概率论章节作业答案
第一章随机事件与概率
一、单项选择题
1.掷一枚骰子,设A ={出现奇数点},B ={出现1或3点},则下列选项正确的是
( B )
.
A.AB ={出现奇数点}
B. AB ={出现5点}
C. B ={出现5点}
D. A B =Ω
2.设A 、B 为任意两个随机事件,则下列选项中错误的是 ( A ).
A. ()A B B A +-=
B. ()A B B A B A AB +-=-=-
C. ()A B B A B -+=+
D.AB AB A +=
3.将一枚匀称的硬币投掷两次,令A i ={第i 次正面向上}(i =1,2),则“至少有一次正面向上”可表示为 ( D ).
A.1212A A A A
B.12A A
C.12A A
D.12A A
4.某人向一目标射击3次,设A i 表示“第i 次射击命中目标”(i =1,2,3),则3次都没有命中目标表示为 ( A ).
A.123A A A
B.123A A A ++
C.123A A A
D.123A A A
5.设A 与B 为互为对立事件,且()0,()0P A P B >>,则下列各式中错误的是
( A
).
A.(|)0P A B =
B. (|)0P B A =
C. ()0P AB =
D. ()1P A B =
6.设事件A 与B 相互独立,P (A )=0.2, P (B )=0.4, 则(|)P A B = ( D ).
A. 0.2
B. 0.4
C. 0.6
D. 0.8
7.已知事件A 与B 互不相容, P (A )>0, P (B )>0, 则
( C ).
A.()1P A B =
B.()()()P AB P A P B =
C. ()0P AB =
D.()0P AB >
8.设P (A )=0, B 为任一事件, 则 ( C ).
A.A =Φ
B.A B ⊂
C.A 与B 相互独立
D. A 与B 互不相容
9.已知P (A )=0.4, P (B )=0.5, 且A B ⊂,则P (A |B )= ( C ).
A. 0
B. 0.4
C. 0.8
D. 1
10.设A 与B 为两事件, 则AB = ( B ).
A.A B
B. A B
C. A B
D. A B
11.设事件A B ⊂, P (A )=0.2, P (B )=0.3,则()P A B = ( A ).
A. 0.3
B. 0.2
C. 0.5
D. 0.44
12.设事件A 与B 互不相容, P (A )=0.4, P (B )=0.2, 则P (A|B )=
( D ).
A. 0.08
B. 0.4
C. 0.2
D. 0
13.设A , B 为随机事件, P (B )>0, P (A |B )=1, 则必有 ( A ).
A.()()P A B P A =
B.A B ⊂
C. P (A )=P (B )
D. P (AB )=P (A )
14.从1,2,3,4,5中任意取3个数字,则这3个数字中不含5的概率为 ( A ).
A. 0.4
B. 0.2
C. 0.25
D. 0.75
15.某学习小组有10名同学,其中6名男生、4名女生,从中任选4人参加社会活动,则4人中恰好2男2女的概率为 ( A ).
A.37
B.0.4
C. 0.25
D.16 16.某种动物活20年的概率为0.8,活25年的概率为0.6,现有一只该种动物已经活了20年,它能活到25年的概率是 ( B ).
A. 0.48
B. 0.75
C. 0.6
D. 0.8
17.将两封信随机地投到4个邮筒内,则前两个邮筒内各有一封信的概率为 ( A ).
A. 0.125
B. 0.25
C. 0.5
D. 0.4
18.一批产品的合格品率为96%,而合格品中有75%是优质品,从该批产品中任取一件恰好是优质品的概率为 ( A ).
A. 0.72
B. 0.75
C. 0.96
D. 0.78
19.设有10个产品,其中7个正品,3个次品,现从中任取4个产品,则这4个都是正品的概率为 ( C ).
A. 710
B. 44710
C. 47410
C C D. 4710⨯ 20.设有10个产品,其中8个正品,2个次品,现从中抽取3次,每次任取1个,取后放回,则取到的3个产品都是正品的概率为 ( C ).
A. 810
B. 38310
C C C. 33810 D. 38310C 21.某人打靶的命中率为0.4,现独立地射击5次,则5次中恰有2次命中的概率为 ( C ).
A. 20.4
B. 30.6
C. 22350.40.6C
D. 23250.40.6C
22.随机地抛掷质地匀称的6枚骰子,则至少有一枚骰子出现6点的概率为 ( D ).
A.15615()66C
B.156151()66
C - C.15651()66C D.651()6- 23.把3个不同的球分别放在3个不同的盒子中,则出现2个空盒的概率为
(A ).
A. 19
B. 12
C. 23
D. 13 24.从1,2,3,4,5,6六个数字中,等可能地、有放回地连续抽取4个数字,则取到
的4个数字完全不同的概率为( A ).
A.
5
18
B.
4!
6!
C.
4
4
4
6
A
A
D.
4
4!
6
25.某人每次射击命中目标的概率为p(0
( D ).
A. p2
B. (1-p)2
C. 1-2p
D. p(1-p)
二、填空题
1.一个盒子中有6颗黑棋子、9颗白棋子,从中任取两颗,则这两颗棋子是不同色的概率为18/35.
2.甲乙两人,每人扔两枚均匀硬币,则两人所扔硬币均未出现正面的概率为1/16.
3.设袋中有5个红球、3个白球和2个黑球,从袋中任取3个球,则恰好取到1个红球、1个白球和1个黑球的概率为0.25 .
4.从数字1,2,…,10中有放回地任取4个数字,则数字10恰好出现两次的概率为0.0486.
5.甲乙丙三人各自独立地向一目标射击一次,三人的命中率分别是0.5,0.6,0.7,则目标被击中的概率为0.94.
6.甲袋中装有两白一黑共3个球,乙袋中装有一白两黑共3个球,从甲袋中任取一球放入乙袋中,再从乙袋中任取一球,则取到白球的概率为5/12.
7.设事件A与B互不相容,P(A)=0.2, P(B)=0.3, 则()
P A B
=0.5.
8.设事件A与B相互独立,且P(A+B)=0.6, P(A)=0.2, 则P(B)=0.5.
9.设()0.3,(|)0.6
P A P B A
==,则P(AB)=0.42.
10.设
11
()()(),()(),()0
46
P A P B P C P AB P AC P BC
======,则P(A+B+C)=
5/12.
11.已知P(A)=0.7, P(A-B)=0.3, 则()
P AB=0.6.
12.某射手对一目标独立射击4次,每次射击的命中率为0.5,则4次射击中恰好
命中3次的概率为0.25.
13.已知P (A )=0.4, P (B )=0.8, P (B|A )=0.25, 则P (A|B )=0.125.
14.设111(),(|),(|)432
P A P B A P A B ===,则()P A B =1/3. 15.一批产品的废品率为4%,而正品中的一等品率为60%,从这批产品中任取一件是一等品的概率为0.576.
16.甲、乙两门高射炮彼此独立地向一架飞机各发一炮,甲、乙击中飞机的概率分别为0.4,0.5,则飞机至少被击中一炮的概率为0.7.
三、计算题
1.设P (A )=0.4, P (B )=0.2, (|)0.3P B A =, 求P (AB )以及P (A |B ).
解:由(|)0.3P B A =得:()0.3,()
P AB P A =即()()0.31()P B P AB P A -=-, 解得:P (AB )=0.02. 从而, ()0.02(|)0.1()0.2
P AB P A B P B =
==.
2.已知,()0.2,()0.3,A B P A P B ⊂==求:(1)(),()P A P B ;(2)P (AB );(3)()P AB ;
(4) ()P A B ;(5)P (B -A ).
(1)由概率的性质,知()1()0.8,P A P A =-=()1()0.7P B P B =-=;
(2)因为A B ⊂,所以AB A =,P (AB )=P (A )=0.2; (3)()P AB =P (A -AB )=P (A )-P (AB )=P (A )-P (A )=0;
(4) 因为A B ⊂,所以A B B = , ()P A B =P (B )=0.3;
或者,()P A B =P (A )+P (B )-P (AB )=0.2+0.3-0.2=0.3;
3.若事件A 与B 互不相容,P (A )=0.6, P (A+B )=0.9, 求:(1)()P AB ;(2)(|)P A B ;
(3)()P AB .
解:(1) 因A 与B 互不相容,故AB =Φ,P (AB )=0,所以()P AB =1-P (AB )=1;
(2) 因A 与B 互不相容,由加法公式:P (A+B )=P (A )+P (B ),得P (B )=0.3,从而 (|)P A B =()()()0.661()0.77()
P AB P A P AB P B P B -===-; (3) ()P AB =1()1()10.90.1P AB P A B -=-+=-=.
4.已知事件A 与B 相互独立,且P (A )=0.4, P (A+B )=0.6, 求(1)P (B );(2) ()P AB ;
(3)P (A|B ).
解:(1)因为事件A 与B 相互独立,所以P (AB )=P (A )P (B ),
()()()()()()()()P A B P A P B P AB P A P B P A P B +=+-=+-
0.6=0.4+P (B )-0.4P (B ),解得:P (B )=13
; (2) 因为事件A 与B 相互独立,所以A 与B 也相互独立,故()P AB =4()()15
P A P B =
; (3) 因为事件A 与B 相互独立,所以P (A|B )=P (A )=0.4.
四、应用题 1.一批产品共有50个,其中40个一等品、6个二等品、4个三等品,现从中任取3个产品,求3个产品中至少有2个产品等级相同的概率.
解:设A “3个产品中至少有2个产品等级相同”,A “3个产品等级都不同”,由古典概率定义,得111406435012()0.049245
C C C P A C ==≈,从而 ()10.0490.951P A =-=.
2.10把钥匙中有3把能打开门,现从中任取2把,求能打开门的概率.
解:A “取出2把钥匙能打开门”,由古典概率知:
1123732108()15
C C C P A C +==. 3.将5双不同的鞋子混放在一起,从中任取4只,求这4只鞋子至少能配成一双的概率.
解:A “4只鞋子中至少能配成一双”,则A “4只鞋子都不同”.由古典概率得:41111522224108()21
C C C C C P A C ==,故13()1()21P A P A =-=. 4.从0,1,2,3这4个数中任取3个进行排列,求取得的三个数字排成的数是三位数且是偶数的概率.
解:A “排成的数是三位数且是偶数”,A 0“排成的三位数末位是0”,A 2“排成的三位数末位是2”,则A =A 0+A 2,且A 0与A 2互不相容,因为
230342!1(),3!4C P A C ==11222341(),3!6
C C P A C == 所以,015()()()12
P A P A P A =+=. 5.一批零件共100个,次品率为10%,每次从中任取一个零件,取出的零件不再放回去,求下列事件的概率:
(1)第三次才取得合格品;
(2)如果取得一个合格品后就不再取零件,在三次内取得合格品.
解:设A i “第i 次取到合格品”(i =1,2,3),则
(1)第三次才取到合格品的概率为:
12312131210990()()(|)(|)0.00831009998
P A A A P A P A A P A A A ==⨯⨯≈. (2)A “三次内取得合格品”,则112123A A A A A A A =++,所求概率为: 112123()()()()P A P A P A A P A A A =++
1121121312()()(|)()(|)(|)P A P A P A A P A P A A P A A A =++
90109010990100100991009998
=+⨯+⨯⨯0.9993.≈ 6.盒子中有8个红球和4个白球,每次从盒子中任取一球,不放回地抽取两次,试求:(1) 两次取出的都是红球的概率;(2)在第一次取出白球的条件下,第二次取出红球的概率;(3)第二次取到红球的概率.
解:A 1“第一次取出的是红球”,A 2“第二次取出的是红球”,则
(1)由乘法公式得,两次取出的都是红球的概率为:
121218714()()(|)121133P A A P A P A A ==
⨯=;
(2)在第一次取出白球的条件下,第二次取出红球的概率为:218(|)11
P A A =
; (3)由全概率公式得,第二次取到红球的概率为: 2121121()()(|)()(|)P A P A P A A P A P A A =+
7.某工厂有三台设备生产同一型号零件,每台设备的产量分别占总产量的25%,35%,40%,而各台设备的废品率分别是0.05,0.04,0.02,今从全厂生产的这种零件中任取一件,求此件产品是废品的概率.
解:设A i “第i 台设备生产的零件”(i =1,2),B “产品是废品”,由题意知:P (A 1)=25%,P (A 2)=35%,P (A 3)=40%,P (B |A 1)=0.05, P (B |A 2)=0.04, P (B |A 3)=0.02,由全概率公式得,产品是废品的概率为:
112233()()(|)()(|)()(|)P B P A P B A P A P B A P A P B A =++
25%0.0535%0.0440%0.020.0345=⨯+⨯+⨯=.
8.两台车床加工同一种零件,加工出来的零件放在一起,已知第一台出现废品的概率是0.03,第二台出现废品的概率是0.02,且第一台加工的零件比第二台加工的零件多一倍.
(1)求任取一个零件是合格品的概率;
(2)如果取出的是废品,求它是由第二台车床加工的概率.
解:设B “零件是合格品”,A “第一台车床加工的零件”,则A “第二台车床加工的零件”,由题意知:21(),()33
P A P A ==. (1)由全概率公式得:()()(|)()(|)P B P A P B A P A P B A =+
21(10.03)(10.02)0.97333
=⨯-+⨯-≈; (2)由贝叶斯公式得,如果取出的是废品,求它是由第二台车床加工的概率为:
10.02()()(|)3(|)0.252.921()()13
P A B P A P B A P A B P B P B ⨯====-- 9.已知5%的男人和0.25%的女人是色盲,假设男人女人各占一半.现随机地挑选一人,求:
(1)此人恰是色盲的概率是多少?
(2)若随机挑选一人,此人是色盲,问他是男人的概率多大?
(3)若随机挑选一人,此人不是色盲,问他是男人的概率多大?
解:设B “色盲患者”,A “随机挑选一人是男人”,由题设知:
11(),(),(|)5%,(|)0.25%22
P A P A P B A P B A ====,则 (1)由全概率公式得,随机挑选一人是色盲的概率为:
()()(|)()(|)P B P A P B A P A P B A =+
115%0.25%0.0262522
=⨯+⨯=; (2)由贝叶斯公式得,随机选一人是色盲,他是男人的概率为:
15%()()(|)2(|)0.952()()0.02625
P AB P A P B A P A B P B P B ⨯===≈; (3)由贝叶斯公式得,随机选一人不是色盲,他是男人的概率为:
195%()()(|)2(|)0.48781()0.97375()
P AB P A P B A P A B P B P B ⨯===≈-. 10.现有10张考签,其中4张是难签,甲、乙、丙三人抽签考试(取后不放回),甲先乙次丙最后,求下列事件的概率:
(1)甲乙都抽到难签;
(2)甲没有抽到难签,而乙抽到难签;
(3)甲乙丙都抽到难签;
(4)证明:甲乙丙抽到难签的机会均等.
解:设A ,B ,C 分别表示“甲、乙、丙抽到难签”,则
(1)甲乙都抽到难签的概率为:432()()(|)10915
P AB P A P B A ==
⨯=; (2)甲没有抽到难签,而乙抽到难签的概率为:
644()()(|)10915P AB P A P B A ==⨯=; (3)甲乙丙都抽到难签的概率为:
4321()()(|)(|)109830
P ABC P A P B A P C AB ==
⨯⨯=; (4)由古典概率知,甲抽到难签的概率为:4()0.410P A ==. 由全概率公式得,乙抽到难签的概率为:
()()(|)()(|)P B P A P B A P A P B A =+43640.4109109
=⨯+⨯=. 丙抽到难签的概率为:
()()(|)()(|)()(|)()(|)P C P AB P C AB P AB P C AB P AB P C AB P AB P C AB =+++ 4326434636541098109810981098
=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=0.4. 得,P (A )=P (B )=P (C )=0.4,所以,甲乙丙抽到难签的机会均等,各占40%.
11.三个人向同一敌机射击,设三人命中飞机的概率分别为0.4,0.5和0.7.若三人中只有一人击中,飞机被击落的概率为0.2;若有两人击中,飞机被击落的概率为0.6;若三人都击中,则飞机必被击落.求飞机被击落的概率.
解:设A i 表示“三人中恰有i 人击中飞机”,i =0,1,2,3.B “飞机被击落”. A 0, A 1, A 2, A 3构成完备事件组,且
0()(10.4)(10.5)(10.7)0.09P A =-⨯--=,
1()0.4(10.5)(10.7)(10.4)0.5(10.7)(10.4)(10.5)0.70.36P A =⨯-⨯-+-⨯⨯-+-⨯-⨯=, 2()0.40.5(10.7)0.4(10.5)0.7(10.4)0.50.70.41P A =⨯⨯-+⨯-⨯+-⨯⨯=,
3()0.40.50.70.14P A =⨯⨯=.
由题设知:0123(|)0,(|)0.2,(|)0.6,(|)1P B A P B A P B A P B A ====.
故,由全概率公式得,飞机被击落的概率为:
00112233()()(|)()(|)()(|)()(|)P B P A P B A P A P B A P A P B A P A P B A =+++ 0.0900.360.20.410.60.1410.458=⨯+⨯+⨯+⨯=.
12.在上题中,假设三人的射击水平相当,命中率都是0.6,其他条件不变,再求飞机被击落的概率.
解:设A i 表示“三人中恰有i 人击中飞机”,i =0,1,2,3.B “飞机被击落”. A 0, A 1, A 2, A 3构成完备事件组,且由贝努里公式得:
00303()0.60.40.064P A C =⨯⨯=,1
213()0.60.40.288P A C =⨯⨯=, 2223()0.60.40.432P A C =⨯⨯=,3333()0.60.216P A C =⨯=.
由题设知:0123(|)0,(|)0.2,(|)0.6,(|)1P B A P B A P B A P B A ====. 故由全概率公式得,飞机被击落的概率为:
3
0()()(|)i i i P B P A P B A ==∑
0.06400.2880.20.4320.60.21610.5328=⨯+⨯+⨯+⨯=
13.已知一批产品中有95%是合格品,检查产品质量时,一个合格品被误判为次品的概率为0.02,一个次品被误判为合格品的概率为0.03,求:
(1)任意抽查一个产品,它被判为合格品的概率;
(2)一个经检查被判为合格的产品,它确实是合格品的概率.
解:设A “产品是合格品”,B “经检查产品被判为合格品”,且由题意知:P (A )=95%, ()195%5%,(|)10.020.98,(|)0.03P A P B A P B A =-==-==.则
(1)由全概率公式得,任意抽查一个产品,它被判为合格品的概率为:
()()(|)()(|)P B P A P B A P A P B A =+ 95%0.985%0.030.9325=⨯+⨯=;
(2)由贝叶斯公式得,一个经检查被判为合格的产品,它确实是合格品的概率为:
()0.950.98
(|)0.9984()0.9325
P AB P A B P B ⨯=
=≈. 14.一个工人看管三台机床,在一小时内机床不需要工人看管的概率第一台为0.9,第二台为0.8,第三台为0.7,且三台机床是否需要看管彼此独立.求在一小时内三台机床中最多有一台需要工人看管的概率.
解:设A i “第i 台机床需要看管”,i =1,2,3. “三台机床中最多有一台需要工人看管”表示为123123123123A A A A A A A A A A A A +++,且这4个事件两两互不
相容,由加法与独立性知,所求的概率为:
123123123123()P A A A A A A A A A A A A +++
123123123123()()()()P A A A P A A A P A A A P A A A =+++
123123123123()()()()()()()()()()()()P A P A P A P A P A P A P A P A P A P A P A P A =+++
0.10.80.70.90.20.70.90.80.30.90.80.70.902=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=
15.加工某一零件共需经过三道工序,设第一、第二、第三道工序的次品率分别是2%,3%,5%.假定各道工序是互不影响的,问加工出来的零件的次品率是多少?
解:设A i “第i 道工序加工出次品”,i =1,2,3.则加工出来的零件是次品表示为A 1+A 2+A 3,且A 1,A 2,A 3相互独立,从而123,,A A A 也相互独立. 所求概率为:
123123123(++)1()1()()()P A A A P A A A P A P A P A =-=-
1(12%)(13%)(15%)0.09693=----=.
16.甲、乙、丙三人独立地破译一密码,他们各自能破译出的概率分别是0.4,0.6,0.7,求此密码被破译的概率.
解:设A ,B ,C 分别表示“甲、乙、丙破译出密码”,则A+B+C 表示“密码被破译”,且A ,B ,C 相互独立,从而,,A B C 也相互独立,故所求概率为:
(++)1()1()()()P A B C P ABC P A P B P C =-=- 1(10.4)(10.6)(10.7)0.928=----=.
17.有甲、乙两批种子,发芽率分别为0.8和0.7,各在两批中随机取一粒,求: (1)两粒种子都能发芽的概率; (2)至多有一粒种子能发芽的概率; (3)至少有一粒种子能发芽的概率.
解:设A ,B 分别表示“甲、乙种子发芽”,由题设知:
()0.8,()0.7,()10.80.2,()10.70.3P A P B P A P B ===-==-=.
(1)两粒种子都能发芽的概率为:()()()0.80.70.56P AB P A P B ==⨯=;
(2)至多有一粒种子能发芽的概率为:
()()()()P AB AB AB P AB P AB P AB ++=++ ()()()()()()P A P B P A P B P A P B =++ 0.80.30.20.70.20.30.44=⨯+⨯+⨯=;
(3)至少有一粒种子能发芽的概率为:
()()()()()()()()P A B P A P B P AB P A P B P A P B =+-=+-
0.80.70.80.70.94=+-⨯=.
18.一批产品有70%的一级品,进行重复抽样检查,共抽取5件样品,求: (1)取出5件样品中恰有2件一级品的概率p 1; (2)取出5件样品中至少有2件一级品的概率p 2; (3)取出5件样品中至少有一件一级品的概率p 3.
解:该问题是参数p =0.7的5重贝努里试验,由贝努里公式得:
(1)取出5件样品中恰有2件一级品的概率p 1=2
2350.70.30.1323C ⨯⨯=;
(2)取出5件样品中至少有2件一级品的概率为:
p 2=5
5520.70.3k k k k C -=⨯⨯∑=005145510.70.30.70.30.96922C C -⨯⨯-⨯⨯=;
(3)取出5件样品中至少有一件一级品的概率为:
p 3=5
5510.70.3k k k k C -=⨯⨯∑=005510.70.30.99757C -⨯⨯=.
19.一射手对一目标独立地射击4次,若至少命中一次的概率为80
81
, 求射手射击一次命中目标的概率.
.解:设射手射击一次命中目标的概率为p ,由贝努里定理知,4次射击中至少有一次命中目标的概率为:41(1)p --,由题设知:
4801(1)81
p --=
,解得:23p =.
20.一射手对一目标独立地射击, 每次射击命中率为p , 求射击到第4次时恰好两次命中的概率.
解:射手射击到第4次恰好有两次命中目标,即第四次命中,而前三次中恰有一次命中,由贝努里定理知,所求概率为:
1
2223(1)3(1)P pC p p p p =-=-.
五、证明题
1.设0
()()()()()
(|)()1()1()()
P AB P A AB P A P A P B P A B P A P B P B P B --=
===--, 所以,(|)(|)P A B P A B =.
充分性若(|)(|)P A B P A B =,则
()()()()()
()1()1()()
P AB P AB P A AB P A P AB P B P B P B P B --===
--, 对上式两端化简,得:()()()P AB P A P B =,所以A 与B 相互独立
2.证明条件概率的下列性质:
(1)若P (B )>0,则0(|)1,(|)1,(|)0P A B P B P B ≤≤Ω=Φ=;
(2)若A 与B 互不相容,()0P C >,则(|)(|)(|)P A B C P A C P B C =+ ; (3)(|)1(|)P A B P A B =-. 证:(1)因为()
(|)()
P AB P A B P B =
,而0()()P AB P B ≤≤,所以,0(|)1P A B ≤≤, 且()()(|)1()()P B P B P B P B P B ΩΩ=
==,()()
(|)0()()
P B P P B P B P B ΦΦΦ===; (2)若A 与B 互不相容,则AC 与BC 也互不相容,从而
()()()
(|)(|)(|)()()
P AC BC P AC P BC P A B C P A C P B C P C P C +=
==+ ;
(3)由性质(2)得:(|)(|)(|)P A A B P A B P A B =+ ,又A A =Ω ,由性质(1)知,
(|)1P B Ω=,所以,(|)(|)1P A B P A B +=,即(|)1(|)P A B P A B =-
第二章随机变量及其概率分布 一、单项选择题
1.设随机变量X 的分布律为 则P {X <1}=
( C ).
A. 0
B. 0.2
C. 0.3
D. 0.5 2.设随机变量X 的概率分布为 则a =
( D ).
A. 0.2
B. 0.3
C. 0.1
D. 0.4
3.设随机变量X 的概率密度为2,1
(),0,1
c
x f x x x ⎧>⎪=⎨⎪≤⎩则常数c =
( D ).
A. 1-
B.
12 C. -1
2
D. 1 4.设随机变量X 的概率密度为3
,01
(),0,ax x f x ⎧≤≤⎪=⎨⎪⎩其它
则常数a =
( D ).
A.
14 B. 1
2
C. 3
D. 4 5.下列函数中可作为某随机变量的概率密度函数的是 (A ).
A.2100
,1000,
100x x x ⎧>⎪
⎨⎪≤⎩ B.
10
,0
0,0
x x
x ⎧>⎪⎨⎪≤⎩ C. 1,020,x -≤≤⎧⎨⎩其它 D. 1
13
,2
220,
x ⎧≤≤⎪⎨⎪⎩其它
6.设函数()f x 在区间[,]a b 上等于sin x ,而在此区间外等于0;若()f x 可以作为某连续型随机变量的概率密度函数,则区间[,]a b 为 ( A ).
A. [0,]2π
B. [0,]π
C. [,0]2π-
D. 3[0,]2π
7.下列函数中,可以作为某随机变量X 的分布函数的是 ( C ).
A. 0,
00.3,01
()0.2,121,2x x F x x x <⎧⎪≤<⎪
=⎨≤<⎪⎪≥⎩
B. 0.5,0()0.8,011,1x x F x x x <⎧⎪=≤<⎨⎪≥⎩
C. 0,00.1,05
()0.6,56
1,6x x F x x x <⎧⎪≤<⎪=⎨≤<⎪⎪≥⎩ D. 0,2()sin ,021,0x F x x x x ππ⎧<-⎪⎪⎪
=-≤<⎨⎪≥⎪⎪
⎩
8.设()F x 是随机变量X 的分布函数,则 ( B ). A. ()F x 一定连续 B. ()F x 一定右连续 C. ()F x 是不增的 D. ()F x 一定左连续
9.设()()F x P X x =≤是随机变量X 的分布函数,则下列结论错误的是(D ).
A.()F x 是定义在(,)-∞+∞上的函数
B.lim ()lim ()1x x F x F x →+∞
→-∞
-=
C.()()()P a X b F b F a <≤=-
D.对一切实数x ,都有0<()F x <1
10.设随机变量的概率分布为2
()(),(1,2,3...)3
k P X k a k ===,则常数a =( B ).
A. 1
B. 1
2
C. 2
D. 12-
11.已知随机变量X 的分布律为
()F x 是X 的分布函数,则F (2.5)=
( B ). A. 0.7 B. 0.8
C. 0.1
D. 1
12.随机变量
X 的概率密度
2,01
()0,
x x f x <<⎧=⎨
⎩其它,则11
{}22
P X -
≤≤=( A ). A.14 B.13 C.12 D.3
4
13.已知随机变量X 的分布律为 若
随
机
变
量
Y =X 2
,
则
P {Y =1}=
( C ).
A. 0.1
B. 0.3
C. 0.4
D. 0.2 14.设随机变量X ~B (4, 0.2),则P {X >3}=
( A ).
A. 0.0016
B. 0.0272
C. 0.4096
D. 0.8192
15.设随机变量X ~N (1,4),Y =2X +1,Y ~ ( C). A. N (1, 4) B. N (0, 1) C. N (3, 16) D. N (3, 9) 16.设2~(,)X N μσ,()x Φ是N (0, 1)的分布函数,则()P a X b ≤≤= ( D ). A.()()b a Φ-Φ B.()()b a Φ+Φ C.2
2
(
)(
)b a μ
μ
σ
σ
--Φ-Φ D.(
)(
)b a μ
μ
σ
σ
--Φ-Φ
17.设X ~N (-1,4),()x Φ是N (0, 1)的分布函数,则P (-2 A.1 2()12 Φ- B.(0)(2)Φ-Φ- C.1(2)2Φ- D.(2)(0)Φ-Φ 18.设X ~N (0,1),()x ϕ是X 的概率密度函数,则(0)ϕ= (C ). A. 0 B. 0.5 C. D. 1 19.设X 服从均匀分布U[0,5],Y =3X +2,则Y 服从 ( B ). A. U[0, 5] B. U[2, 17] C. U[2, 15] D. U[0, 17] 20.某种商品进行有奖销售,每购买一件有0.1的中奖率.现某人购买了20件该商品,用随机变量X 表示中奖的件数,则X 的分布为 ( D ). A.正态分布 B.指数分布 C.泊松分布 D.二项分布 21.设X 服从参数2λ=的泊松分布,()F x 是X 的分布函数,则下列正确的选项是 ( B ). A.2(1)F e -= B.2(0)F e -= C.P (X =0)=P (X =1) D.2(1)2P X e -≤= 22.设X 服从参数λ的泊松分布,且2 (1)(3)3 P X P X == =,则λ= ( C ). A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 二、填空题 1.若2()1P X x β≤=-,1()1P X x α≥=-,其中x 1 2.设随机变量X 的概率分布为 记Y =X 2, 则P (Y =4)=0.5. 3.若X 是连续型随机变量, 则P (X =1)=0. 4.设随机变量X 的分布函数为F (x ), 已知F (2)=0.5, F (-3)=0.1, 则 (32)P X -<≤=0.4. 5.设随机变量X 的分布函数为212 ()x t F x e dt --∞ = ,则其密度函数为. 6.设连续型随机变量X 的分布函数为0,0()sin ,021,2 x F x x x x ππ⎧⎪<⎪ ⎪ =≤<⎨⎪ ⎪ ≥⎪⎩, 其密度函数为 ()f x ,则()6 f π =1/2. 7.设随机变量X 的分布函数为1, 0()0, x e x F x x -⎧-≥=⎨ <⎩, 则当x >0时, X 的概率密 度()f x =1.. 8.设随机变量X 的分布律为 则(01)P X ≤≤=0.6. 9.设随机变量X ~N (3, 4), 则(45)P X <<=0.148. (其中(1)0.8413,(0.5)0.6915Φ=Φ=) 10.设随机变量X 服从参数为6的泊松分布, 写出其概率分布律P(X=K)=6K/K! K=0,1,2,3. 11.若随机变量X ~B (4, 0.5), 则(1)P X ≥=15/16. 12.若随机变量X ~U (0, 5),且Y =2X ,则当010y ≤≤时, Y 的概率密度()Y f y =1/10. 13.设随机变量X ~N (0, 4),则(0)P X ≥=0.5. 14.设随机变量X ~U (-1, 1),则1 (||)2 P X ≤=0.5. 15.设随机变量X 在[2, 4]上服从均匀分布,则(23)P X <<=0.5. 16.设随机变量X ~N (-1, 4),则1 ~2 X Y += N(0,1). 17.设随机变量X 的分布律为(),0,1,2, (3) k a P X k k ===,则a =2/3. 18.设连续型随机变量X 的概率密度为1,02 ()0, kx x f x +<<⎧=⎨⎩其它,则k =-1/2. 19.若随机变量X ~N (1, 16),Y =2X -1,则Y ~N(1,64). 20.若随机变量X ~U (1, 6),Y =3X +2,则Y ~U(5,20). 三、计算题 1.设连续型随机变量X 的分布函数为20,0 (),011,1x F x x x x <⎧⎪ =≤<⎨⎪≥⎩ ,求X 的概率密度 函数. 解:由分布函数与概率密度函数之间的关系()()F x f x '=知,当0 2()()2f x x x '==, 当1x ≥或0x ≤时,()f x =0,所以,X 的概率密度为2,01 ()0,x x f x <<⎧=⎨⎩ 其它. 2.设X 服从参数p =0.2的0-1分布,求X 的分布函数及P (X <0.5). 解:X 的分布律为 当0x <时,()()F x P X x =≤=0; 当01x ≤<时,()()F x P X x =≤=(0)0.8P X ==; 当1x ≥时,()()F x P X x =≤=(0)(1)0.80.21P X P X =+==+=. 所以,X 的分布函数为0, 0()0.8,011,1x F x x x <⎧⎪ =≤<⎨⎪≥⎩ ;而P (X <0.5)= P (X =0)=0.8. 3.设随机变量X ~U (a , b ),求X 的密度函数与分布函数. 第一章随机事件与概率 一、单项选择题 1.掷一枚骰子,设A ={出现奇数点},B ={出现1或3点},则下列选项正确的是 ( B ) . A.AB ={出现奇数点} B. AB ={出现5点} C. B ={出现5点} D. A B =Ω 2.设A 、B 为任意两个随机事件,则下列选项中错误的是 ( A ). A. ()A B B A +-= B. ()A B B A B A AB +-=-=- C. ()A B B A B -+=+ D.AB AB A += 3.将一枚匀称的硬币投掷两次,令A i ={第i 次正面向上}(i =1,2),则“至少有一次正面向上”可表示为 ( D ). A.1212A A A A B.12A A C.12A A D.12A A 4.某人向一目标射击3次,设A i 表示“第i 次射击命中目标”(i =1,2,3),则3次都没有命中目标表示为 ( A ). A.123A A A B.123A A A ++ C.123A A A D.123A A A 5.设A 与B 为互为对立事件,且()0,()0P A P B >>,则下列各式中错误的是 ( A ). A.(|)0P A B = B. (|)0P B A = C. ()0P AB = D. ()1P A B = 6.设事件A 与B 相互独立,P (A )=0.2, P (B )=0.4, 则(|)P A B = ( D ). A. 0.2 B. 0.4 C. 0.6 D. 0.8 7.已知事件A 与B 互不相容, P (A )>0, P (B )>0, 则 ( C ). A.()1P A B = B.()()()P AB P A P B = C. ()0P AB = D.()0P AB > 8.设P (A )=0, B 为任一事件, 则 ( C ). A.A =Φ B.A B ⊂ C.A 与B 相互独立 D. A 与B 互不相容 9.已知P (A )=0.4, P (B )=0.5, 且A B ⊂,则P (A |B )= ( C ). A. 0 B. 0.4 C. 0.8 D. 1 10.设A 与B 为两事件, 则AB = ( B ). A.A B B. A B C. A B D. A B 11.设事件A B ⊂, P (A )=0.2, P (B )=0.3,则()P A B = ( A ). A. 0.3 B. 0.2 C. 0.5 D. 0.44 12.设事件A 与B 互不相容, P (A )=0.4, P (B )=0.2, 则P (A|B )= ( D ). A. 0.08 B. 0.4 C. 0.2 D. 0 13.设A , B 为随机事件, P (B )>0, P (A |B )=1, 则必有 ( A ). A.()()P A B P A = B.A B ⊂ C. P (A )=P (B ) D. P (AB )=P (A ) 14.从1,2,3,4,5中任意取3个数字,则这3个数字中不含5的概率为 ( A ). A. 0.4 B. 0.2 C. 0.25 D. 0.75 15.某学习小组有10名同学,其中6名男生、4名女生,从中任选4人参加社会活动,则4人中恰好2男2女的概率为 ( A ). A.37 B.0.4 C. 0.25 D.16 16.某种动物活20年的概率为0.8,活25年的概率为0.6,现有一只该种动物已经活了20年,它能活到25年的概率是 ( B ). A. 0.48 B. 0.75 C. 0.6 D. 0.8 第一章 1、一般事件(复合事件):由不止一个样本点做成的事件。 以下哪些试验是随机试验。 (1)抛掷一枚硬币,观察出现的是正面在上还是反面在上; (2)记录某电话传呼台在一分钟内接到的呼叫次数; (3)从一大批元件中任意取出一个,测试它的寿命; (4)观察一桶汽油遇到明火时的情形; (5)记录一门炮向某一目标射击的弹着点位置。 :(1)(2)(3)(5)是随机试验,(4)不是随机试验。2、写出下列随机试验的样本空间。 (1)抛掷一颗骰子,观察出现的点数; (2)抛掷二次硬币,观察出现的结果; (3)记录某汽车站在5分钟内到达的乘客数; (4)从一批灯泡中任取一只,测试其寿命; (5)记录一门炮向其目标射击的弹落点; (6)观察一次地震的震源; : (1){1,2,3,4,5}; (2){(正,正),(正,反),(反,正),(反,反)}; (3){0,1,2,3,4...} (4),其中x表示灯泡的寿命; (5),其中x、y分别表示弹着点的横坐标、纵坐标; (6),其中x、y、z分别表示震源的经度、纬度、离地面的深度。 3、抛掷一个骰子,观察出现的点数。用A表示“出现的点数为奇数”,B表示“出现的点数大于4”,C表示“出现的点数为3”,D表示“出现的点数大于6”,E表示“出现的点数不为负数”, (1)写出实验的样本空间; (2)用样本点表示事件A、B、C、D、E; (3)指出事件A、B、C、D、E何为基本事件,何为必然事件,何为不可能事件。 : (1){1,2,3,4}; (2){1,3,5},{5,6},{3},,{1,2,3,4,5,6}; (3)C为基本事件,E为必然事件,D为不可能事件。 1.先抛掷一枚硬币,若出现正面(记为Z),则再掷一颗骰子,试验停止;若出现反面(记为F),则再抛一次硬币,试验停止,请写出样本空间。 1.答案: 《概率论与数理统计》课后习题解答 习题一 3.设A ,B ,C 表示三个事件,用A ,B ,C 的运算关系表示下列各事件: (1)A 发生,B 与C 不发生; (2)A 与B 都发生,而C 不发生; (3)A ,B ,C 都发生; (4)A ,B ,C 都不发生; (5)A ,B ,C 中至少有一个发生; (6)A ,B ,C 中恰有一个发生; (7)A ,B ,C 中至少有两个发生; (8)A ,B ,C 中最多有一个发生. 解:(1)C B A ; (2)C AB ; (3)ABC ; (4)C B A ; (5)C B A ; (6)C B A C B A C B A ++; (7)BC AC AB ; (8)BC AC AB 或C B C A B A . 5.在房间里有10个人,分别佩戴从1号到10号的纪念章,任选3人记录其纪念章的号码. (1)求最小的号码为5的概率; (2)求最大的号码为5的概率. 解:设事件A 表示“最小的号码为5”,事件B 表示“最大的号码为5”,由概率的古典定义得 (1)12 1)(31025==C C A P ; (2)20 1)(31024==C C B P . 6.一批产品共有200件,其中有6件废品,求: (1)任取3件产品恰有1件是废品的概率; (2)任取3件产品没有废品的概率; (3)任取3件产品中废品不少于2件的概率. 解:设事件i A 表示“取出的3件产品中恰有i 件废品”)3,2,1,0(=i ,由概率的古典定义得 (1)0855.0)(3200 2194161≈=C C C A P ; (2)9122.0)(3200 31940≈=C C A P ; (3)0023.0)(3200 3611942632≈+=+C C C C A A P . 8.从0,1,2,…,9这十个数字中任意取出三个不同的数字,求下列事件的概率: A 表示“这三个数字中不含0和5” ; B 表示“这三个数字中包含0或5” ; C 表示“这三个数字中含0但不含5” . 解:由概率的古典定义得 157)(31038==C C A P ;158)(1)(=-=A P B P ;30 7)(31028==C C C P 9.已知5.0)(=A P ,6.0)(=B P ,8.0)(=A B P ,求)(AB P 和)(B A P . 解:4.08.05.0)|()()(=⨯==A B P A P AB P )]()()([1)(1)()(AB P B P A P B A P B A P B A P -+-=-== 3.0) 4.06.0 5.0(1=-+-= 10.已知4.0)(=B P ,6.0)(=B A P ,求)(B A P . 解:314.014.06.0)(1)()() ()()(=--=--==B P B P B A P B P B A P B A P 11.某种品牌电冰箱能正常使用10年的概率为9.0,能正常使用15年的概率为3.0,现某人购买的该品牌电冰箱已经正常使用了10年,问还能正常用到15年的概率是多少? 解:设事件B A ,分别表示“该品牌电冰箱能正常使用10,15年”,依题可知 3.0)()(,9.0)(===B P AB P A P ,则所求的概率为 3 19.03.0)()()|(===A P AB P A B P 12.某人忘记了电话号码的最后一个数字,因而他随意地拨最后一个号码. 一、习题详解: 1.1 写出下列随机试验的样本空间: (1) 某篮球运动员投篮时, 连续5 次都命中, 观察其投篮次数; 解:连续5 次都命中,至少要投5次以上,故}{ ,7,6,51=Ω; (2) 掷一颗匀称的骰子两次, 观察前后两次出现的点数之和; 解:}{12,11,4,3,22 =Ω; (3) 观察某医院一天内前来就诊的人数; 解:医院一天内前来就诊的人数理论上可以从0到无穷,所以}{ ,2,1,03=Ω; (4) 从编号为1,2,3,4,5 的5 件产品中任意取出两件, 观察取出哪两件产品; 解:属于不放回抽样,故两件产品不会相同,编号必是一大一小,故: ()}{ ;51,4≤≤=Ωj i j i (5) 检查两件产品是否合格; 解:用0 表示合格, 1 表示不合格,则()()()()}{1,1,0,1,1,0,0,05=Ω; (6) 观察某地一天内的最高气温和最低气温(假设最低气温不低于T1, 最高气温不高于T2); 解:用x 表示最低气温, y 表示最高气温;考虑到这是一个二维的样本空间,故: ()}{ 2 16,T y x T y x ≤≤=Ω ; (7) 在单位圆内任取两点, 观察这两点的距离; 解:}{ 207 x x =Ω; (8) 在长为l 的线段上任取一点, 该点将线段分成两段, 观察两线段的长度. 解:()}{ l y x y x y x =+=Ω,0,0,8 ; 1.2 设A ,B ,C 为三事件, 用A;B;C 的运算关系表示下列各事件: (1) A 与B 都发生, 但C 不发生; C AB ; (2) A 发生, 且B 与C 至少有一个发生;)(C B A ?; (3) A,B,C 中至少有一个发生; C B A ??; (4) A,B,C 中恰有一个发生;C B A C B A C B A ??; (5) A,B,C 中至少有两个发生; BC AC AB ??; (6) A,B,C 中至多有一个发生;C B C A B A ??; (7) A;B;C 中至多有两个发生;ABC ; (8) A,B,C 中恰有两个发生.C AB C B A BC A ?? ; 注意:此类题目答案一般不唯一,有不同的表示方式。 习题七 1.设总体X 服从二项分布b (n ,p ),n 已知,X 1,X 2,…,X n 为来自X 的样本, 求参数p 的矩法估计. 【解】1(),(),E X np E X A X ===因此np =X 所以p 的矩估计量 ?X p n = 2.设总体X 的密度函数 f (x ,θ)=22 (),0, 0, .x x θθθ?-<???其他 X 1,X 2,…,X n 为其样本,试求参数θ的矩法估计. 【解】2302 20 2 2()()d ,233 x x E X x x x θ θθ θθθθ??= -=-= ???? 令E (X )=A 1=X ,因此 3 θ =X 所以θ的矩估计量为 ^ 3.X θ= 3.设总体X 的密度函数为f (x ,θ),X 1,X 2,…,X n 为其样本,求θ的极大似 然估计. (1) f (x ,θ)=,0, 0,0.e x x x θθ-?≥? (2) f (x ,θ)=1,01, 0, .x x θθ-?<?其他 【解】(1) 似然函数1 1 1 (,)e e e n i i i n n x x n n i i i L f x θ θ θθθθ=---==∑= ==∏∏ 1 ln ln n i i g L n x θθ===-∑ 由1 d d ln 0d d n i i g L n x θθθ===-=∑知 1 ?n i i n x θ== ∑ 所以θ的极大似然估计量为1 ?X θ =. (2) 似然函数1 1 ,01n n i i i L x x θ θ -==<<∏,i =1,2,…,n. 1 ln ln (1)ln n i i L n x θθ==+-∏ 由1 d ln ln 0d n i i L n x θθ==+=∏知 1 1?ln ln n n i i i i n n x x θ ===-=- ∑∏ 所以θ的极大似然估计量为 1 ?ln n i i n x θ ==-∑ 4.从一批炒股票的股民一年收益率的数据中随机抽取10人的收益率数据,结果如 下: 序 号 2 3 4 5 6 7 8 910 收益率 .01 -0.11 -0.12 -0.09 -0.13 -0.3 0.1 -0.09 -0.1 - 0.11 求这批股民的收益率的平均收益率及标准差的矩估计值. 【解】 0.094x =- 0.101893s = 9n = 0.094.EX x ==- 由2 2 2 2 21()()[()],()n i i x E X D X E X E X A n ==+==∑知222 ??[()]E X A σ+=,即有 1022 221 1??[()][10()]10i i A E X X X σ ==-+-∑ 于是 9 ?0.90.101890.096610 s σ ==?= 所以这批股民的平均收益率的矩估计值及标准差的矩估计值分别为-0.94和0.966. 5.随机变量X 服从[0,θ]上的均匀分布,今得X 的样本观测值: 0.9,0.8,0.2,0.8,0.4,0.4,0.7,0.6,求θ的矩法估计和极大似然估计,它们是否为θ的无偏估计. 【解】(1) ()2 E X θ = ,令()E X X =,则 习题3-1 而且12{0}1P X X ==. 求1和2的联合分布律. 解 由12{0}1P X X ==知12{0}0P X X ≠=. 因此X 1和X 2的联合分布 于是根据边缘概率密度和联合概率分布的关系有X 1和X 2的联合分布律 (2) 注意到12{0,0}0P X X ===, 而121{0}{0}04 P X P X =?== ≠, 所以 X 1和X 2不独立. 2. 设随机变量(X ,Y )的概率密度为 (,)(6),02,24, 0,.f x y k x y x y =--<<<? ? 其它 求: (1) 常数k ; (2) {1,3}P X Y <<; (3) { 1.5}P X <; (4) {4}P X Y +≤. 解 (1) 由(,)d d 1f x y x y +∞+∞-∞ -∞ =? ? , 得 24 2 422 2 2 04 2 11d (6)d (6)d (10)82y k x y x k y x x y k y y k =--=--=-=????????? , 所以 1 8 k = . (2) 3120 1,3 1{1,3}d (6)d 8 (,)d d x y P X Y y x y x f x y x y <<<<= =--?? ?? 1 3 220 1 1(6)d 82y x x y =--???????321113()d 828y y =-=?. (3) 1.51.5 { 1.5}d (,)d ()d X P X x f x y y f x x +∞-∞ -∞ -∞ <==?? ? 4 1.52 1d (6)d 8 y x y x --= ? ? 1.5 4 22 01 1(6)d 82y x x y = --? ???? ?? 421633 ()d 882y y =-? 2732 =. (4) 作直线4x y +=, 并记此直线下方区域与(,)0f x y ≠的矩形区域(0,2)(0,4)?的交集为G . 即:02,0G x y <<<≤4x -.见图3-8. 因此 {P X Y +≤4}{(,)} P X Y G =∈ 概率论与数理统计1-6章作业及参考答案高等教育出版社 概率论与数理统计1-6章作业及参考答案高等教育出版社 第一章 (本章计算概率的习题除3~6以外,其余均需写出事件假设及概率公式,不能只有 算式) 1. 写出下列随机试验的样本空间。 (1)同时抛三颗色子,记录三颗色子的点数之和; (2)将一枚硬币抛三次,(i)观察各次正反面出现的结果;(ii)观察正面总共出现的 次数;(3)对一目标进行射击,直到命中5次为止,记录射击次数;(4)将一单位长 的线段分成3段,观察各段的长度; (5)袋中装有4个白球和5个红球,不放回地依次从袋中每次取一球,直到首次取 到红球为止,记录取球情况。解:(1) Ω={3, 4,..., 18} (2) (i ) Ω={TTT , TTH , THT , THH , HTT , HTH , HHT , HHH }, (ii ) Ω={0, 1, 2, 3} (3) Ω={5, 6,..... } (4) Ω={(x , y , z )x +y+z =1, x , y , z >0, x , y , z ∈R } (5) Ω={红,白红,白白红,白白白红,白白白白红} 2. 设A ,B ,C 为随机试验的三个随机事件,试将下列各事件用 A , B , C 表示出来。(1)仅仅A 发生;(2)三个事件都发生;(3)A 与B 均发生,C 不发生; (4)至少有一个事件发生;(5)至少有两个事件发生;(6)恰有一个事件发生; (7)恰有两个事件发生;(8)没有一个事件发生;(9)不多于两个事件发生。解: 3. 辆公共汽车出发前载有5名乘客,每位乘客独立在7个站中的任意一站离开,求 第五章作业题解 5.1 已知正常男性成人每毫升的血液中含白细胞平均数是7300, 标准差是700. 使用切比雪 夫不等式估计正常男性成人每毫升血液中含白细胞数在5200到9400之间的概率. 解:设每毫升血液中含白细胞数为,依题意得,7300)(==X E μ,700)(==X Var σ 由切比雪夫不等式,得 )2100|7300(|)94005200(<-=< 不等式得证. 5.3 设由机器包装的每包大米的重量是一个随机变量, 期望是10千克, 方差是0.1千克2. 求100袋这种大米的总重量在990至1010千克之间的概率. 解:设第i 袋大米的重量为X i ,(i =1,2,…,100),则100袋大米的总重量为∑==100 1i i X X 。 因为 10)(=i X E ,1.0)(=i X Var , 所以 100010100)(=?=X E ,101.0100)(=?=X Var 由中心极限定理知,101000 -X 近似服从)1,0(N 故 )10|1000(|)1010990(<-=< 第三章作业题解答参考 5. 显然()0f x 3,且 1 1()122x x f x dx e dx e dx m m m l l v l l --? -? = + =蝌 . 10.设()(),[0,1]Q x P x x x =< .根据题意:对任意的,[0,1]x y ?,有 ()()()()()P x y P x P x y P x P y x x x x x <+=<+?=<+<, 故对任意的,[0,1]x y ?,有 ()()(),Q x y Q x Q y +=+ 考虑到()Q x 为x 的增函数,这样类似于教材P98页引理2.4.1的证明,我们可以证得: ()Q x kx =,其中k 为一常数. 又因为(1)1Q =,故1k =.因此,(),[0,1]Q x x x = 即 x 服从[0,1]的均匀分布. 12..因为 0000,,(,)1,.x y F x y x y ì???=í ?>-?? 和 0000,,(,)1,.y x F x y y x ì???=í ?>-?? , 显然(,)F x y 关于每个变元非降,左连续.且 00(,)lim (,)0,n F y F n y -?-=00(,) lim (,)0,n F x F x n -?-= (,) lim (,)1,n F F n n +??= 但因为 (1,1)(1,0)(0,1)(0,0)11101F F F F --+=--+=-, 故无法使得(3.2..5)式非负. 15.(1) 因 (2)0 (,)1x y f x y dxdy dx Ae dy +? ? ? -+-? = =蝌 蝌 , 故 20 1x Ae dx + -=ò ,则 2.A = (2)21{2,1}(,)P f x y dxdy x h -? <<= 蝌 2 1(2)10 2(1)x y dx e dy e -+-= =-蝌4(1)e -?. (3)x 的边际分布密度为:(2)21()22,0.x y x f x e dy e x + -+-- = =>ò 第二章 随机变量及其分布 I 教学基本要求 1、了解随机变量的概念以及它与事件的联系; 2、理解随机变量的分布函数的概念与性质;理解离散型随机变量的分布列、连续型随机变量的密度函数及它们的性质; 3、掌握几种常用的重要分布:两点分布、二项分布、泊松分布、均匀分布、指数分布、正态分布,且能熟练运用; 4、会求简单随机变量函数的分布. II 习题解答 A 组 1、检查两个产品,用T 表示合格品,F 表示不合格品,则样本空间中的四个样本点为 1(,)F F ω=、2(,)T F ω=、3(,)F T ω=、4(,)T T ω= 以X 表示两个产品中的合格品数. (1) 写出X 与样本点之间的对应关系; (2) 若此产品的合格品率为p ,求(1)p X =? 解:(1) 10ω→、21ω→、31ω→、42ω→; (2) 1 2(1)(1)2(1)p X C p p p p ==-=-. 2、下列函数是否是某个随机变量的分布函数? (1) 021()2021 x F x x x <-??? =-≤ ?≥??; (2) 2 1 ()1F x x = + ()x -∞<<+∞. 解:(1) 显然()F x 是单调不减函数;0()1F x ≤≤,且()0F -∞=、()1F +∞=; (0)()F x F x +=,故()F x 是某个随机变量的分布函数. (2) 由于()01F +∞=≠,故()F x 不是某个随机变量的分布函数. 3、设X 的分布函数为 (1)0 ()00 x A e x F x x -?-≥=? 求常数A 及(13)p X <≤? 解:由()1F +∞=和lim (1)x x A e A -→+∞ -=得 1A =; (13)(3)(1)(3)(1)p X p X p X F F <≤=≤-≤=- 3113(1)(1)e e e e ----=---=-. 4、设随机变量X 的分布函数为 2 00()0111 x F x Ax x x ≤??=<≤??>? 求常数A 及(0.50.8)p X <≤? 解:由(10)(1)F F +=得 1A =; (0.50.8)(0.8)(0.5)(0.8)(0.5)p X p X p X F F <≤=≤-≤=- 220.80.50.39=-=. 5、设随机变量X 的分布列为 ()a p X k N == (1,2,,)k N =L 求常数a ? 解:由 1 1i i p +∞ ==∑得 1 1N k a N ==∑ 1a ?=. 6、一批产品共有100个,其中有10个次品,求任意取出的5个产品中次品数的分布列? 解:设X 表示5个产品中的次品数,则X 是离散型随机变量,其所有可能取值为0、1、…、 5,且 0510905100(0)C C p X C ==、1410905100(1)C C p X C ==、2310905100(2)C C p X C ==、321090 5100 (3)C C p X C ==、 4110905100(4)C C p X C ==、50 1090 5100 (5)C C p X C == 于是X 的分布列为 习题一 1. 略.见教材习题参考答案. 2.设A,B,C为三个事件,试用A,B,C的运算关系式表示下列事件: (1)A发生,B,C都不发生; (2)A与B发生,C不发生; (3)A,B,C都发生; (4)A,B,C至少有一个发生; (5)A,B,C都不发生; (6)A,B,C不都发生; (7)A,B,C至多有2个发生; (8)A,B,C至少有2个发生. 【解】(1)A BC(2)AB C(3)ABC (4)A∪B∪C=AB C∪A B C∪A BC∪A BC∪A B C∪AB C∪ABC=ABC (5) ABC=A B C (6) ABC (7) A BC∪A B C∪AB C∪AB C∪A BC∪A B C∪ABC=ABC=A∪B∪C (8) AB∪BC∪CA=AB C∪A B C∪A BC∪ABC 3. 略.见教材习题参考答案 4.设A,B为随机事件,且P(A)=0.7,P(A-B)=0.3,求P(AB). 【解】P(AB)=1-P(AB)=1-[P(A)-P(A-B)] =1-[0.7-0.3]=0.6 5.设A,B是两事件,且P(A)=0.6,P(B)=0.7,求: (1)在什么条件下P(AB)取到最大值? (2)在什么条件下P(AB)取到最小值? 【解】(1)当AB=A时,P(AB)取到最大值为0.6. (2)当A∪B=Ω时,P(AB)取到最小值为0.3. 6.设A,B,C为三事件,且P(A)=P(B)=1/4,P(C)=1/3且P(AB) =P(BC)=0, P(AC)=1/12,求A,B,C至少有一事件发生的概率. 【解】P(A∪B∪C)=P(A)+P(B)+P(C)-P(AB)-P(BC)-P(AC)+P(ABC) =1 4+ 1 4+ 1 3- 1 12= 3 4 7. 从52张扑克牌中任意取出13张,问有5张黑桃,3张红心,3张方块, 2张梅花的概率是多少?【解】p= 533213 1313131352 C C C C/C 8. 对一个五人学习小组考虑生日问题: (1)求五个人的生日都在星期日的概率;(2)求五个人的生日都不在星期日的概率; (3)求五个人的生日不都在星期日的概率. 【解】(1)设A1={五个人的生日都在星期日},基本事件总数为75,有利事件仅1个,故 P(A1)= 5 1 7=( 1 7) 5 (亦可用独立性求解,下同) (2)设A2={五个人生日都不在星期日},有利事件数为65,故 P(A2)= 5 5 6 7=( 6 7) 5 (3) 设A3={五个人的生日不都在星期日} P(A3)=1-P(A1)=1-( 1 7) 5 9. 略.见教材习题参考答案. 10.一批产品共N件,其中M件正品.从中随机地取出n件(n 概率论第三版第2章 答案详解 -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 第二章 作业题解: 2.1 掷一颗匀称的骰子两次, 以X 表示前后两次出现的点数之和, 求X 的概率分布, 并验证其满足(2.2.2) 式. 解: 由表格知并且,361)12()2(====X P X P ;362 )11()3(====X P X P ; 363)10()4(====X P X P ;364)9()5(====X P X P ; 36 5)8()6(= ===X P X P ;366)7(==X P 。 即 36| 7|6)(k k X P --== (k =2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12) 2.2 设离散型随机变量的概率分布为,2,1,}{ ===-k ae k X P k 试确定常数a . 解:根据1)(0 ==∑∞ =k k X P ,得10 =∑∞ =-k k ae ,即111 1 =---e ae 。 故 1-=e a 2.3 甲、乙两人投篮时, 命中率分别为0.7 和0.4 , 今甲、乙各投篮两次, 求下列事件的概率: (1) 两人投中的次数相同; (2) 甲比乙投中的次数多. 解:分别用)2,1(,=i B A i i 表示甲乙第一、二次投中,则 12121212()()0.7,()()0.3,()()0.4,()()0.6,P A P A P A P A P B P B P B P B ======== 两人两次都未投中的概率为:0324.06.06.03.03.0)(2121=⨯⨯⨯=B B A A P , 两人各投中一次的概率为: 2016 .06.04.03.07.04)()()()(1221211212212121=⨯⨯⨯⨯=+++B B A A P B B A A P B B A A P B B A A P 两人各投中两次的概率为:0784.0)(2121=B B A A P 。所以: (1)两人投中次数相同的概率为3124.00784.02016.00324.0=++ 1 随机事件及其概率·样本空间·事件的关系及运算 一、任意抛掷一颗骰子,观察出现的点数。设事件A 表示“出现偶数点”,事件B 表示“出现的点数能被3整除”. (1)写出试验的样本点及样本空间; (2)把事件A 及B 分别表示为样本点的集合; (3)事件B A AB B A B A ,,,,分别表示什么事件?并把它们表示为样本点的 集合. 解:设i ω表示“出现i 点”)6,,2,1( =i ,则 (1)样本点为6 54321,,,,,ωωωωωω;样本空间为 }.,,,,,{654321ωωωωωω=Ω (2)},,{642ωωωA =; }.,{63ωωB = (3)},,{531ωωωA =,表示“出现奇数点”;},,,{5421ωωωωB =,表示“出现的点数不能被3整除”;},,,{6432ωωωωB A =⋃,表示“出现的点数能被2或3整除”;}{6ωAB =,表示“出现的点数能被2整除且能被3整除”; },{B A 51ωω= ,表示“出现的点数既不能被2整除也不能被3整除” 二、写出下列随机试验的样本空间及各个事件中的样本点: (1)同时掷三枚骰子,记录三枚骰子的点数之和.A —“点数之和大于10”,B —“点 数之和小于15”. (2)一盒中有5只外形相同的电子元件,分别标有号码1,2,3,4,5.从中任取3 只,A —“最小号码为1”. 解:(1) 设i ω表示“点数之和等于i ”)18,,4,3( =i ,则 },,,{1843ωωω =Ω; },,,{181211ωωωA =;}.,,,{1443ωωωB = (2) 设ijk ω表示“出现号码为k j i ,,”);5,,2,1,,(k j i k j i ≠≠= ,则 },,,,,,,,,{345245235234145135134125124123ωωωωωωωωωω=Ω 概率论第7-10章课后习题答案 习题七 1.设总体X 服从二项分布b (n ,p ),n 已知,X 1,X 2,…,X n 为来自X 的样本,求参数p 的矩法估计. 【解】1 (),(),E X np E X A X ===因此np =X 所以p 的矩估计量 ˆX p n = 2.设总体X 的密度函数 f (x ,θ)= 22 (),0,0, .x x θθθ⎧-<<⎪⎨⎪⎩其他 X 1,X 2,…,X n 为其样本,试求参数θ 的矩法估计. 【解】2302 20 2 2()()d , 233 x x E X x x x θ θθ θθθθ⎛⎫=-=-= ⎪⎝⎭⎰ 令E (X )=A 1=X ,因此3 θ=X 所以θ的矩估计量为 ^ 3.X θ= 3.设总体X 的密度函数为f (x ,θ), X 1,X 2,…,X n 为其样本,求θ的极大似然估计. (1) f (x ,θ)=,0,0, 0.e x x x θθ-⎧≥⎨ <⎩ (2) f (x ,θ)= 1,01, 0, .x x θθ-⎧<<⎨ ⎩其他 【解】(1) 似然函数 ˆ2X θ =且ˆ()2()2()E E X E X θθ===, 所以θ的矩估计值为ˆ220.6 1.2x θ==⨯=且 ˆ2X θ =是一个无偏估计. (2) 似然函数 8 8 1 1(,)i i L f x θθ=⎛⎫ == ⎪ ⎝⎭∏,i =1,2, (8) 显然L =L (θ)↓(θ>0),那么18 max{}i i x θ≤≤=时, L =L (θ)最大, 所以θ的极大似然估计值ˆθ=0.9. 因为E(ˆθ)=E (18 max{}i i x ≤≤)≠θ,所以ˆθ=18 max{}i i x ≤≤不 是θ的无偏计. 6.设X 1,X 2,…,X n 是取自总体X 的 样本,E (X )=μ,D (X )=σ2 ,2 ˆσ =k 12 1 1 ()n i i i X X -+=-∑, 问k 为何值时2 ˆσ为σ2的无偏估计. 【 解】令 1, i i i Y X X +=-i =1,2,…,n -1, 则 21()()()0,()2, i i i i E Y E X E X D Y μμσ+=-=-== 于 是 1 2 22211ˆ[()](1)2(1),n i i E E k Y k n EY n k σ σ-===-=-∑ 那么当2 2 ˆ ()E σσ=,即2 2 2(1)n k σ σ-=时, 《概率论与数理统计》作业集及答案 第1章 概率论的基本概念 §1 .1 随机试验及随机事件 1. (1) 一枚硬币连丢3次,观察正面H ﹑反面T 出现的情形. 样本空间是:S= ; (2) 一枚硬币连丢3次,观察出现正面的次数. 样本空间是:S= ; 2.(1) 丢一颗骰子. A :出现奇数点,则A= ;B :数点大于2,则B= . (2) 一枚硬币连丢2次, A :第一次出现正面,则A= ; B :两次出现同一面,则= ; C :至少有一次出现正面,则C= . §1 .2 随机事件的运算 1. 设A 、B 、C 为三事件,用A 、B 、C 的运算关系表示下列各事件: (1)A 、B 、C 都不发生表示为: .(2)A 与B 都发生,而C 不发生表示为: . (3)A 与B 都不发生,而C 发生表示为: .(4)A 、B 、C 中最多二个发生表示为: . (5)A 、B 、C 中至少二个发生表示为: .(6)A 、B 、C 中不多于一个发生表示为: . 2. 设}42:{},31:{},50:{≤<=≤<=≤≤=x B x x A x x S :则 (1)=⋃B A ,(2)=AB ,(3)=B A , (4)B A ⋃= ,(5)B A = 。 §1 .3 概率的定义和性质 1. 已知6.0)(,5.0)(,8.0)(===⋃B P A P B A P ,则 (1) =)(AB P , (2)()(B A P )= , (3))(B A P ⋃= . 2. 已知,3.0)(,7.0)(==AB P A P 则)(B A P = . §1 .4 古典概型 1. 某班有30个同学,其中8个女同学, 随机地选10个,求:(1)正好有2个女同学的概率, (2)最多有2个女同学的概率,(3) 至少有2个女同学的概率. 2. 将3个不同的球随机地投入到4个盒子中,求有三个盒子各一球的概率. §1 .5 条件概率与乘法公式 1.丢甲、乙两颗均匀的骰子,已知点数之和为7, 则其中一颗为1的概率是 。 2. 已知,2/1)|(,3/1)|(,4/1)(===B A P A B P A P 则=⋃)(B A P 。 §1 .6 全概率公式 1. 有10个签,其中2个“中”,第一人随机地抽一个签,不放回,第二人再随机地抽一个 签,说明两人抽“中‘的概率相同。 2. 第一盒中有4个红球6个白球,第二盒中有5个红球5个白球,随机地取一盒,从中 随机地取一个球,求取到红球的概率。概率论章节作业答案
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