解设P { X =-1 } = a ,则P { X =0 } =2a , P { X =1 }=3a ( a >0 ) ,因a + 2a + 3a = 1 , 故a =1/631631620611=?+?+?-=EX 42. 随机变量X 服从参数为0.8的0-1分布,通过计算说明EX 2是否等于( EX )2 ? 解 EX =P { X =1 } =0.8,( EX )2 =0.64EX 2=1×0.8=0.8>( EX )243. 随机变量X ~f ( x ) ,f ( x ) =0.5e - | x |,计算EX n ,n 为正整数. 解当n 为奇数时,)(x f x n 是奇函数,且积分x x x n d e 0-∞?收敛,因此0d e 5.0||=?=-∞+∞-x x EX x n n 当n 为偶数时,x x x x EX x n x n n d e 5.02d e 5.00||-∞+-∞+∞-?=?=!)1(d e 0n n x x x n =+Γ=?=-∞+44. 随机变量X ~f ( x ) ,-≤≤=.,0,21,2,10,)(<<x x x x x f计算EX n (n 为正整数) .解 x x x x x x x f x EX n n n n d )2(d d )(21101?-+?=?=+∞+∞-1)2(21)12(122121-+--+++=++n n n n n )2()1(222++-=+n n n 45. 随机变量X ~f ( x ) ,≤≤=.,0,10,)(其他x cx x f b b ,c 均⼤于0,问EX 可否等于1,为什么?其他其他。

本科概率1-全概,习题课(白底)

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概率统计第一章习题课
习题一
4. 从一副扑克牌的 张黑桃 中,有放回抽三次 , 13 求取出的三张牌中: (1)没有同号的概率 ; (2)有同号的概率.
13 ⋅12 ⋅11 P( A) = 133
13 ⋅12 ⋅11 P( A) = 1 − P( A) = 1 − 133
5.某城市有A, B, C三种报纸.在居民中, 订A报的占 45%, 订B报的占35%, 订C报的占30%,同时订A与 B报的占10%,同时订A与C报的占8%,同时订B与 C报的占5%,同时订A, B与C报的占3%, 求下列概率:
P ( A3 ) = P ( H1H2 H3 )
加法公式 独立性
P(A1)=0.36; P(A2)=0.41; P(A3)=0.14. P(B)=P(A1)P(B |A1)+ P(A2)P(B|A2)+ P(A3)P(B |A3) =0.36×0.2+0.41 ×0.6+0.14 ×1 =0.458 × 即飞机被击落的概率为0.458. 即飞机被击落的概率为
P( (1)只订A报的; AB C ) = P( A) − P( AB) − P( AC) + P( ABC ) = 0.3
(2)只订A与B报的; P( ABC ) = P( AB) − P( ABC ) = 0.07 (3)只订一种报的; P( ABC ) + P( ABC ) + P( ABC) = 0.73 (4)恰好订两种报的;P( ABC ) + P( ABC ) + P( ABC) = 0.14
∑ P( A ) P( B|A )
k =1 k k
3
将这里得到的公式一般化, 将这里得到的公式一般化,就得到 贝叶斯公式

概率论第一章习题课

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概率论与数理统计第一章习题课1. 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125.08121)(3====n n A P A .2. 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A 为不能打开门基本事件总数210C n =, 有利于A 的基本事件数27C n A =, 467.0157910212167)(21027==⨯⨯⋅⨯⨯==C C A P因此, 533.0467.01)(1)(=-=-=A P A P .3. 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5100C n =, 有利于A i 的基本事件数为3,2,1,0,5973==-i C C n i i i则138.09833209495432194959697396979899100543213)(856.0334920314719969798991009394959697)(510049711510059700=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⋅⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯===⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯===C C n n A P C C n n A P00006.09833512196979697989910054321)(006.0983359532195969739697989910054321)(51002973351003972322=⨯⨯==⨯⨯⋅⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯====⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⋅⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯===C C n n A P C C C n n A P4. 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310C n =, 有利于A 的基本事件数为121315C C C n A =, 则25.0412358910321)(310121315==⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯===C C C C n n A P A5. 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 . 6. 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0.93, 在A 失灵的条件下, B 有效的概率为0.85, 求(1) 发生意外时, 这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 有效的概率解: 设A 为系统A 有效, B 为系统B 有效, 则根据题意有P (A )=0.92, P (B )=0.93, 85.0)|(=A B P(1) 两个系统至少一个有效的事件为A ∪B , 其对立事件为两个系统都失效, 即B A B A = , 而15.085.01)|(1)|(=-=-=A B P A B P , 则988.0012.01)(1)(012.015.008.015.0)92.01()|()()(=-=-==⨯=⨯-==B A P B A P A B P A P B A P(2) B 失灵条件下A 有效的概率为)|(B A P , 则829.093.01012.01)()(1)|(1)|(=--=-=-=B P B A P B A P B A P 7. 用3个机床加工同一种零件, 零件由各机床加工的概率分别为0.5, 0.3, 0.2, 各机床加工的零件为合格品的概率分别等于0.94, 0.9, 0.95, 求全部产品中的合格率.解: 设A 1,A 2,A 3零件由第1,2,3个机床加工, B 为产品合格,A 1,A 2,A 3构成完备事件组.则根据题意有P (A 1)=0.5, P (A 2)=0.3, P (A 3)=0.2, P (B |A 1)=0.94, P (B |A 2)=0.9, P (B |A 3)=0.95,由全概率公式得全部产品的合格率P (B )为93.095.02.09.03.094.05.0)|()()(31=⨯+⨯+⨯==∑=i i i A B P A P B P8. 12个乒乓球中有9个新的3个旧的, 第一次比赛取出了3个, 用完后放回去, 第二次比赛又取出3个, 求第二次取到的3个球中有2个新球的概率.解: 设A 0,A 1,A 2,A 3为第一次比赛取到了0,1,2,3个新球, A 0,A 1,A 2,A 3构成完备事件组.设B 为第二次取到的3个球中有2个新球. 则有22962156101112321)|(,552132101112789321)(,442152167101112321)|(,55272101112389321)(,552842178101112321)|(,2202710111239321)(,552732189101112321)|(,2201101112321)(312162633123933121527231213292312142813122319131213290312330=⋅⨯⨯⋅⨯⨯⨯⨯===⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯===⋅⨯⨯⋅⨯⨯⨯⨯===⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯===⋅⨯⨯⋅⨯⨯⨯⨯===⨯⨯⨯⨯⨯⨯===⋅⨯⨯⋅⨯⨯⨯⨯===⨯⨯⨯⨯==C C C A B P C C A P C C C A B P C C C A P C C C A B P C C C A P C C C A B P C C A P根据全概率公式有455.01562.02341.00625.00022.022955214421552755282202755272201)|()()(30=+++=⋅+⋅+⋅+⋅==∑=i i i A B P A P B P9. 某商店收进甲厂生产的产品30箱, 乙厂生产的同种产品20箱, 甲厂每箱100个, 废品率为0.06, 乙厂每箱装120个, 废品率是0.05, 求:(1)任取一箱, 从中任取一个为废品的概率;(2)若将所有产品开箱混放, 求任取一个为废品的概率. 解: (1) 设B 为任取一箱, 从中任取一个为废品的事件. 设A 为取到甲厂的箱, 则A 与A 构成完备事件组4.05020)(,6.05030)(====A P A P 05.0)|(,06.0)|(==AB P A B P 056.005.04.006.06.0)|()()|()()(=⨯+⨯=+=A B P A P A B P A P B P(2) 设B 为开箱混放后任取一个为废品的事件.则甲厂产品的总数为30×100=3000个, 其中废品总数为3000×0.06=180个,乙厂产品的总数为20×120=2400个, 其中废品总数为2400×0.05=120个, 因此...055555555.0540030024003000120180)(==++=B P10. 有两个口袋, 甲袋中盛有两个白球, 一个黑球, 乙袋中盛有一个白球两个黑球. 由甲袋中任取一个球放入乙袋, 再从乙袋中取出一个球, 求取到白球的概率.解: 设事件A 为从甲袋中取出的是白球, 则A 为从甲袋中取出的是黑球, A 与A 构成完备事件组. 设事件B 为从乙袋中取到的是白球. 则P (A )=2/3, P (A )=1/3, P (B |A )=2/4=1/2, P (B |A )=1/4, 则根据全概率公式有417.012541312132)|()()|()()(==⨯+⨯=+=A B P A P A B P A P B P11. 上题中若发现从乙袋中取出的是白球, 问从甲袋中取出放入乙袋的球, 黑白哪种颜色可能性大?解: 事件假设如上题, 而现在要求的是在事件B 已经发生条件下, 事件A 和A 发生的条件概率P (A |B )和P (A |B )哪个大, 可以套用贝叶斯公式进行计算, 而计算时分母为P (B )已上题算出为0.417, 因此2.0417.04131)()|()()|(8.0417.02132)()|()()|(=⨯===⨯==B P A B P A P B A P B P A B P A P B A PP (A |B )>P (A |B ), 因此在乙袋取出的是白球的情况下, 甲袋放入乙袋的球是白球的可能性大.12. 假设有3箱同种型号的零件, 里面分别装有50件, 30件和40件, 而一等品分别有20件, 12件及24件. 现在任选一箱从中随机地先后各抽取一个零件(第一次取到的零件不放回). 试求先取出的零件是一等品的概率; 并计算两次都取出一等品的概率.解: 称这三箱分别为甲,乙,丙箱, 假设A 1,A 2,A 3分别为取到甲,乙,丙箱的事件, 则A 1,A 2,A 3构成完备事件组. 易知P (A 1)=P (A 2)=P (A 3)=1/3. 设B 为先取出的是一等品的事件. 则6.04024)|(,4.03012)|(,4.05020)|(321======A B P A B P A B P 根据全概率公式有467.036.04.04.0)|()()(31=++==∑=i i i A B P A P B P 设C 为两次都取到一等品的事件, 则38.039402324)|(1517.029301112)|(1551.049501920)|(240224323021222502201=⨯⨯===⨯⨯===⨯⨯==C C A C P C C A C P C C A C P根据全概率公式有22.033538.01517.01551.0)|()()(31=++==∑=i i i A C P A P C P13. 发报台分别以概率0.6和0.4发出信号“·”和“—”。

概率统计课后习题解答第1章

概率统计课后习题解答第1章

21.某车间有 5 台车床,每台车床由于种种原因,时常需要停车,设各台车 床停车或开车是相互独立的, 若每台车床在任一时刻处于停车状态的概率为 1/3, 试分别求在任一时刻车间里有 0,3,5 台车床处于停车状态的概率. 解:此题为 5 重伯努利概型。 22.设甲、乙两个篮球运动员投篮命中率分别为 0.7 和 0.6,现每人投篮三次, 试求: (1)两人进球数相等的概率。 (2)甲比乙进球数多的概率。 解:设甲、乙两人的进球数分别为 x 和 y,则 ( 1) 1 1 P( X Y ) 0.330.43 C3 0.7 0.32 C3 0.6 0.42 C32 0.7 2 0.3 C32 0.62 0.4 0.730.63 0.321 ( 2) 1 1 P( X Y ) C3 0.7 0.32 0.43 C32 0.7 2 0.3(0.43 C3 0.6 0.42 ) 3 3 1 2 2 2 0.7 (0.4 C3 0.6 0.4 C3 0.6 0.4) 0.436 23.一商店出售的某种型号的晶体管是甲、乙、丙三家工厂生产的,其中乙 厂产品占总数的 50%,另两家工厂的产品各占 25%,已知甲、乙、丙各厂产品 合格率分别为 0.90、0.80、0.70,试求随意取出一只晶体管是合格品的概率。 解:设 A 表示随意取出一只晶体管是合格品,Bi(i=1,2,3)分别表示取出的 产品由甲、乙、丙厂家生产,则由全概率公式有
P ( A B ) 1 P ( A B ) 1 P ( A B ) 1 r.
12.已知 P(A)=0.7; P( A B )=0.3,试求 P( AB )。 解:由 P( AB ) P( A AB) P( A) P( AB) 0.7 P( AB) 得 P( AB) 0.7 0.3 0.4 ,从而 P( AB )=10.4 = 0.6。 注意:教材上题目印刷错误 13.盒中有 10 小球,其中有 4 个是红色,从中任取两球,已知取出的两球至 少有一个是红色,求另一球也是红色的概率。 解:设取出的两球至少有一个是红色用 A 表示,则 P( A) P( A1 ) P( A2 )

概率论与数理统计随机变量及其分布习题课

概率论与数理统计随机变量及其分布习题课
2
01 排列及其逆序数
解 以X表示此人外出时电话铃响的次数, 由题意知X~π(2t), t表示外出的总时间,则X的的分布律为
当t=10/60=1/6时, (1)
,故所求概率为
(2)设外出最长时间为t(单位:h), 因为X~π(2t),
3
01 排列及其逆序数
因此无电话打进的概率为

要使


解之得
0.3466小时约为21分钟,因此,某人应控制外出时间小
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01 排列及其逆序数
ꢀ例8 设随机变量
,记
, 则A. p随着 μ的增加而增加
C. p随着μ的增加而减少
B. p随着 σ的增加而增加 D. p随着σ的增加而减少

因为 为单调增函数, p σ
,
所以 随着 的增加而增加
应选B.
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01 排列及其逆序数
ꢀ例9 测量某距离时,随机误差X(单位:cm)具有密度函数:
则性。
6
01 排列及其逆序数 ꢀ例3 设随机变量X的概率密度为 为X的分布函数, 求 解 由题意知,X的分布函数为
因此,
F(x)
7
01 排列及其逆序数 ꢀ例4 设某加油站每周补给一次油,如果这个加油站每 周的销售量(单位:千升)为一随机变量,其密度函数为
试问该加油站的储油罐需要多大,才能把一周内断油的概 率控制在5%以下?
,求
解 当y≤0时,Y的密度函数为 当y>0时,Y的分布函数为
的分布. ;
对上式两边关于y求导,得
20
01 排列及其逆序数 即
这是伽玛分布
的概率密度函数.
21
01 排列及其逆序数
ꢀ例11 设电流I是一个随机变量,它均匀分布在9A~11A 之间.若此电流通过2Ω的电阻,在其上消耗的功率W=2I2, 求W的概率密度.

概率论与数理统计习题课1

概率论与数理统计习题课1
(1)有机床需要工人照管的概率;
(2)机床因无人照管而停工的概率.
解:设 A 机床甲不需要工人照顾, B 机床乙不需要工人照顾, C 机床丙不需要工人照顾,
依题意,A、B、C 相互独立。
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第1章 习 题 课
(1) P( A B C ) P( ABC )
)

1

29 90

61 90
.
3
P(B1B2 ) P( Ai )P(B1B2 | Ai )
i 1
1 ( 3 7 7 8 5 20) 2 . 3 10 9 15 14 25 24 9
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第1章 习 题 课
从而
P ( B1
|
B2 )

P(B1B2 ) P(B2 )
于是 P( A) p 0.25(1 p) p [0.25(1 p)]2 p .
这是一个几何级数求和问题。由于公比
0 0.25(1 p) 1,该级数收敛。
P( A)
p
.
1 0.25(1 p)
若甲乙胜率相同,则
p
0.5 p 3 .
1 0.25(1 p)
i 1,2,3,.
A 甲获胜,
B 乙获胜,
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第1章 习 题 课
则 A A1 A1B2B3 A4 A1B2B3 A4B5B6 A7 ;
P( A1 ) p ; P( A1B2B3 A4 ) 0.25(1 p) p ; P( A1B2B3 A4B5B6 A7 ) [0.25(1 p)]2 p ;

概率统计教案2章习题课二

概率统计教案2章习题课二

出版社,2015 年 8 月.
参 [3] 郑一,戚云松,陈倩华,陈健. 光盘:概率论与数理统计教案、作业册与

试卷考题及答案、数学实验视频. 大连理工大学出版社,2015 年 8

月.
献 [4] 王玉敏,郑一,林强. 概率论与数理统计教学实验教材. 中国科学技术
出版社,2007 年 7 月.
联系方式:zhengone@
k
讲评 这两条性质常用来判断一个数列{pk}是否是某个离散型随机变量 的概率分布, 或者确定概率分布中的待定参数. 只有 pk同时满足上述两条性质, 数列{pk}才能作为某个离散型随机变量的分布律.
2. 伯努利概型 在 n 重伯努利试验中, 事件 A 恰好发生 k 次的概率为
P{X=k}= Cnk pk qnk , k 0,1, 2, n . 讲评 n 重伯努利试验是一种很重要的数学模型. 它有广泛的应用, 是研 究与应用最多的模型之一. 3. 分布函数 设 X 是一个随机变量(包括离散型及非离散型). x 是任意实数, 定义
《概率论与数理统计》教案 第二章习题课 郑一,戚云松,陈倩华,陈健 编著 大连理工大学出版社出版
第 80 页

第二章 随机变量及其概率分布内容习题课

课时:2



(1) 熟练计算离散型随机变量及其概率分布问题;
教 (2) 熟练计算连续型随机变量及其概率密度问题; 学 (3) 熟练计算随机变量的分布函数; 目 (4) 熟练计算随机变量函数的概率分布问题。 的
(4) 若 f (x) 在点 x 处连续, 则有 ′F x ( ) = f ( ) x ; (5) 对连续型随机变量 x,总有P{X =a} =0 < ∞ − ,a ∞+ <. 讲评 性质(1)和(2)是连续型随机变量的概率密度 f (x) 必须具有的特性, 常用来检查某一函数 f (x) 是否是连续型随机变量的概率密度. 性质(3)和(4)是 由概率密度的定义导出的性质. 性质(3)和(4)表明:随机变量 X 落在区间 (a,b] 内的概率等于曲线 y f (x) 与 x=a, x=b 及 x 轴所围成的曲边梯形的面积. 性质 (5)表明:对于连续型随机变量 X , 总有
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一 随机事件及其概率1. ,,A B C 为三个随机事件,事件“,,A B C 不同时发生”可表示为 ,事件“,,A B C 都不发生”可表示为 ,事件“,,A B C 至少发生两件”可表示为 。

2.从1,2,3,4中随机取出两个数,则组成的两位数是奇数的概率是 , 事件“其中一个数是另一个数的两倍”的概率是 。

3. 有r 个球,随机地放在n 个盒子中(r n ≤),则某指定的r 个盒子中各有一球的概率为_ __ __。

4.把3个球随机放入编号为1,2,3的三个盒子(每个盒子能容纳多个球),则三个盒子各放入一球的概率是___________。

5. 设,A B 为随机事件,()0.7P A =, ()0.3P A B -=,则()P A B =__ ___。

6.事件A 发生必然导致事件B 发生,且()0.1,()0.2,P A P B ==,则()P A B =____。

7. 盒中有6个大小相同的球,4个黑球2个白球,甲乙丙三人先后从盒中各任取一球,取后不放回,则至少有一人取到白球的概率为___________。

8. 甲乙两个盒子,甲盒中有2个白球1个黑球,乙盒中有1个白球2个黑球,从甲盒中任取一球放入乙盒,再从乙盒中任取一球,取出白球的概率是 。

9.某球员进行投篮练习,设各次进球与否相互独立,且每次进球的概率相同,已知他三次投篮至少投中一次的概率是,则他的投篮命中率是 。

10. 将一枚硬币抛掷3次,观察出现正面(记为H )还是反面(记为T ),事件A ={恰有一次出现正面},B ={至少有一次出现正面},以集合的形式写出试验的样本空间Ω和事件,A B ,并求(),(),()P A P B P A B11. 已知()0.1,()0.2P A P B ==,在下列两种情况下分别计算()P A B 和()P A B :(1) 如果事件,A B 互不相容; (2) 如果事件,A B 相互独立。

12. 盒中有3个黑球7个白球,从中任取一球,不放回,再任取一球,(1)若第一次取出的是白球,求第二次取出白球的概率 (2) 两次都取出白球的概率 (3) 第二次取出白球的概率 (4) 若第二次取出的是白球,求第一次取出白球的概率。

二 一维随机变量 1.向平面区域{(,):1}x y x y +≤内随机投3个点,则3个点中恰有2个点落在第一象限内的概率是 。

2.设随机变量X 服从二项分布(3,0.3)B ,且2Y X =,{4}P Y == 。

3.设圆形区域的半径X 服从区间[0,2]上的均匀分布,则圆形区域的面积2Y X π=的数学期望()E Y =________。

4.设随机变量X 的密度函数()f x 对x R ∀∈,有()()f c x f c x +=- , c 是常数,则{}P X c >= ,()E X = 。

5.设随机变量X 的密度函数221(),()x x f x x R-+-=∈,则2()E X = 。

6.抽样调查结果表明:某地区考生的外语成绩X 服从正态分布2(,)N μσ, 平均成绩72μ=,已知80分以上者占总人数的20%,则考生的外语成绩在64分至80分之间的概率是 。

7.一袋中装有六只球,编号是1,2,3,4,5,6,从中随机取出三个球,X 表示取出的球的最小号码,求X 的分布律,数学期望和方差。

8. 试验E 只有两种结果:A 和A ,且(),01P A p p =<<,试验E 独立重复地进行,(1) X 表示事件A 首次发生时的试验次数,求X 的分布律和数学期望; (2) Y 表示事件A 第r 次发生时的试验次数(r 是任一正整数), 求Y 的分布律和数学期望。

9. 盒中有3个黑球2个白球,每次从中任取一球,直到取到白球为止,X 表示抽取次数,(1) 如果每次取出的球不放回,求X 的分布律和数学期望;(2) 如果每次取出的球放回盒中,求X 的分布律和数学期望。

10. 设连续型随机变量X 的密度函数,01()0,ax b x f x +≤≤⎧=⎨⎩其他,{0.5}0.625P X >=,(1) 确定常数,a b (2) 计算{10.5}P X -<< (3) 求()E X11. 设随机变量X 的分布函数是()arctan F x A B x =+,求(1) 常数,A B (2)X 的概率密度()f x (3)(1P X -≤≤12. 乘客在某公交车站等车的时间X 服从正态分布2(7,2)N ,(单位:分钟)(1) 求乘客的等车时间超过11分钟的概率((1)0.84Φ=,(2)0.98Φ=)(2) 若一小时内有100位乘客在此车站等车,其中等车时间超过11分钟的人数是Y ,写出Y 的分布律,并求一小时内至少有两人等车时间超过11分钟的概率。

13. 在某次200米游泳比赛中,运动员的成绩2(180,20)X N (单位:秒),(1)成绩位于前40%的运动员直接晋级,则用时低于多少秒(设为a )的运动员得以晋级 (2)成绩位于后20%的运动员直接淘汰,则用时超过多少秒(设为b )的运动员被淘汰((0.25)0.6,(0.84)0.8Φ=Φ=)14. 某人家住市区东郊,工作单位在西郊,上班有两条路线可选择:一条直穿市区,但可能塞车,所需时间(单位:分钟)服从正态分布2(30,10)N ;另一条环城高架,路程远但很少塞车,所需时间服从正态分布2(40,4)N ,为保证以较大概率上班不迟到,问:(1) 如果上班前50分钟出发,应选哪条路线(2) 如果上班前45分钟出发,应选哪条路线((1.25)0.8944,(1.5)0.9332,(2)0.9772,(2.5)0.9938)Φ=Φ=Φ=Φ=15. 设随机变量X 服从[0,1]上的均匀分布,证明:(1) ()Y a b a X =+-服从[,]a b 上的均匀分布;(2) ln Y X =-服从参数为1的指数分布。

16. 射箭比赛中的圆靶半径为米, 设击中靶上任一同心圆内的概率与该圆的面积成正比,并设箭支都能中靶, (1) 以X 表示箭支落点与圆心的距离,证明:X的分布函数200()400.510.5x F x x x x <⎧⎪=≤≤⎨⎪>⎩; (2) 如图,从圆心起每米为一环,Y 表示射箭得到的环数,求Y 的分布律和数学期望。

17. (1) 设随机变量12,X X 相互独立,都服从参数为λ的泊松分布, 证明:12X X +服从参数为2λ的泊松分布;(2) 假设在一分钟内进入商场的顾客数X 服从参数为λ的泊松分布,相邻两位顾客进入商场的间隔时间是T ,求T 的分布函数(){}F t P T t =≤和密度函数()f t 。

(提示:由(1)可知,在t 分钟内进入商场的顾客数服从参数为t λ的泊松分布)三 二维随机变量1.设二维随机变量(,)X Y 的联合分布函数(,)(1)(1),0,0ax by F x y e e x y --=-->>,则其联合密度函数(,)f x y = 。

5 4 3 2 12.设二维随机变量),(Y X 的联合密度,01(,)0,A y x f x y ≤≤≤⎧=⎨⎩其他, 则=A ,11{,}22P X Y ><= 。

3. 设二维随机变量),(Y X 的联合密度2,(,)0,c x y x f x y else ⎧≤≤=⎨⎩,则常数c =4. 已知随机变量X 和Y 的分布律分别为0101~~0.750.250.50.5X Y ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭且{0}1P XY ==,则{0,0}P X Y === 。

5. 设随机变量X 和Y 相互独立,具有相同的分布律:11~1/21/2X -⎛⎫ ⎪⎝⎭则{}P X Y == ,{0}P X Y +== 。

6. 设随机变量(1,4)X N ,(0,16)Y N ,,X Y 相互独立,则21Z X Y =--服从的分布是 。

(需注明参数)7.甲乙两人约在7点到8点之间在车站碰头,设两人的到达时刻是随机的,记为),(Y X ,0,60X Y ≤≤,(1) 写出),(Y X 的联合密度函数(,)f x y ; (2) 在7:15,7:30,7:45,8:00各有一班车到站,如果两人见车就乘,求他们能乘坐同一班车的概率1p ,如果先到者最多等一班车,求他们能乘坐同一班车的概率2p 。

8.设二维随机变量),(Y X 的联合密度函数为,02,0(,)0,y Ae x y f x y -⎧≤≤>=⎨⎩其他 求 (1) 常数A ;(2) 关于X 和Y 的边缘密度函数)(),(y f x f Y X ,并判断X 和Y 是否相互独立(3) 求()E XY9. 在区间(0,1)上随机取两个数X 和Y ,(1)写出(,)X Y 的联合密度函数(,)f x y ;(2) 求两数之和小于6/5的概率。

10. 盒中有5个大小相同的球,其中1个黑球2个白球2个红球,从中任取两个球,X 和Y 分别表示取出的白球数和红球数,(1) 求(,)X Y 的联合分布律与边缘分布律; (2) 求取出的白球数和红球数的数学期望。

四 大数定律与中心极限定理1. 设A n 是n 次独立重复试验中事件A 发生的次数,p 是事件A 发生的概率,则对任意正数ε,有lim A n n P p n ε→∞⎧⎫-≥=⎨⎬⎩⎭。

2. 测量一个零件的长度,测量n 次,得到一组测量值12,,,n X X X ⋯⋯,设零件的实际长度是a ,则对任意正数ε,有11lim n i n i P X a n ε→∞=⎧⎫-<=⎨⎬⎩⎭∑ 。

3. 设12,,,n X X X ⋯是来自于正态总体2(0,)N σ的样本,则对任意正数ε,2211lim n i n i P x n σε→∞=⎧⎫-≥=⎨⎬⎩⎭∑ 。

4. 设12,,,,n X X X ⋯⋯是相互独立的随机变量序列,(),()i i E X D X 存在,且(),1,2,i D X C i ≤=,则对任意正数ε,1111lim ()n ni i n i i P X E X n n ε→∞==⎧⎫-≥=⎨⎬⎩⎭∑∑ 5. 计算器在进行加法时,将每个加数舍入最近的整数,设所有的舍入误差X 都服从[,]上的均匀分布且相互独立。

(1) 写出X 的密度函数,数学期望和方差;(2) 计算器将1200个数相加,用中心极限定理计算误差总和的绝对值小于10的概率。

((1)0.84Φ=)6. 抛掷一枚均匀硬币100次,其中正面向上的次数是X ,(1)写出X 的分布律,数学期望和方差 (2) 用中心极限定理计算正面向上的频率在到之间的概率((1)0.84Φ=)7. 从区间(0,1)中任取一个实数X ,称为随机数,(1) 证明:两个独立随机数的和12X X +的密度函数是,01()2,120x x f x x x else ≤<⎧⎪=-≤<⎨⎪⎩, (2) 将1200个独立随机数相加,用中心极限定理计算总和在590到610之间的概率((1)0.84Φ=)五 数理统计1. 某商店100天销售电视机的情况有如下统计资料,则样本均值X = 。

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