写出下列各试验的样本空间及指定事件的样本点
(整理)概率论与数理统计 许承德 习 题 一 课后 答案

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 =,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 =------。
概率论与数理统计第四版习题答案全

概率论与数理统计习(第四版)题解答第一章 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654321,,,,,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1,2,3,4,5.从中任取3只,A —“最小为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“出现为k j i ,,”);5,,2,1,,(k j i k j i ≠≠= ,则},,,,,,,,,{345245235234145135134125124123ωωωωωωωωωω=Ω }.,,,,,{145135134125124123ωωωωωωA =三、设C B A ,,为三个事件,用事件之间的运算表示下列事件: (1) A 发生, B 与C 都不发生; (2) C B A ,,都发生;(3) C B A ,,中至少有两个发生; (4) C B A ,,中至多有两个发生. 解:(1) C B A ;(2) ABC ;(3) ABC C AB C B A BC A ⋃⋃⋃或CA BC AB ⋃⋃(4) BC A C B A C AB C B A C B A C B A C B A ⋃⋃⋃⋃⋃⋃或C B A ⋃⋃或.ABC四、一个工人生产了n 个零件,以i A 表示他生产的第 i 个零件是合格品(n i ≤≤1).用i A 表示下列事件:(1)没有一个零件是不合格品; (2)至少有一个零件是不合格品; (3)仅有一个零件是不合格品; (4)至少有一个零件不是不合格品. 解:(1) n A A A 21;(2) n A A A 21或n A A A ⋃⋃⋃ 21; (3) n n n A A A A A A A A A 212121⋃⋃⋃ (4) n A A A ⋃⋃⋃ 21或.21n A A A第二章 概率的古典定义·概率加法定理一、由七个数字组成,每个数字可以是0,1,2,…,9中的任一个数(但第一个数字不能为0),由完全不同的数字组成的概率.解:基本事件总数为611011011011011011019109⨯=C C C C C C C 有利事件总数为456789214151617181919⨯⨯⨯⨯⨯=C C C C C C C 设A 表示“是由完全不同的数字组成”,则0605.0109456789)(62≈⨯⨯⨯⨯⨯⨯=A P 二、把十本书任意地放在书架上,求其中指定的三本书放在一起的概率.解:基本事件总数为!101010=A 指定的三本书按某确定顺序排在书架上的所有可能为!777=A 种;这三本书按确定的顺序放在书架上的所以可能的位置共818=C 种;这三本书的排列顺序数为!333=A ;故有利事件总数为!3!8!38!7⨯=⨯⨯(亦可理解为)3388P P设A 表示“指定的三本书放在一起”,则067.0151!10!3!8)(≈=⨯=A P三、为了减少比赛场次,把二十个队任意分成两组(每组十队)进行比赛,求最强的两个队被分在不同组的概率.解:20个队任意分成两组(每组10队)的所以排法,构成基本事件总数1020C ;两个最强的队不被分在一组的所有排法,构成有利事件总数91812C C 设A 表示“最强的两队被分在不同组”,则526.01910)(102091812≈==C C C A P四、某工厂生产的产品共有100个,其中有5个次品.从这批产品中任取一半来检查,求发现次品不多于1个的概率.解:设i A 表示“出现的次品为i 件”)5,4,3,2,1,0(=i ,A 表示“取出的产品中次品不多于 1个”,则 .10A A A ⋃=因为V A A =10,所以).()()(10A P A P A P +=而0281.0979942347)(5010050950≈⨯⨯⨯==C C A P 1529.09799447255)(501004995151≈⨯⨯⨯⨯==C C C A P 故 181.01529.00281.0)(=+≈A P五、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A 表示“取出的3件产品中恰有1件废品”;B 表示“取出的3件产品中没有废品”;C 表示“取出的3件产品中废品不少于2件”,则 (1) 0855.019819920019319418)(3200219416≈⨯⨯⨯⨯==C C C A P (2) 912.0198199200192193194)(32003194≈⨯⨯⨯⨯==C C B P(3) 00223.019819920012019490)(3200019436119426≈⨯⨯⨯⨯=+=C C C C C C P六、设41)( ,0 ,31)()()(======BC P P(AC)P(AB)C P B P A P .求A , B , C 至少有一事件发生的 概率.解:因为0==P(AC)P(AB),所以V AC V AB ==,,从而V C AB =)(可推出0)(=ABC P设D 表示“A , B , C 至少有一事件发生”,则C B A D ⋃⋃=,于是有)()()()()()()()()(ABC P CA P BC P AB P C P B P A P C B A P D P +---++=⋃⋃= 75.04341313131==-++=第三章 条件概率与概率乘法定理·全概率公式与贝叶斯公式一、设,6.0)|(,4.0)(,5.0)(===B A P B P A P 求)|(,)(B A A P AB P . 解:因为B A AB B B A A +=+=)(,所以)()()(B A P AB P A P +=,即14.06.0)4.01(5.0)()()()()()(=⨯--=-=-=B A P B P A P B A P A P AB P68.074.05.036.0)4.01(5.05.0)()()()()()]([)|(≈=--+=-+==B A P B P A P A P B A P B A A P B A A P二、某人忘记了的最后一个数字,因而他随意地拨号,求他拨号不超过两次而接通所需的概率.若已知最后一个数字是奇数,那么此概率是多少? 解:设A 表示“第一次拨通”,B 表示“第二次拨通”,C 表示“拨号不超过两次而拨通”(1)2.0101101)()()(19111101911011=+=⋅+=+=C C C C C C A B P A P C P(2)4.05151)()()(2511141511=+=+=+=A A A A A A B P A P C P三、两台车床加工同样的零件,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.加工出来的零件放在一起,并且已知第一台加工的零件比第二台加工的零件多 一倍.(1)求任意取出的零件是合格品的概率;(2)如果任意取出的零件是废品,求它是第二台车床加工的概率. 解:设i A 表示“第i 台机床加工的零件”)2,1(=i ;B 表示“出现废品”;C 表示“出现合格品”(1))()()()()()()()(22112121A C P A P A C P A P C A P C A P C A C A P C P +=+=+= 973.0)02.01(31)03.01(32≈-⨯+-⨯=(2)25.002.03103.03202.031)()()()()()()()()(22112222=⨯+⨯⨯=+==A B P A P A B P A P A B P A P B P B A P B A P四、猎人在距离100米处射击一动物,击中的概率为0.6;如果第一次未击中,则进行第二次射击,但由于动物逃跑而使距离变为150米;如果第二次又未击中,则进行第三次射击,这时距离变为200米.假定击中的概率与距离成反比,求猎人三次之击中动物的概率.解:设i A 表示“第i 次击中”)3,2,1(=i ,则由题设,有1006.0)(1kA P ==,得60=k ,从而有4.015060150)(2===k A P ,.3.020060200)(3===k A P设A 表示“三次之击中”,则321211A A A A A A A ++=,故有)()()()()()()(321211A P A P A P A P A P A P A P ++=832.03.0)4.01()6.01(4.0)6.01(6.0=⨯-⨯-+⨯-+= (另解)设B 表示“猎人三次均未击中”,则168.0)3.01)(4.01)(6.01()(=---=B P故所求为 832.0)(1)(=-=B P B P五、盒中放有12个乒乓球,其中有9个是新的.第一次比赛时从其中任取3个来用,比赛后仍放回盒中.第二次比赛时再从盒中任取3个,求第二次取出的都是新球的概率. 解:设i A 表示“第一次取得i 个新球”)3,2,1,0(=i ,则2201)(312330==C C A P 22027)(31219231==C C C A P 220108)(31229132==C C C A P 22084)(31239033==C C C A P 设B 表示“第二次取出的都是新球”,则312363123731238312393022084220108220272201)()()(C C C C C C C C A B P A P B P i i i ⋅+⋅+⋅+⋅==∑=146.0532400776161112208444722010855142202755212201≈=⋅+⋅+⋅+⋅=第四章 随机事件的独立性·独立试验序列一、一个工人看管三台车床,在一小时车床不需要工人照管的概率:第一台等于0.9,第二台等于0.8,第三台等于0.7.求在一小时三台车床中最多有一台需要工人照管的概率. 解:设i A 表示“第i 台机床不需要照管”)3,2,1(=i ,则9.0)(1=A P 8.0)(2=A P 7.0)(3=A P再设B 表示“在一小时三台车床中最多有一台需要工人照管”,则321321321321A A A A A A A A A A A A B +++=于是有)()()()()()()()()()()()()(321321321321A P A P A P A P A P A P A P A P A P A P A P A P B P +++= )7.01(8.09.07.0)8.01(9.07.08.0)9.01(7.08.09.0-⨯⨯+⨯-⨯+⨯⨯-+⨯⨯=902.0=.(另解)设i B 表示“有i 台机床需要照管”)1,0(=i ,B 表示“在一小时三台车床中最多有一台需要工人照管”,则10B B B +=且0B 、1B 互斥,另外有 504.07.08.09.0)(0=⨯⨯=B P398.0)7.01(8.09.07.0)8.01(9.07.08.0)9.01()(1=-⨯⨯+⨯-⨯+⨯⨯-=B P 故902.0398.0504.0)()()()(1010=+=+=+=B P B P B B P B P .二、电路由电池a 与两个并联的电池b 及c 串联而成.设电池c b a ,,损坏的概率分别是0.3、0.2、0.2,求电路发生间断的概率. 解:设1A 表示“a 损坏”;2A 表示“b 损坏”;3A 表示“c 损坏”;则3.0)(1=A P 2.0)()(32==A P A P又设B 表示“电路发生间断”,则321A A A B +=于是有)()()()()(321321321A A A P A A P A P A A A P B P -+=+=)()()()()()(321321A P A P A P A P A P A P -+= 328.02.02.03.02.02.03.0=⨯⨯-⨯+=.三、三个人独立地去破译一个密码,他们能译出的概率分别为51、31、41,求能将此密码译出的概率.解:设A 表示“甲能译出”;B 表示“乙能译出”;C 表示“丙能译出”,则51)(=A P 31)(=B P 41)(=C P设D 表示“此密码能被译出”,则C B A D ⋃⋃=,从而有)()()()()()()()()(ABC P CA P BC P AB P C P B P A P C B A P D P +---++=⋃⋃=)()()()()()()()()()()()(C P B P A P A P C P C P B P B P A P C P B P A P +---++=6.0413151415141513151413151=⨯⨯+⨯-⨯-⨯-++=. (另解)52)411)(311)(511()()()()()(=---===C P B P A P C B A P D P ,从而有6.053521)(1)(==-=-=D P D P四、甲、乙、丙三人同时对飞机进行射击,三人的命中概率分别为7.0,5.0,4.0.飞机被一人击中而被击落的概率为2.0,被两人击中而被击落的概率为6.0,若三人都击中,则 飞机必被击落.求飞机被击落的概率. 解:设1A 表示“甲命中”;2A 表示“乙命中”;3A 表示“丙命中”;则4.0)(1=A P5.0)(2=A P 7.0)(3=A P设i B 表示“i 人击中飞机” )3,2,1,0(=i ,则09.0)7.01)(5.01)(4.01()())(()()(3213210=---===A P A P A P A A A P B P)()(3213213211A A A A A A A A A P B P ++=)()()(321321321A A A P A A A P A A A P ++=)()()()()()()()()(321321321A P A P A P A P A P A P A P A P A P ++=36.07.0)5.01)(4.01()7.01(5.0)4.01()7.01)(5.01(4.0=⨯--+-⨯⨯-+--⨯=)()(3213213212A A A A A A A A A P B P ++= )()()(321321321A A A P A A A P A A A P ++=)()()()()()()()()(321321321A P A P A P A P A P A P A P A P A P ++=41.07.0)5.01)(4.01()7.01(5.0)4.01()7.01)(5.01(4.0=⨯--+-⨯⨯-+--⨯=14.07.05.04.0)()()()()(3213213=⨯⨯===A P A P A P A A A P B P 设A 表示“飞机被击落”,则由题设有0)(0=B A P 2.0)(1=B A P 6.0)(2=B A P 1)(3=B A P故有458.0114.06.041.02.036.0009.0)()()(30=⨯+⨯+⨯+⨯==∑=i i i B A P B P A P .五、某机构有一个9人组成的顾问小组,若每个顾问贡献正确意见的概率都是0.7,现在该机构就某事可行与否个别征求每个顾问的意见,并按多数人意见作出决策,求作 出正确决策的概率.解:设i A 表示“第i 人贡献正确意见”,则7.0)(=i A P )9,,2,1( =i .又设m 为作出正确意见的人数,A 表示“作出正确决策”,则 )9()8()7()6()5()5()(99999P P P P P m P A P ++++=≥=+⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅=277936694559)3.0()7.0()3.0()7.0()3.0()7.0(C C C 9991889)7.0()3.0()7.0(⋅+⋅⋅+C C+⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅=273645)3.0()7.0(36)3.0()7.0(84)3.0()7.0(126918)7.0()3.0()7.0(9+⋅⋅+0403.01556.02668.02668.01715.0++++= 901.0=.六、每次试验中事件A 发生的概率为p ,为了使事件A 在独立试验序列中至少发生一次的概率不小于p ,问至少需要进行多少次试验?解:设做n 次试验,则n p A P A P )1(1}{1}{--=-=一次都不发生至少发生一次要p p n ≥--)1(1,即要p p n -≤-1)1(,从而有.1)1(log )1(=-≥-p n p 答:至少需要进行一次试验.第五章 离散随机变量的概率分布·超几何分布·二项分布·泊松分布一、一批零件中有9个合格品与3个废品.安装机器时从这批零件中任取1个.如果每次取出的废品不再放回去,求在取得合格品以前已取出的废品数的概率分布. 解:设X 表示“在取得合格品以前已取出的废品数”,则X 的概率分布为即亦即二、自动生产线在调整以后出现废品的概率为p .生产过程中出现废品时立即进行调整.求在两次调整之间生产的合格品数的概率分布.解:设X 表示“在两次调整之间生产的合格品数”,且设p q -=1,则ξ的概率分布为三、已知一批产品共20个,其中有4个次品.(1)不放回抽样.抽取6个产品,求样品中次品数的概率分布; (2)放回抽样.抽取6个产品,求样品中次品数的概率分布. 解:(1)设X 表示“取出的样本中的次品数”,则X 服从超几何分布,即X 的概率函数为)4,3,2,0()(6206164===-x C C C x X P xx从而X 的概率分布为即(2)设X 表示“取出的样本中的次品数”,则X 服从超几何分布,即X 的概率函数为)6,5,4,3,2,0()2.01()2.0()(66=-==-x C x X P xx x从而X即四、总机为300个用户服务.在一小时每一用户使用的概率等于0.01,求在一小时有4个用户使用的概率(先用二项分布计算,再用泊松分布近似计算,并求相对误差). 解:(1)用二项分布计算)01.0(=p168877.0)01.01()01.0()1()4(2964430029644300≈-=-==C p p C ξP(2)用泊松分布计算)301.0300(=⨯==np λ168031355.0!43)4(34≈==-e ξP相对误差为.5168877.0168031355.0168877.0000≈-=δ五、设事件A 在每一次试验中发生的概率为0.3,当A 发生次数不少于3次时,指示灯发出信号.现进行了5次独立试验,求指示灯发出信号的概率. 解:设X 表示“事件A 发生的次数”,则3.0)(==p A P ,5=n ,).3.0,5(~B X 于是有)5()4()3()3(=+=+==≥X P X P X P X P5554452335)1()1(p C p p C p p C +-+-=16308.000243.002835.01323.0≈++≈(另解) )2()1()0(1)3(1)3(=-=-=-=<-=≥X P X P X P X P X P322541155005)1()1()1(11p p C p p C p p C ------= 16308.0≈六、设随机变量X 的概率分布为2, 1, ,0 , !)(===k k ak X P kλ;其中λ>0为常数,试确定常数a .解:因为∑∞===01)(k k X P ,即∑∞==01!k kk λa ,亦即1=λae ,所以.λe a -=第六章 随机变量的分布函数·连续随机变量的概率密度一、函数211x +可否是连续随机变量X 的分布函数?为什么?如果X 的可能值充满区间: (1)(∞+∞- ,);(2)(0,∞-).解:(1)设211)(xx F +=,则1)(0<<x F 因为0)(lim =-∞→x F x ,0)(lim =+∞→x F x ,所以)(x F 不能是X 的分布函数.(2)设211)(x x F +=,则1)(0<<x F 且0)(lim =-∞→x F x ,1)(lim 0=-→x F x因为)0( 0)1(2)('22<>+-=x x xx F ,所以)(x F 在(0,∞-)上单增. 综上述,故)(x F 可作为X 的分布函数.二、函数x x f sin )(=可否是连续随机变量X 的概率密度?为什么?如果X 的可能值充满区间:(1)⎥⎦⎤⎢⎣⎡2,0π; (2)[]π,0; (3)⎥⎦⎤⎢⎣⎡23,0π.解:(1)因为⎥⎦⎤⎢⎣⎡∈2,0πx ,所以0sin )(≥=x x f ;又因为1cos )(2020=-=⎰ππx dx x f ,所以当⎥⎦⎤⎢⎣⎡∈2,0πx 时,函数x x f sin )(=可作为某随机变量X 的概率密度.(2)因为[]πx ,0∈,所以0sin )(≥=x x f ;但12cos )(00≠=-=⎰ππx dx x f ,所以当[]πx ,0∈时,函数x x f sin )(=不可能是某随机变量X 的概率密度.(3)因为⎥⎦⎤⎢⎣⎡∈23,0πx ,所以x x f sin )(=不是非负函数,从而它不可能是随机变量X 的概率密度.二、一批零件中有9个合格品与3个废品.安装机器时从这批零件中任取1个.如果每次取出的废品不再放回去,求在取得合格品以前已取出的废品数的分布函数,并作出分布函数的图形. 解:设X 表示“取出的废品数”,则X 的分布律为于是,⎪⎩>3,1x四、(柯西分布)设连续随机变量X 的分布函数为+∞<<∞-+=x x B A x F ,arctan )(.求:(1)系数A 及B ;(2)随机变量X 落在区间)1 ,1(-的概率;(3) X 的概率密度.解:(1) 由0)2()(lim =-⋅+=-∞→πB A x F x ,12)(lim =⋅+=-∞→πB A x F x ,解得.1,21πB A ==即)( ,arctan 121)(+∞<<-∞+=x x πx F .(2) .21)]1arctan(121[]1arctan 121[)1()1()11(=-+-+=--=<<-ππF F X P (3) X 的概率密度为)1(1)()(2x x F x f +='=π. 五、(拉普拉斯分布)设随机变量X 的概率密度为+∞<<∞-=-x Ae x f x,)(.求:(1)系数A ;(2)随机变量X 落在区间)1,0(的概率;(3)随机变量X 的分布函数.解:(1) 由1)(⎰+∞∞-=dx x f ,得1220⎰⎰+∞∞-+∞--===A dx e A dx Ae xx ,解得21=A ,即有).( ,21)(+∞<<-∞=-x e x f x(2) ).11(21)(2121)()10(101010ee dx e dx xf X P x x -=-===<<--⎰⎰(3) 随机变量X 的分布函数为⎪⎩⎪⎨⎧>-≤===-∞--∞-⎰⎰021102121)()(x e x e dx e dx x f x F x xx xx .第七章 均匀分布·指数分布·随机变量函数的概率分布一、公共汽车站每隔5分钟有一辆汽车通过.乘客到达汽车站的任一时刻是等可能的.求乘客候车时间不超过3分钟的概率.解:设随机变量X 表示“乘客的候车时间”,则X 服从]5,0[上的均匀分布,其密度函数为⎩⎨⎧∉∈=]5,0[,0]5,0[,51)(x x x f 于是有.6.053)()30(3===≤≤⎰dx x f X P二、已知某种电子元件的使用寿命X (单位:h)服从指数分布,概率密度为⎪⎩⎪⎨⎧≤>=-.0,0;0,8001)(800x x e x f x任取3个这种电子元件,求至少有1个能使用1000h 以上的概率.解:设A 表示“至少有1个电子元件能使用1000h 以上”;321A 、A 、A 分别表示“元件甲、乙、丙能使用1000h 以上”.则287.08001)1000()()()(4510008001000800321≈=-==>===-∞+-∞+-⎰e e dx e X P A P A P A P xx)()()()()()()()()(321313221321321A A A P A A P A A P A A P A P A P A P A A A P A P +---++=⋃⋃=638.0287.0287.03287.0332≈+⨯-⨯=(另解)设A 表示“至少有1个电子元件能使用1000h 以上”.则287.08001)1000(4510008001000800≈=-==>-∞+-∞+-⎰ee dx e X P xx从而有713.01)1000(1)1000(45≈-=>-=≤-eX P X P ,进一步有638.0713.01)]1000([1)(33≈-≈≤-=X P A P三、(1) 设随机变量X 服从指数分布)(λe .证明:对于任意非负实数s 及t ,有).()(t X P s X t s X P ≥=≥+≥这个性质叫做指数分布的无记忆性.(2) 设电视机的使用年数X 服从指数分布)10(.e .某人买了一台旧电视机,求还能使用5年以上的概率. 解:(1)因为)(~λe X ,所以R x ∈∀,有xex F λ--=1)(,其中)(x F 为X 的分布函数.设t s X A +≥=,t X B ≥=.因为s 及t 都是非负实数,所以B A ⊂,从而A AB =.根据条件概率公式,我们有)(1)(1)()()()()()()()(s X P t s X P s X P t s X P B P A P B P AB P B A P s X t s X P <-+<-=≥+≥====≥+≥tst s e e e λλλ--+-=----=]1[1]1[1)(. 另一方面,我们有t t e e t F t X P t X P t X P λλ--=--=-=≤-=<-=≥)1(1)(1)(1)(1)(.综上所述,故有)()(t X P s X t s X P ≥=≥+≥.(2)由题设,知X 的概率密度为⎩⎨⎧≤>=-.,;,0001.0)(1.0x x e x f x 设某人购买的这台旧电视机已经使用了s 年,则根据上述证明的(1)的结论,该电视机还能使用5年以上的概率为6065.01.0)()5()5(5.051.051.05≈=-===≥=≥+≥-∞+-∞+-∞+⎰⎰e e dx e dx xf X P s X s X P xx .答:该电视机还能使用5年以上的概率约为6065.0.四、设随机变量X 服从二项分布)4.0 ,3(B ,求下列随机变量函数的概率分布: (1)X Y 211-=;(2)2)3(2X X Y -=. 解:X 的分布律为(1)X Y 211-=的分布律为(2)2)3(2X X Y -=的分布律为即五、设随机变量X 的概率密度为⎪⎩⎪⎨⎧≤>+=.0,0;0,)1(2)(2x x x x f π求随机变量函数X Y ln =的概率密度.解:因为)()()(ln )()(yX yY e F e X P y X P y Y P y F =<=<=<= 所以随机变量函数X Y ln =的概率密度为)( )1(2)()()()(2''+∞<<-∞+====y e e e e f e e F y F y f yyyyyyXYY π,即 )( )1(2)(2+∞<<-∞+=y e e y f y yY π.第八章 二维随机变量的联合分布与边缘分布一、把一颗均匀的骰子随机地掷两次.设随机变量X 表示第一次出现的点数,随机变量Y 表示两次出现点数的最大值,求二维随机变量),(Y X 的联合概率分布及Y 的边缘概率分布. 解:二维随机变量),(Y X 的联合概率分布为Y 的边缘概率分布为二、设二维随机变量(X ,Y )的联合分布函数)3arctan )(2arctan (),(yC x B A y x F ++=.求:(1)系数A 、B 及C ;(2)(X ,Y )的联合概率密度:(3)边缘分布函数及边缘概率密度. 解:(1)由0)0,(,0),0(,1),(=-∞=∞-=∞+-∞F F F ,得⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=-=--=++0)2(0)2)(0(1)2)(2(πB AC πC B A πC πB A 解得2πC B ==,.12πA = (2)因为)3arctan 2)(2arctan 2(1),(2yx y x F ++=πππ,所以(X ,Y )的联合概率密度为.)9)(4(6),(),(222"y x y x F y x f xy ++==π(3)X 及Y 的边缘分布函数分别为xx x X x dx x dy y x f dx x F ∞-∞-∞-+∞∞-=+==⎰⎰⎰2arctan 1)4(2),()(2ππ 2arctan 121xπ+=yx y Y y dy y dx y x f dy x F ∞-∞-∞-+∞∞-=+==⎰⎰⎰3arctan 1)9(3),()(2ππ 3arctan 121yπ+=X 及Y 的边缘概率密度分别为⎰⎰⎰+∞+∞∞-+∞∞-++⋅=++==0222222)9(1)4(112)9)(4(6),()(dy y x dy y x dy y x f x f X ππ )4(2)3arctan 31()4(1122022x y x +=+⋅=∞+ππ ⎰⎰⎰+∞+∞∞-+∞∞-++=++==022222241)9(12)9)(4(6),()(dx x y dx y x dx y x f y f Y ππ)9(3)2arctan 21()9(122022y x y +=+=∞+ππ三、设),(Y X 的联合概率密度为⎩⎨⎧>>=+-., 00;0,,Ae ),(3y)(2x 其它y x y x f求:(1)系数A ;(2)),(Y X 的联合分布函数;(3)X 及Y 的边缘概率密度;(4)),(Y X落在区域R :632 ,0 ,0<+>>y x y x 的概率. 解:(1)由1),(=⎰⎰+∞∞-+∞∞-dy dx y x f ,有16132==⎰⎰∞+∞+--A dy e dx e A y x ,解得.6=A (2)),(Y X 的联合分布函数为⎪⎩⎪⎨⎧>>==⎰⎰⎰⎰--∞-∞-其它0,06),(),(0032y x dy e dx e dy y x f dx y x F x y y x xy⎩⎨⎧>>--=--其它0,0)1)(1(32y x e e y x (3)X 及Y 的边缘概率密度分别为⎩⎨⎧≤>=⎪⎩⎪⎨⎧≤>==-+∞--∞+∞-⎰⎰00020006),()(2032x x ex x dy e e dy y x f x f x y x X⎩⎨⎧≤>=⎪⎩⎪⎨⎧≤>==-+∞--∞+∞-⎰⎰00030006),()(3032y y ex x dx e e dx y x f y f y y x Y(4)⎰⎰⎰⎰---==∈x y xR dy e dx edxdy y x f R Y X P 32203326),(}),{(6306271)(2---⎰-=-=e dx e e x四、设二维随机变量),(Y X 在抛物线2x y =与直线2+=x y 所围成的区域R 上服从均匀分布.求:(1) ),(Y X 的联合概率密度;(2) 概率)2(≥+Y X P . 解:(1) 设),(Y X 的联合概率密度为⎩⎨⎧∉∈=.),(, 0;),(,),(R y x R y x C y x f 则由129)322()2(21322122212==-+=-+==--+-⎰⎰⎰⎰⎰C x x x C dx x x C dy dx C Cdxdy x x R解得92=C .故有⎪⎩⎪⎨⎧∉∈=.),(, 0;),(,92),(R y x R y x y x f(2) ⎰⎰⎰⎰⎰⎰++-≥++==≥+x x x x y x dy dx dy dx dxdy y x f Y X P 2212210229292),()2(⎰⎰-++=21210)2(92292dx x x xdx481.02713)322(92922132102≈=-++=x x x x . 第九章 随机变量的独立性·二维随机变量函数的分布一、设X 与Y 是两个相互独立的随机变量,X 在]1,0[上服从均匀分布,Y 的概率密度为⎪⎩⎪⎨⎧≤>=-.0,0;0,21)(2y y e y f yY求 (1) ),(Y X 的联合概率密度; (2) 概率)(X Y P ≥.解: (1)X 的概率密度为⎩⎨⎧∉∈=)1,0(,0)1,0(,1)(x x x f X ,),(Y X 的联合概率密度为(注意Y X ,相互独立)⎪⎩⎪⎨⎧><<==-其它,00,10,21)()(),(2y x e y f x f y x f yY X(2)dx edx edy e dx dxdy y x f X Y P x xyxyxy ⎰⎰⎰⎰⎰⎰-∞+-∞+-≥=-===≥1021022102)(21),()(7869.0)1(2221122≈-=-=--e e x二、设随机变量X 与Y 独立,并且都服从二项分布:.,,2 ,1 ,0 ,)(; ,,2 ,1 ,0 ,)(212211n j qp C j p n i q p C i p jn jj n Y i n i in X ====--证明它们的和Y X Z +=也服从二项分布.证明: 设j i k +=, 则ik n i k i k n ki i n i i n k i Y X Z q p C q p C i k P i P k Z P k P +---=-=∑∑=-===22110)()()()( ∑=-+=ki k n n k i n in q p C C2121)( 由knm ki ik nk m C C C +=-=∑, 有k n n ki in i n C C C21210+==∑. 于是有 ),,2,1,0( )(212121n n k q p C k P kn n k i n n Z +==-++ 由此知Y X Z +=也服从二项分布.三、设随机变量X 与Y 独立,并且X 在区间[0,1]服从均匀分布,Y 在区间[0,2]服从辛普森分布:⎪⎩⎪⎨⎧><≤<-≤≤=.20 0,; 2 1 ,2;10 ,)(y y y y y y y f Y 或求随机变量Y X Z +=的概率密度.解: X 的概率密度为 ⎩⎨⎧∉∈=]1,0[,0]1,0[,1)(x x y f ξ . 于是),(Y X 的联合概率密度为⎪⎩⎪⎨⎧≤<≤≤-≤≤≤≤=. 0, 2 1,10 ,210,10,),(其它当当y x y y x y y x fY X Z +=的联合分布函数为}),{(}{}{)(D y x P z Y X P z Z P z F Z ∈=≤+=≤=,其中D 是zy x ≤+与),(y x f 的定义域的公共部分.故有 ⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≤<+-≤<-+-≤≤><=3229321212331023,00)(222z z z z z z z zz z z F Z 从而随机变量Y X Z +=的概率密度为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≤<-≤<+-≤≤><=3232132103,00)(z z z z z z z z z f Z三、电子仪器由六个相互独立的部件ij L (3,2,1;2,1==j i )组成,联接方式如右图所示.设各个部件的使用寿命ij X 服从相同的指数分布)(λe ,求仪器使用寿命的概率密度.解: 由题设,知ij X 的分布函数为⎩⎨⎧≤>-=-0,00,1x x e F x X ij λ 先求各个并联组的使用寿命)3,2,1( =i Y i 的分布函数.因为当并联的两个部件都损坏时,第i 个并联组才停止工作,所以有)3,2,1(),m ax (21==i Y i i i ξξ从而有)3,2,1( =i Y i 的分布函数为⎩⎨⎧≤>-==-0,00,)1()(221y y e F F y F y X X Y i i i λ 设Z "仪器使用寿命".因为当三个并联组中任一个损坏时,仪器停止工作.所以有),,min(321Y Y Y Z =.从而有Z 的分布函数为⎩⎨⎧≤>---=⎩⎨⎧≤>----=-0,00,])1(1[10,00)],(1)][(1)][(1[1)(32321z z e z z z F z F z F z F z Y Y Y Z λ 故Z 的概率密度为⎩⎨⎧≤>--=---0,00,)2)(1(6)(23z z e e e z f z z z Z λλλλ第十章 随机变量的数学期望与方差一、一批零件中有9个合格品与3个废品.安装机器时从这批零件中任取一个.如果取出的废品不再放回去,求在取得合格品以前已取出的废品数的数学期望、方差与标准差. 解:设X 表示“在取得合格品以前已取出的废品数”,则X 的概率分布为即1103322013220924491430=⨯+⨯+⨯+⨯=EX 即3.0004.03041.02205.0175.00≈⨯+⨯+⨯+⨯=EX2X 的分布为2X0 1 4 9即于是有229220192209444914302=⨯+⨯+⨯+⨯=EX 即4091.0004.09041.04205.0175.002≈⨯+⨯+⨯+⨯=EX从而有3191.013310042471)11033(229)(222≈=-=-=EX EX DX 565.03191.0≈==DX Xσ二、对某一目标进行射击,直至击中为止.如果每次射击命中率为p ,求射击次数的数学期望及方差. 解:设X 表示“第i 次击中”),2,1( =i ,则X 的分布为p q p q q p q p iqp ipqEX i i i i i i 1)1()1()(211111=-='-='===∑∑∑∞=∞=-∞=- 2X p pp p q q p q p q q p pqi EX i i i ii i 122)1()1()(])([223111122-=-=-+='=''==∑∑∑∞=∞=∞=- 进一步有p pp p p EX EX DX 11)1(12)(22222-=--=-=三、设离散型随机变量X 的概率函数为,,2,1,21]2)1([ ==-=k k X P k k k问X 的数学期望是否存在?若存在,请计算)(X E ;若不存在,请解释为什么.解:因为∑∑∑∑∞=∞=∞=∞=-=⋅-=-=-==1111)1(212)1(]2)1([2)1()(k k k k k k k k k k ki i i k k k X P k x X P x 不绝对收敛,所以ξ没有数学期望.四、设随机变量X 的概率密度为⎪⎩⎪⎨⎧≥<-=.1, 0;1,11)(2x x xx f π 求数学期望)(X E 及方差)(X D .解:011)()(112=-⋅==⎰⎰-+∞∞-dx xx dx x xf X E πdx x x dx x x dx x f x X D ⎰⎰⎰-=-⋅==-∞+∞-1022112221211)()(πππ21]arcsin 2112[2102=+--=x x x π五、(拉普拉斯分布)设随机变量X 的概率密度为 )( ,21)(+∞<<-∞=-x e x f x.求数学期望)(X E 及方差)(X D . 解:021)(===⎰⎰+∞∞--+∞∞-dx xe dx x xf EX x2!2)3(21)(0222==Γ====⎰⎰⎰+∞-+∞∞--+∞∞-dx e x dx e x dx x f x DX x x(分部积分亦可)第十一章 随机变量函数的数学期望·关于数学期望与方差的定理一、设随机变量X 服从二项分布)4.0,3(B ,求2)3(X X Y -=的数学期望及方差. 解:X 的概率分布为Y 的概率分布为2Y 的分布为72.072.0128.00=⨯+⨯=EY 72.072.0128.002=⨯+⨯=EY2016.0)72.0(72.0)(222=-=-=EY EY DY二、过半径为R 的圆周上一点任意作这圆的弦,求所有这些弦的平均长度.解:在圆周上任取一点O ,并通过该点作圆得直径OA .建立平面直角坐标系,以O 为原点,且让OA 在x 轴的正半轴上.通过O 任作圆的一条弦OB ,使OB 与x 轴的夹角为θ,则θ服从]2,2[ππ-上的均匀分布,其概率密度为⎪⎩⎪⎨⎧-∉-∈=]2,2[,0]2,2[,1)(ππθππθπθf .弦OB 的长为 ]2,2[cos 2)(ππθθθ-∈=R L ,故所有弦的平均长度为⎰⎰-∞+∞-⋅==22cos 21)()()]([ππθθπθθθθd R d L f L EπθπθθπππRR d R4sin 4cos 42020===⎰.三、一工厂生产的某种设备的寿命X (以年计)服从指数分布,概率密度为⎪⎩⎪⎨⎧≤>=-. 0,0 ;0 ,41)(4x x e x f x工厂规定,出售的设备若在售出一年之损坏可予以调换.若工厂售出一台设备赢利100元,调换一台设备厂方需花费300元.试求厂方出售一台设备的平均净赢利. 解:由题设,有⎰⎰---∞--=-===<104110441141)()1(e e dx e dx x f X P x x进而有 41)1(1)1(-=<-=≥eX P X P设Y 表示“厂方出售一台设备获得的净赢利”,则Y 的概率分布为从而有64.33200300100)1(200414141≈-⨯=⨯+-⨯-=---ee e EY答:厂方出售一台设备获得的平均净赢利约为64.33元.四、设随机变量n X X X ,,21相互独立,并且服从同一分布,数学期望为μ,方差为2σ.求这些随机变量的算术平均值∑==ni i X n X 11的数学期望与方差.解:因为μ=)(i X E ,2)(σ=i X D ,且随机变量n X X X ,,21相互独立.所以有μμ=====∑∑∑∑====ni n i i ni i n i i n X E n X E n X n E X E 11111)(1)(1)1()(,nn X D n X D n X n D X D ni ni in i i n i i 2122121211)(1)(1)1()(σσ=====∑∑∑∑====.五、一民航送客车载有20位旅客自机场开出,沿途有10个车站可以下车,到达一个车站时如没有旅客下车就不停车.假设每位旅客在各车站下车是等可能的,且各旅客是否下车相互独立.求该车停车次数的数学期望.解: 设i X 表示"第i 站的停车次数" (10,,2,1 =i ). 则i X 服从"10-"分布. 其中⎩⎨⎧=站有人下车若在第站无人下车若在第i i X i ,1,0 于是i X 的概率分布为设∑==ni iXX 1, 则X 表示沿途停车次数, 故有]})10110(1[1)10110(0{10)(2020101101--⨯+-⨯===∑∑==i i i i EX X E EX748.8)9.01(1020≈-= 即停车次数的数学期望为748.8.第十二章 二维随机变量的数字特征·切比雪夫不等式与大数定律一、设二维随机变量),(Y X 的联合概率密度为()(). 1,222++=y xAy x f求:(1)系数A ;(2)数学期望)(X E 及)(Y E ,方差)(X D 及)(Y D ,协方差),cov(Y X .解: (1) 由⎰⎰+∞∞-+∞∞-=1),(dxdy y x f . 有()()⎰⎰⎰⎰∞+∞-∞+∞-∞+==+=++1112022222A dr rrd A dxdy y xAπθπ解得, π1=A .(2) ()011),()(222⎰⎰⎰⎰∞+∞-∞+∞-∞+∞-∞+∞-=++==dx y xxdy dxdy y x xf X E π.由对称性, 知 0)(=Y E .⎰⎰+∞∞-+∞∞-==-=dxdy y x f x EX EX X E X D ),(])[()(222()⎰⎰∞+∞-∞+∞-++=dx y xx dy 222211π()()+∞=+++=+-+=+=∞+∞+∞+⎰⎰⎰022022220223]11)1ln([1)1(211r r dr r rr r dr rr d πθπ同理, 有 +∞=)(Y D .)()])([(),cov(XY E EY Y Ex X E Y X =--=⎰⎰+∞∞-+∞∞-=dxdy y x xyf ),(()011),(222⎰⎰⎰⎰∞+∞-∞+∞-∞+∞-∞+∞-=++==dx y xxydy dxdy y x xyf π.二、设二维随机变量),(Y X 的联合概率密度为⎩⎨⎧<<<=其它.,0;10,,1),(x x y y x f求(1) ),cov(Y X ;(2) X 与Y 是否独立,是否相关,为什么? 解: (1) 因为 ⎰⎰⎰⎰⎰====-∞+∞-∞+∞-1210322),(dx x dy xdx dxdy y x xf EX x x0),(1===⎰⎰⎰⎰-+∞∞-+∞∞-xx ydy dx dxdy y x yf EY0),()(1===⎰⎰⎰⎰-+∞∞-+∞∞-xx ydy xdx dxdy y x xyf XY E所以有])32[()])([(),cov(Y X E EY Y EX X E Y X -=--=⎰⎰+∞∞-+∞∞-=dxdy y x xyf ),(010==⎰⎰-xxydy xdx .(2) 当)1,0(∈x 时,有 ⎰⎰+∞∞--===x dy dy y x f x f xxX 2),()(; 当)1,0(∉x 时, 有0)(=x f X .即⎩⎨⎧∉∈=)1,0(0)1,0(2)(X x x x x f 同理有 ⎩⎨⎧∉+∈-=⎪⎩⎪⎨⎧∉∈=⎰⎰-)1,0(1)1,0(1)1,0()1,0()(11Y x y x y x dx x dx y f y y因为 ),()()(y x f y f x f Y X ≠, 所以X 与Y 不是独立的.又因为0),cov(=Y X , 所以X 与Y 是不相关的.三、利用切比雪夫不等式估计随机变量X 与其数学期望)(X E 的差的绝对值大于三倍标准差)(X σ的概率.解:91)3()3(2=≤>-ξξξξξD D D E P .四、为了确定事件A 的概率,进行10000次重复独立试验.利用切比雪夫不等式估计:用事件A在10000次试验中发生的频率作为事件A 的概率的近似值时,误差小于0.01的概率. 解:设ξ表示“在10000次试验中事件A 的次数”,则)5.0,10000(~B ξ且有50005.010000=⨯==np E ξ 2500)5.01(5.010000=-⨯⨯==npq D ξ于是有npqp npq p np m P p n m P 22)01.0(1)01.0(1)01.0()01.0(-=-≥<-=<- 75.025.011=-=-=pq五、样检查产品质量时,如果发现次品多于10个,则认为这批产品不能接受.应该检查多少个产品,可使次品率为10%的一批产品不被接受的概率达到0.9? 解:设ξ表示“发现的次品件数”,则)1.0,(~n B ξ,现要求.nn ξE 1.0= n ξD 09.0=要使得9.0)10(=>ξP ,即9.0)10(=≤<n ξP ,因为9.0)10(=≤<n ξP ,所以)3.01.03.01.03.01.010()10(nn n n n ξn n P ξD ξE n ξD ξE ξξD ξE P -≤-<-=-≤-<-)3.01.010()3()33.01.03.01.010(1,01,0nn n n n n ξn n P --≈≤-<-=ΦΦ1)3.0101.0()3(1,01,0--+nn n ΦΦ (德莫威尔—Laplace 定理)因为10>n ,所以53>n ,从而有1)3(1,0≈n Φ,故9.0)3.0101.0(1,0≈-nn Φ.查表有8997.0)28.1(1,0=Φ,故有28.13.0101.0≈-nn ,解得.146≈n答:应该检查约146个产品,方可使次品率为10%的一批产品不被接受的概率达到0.9.第十三章 正态分布的概率密度、分布函数、数学期望与方差一、设随机变量X 服从正态分布)2,1(2N ,求(1))8.56.1(<≤-X P ;(2))56.4(≥X P .解:(1) )4.2213.1()8.416.2()8.56.1(<-≤-=<-≤-=<≤-X P X P X P 8950.09032.019918.0)]3.1(1[)4.2()3.1()4.2(1,01,01,01,0=+-=--=--=ΦΦΦΦ(2) )78.12178.2(1)56.4(1)56.4(<-<--=<-=≥X P X P X P )]78.2(1)78.1(1)]78.2()78.1([11,01,01,01,0ΦΦΦΦ-+-=---=.0402.09973.09625.02=--二、已知某种机械零件的直径X (mm )服从正态分布)6.0,100(2N .规定直径在2.1100±(mm )之间为合格品,求这种机械零件的不合格品率. 解:设p 表示这种机械零件的不合格品率,则)2.1100(1)2.1100(≤--=>-=X P X P p .而)26.01002()6.02.16.01006.02.1()2.1100(≤-≤-=≤-≤-=≤-X P X P X P 1)2(2)]2(1[)2()2()2(-Φ=Φ--Φ=-Φ-Φ= 9544.019772.02=-⨯= 故0456.09544.01=-=p .三、测量到某一目标的距离时发生的误差X (m)具有概率密度3200)20(22401)(--=x ex f π求在三次测量中至少有一次误差的绝对值不超过30m 的概率.解:三次测量中每次误差绝对值都超过30米可表为}30{}30{}30{>⋃>⋃>=ξξξD 第三次第二次第一次因为)40,20(~2N ξ,所以由事件的相互独立性,有31,01,033)]25.0(1)25.1([})3030{(})30{()(ΦΦ-+-=>+-<=>=ξξP ξP D P13025.05069.0)8944.05987.02(33≈=--= 于是有86975.013025.01)(1}30{=-=-=<D P P 米至少有一次绝对值三次测量中ξ.四、设随机变量),(~2σμN X ,求随机变量函数Xe Y =的概率密度(所得的概率分布称为对数正态分布).解:由题设,知X 的概率密度为)(21)(222)(+∞<<-∞=--x ex f x X σμσπ从而可得随机变量Y 的分布函数为)()()(y e P y Y P y F X Y ≤=≤=.当0≤y 时,有0)(=y F Y ;此时亦有0)(='y F Y . 当0>y 时,有dx ey X P y F yx Y ⎰∞---=≤=ln 2)(2221)ln ()(σμσπ.此时亦有222)(ln 21)(σμσπ--='y Y eyy F .从而可得随机变量Y 的概率密度为⎪⎩⎪⎨⎧>≤=--.0,21;0,0)(222)(ln y e yy y f y Y σμσπ五、设随机变量X 与Y 独立,),(~211σμN X ,),(~222σμN Y ,求:(1) 随机变量函数bY aX Z +=1的数学期望与方差,其中a 及b 为常数; (2) 随机变量函数XY Z=2的数学期望与方差.解:由题设,有211)(,)(σμ==X D X E ;222)(,)(σμ==Y D Y E .从而有(1)211)()()()()()(μμb a Y bE X aE bY E aX E bY aX E Z E +=+=+=+=; 222212221)()()()()()(σσb a Y D b X D a bY D aX D bY aX D Z D +=+=+=+=. (2)212)()()()(μμ===Y E X E XY E Z E ;)()()()()()()()(22222222Y E X E Y E X E XY E Y X E XY D Z D -=-== )()()]()()][()([2222Y E X E Y E Y D X E X D -++= )()()()()()(22X E Y D Y E X D Y D X D ++= 212222212221μσμσσσ++=.第十四章二维正态分布·正态随机变量线性函数的分布中心极限定理一、设二维随机变量),(Y X 服从二维正态分布,已知0)()(==Y E X E ,16)(=X D ,25)(=Y D ,并且12),cov(=Y X ,求),(Y X 的联合概率密度.解:已知0==y x μμ,416==x σ,525==y σ,53),cov(),(===y x Y X Y X r σσ.从而 2516)53(1122=-=-r ,5412=-r .进一步按公式])())((2)([)1(21222222121),(yy y x y x x x y y x r x r y x ery x f σμσσμμσμσπσ-+-------=,可得),(Y X 的联合概率密度为)2550316((322522321),(y xy x e y x f +--=π.。
概率统计参考答案(习题一)

概率统计参考答案(习题一)1、 写出下列随机试验的样本空间及各个事件的样本点:(1) 同时郑三枚骰子,记录三枚骰子的点数之和。
解:设三枚骰子点数之和为k ,k=3,,4,5,…,18;则样本空间为{k |k 3,4,...,18}Ω==,且事件A={k |k 11,12,...,18}=,事件B={k |k 3,4,...,14}=。
(2) 解:设从盒子中抽取的3只电子元件为(i,j,k),(i,j,k)为数列1,2,3,4,5的任意三个元素构成的组合。
则Ω={(1,2,3),(1,2,4),(1,2,5),(1,3,4),(1,3,5),(1,4,5),(2,3,4),(2,3,5),(2,4,5),(3,4,5)} A={(1,2,3),(1,2,4),(1,2,5),(1,3,4),(1,3,5),(1,4,5)}。
2、 下列式子什么时候成立?解:AUB=A :成立的条件是B ⊂A ;(2)AB=A :成立的条件为A ⊂B 。
3、 设A 、B 、C 表示三事件,试将下列事件用A 、B 、C 表示出来。
解:(1) 仅A 发生:ABC ;(2) A 、B 、C 都发生:ABC ;(3) A 、B 、C 都不发生:ABC ;(4) A 、B 、C 不都发生:ABC ;(5) A 不发生,且B 与C 中至少发生一事件:(A B C);(6) A 、B 、C 中至少有一事件发生:AUBUC ;(7) A 、B 、C 中恰好有一事件发生:ABC+ABC+ABC ;(8) A 、B 、C 中至少二事件发生: BC ABC ABC ABC A +++=(AB )U (AC )U (BC );(9) A 、B 、C 中最多一事件发生:BC ABC ABC ABC A +++=(AB)U(AC)U(BC)------------------。
4、设P(A)=0.5,P(B)=0.6,问:(1)什么条件下,P(AB)取得最大值,最大值是多少?解:由P(AUB)=P(A)+P(B)-P(AB)得到P(AB)=P(A)+P(B)-P(AUB)<=0.5+0.6-0.6=0.5,此时,P(AUB)=0.6。
《概率论与数理统计》习题及答案__第一章 2

第 一 章
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. ‘出现奇数点’;
(2)将一颗骰子掷两次,记录出现点数. ‘两次点数之和为10ห้องสมุดไป่ตู้, ‘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, ‘球的最小号码为1’;
12.设事件 与 互不相容, ,求 与
解
因为 不相容,所以 ,于是
13.若 且 ,求 .
解
由 得
14.设事件 及 的概率分别为 ,求 及
解
.
15.设 ,且 仅发生一个的概率为0.5,求 都发生的概率。
解1由题意有
,
所以
.
解2 仅发生一个可表示为 ,故
所以
.
16.设 ,求 与 .
解 ,
所以
,
故
;
.
所以
(4)将 两个球,随机地放入到甲、乙、丙三个盒子中去,观察放球情况, ‘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, ‘通过汽车不足5台’, ‘通过的汽车不少于3台’。
解(1) 其中 ‘出现 点’ ,
。
(2)
};
;
。
(3)
(4)
,其中‘ ’表示空盒;
。
(5) 。
2.设 是随机试验 的三个事件,试用 表示下列事件:
解:半圆域如图
设 ‘原点与该点连线与 轴夹角小于 ’
由几何概率的定义
21.把长为 的棒任意折成三段,求它们可以构成三角形的概率.
解1设 ‘三段可构成三角形’,又三段的长分别为 ,则 ,不等式构成平面域 .
概率论习题一

习 题 一1.写出下列随机试验的样本空间及下列事件包含的样本点.(1) 掷一颗骰子,出现奇数点.(2) 掷二颗骰子,A =“出现点数之和为奇数,且恰好其中有一个1点.”B =“出现点数之和为偶数,但没有一颗骰子出现1点.”(3)将一枚硬币抛两次,A =“第一次出现正面.”B =“至少有一次出现正面.”C =“两次出现同一面.”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.3. 指出下列等式命题是否成立,并说明理由.(1) A ∪B =(AB )∪B ;(2) A B =A ∪B ;(3)B A ∩C =B A C ;(4) (AB )(AB )=∅;(5) 若A ⊂B ,则A =AB ;(6) 若AB =∅,且C ⊂A ,则BC =∅;(7) 若A ⊂B ,则B ⊃A ;(8) 若B ⊂A ,则A ∪B =A .4.设A ,B 为随机事件,且P (A )=0.7,P (A -B )=0.3,求P (AB ).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?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.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?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.9.从一批由45件正品,5件次品组成的产品中任取3件,求其中恰有一件次品的概率.10.一批产品共N件,其中M件正品.从中随机地取出n件(n<N).试求其中恰有m件(m ≤M)正品(记为A)的概率.如果:(1)n件是同时取出的;(2)n件是无放回逐件取出的;(3)n件是有放回逐件取出的.11.在电话号码簿中任取一电话号码,求后面四个数全不相同的概率(设后面四个数中的每一个数都是等可能地取自0,1,…,9).12. 50只铆钉随机地取来用在10个部件上,其中有3个铆钉强度太弱.每个部件用3只铆钉.若将3只强度太弱的铆钉都装在一个部件上,则这个部件强度就太弱.求发生一个部件强度太弱的概率是多少?13.一个袋内装有大小相同的7个球,其中4个是白球,3个是黑球,从中一次抽取3个,计算至少有两个是白球的概率.14.有甲、乙两批种子,发芽率分别为0.8和0.7,在两批种子中各随机取一粒,求:(1)两粒都发芽的概率;(2)至少有一粒发芽的概率;(3)恰有一粒发芽的概率.15.掷一枚均匀硬币直到出现3次正面才停止.(1)问正好在第6次停止的概率;(2)问正好在第6次停止的情况下,第5次也是出现正面的概率.16.甲、乙两个篮球运动员,投篮命中率分别为0.7及0.6,每人各投了3次,求二人进球数相等的概率.17.从5双不同的鞋子中任取4只,求这4只鞋子中至少有两只鞋子配成一双的概率.18.某地某天下雪的概率为0.3,下雨的概率为0.5,既下雪又下雨的概率为0.1,求:(1)在下雨条件下下雪的概率;(2)这天下雨或下雪的概率.19.已知一个家庭有3个小孩,且其中一个为女孩,求至少有一个男孩的概率(小孩为男为女是等可能的).20.已知5%的男人和0.25%的女人是色盲,现随机地挑选一人,此人恰为色盲,问此人是男人的概率(假设男人和女人各占人数的一半).21.两人约定上午9∶00~10∶00在公园会面,求一人要等另一人半小时以上的概率.22.从(0,1)中随机地取两个数,求:(1)两个数之和小于6/5的概率;(2)两个数之积小于1/4的概率.23.设P(A)=0.3,P(B)=0.4,P(A B)=0.5,求P(B|A∪B).24.在一个盒中装有15个乒乓球,其中有9个新球,在第一次比赛中任意取出3个球,比赛后放回原盒中;第二次比赛同样任意取出3个球,求第二次取出的3个球均为新球的概率.25.按以往概率论考试结果分析,努力学习的学生有90%的可能考试及格,不努力学习的学生有90%的可能考试不及格.据调查,学生中有80%的人是努力学习的,试问:(1)考试及格的学生有多大可能是不努力学习的人?(2)考试不及格的学生有多大可能是努力学习的人?26.将两信息分别编码为A和B传递出来,接收站收到时,A被误收作B的概率为0.02,而B被误收作A的概率为0.01.信息A与B传递的频繁程度为2∶1.若接收站收到的信息是A,试问原发信息是A的概率是多少?27.在已有两个球的箱子中再放一白球,然后任意取出一球,若发现这球为白球,试求箱子中原有一白球的概率(箱中原有什么球是等可能的颜色只有黑、白两种).28.某工厂生产的产品中96%是合格品,检查产品时,一个合格品被误认为是次品的概率为0.02,一个次品被误认为是合格品的概率为0.05,求在被检查后认为是合格品产品确是合格品的概率.29.某保险公司把被保险人分为三类:“谨慎的”,“一般的”,“冒失的”.统计资料表明,上述三种人在一年内发生事故的概率依次为0.05,0.15和0.30;如果“谨慎的”被保险人点20%,“一般的”占50%,“冒失的”占30%,现知某被保险人在一年内出了事故,则他是“谨慎的”的概率是多少?30.加工某一零件需要经过四道工序,设第一、二、三、四道工序的次品率分别为0.02,0.03,0.05,0.03,假定各道工序是相互独立的,求加工出来的零件的次品率.31.设每次射击的命中率为0.2,问至少必须进行多少次独立射击才能使至少击中一次的概率不小于0.9?32.证明:若P(A|B)=P(A|B),则A,B相互独立.33.三人独立地破译一个密码,他们能破译的概率分别为1/5,1/3,1/4,求将此密码破译出的概率.34.甲、乙、丙三人独立地向同一飞机射击,设击中的概率分别是0.4,0.5,0.7,若只有一人击中,则飞机被击落的概率为0.2;若有两人击中,则飞机被击落的概率为0.6;若三人都击中,则飞机一定被击落,求飞机被击落的概率.35.已知某种疾病患者的痊愈率为25%,为试验一种新药是否有效,把它给10个病人服用,且规定若10个病人中至少有四人治好则认为这种药有效,反之则认为无效,求:(1)虽然新药有效,且把治愈率提高到35%,但通过试验被否定的概率.(2)新药完全无效,但通过试验被认为有效的概率.36.一架升降机开始时有6位乘客,并等可能地停于十层楼的每一层.试求下列事件的概率:(1)A=“某指定的一层有两位乘客离开”;(2)B=“没有两位及两位以上的乘客在同一层离开”;(3)C=“恰有两位乘客在同一层离开”;(4)D=“至少有两位乘客在同一层离开”.37.n个朋友随机地围绕圆桌而坐,(1)求甲、乙两人坐在一起,且乙坐在甲的左边的概率;(2)求甲、乙、丙三人坐在一起的概率;(3)如果n个人并排坐在长桌的一边,求上述事件的概率.38.将线段[0,a]任意折成三折,试求这三折线段能构成三角形的概率.39.某人有n把钥匙,其中只有一把能开他的门.他逐个将它们去试开(抽样是无放回的).证明试开k次(k=1,2,…,n)才能把门打开的概率与k无关.40.把一个表面涂有颜色的立方体等分为一千个小立方体,在这些小立方体中,随机地取出一个,试求它有i 面涂有颜色的概率P (A i )(i =0,1,2,3).41.对任意的随机事件A ,B ,C ,试证P (AB )+P (AC )-P (BC )≤P (A ).42.将3个球随机地放入4个杯子中去,求杯中球的最大个数分别为1,2,3的概率.43.将一枚均匀硬币掷2n 次,求出现正面次数多于反面次数的概率.44.掷n 次均匀硬币,求出现正面次数多于反面次数的概率.45.设甲掷均匀硬币n +1次,乙掷n 次,求甲掷出正面次数多于乙掷出正面次数的概率.46.证明“确定的原则”(Sure -thing ):若P (A |C )≥P (B |C ),P (A |C )≥P (B |C ),则P (A )≥P (B ).47.一列火车共有n 节车厢,有k (k ≥n )个旅客上火车并随意地选择车厢.求每一节车厢内至少有一个旅客的概率.48.设随机试验中,某一事件A 出现的概率为ε>0.试证明:不论ε>0如何小,只要不断地独立地重复做此试验,则A 迟早会出现的概率为1.49.袋中装有m 只正品硬币,n 只次品硬币(次品硬币的两面均印有国徽).在袋中任取一只,将它投掷r 次,已知每次都得到国徽.试问这只硬币是正品的概率是多少?50.巴拿赫(Banach )火柴盒问题:某数学家有甲、乙两盒火柴,每盒有N 根火柴,每次用火柴时他在两盒中任取一盒并从中任取一根.试求他首次发现一盒空时另一盒恰有r 根的概率是多少?第一次用完一盒火柴时(不是发现空)而另一盒恰有r 根的概率又有多少?51.求n 重贝努里试验中A 出现奇数次的概率.52.设A ,B 是任意两个随机事件,求P {(A +B )(A +B )(A +B )(A +B )}的值. (1997研考)53.设两两相互独立的三事件,A ,B 和C 满足条件:ABC =Φ,P (A )=P (B )=P (C )< 1/2,且P (A ∪B ∪C )=9/16,求P (A ). (1999研考)54.设两个相互独立的事件A 和B 都不发生的概率为1/9,A 发生B 不发生的概率与B 发生A 不发生的概率相等,求P (A ). (2000研考)55.随机地向半圆0<y < 22x ax - (a 为正常数)内掷一点,点落在半圆内任何区域的概率与区域的面积成正比,则原点和该点的连线与x 轴的夹角小于π/4的概率为多少? (1991研考)56.设10件产品中有4件不合格品,从中任取两件,已知所取两件产品中有一件是不合格品,求另一件也是不合格品的概率. (1993研考)57.设有来自三个地区的各10名、15名和25名考生的报名表,其中女生的报名表分别为3份、7份和5份.随机地取一个地区的报名表,从中先后抽出两份.(1) 求先抽到的一份是女生表的概率p ;(2) 已知后抽到的一份是男生表,求先抽到的一份是女生表的概率q . (1998研考)58. 设A ,B 为随机事件,且P (B )>0,P (A |B )=1,试比较P (A ∪B )与P (A )的大小. (2006研考)。
概率论与数理统计教学教程(魏宗舒第二版)4章答案解析

(2 − 2)!!
法, 故可知2根绳子能接成环形的概率为
.
(2 − 1)!!
或者我们也看如下计算. 设有2根绳子时, 尾部两两相接共有 ()种接法, 而成环形的接法有()种.
=
10000
(︂ )︂4
9
1−
.
10
1.8 有5双不同的鞋, 从中任取4只, 问没有一双配对的概率.
4
解: 方法一: 从5双鞋中任取4只, 共有10
中取法. 4只鞋中恰有两双的取法有52 种, 4只鞋中恰有一双的
取法为: 先从5双中取一双, 再以以下方式取剩余的两只: 1) 从剩余的左脚或者右脚中任取两只; 2)或者从剩
事件 表示该学生是运动员.
(1) 叙述事件 ¯ 的意义.
(2) 在上面条件下 = 成立?
(3) 上面时候关系式 ⊂ 是正确的.
(4) 什么时候¯ = 成立?
解: (1). ¯ 表示被选的学生是三年级不是运动员的男生.
(2). = ⇔ ⊂ , 所以 = 成立, 当且仅当运动员都是三年级男生.
.
黑球有种情况, 故所求的概率为
+
4.10 任取一个正数, 求下列事件的概率:
(1)该数的平方的末位数字是1;
(2)该数的四次方的末位数字是1;
(3)该数的立方的最后两位数字都是1.
解: (1). 一个数的末位数上的数字有10种情况. 要使平方后的末位数字是1, 则该数的末位是1或者9, 所
2
= 80. 故所求概率为 = 8/10
= 8/21.
概率论各章精选习题(PDF)

概率统计各章节习题§1.1 随机事件1、写出下列各试验的样本空间及指定事件所含的样本点; (i )将一枚硬币抛掷三次,{}A =第一次掷出正面、{}B =三次掷出同一面、{}C =有正面掷出; (ii )将一颗骰子掷两次,{}A =点数相同、{}B =其中一次点数是另一次的两倍、{}6C =点数之和是;2、从某图书馆里任取一本书,事件A 表示“取到数学类图书”,事件B 表示“取到中文版图书”,事件C 表示“取到精装图书”; ①试述ABC 的含义;②何种情况下,C B ⊂?;③何种情况下,A B =3、设1234,,,A A A A 为某一试验中的四个事件,试用事件的运算表达如下事件:①“四个事件中至少有一个发生”;②“恰好发生两个”;③“至少发生三个”;④“至多发生一个”;4、试述下列事件的对立事件:①A = “射击三次皆命中目标”;②B =“甲产品畅销乙产品滞销”;③C =“加工四个零件至少有一个是合格品”;5、在区间[]0,1中任取一点x ,记:203A x ⎧⎫=≤≤⎨⎬⎩⎭、1344B x ⎧⎫=<≤⎨⎬⎩⎭、 213C x ⎧⎫=≤<⎨⎬⎩⎭,试用相同的作法表示如下诸事件:①AB ;②AB ; ③()A B A C ; 6、试证明以下事件的运算公式:(i )A AB AB =;(ii )A B A AB =;§1.2 频率与概率1、任取两整数,求“两数之和为偶数”的概率;2、①袋中有7个白球3个黑球,现从中任取2个,试求“所取两球颜色相同”的概率;②甲袋中有球5白3黑,乙袋中有球4白6黑,现从两袋中各取一球,试求“所取两球颜色相同”的概率;3、①n 个人任意地坐成一排,求“甲、乙两人坐在一起”的概率;②n 个人随机地围一圆桌而坐,求“甲、乙相邻”的概率;③n 个男生、m 个女生(1m n ≤+)坐成一排,求“任意两个女生都不相邻”的概率;4、从()0,1中随机地取两个数,试求:①“两数之和小于65”的概率;②“两数之积小于14”的概率;5、①已知事件,A B 满足:AB AB =,若()P A a =,试求()P B ;②已知事件,A B 满足:()()P AB P AB =,若()P A a =,试求()P B ;6、设,A B 为两事件,且()0.4P A =,()0.7P B =,问:①在什么条件下,()P AB 取得最大值,最大值是多少?②在什么条件下,()P AB 取得最小值,最小值是多少?若()0.5P B =,结果又如何?7、某班n 名战士各有一支归自己保管使用的枪,这些枪外形完全一样;在一次夜间紧急集合中,每人随机地取一支枪,求“至少有一人拿到自己的枪”的概率;8、证明:①()()()1P AB P A P B ≥+-;②()()()()()12121n n P A A A P A P A P A n ≥+++--;9、试证明:若,A B 为两事件,则()()()14P AB P A P B -≤; §1.3 条件概率、全概率公式与贝叶斯(Bayes )公式1、已知()0.3P A =,()0.4P B =,()0.5P A B =;试求:()P AB 、 ()P A B 、()P B A 、()P B A B 、()P A B A B; 2、已知()12P A =,()13P B =,()16P A B =,试求()P A B ; 3、已知()0.8P A =,()0.7P B =,()0.2P A B -=,试求()P B A ; 4、已知()14P A =,()13P B A =,()12P A B =,试求()P AB ; 5、设一批产品中一、二、三等品各占60%、35%、5%,从中任取一件,结果不是三等品,求“取到的是一等品”的概率;6、设10件产品中有4件是不合格品,从中任取两件,已知其中一件是不合格品,求“另一件也是不合格品”的概率;7、袋中有4白1红5只球,现有5人依次从袋中各取一球,取后不放回,试求“第i (1,2,,5i =)人取到红球”的概率;8、两台车床加工同样的零件,“第一台出现不合格品”的概率是0.03,“第二台出现不合格品”的概率是0.06,加工出来的零件放在一起,并且已知第一台加工的零件比第二台加工的零件多一倍,①试求“任取一个零件是合格品”的概率;②如果取出的零件是不合格品,求“它是由第二台车床加工”的概率;9、某商店正在销售10台彩电,其中7台是一级品,3台是二级品;某人到商店时,彩电已售出2台,试求“此人能买到一级品”的概率;10、甲袋中有2只白球1只黑球,乙袋中有1只白球2只黑球,今从甲袋中任取一球放入乙袋,再从乙袋中任取一球,求“此球是白球”的概率;11、有两箱零件,第一箱装50件,其中20件是一等品;第二箱装30件,其中18件是一等品;现从两箱中随意挑出一箱,然后从该箱中先后任取两个零件,试求:①“第一次取出的零件是一等品”的概率;②“第二次取出的零件是一等品”的概率;③在第一次取出的是一等品的条件下,“第二次取出的零件仍然是一等品”的概率;④在第二次取出的是一等品的条件下,“第一次取出的零件仍然是一等品”的概率;12、玻璃杯成箱出售,每箱20只,假设各箱有0,1,2只次品的概率分别为0.8,0.1,0.1;一个顾客欲购一箱玻璃杯,在购买时售货员随机取一箱,顾客开箱随机地查看4只,若无次品,就买下这箱玻璃杯,否则退回;试求:①“顾客买下这箱玻璃杯”的概率;②“在顾客买下的一箱中,确实没有次品”的概率;13、证明:()()()()()P A B P A BC P C B P A BC P C B=+;14、设有N个袋子,每个袋子中都装有a个白球b个黑球,现从第一个袋中任取一球放入第二个袋中,然后从第二个袋中任取一球放入第三个袋中,如此下去,求“从最后一个袋中取出一白球”的概率;§1.4 事件的独立性1、假设()0.4P A=,()0.9P A B=,在以下情形下求()P B:①,A B互斥;②,A B独立;③A B⊂;2、甲乙两人独立地对同一目标射击一次,其命中率分别为0.8和0.7,现已知目标被击中,求“它是甲命中”的概率;3、若事件,A B独立,且两事件“仅A发生”与“仅B发生”的概率都是14,试求()P A与()P B;4、三人独立地破译一个密码,他们单独译出的概率分别为13、14、15,求“此密码被译出”的概率;5、一射手对同一目标独立地射击四次,若“至少命中一次”的概率为8081,试求该射手进行一次射击的命中率;6、三门高射炮独立地向一飞机射击,已知“飞机中一弹被击落”的概率为0.4,“飞机中两弹被击落”的概率为0.8,中三弹则必然被击落;假设每门高射炮的命中率为0.6,现三门高射炮各对飞机射击一次,求“飞机被击落”的概率;7、甲、乙二人轮流射击,首先命中目标者获胜;已知甲的命中率为a ,乙的命中率为b ,甲先射击,试求“甲(乙)获胜”的概率;8、甲、乙两选手进行乒乓球单打比赛,已知每局中“甲获胜”的概率为0.6,“乙获胜”的概率为0.4;比赛可采用三局两胜制或五局三胜制,问:何种赛制对甲更有利?§2.1 随机变量及其分布函数1、箱中装有次品12,a a 与正品123,,b b b ,现从中一次取出两件产品,①写出此试验的样本空间;②令ξ表示所取两件产品中的次品个数,标出ξ在每个样本点上的值;③写出{}{}0,1,ξξ=≤ {}2ξ≥所包含的样本点;2、设随机变量(..r v )X 的分布函数(..d f )为()0,0;1,03;41,36;31,6;x x F x x x <⎧⎪≤<⎪=⎨≤<⎪⎪≥⎩,试求()3P X <、()3P X ≤、()1P X >、()1P X ≥; 3、设..r v X 的..d f 为()0,1;ln ,1;1,;x F x x x e x e <⎧⎪=≤<⎨⎪≥⎩,试求:()2P X <、()03P X ≤≤、 ()2 2.5P X <<;4、已知..r v X 的分布函数为()0,0;2,01;23,12;1112,23;1,3;x x x F x x x x <⎧⎪≤<⎪⎪=≤<⎨⎪≤<⎪≥⎪⎩,试求:()3P X <、()13P X ≤<、12P X ⎛⎫> ⎪⎝⎭、()3P X =; 5、设随机变量ξ的分布函数为()F x ,试用()F x 表示下列事件的概率:{}{}{}{}{}231,23,215,4,8ξξξξξ<-<+>≤<;6、若()()121,1P X x P X x αβ≥=-≤=-,其中12x x <,试求()12P x X x ≤≤;7、①设..r v ξ的分布函数为:()0,1;arcsin ,11;1,1;x F x a b x x x <-⎧⎪=+-≤<⎨⎪≥⎩,试确定常数,a b ;②设..r v ξ的分布函数为()arctan ,F x A B x x R =+∈,试确定常数,A B ;8、①在半径为R 的圆内任取一点,求此点到圆心距离X 的分布函数及概率23P X R ⎛⎫> ⎪⎝⎭;②在ABC ∆内任取一点P ,记X 为点P 到底边BC 的距离,试求X 的分布函数;9、设()()12,F x F x 分别是两个随机变量的分布函数,,0a b >且 1a b +=,试证明:()()()12F x aF x bF x =+也是一个分布函数; §2.2 离散型随机变量及其分布律1、试判断下列分布列中所含的未知参数c :① (),1,2,,c P k k N N ξ===; ② (),0,1,2,3!k c P k k k ξ===⋅; 2、现有三只盒子,第一只盒中装有1只白球4只黑球,第二只盒中装有2只白球3只黑球,第三只盒中装有3只白球2只黑球;现任取一只盒子,从中任取3只球,以X 表示所取到的白球数,试求:①X 的分布列;②“取到白球数不少于2”的概率;3、袋中有5只球,编号为1,2,3,4,5;现从中任取3只,以X 表示3只球中的最大号码;①试求X 的分布列;②写出X 的分布函数并作图;4、已知..r v X 的..d f 为()0,0;0.5,01;0.7,13;1,3;x x F x x x <⎧⎪≤<⎪=⎨≤<⎪⎪≥⎩,试求X 的分布列; 5、已知...d r v X 的分布列为:1010.25a b -⎛⎫ ⎪⎝⎭,其分布函数为: (),1;,10;0.75,01;,1;c xd x F x xe x <-⎧⎪-≤<⎪=⎨≤<⎪⎪≥⎩,试求,,,,a b c d e ; 6、从1,2,3,4,5五个数中任取三个,按大小顺序排列记为: 123x x x <<,令2X x =,试求: X 的分布函数及()()2,4P X P X <>;7、连续“独立”地掷n 次骰子,记,X Y 分别为n 个点数的最小、最大值,试求,X Y 的分布列;8、设()X P λ~,试求X 的最大可能值,即:k 取何值时,概率()P X k =取最大值?§2.3 连续型随机变量及其概率密度1、设..r v X 的分布函数为:()20,0;,01;1,1;x F x Ax x x <⎧⎪=≤<⎨⎪≥⎩,试求:① A;②()()0.3,0.7P X ∈;③X 的概率密度函数(...p d f );2、设..r v X 的...p d f 为(),01;2,12;0,;x x f x x x ≤<⎧⎪=-≤<⎨⎪⎩其他,试求:①X 的分布函数;②32P X ⎛⎫≥ ⎪⎝⎭; 3、已知..r v X 的...p d f 为(),x f x ce x -=-∞<<+∞,试确定常数c 并求X 的..d f ;4、设..r v X 有()11;...29,36;0,;x p d f f x x ≤≤⎧⎪=≤≤⎨⎪⎩其他,若()23P X k ≥=,试确定k 的取值范围;5、设..,r v X Y 同分布(又记为:d X Y =),且X 有...p d f 为()23,02;80,;x x f x ⎧<<⎪=⎨⎪⎩其他;已知事件{}A X a =>与{}B Y a =>独立,且 ()34P A B =,试求常数a ; 6、设A 为曲线22y x x =-与x 轴所围成的区域,在A 中任取一点,求该点到y 轴的距离ξ的分布函数及密度函数;7、设[]..0,5r v U ξ~,试求“方程24420x x ξξ+++=有实根”的概率;8、设..r v ξ的...p d f 为()221,x x f x x -+-=-∞<<+∞,试求()02P ξ≤≤;9、设()2..3,2r v X N ~,试求:①()()25,2P X P X<≤>;②确定c ,使得()()P X c P X c >=<;③设d 满足()0.9P X d >≥,d 至多为多少?10、由学校到火车站有两条路线,所需时间随交通堵塞状况有所变化,若以分钟计算,第一条路线所需时间()2150,10N ξ~,第二条路线所需时间()2260,4N ξ~,如果要求:①在70分钟内赶到火车站;②在65分钟内赶到火车站;试问:各应选择哪条路线? 11、假设一机器的检修时间(单位:小时)服从12λ=的指数分布,试求:①“检修时间超过2小时”的概率;②若已经检修4小时,求“总共至少5小时检修好”的概率;12、①设()2,5X U ~,试求“对X 进行三次独立地观测中,至少有两次观测值大于3”的概率;②设顾客在某银行的窗口等待服务的时间X (以分钟记)服从参数为15的指数分布,某顾客在窗口等待服务若超过10分钟他就离开;他一个月要到银行五次,以Y 表示一个月内他未等到服务而离开窗口的次数,试求()1P Y ≥;13、对某地考生抽样调查的结果表明:考生的外语成绩(百分制)近似服从()272,N σ(0σ>未知);已知96分以上的考生占考生总数的2.3%,试求“考生成绩介于60分与84分之间”的概率;14、设()2..0,1r v N ξ~,ηξ=或ηξ=-视1ξ≤或1ξ>而定,试求η的分布;§2.4 随机变量的函数的分布1、①设...d r v X 有分布列:210131111115651530--⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭,试求2Y X =与Z X =的分布列;②设()...1,2c r v X U -~,记1,0;1,0;X Y X ≥⎧=⎨-<⎩,试求Y 的分布列; 2、设随机变量X 的概率分布为:()1,1,2,2k P X k k ===;试求sin 2Y X π⎛⎫= ⎪⎝⎭的分布律; 3、假设一设备开机后无故障工作的时间15X E ⎛⎫ ⎪⎝⎭~,设备定时开机,出现故障时自动关机;且在无故障的情况下工作2小时便关机,试求该设备每次开机无故障工作的时间Y 的分布函数()Y F y ,并指明Y 是否为连续型随机变量?4、设..r v X 的...p d f 为()[]1,8;0,;x f x ∈=⎩其他,()F x 为X的..d f ,试求随机变量()Y F X =的分布函数;5、①设()..0,1r v X U ~,试求1X -的分布;②设()..2r v X E ~,试证:21X Y e -=与221X Y e -=-均服从()0,1上的均匀分布;6、若()2..ln ,r v X N μσ~,则称X 服从对数正态分布;①试求X 的概率密度函数()X f x ;②若()2ln 1,4X N ~,求31P X e e ⎛⎫≤≤ ⎪⎝⎭; 7、设()..0,1r v X U ~,试求以下Y 的密度函数; ① 2ln Y X =- ;② 31Y X =+ ;③ X Y e = ;④ ln Y X = ;8、设()21,03;..90,;x x r v X f x ⎧<<⎪=⎨⎪⎩~其他,且2,1;,12;1,2;X Y X X X ≤⎧⎪=<<⎨⎪≥⎩,试求:①Y 的分布函数;②()P X Y ≤;§3.1 二维随机变量及其分布1、袋中有1红2黑3白共6个球,现有放回地从袋中取两次,每次取一球,以,,X Y Z 分别表示两次取到的红、黑、白球的个数,①求()10P X Z ==;②求(),X Y 的概率分布;2、袋中有10个大小相等的球,其中6个红球4个白球;现随机抽取2次,每次抽取1个,定义随机变量,X Y 如下:1,0X ⎧=⎨⎩第一次抽到红球;,第一次抽到白球;、1,0Y ⎧=⎨⎩第二次抽到红球;,第二次抽到白球;,试就以下两种情况,分别求出(),X Y 的联合分布:①第一次抽取后放回;②第一次抽取后不放回;3、将一枚硬币抛掷三次,以X 表示三次中掷出正面的次数,以Y 表示掷出正面与反面次数之差的绝对值,试求(),X Y 的联合分布;4、①假设,X Y 同分布,且101111424X -⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭~,()01P XY ==,试求(),X Y 的联合分布及()P X Y =;②设,X Y 为离散型随机变量,且101111442X -⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭~,1101513124Y -⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭~,已知()0P X Y <=,()14P X Y >=,试求(),X Y 的联合分布; 5、①设(),X Y 的联合概率密度为()22,1;,0,;cx y x y f x y ⎧≤≤=⎨⎩其他,(i )确定常数c ;(ii )求()(),P X Y D ∈,2:21D x y ≤≤; ②设(),X Y 具有联合密度()()6,02,24;,0,;k x y x y f x y ⎧--≤≤≤≤=⎨⎩其他,(i )确定常数k ;(ii )求()1,3P X Y ≤<、()1.5P X ≤、()4P X Y +≤;6、从()0,1中随机地取两个数,求“其积不小于316且其和不大于1”的概率; 7、设()0.5,10;..0.25,02;0,;x r v X f x x -<<⎧⎪=≤<⎨⎪⎩~其中,令2Y X =,(),F x y 为二维随机向量(),X Y 的联合分布函数,①求Y 的()...Y p d f f y ;②求1,42F ⎛⎫- ⎪⎝⎭; §3.3 条件分布1、①将2只球放入3只盒中,以,X Y 分别表示1号盒与2号盒中的球数,试求在0Y =的条件下X 的条件分布; ②从1,2,3,4,5中任取一个数,记为X ;再从1,,X 中任取一个数记为Y ,试求(),X Y 的联合分布及Y 的分布;2、设..,r v X Y 独立,且()1X P λ~,()1Y P λ~,试求给定X Y n +=时,X 的条件分布;3、①设()()3,01;,,0,;x y x X Y f x y <<<⎧=⎨⎩~其他,试求给定X x =(01x <<)时,Y 的条件密度函数()Y X f y x ;②设()()1,,0;,,0,;xy y e e x y X Y f x y y --⎧⋅>⎪=⎨⎪⎩~其他,0y ∀>,试求给定Y y =时,X 的条件密度函数()X Y f x y 及()1P X Y y >=;③设()()2221,1;,,40,;x y x y X Y f x y ⎧≤≤⎪=⎨⎪⎩~其他,试由此求条件概率 ()0.750.5P Y X ≥=;4、①设()0,1X U ~,已知X x =(01x <<),10,Y U x ⎛⎫ ⎪⎝⎭~,试求Y 的 ()...Y p d f f y ;②设ξ在区间[]0,1上随机地取值,当观察到x ξ=时,η在区间[],1x 上随机地取值,试求η的密度函数;③设()2,0;0,0;x xe x f x x λξλξ-⎧>=⎨≤⎩~,η在()0,ξ上均匀分布,试求η的密度函数;④设()45,01;0,;Y y y Y f y ⎧<<=⎨⎩~其他,给定Y y =(01y <<)时,X 的条件密度为()233,0;0,;X Y x x y f x y y ⎧<<⎪=⎨⎪⎩其他,试求()0.5P X >;5、设[]2,4Y U ~,且给定Y y =(24y ≤≤)时,()X E y ~,试求:①(),X Y 的....J p d f (联合密度函数);②试证:()1XY E ~; 6、①设,X Y 为两个随机变量,010.70.3Y ⎛⎫ ⎪⎝⎭~,且给定Y k =时, ()2,1X N k ~,0,1k =;试求X 的分布; ②设121122X ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭~,且给定X k =时,()0,Y U k ~,1,2k =;试求Y 的分布,并求EY ;7、设[]0,1X U ~,试求给定12X >时,X 的条件分布; §3.4 随机变量的独立性1、 设(),X Y 有如下联合分布:/01104114X Y b a ,且事件{}0X =与 {}1X Y +=相互独立,①确定常数,a b ;②问:,X Y 是否独立?2、设101111424X -⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭~,011122Y ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭~,如果()221P X Y ==,①试求(),X Y 的联合分布;②,X Y 是否独立?3、设随机变量,X Y 独立同分布,且011X p p ⎛⎫ ⎪-⎝⎭~,令 1,0X Y Z X Y +⎧=⎨+⎩若为偶数;,若为奇数;,问:p 取何值时,,X Z 相互独立? 4、设随机向量(),X Y 具有如下的联合密度: ①(),4,0,1f x y xy x y =<<;②(),8,01f x y xy x y =<<<;试讨论以上两种情形下,,X Y 是否独立?5、①设()(),X Y U D ~,其中22:1D x y +≤,试讨论,X Y 的独立性;②设()(),X Y U G ~,其中[][]0,10,2G =⨯,试讨论,X Y 的独立性;6、设()()()2,,0;,,0,;x y ce x y X Y f x y -+⎧>⎪=⎨⎪⎩~其他,①确定常数c ;②试求X 的边缘密度及条件密度,讨论,X Y 是否独立?③求(),X Y 的联合分布函数;7、①设..,r v X Y 独立,且[]0,1X U ~,12Y E ⎛⎫⎪⎝⎭~,(i )试写出(),X Y 的联合密度函数;(ii )试求“方程220t Xt Y ++=有实根”的概率;②从长度为a 的线段的中点两边随机各选取一点,求“两点间距离小于3a ”的概率;8、试用概率方法证明:0a ∀>22x aa e dx --≤⎰9、设随机向量(),X Y 的联合密度为()1,1,1;,40,;xyx y f x y +⎧-<<⎪=⎨⎪⎩其他,试证:,X Y 不独立,但22,X Y 是独立地;§3.5 二维随机变量的函数的分布1、设,X Y 满足()30,07P X Y ≥≥=,且()()4007P X P Y ≥=≥=,试求{}()max ,0P X Y ≥;2、设..,r v X Y 具有分布:101111424X -⎛⎫ ⎪⎪⎝⎭~,011122Y ⎛⎫⎪⎪⎝⎭~;已知 ()01P XY ==,试求()max ,Z X Y X Y =∨=的分布;3、 设随机变量1234,,,X X X X 独立同分布,且 ()01i P X ==-()10.6,1,2,3,4i P X i ===,试求行列式1234X X X X X =的概率分布;4、 设,A B 为两个事件,且()14P A =,()13P B A =,()12P A B =,令1,0,;A X ⎧=⎨⎩若发生;否则,1,0,;B Y ⎧=⎨⎩若发生;否则,试求:①(),X Y 的概率分布;②22Z X Y =+的概率分布;5、设某一设备装有三个同类的电器元件,各元件工作相互独立,且工作时间服从参数为λ的指数分布;当三个元件都正常工作时,设备才正常工作;试求设备正常工作时间T 的概率分布;6、①设()(),X Y U D ~,(){},02,01D x y x y =≤≤≤≤,试求边长为,X Y 的矩形面积S 的概率分布;②设,X Y 独立同()20,1N分布,则Z =Rayleigh )分布,试求Z 的密度函数;7、设,X Y 独立,且()1X E λ~,()2Y E λ~,若{}()1min ,1P X Y e ->=,()13P X Y ≤=,试求12,λλ; 8、①设..,r v X Y 独立,且()13P Xi ==,1,0,1i =-;[)0,1Y U ~,记: Z X Y =+,试求: 102P Z X ⎛⎫≤= ⎪⎝⎭、Z 的()...Z p d f f z ;②设..,r v X Y 独立,且120.30.7X ⎛⎫ ⎪⎝⎭~,()Y Y f y ~,试求Z X Y =+的概率分布;9、①设,X Y 独立同()0,1U 分布,试求Z X Y =+的密度; ②设()()3,01;,,0,;x y x X Y f x y <<<⎧=⎨⎩~其他,试求Z X Y =-的密度;③设()()2,0,1;,,0,;x y x y X Y f x y --<<⎧=⎨⎩~其他,试求Z X Y =+的密度;④设,X Y 独立同()1E 分布,试求Z X Y =-的密度;10、(最大值与最小值分布)设12,,,n X X X 相互独立,若()12max ,,,n Y X X X =,()12min ,,,n Z X X X =,试在以下情况下求,Y Z 的分布;① i X 具有()..i d f F x ,1,2,,i n =;②诸i X 同分布,且有 ()..d f F x ,1,2,,i n =;③诸i X 为...c r v 且同分布,()i X f x ~,1,2,,i n =;④()i X E λ~,1,2,,i n =;11、设,X Y 独立同[]0,1U 分布,若(),01;1,12;X Y X Y Z X Y X Y +≤+≤⎧=⎨+-<+≤⎩,试问:Z 服从什么分布? §4.1 数学期望2、某新产品在未来市场的占有率X 是仅在()0,1上取值的随机变量,其密度函数为()()341,01;0,;x x f x ⎧-<<⎪=⎨⎪⎩其他,试求其平均占有率;3、设..r v X 的...p d f 为()2,01;0,;a bx x f x ⎧+≤≤=⎨⎩其他,若23EX =,试求,a b ;4、①设()X P λ~,试求2321Y X X =+-的数学期望;②设()1X E ~,试求()2X E X e -+; ③设()20,1X N ~,试求()2X E Xe ;5、①假设一部机器在一天内发生故障的概率为0.2,机器发生故障时全天停止工作,若一周五个工作日里无故障,可获利润10万元;发生一次故障仍可获利润5万元;发生两次故障获得利润0元;发生三次或三次以上故障要亏损2万元;试求机器一周内所获得的平均利润;②游客乘电梯从底层到电视塔顶层观光。
华东理工大学概率论答案-1

华东理工大学概率论与数理统计作业簿(第一册)学 院 ____________专 业 ____________班 级 ____________ 学 号 ____________姓 名 ____________任课教师____________第一次作业一. 填空题:1.设{}20≤≤=x x S ,⎭⎬⎫⎩⎨⎧≤<=121x x A ,⎭⎬⎫⎩⎨⎧<≤=2341x x B ,具体写出下列各事件: B A =1131x 422x x ⎧⎫≤≤<<⎨⎬⎩⎭或者,B A =S ,B A =B ,AB =A 。
2.设A 、B 、C 表示三个随机事件,试将下列事件用A 、B 、C 表示出来:(1)事件ABC 表示A 、B 、C 都发生; (2) 事件ABC 表示A 、B 、C 都不发生; (3)事件ABC 表示A 、B 、C 不都发生;(4)事件A B C 表示A 、B 、C 中至少有一件事件发生;(5)事件AB AC BC 或AB AC BC 表示A 、B 、C 中最多有一事件发生。
二. 选择题:1.设}10,,3,2,1{ =Ω,}5,3,2{=A ,}7,5,4,3{=B ,}7,4,3,1{=C ,则事件=-BC A ( A )。
A.}10,9,8,6,1{B. }5,2{C. }10,9,8,6,2{D. }10,9,8,6,5,2,1{2.对飞机进行两次射击,每次射一弹,设事件=A “恰有一弹击中飞机”, 事件B = “至少有一弹击中飞机”,事件C =“两弹都击中飞机”, 事件=D “两弹都没击中飞机”,又设随机变量ξ为击中飞机的次数,则下列事件中( C )不表示}1{=ξ。
A. 事件AB. 事件C B -C. 事件C B -D. 事件C D -3.设A 、B 是两个事件,且∅≠A ,∅≠B ,则()()B A B A ++表示( D )。
A. 必然事件 B. 不可能事件 C. A 与B 不能同时发生 D. A 与B 中恰有一个发生4.以A 表示事件“甲种产品畅销,乙种产品滞销”,则其对立事件A 表示( D )。
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练习一1. 写出下列各试验的样本空间及指定事件的样本点:(1) 掷一枚骰子两次,观察出现的点数。
A =“其中恰有一次是1点”;B =“点数之和为7”;C =“点数相同”。
Ω=________________;A =______________;B =_____________;C =___________;(2)10个产品中有3个次品,每次任取一个直到取出3个次品为止(不放回),记录抽取的次数。
A =“前两次没有取到次品”;B =“不超过6次取到所有次品”;C =“直到第8次仍未取到次品”。
Ω=________________;A =______________;B =_____________;C =______________;(3)将一尺之棰折成3段,观察各段的长度。
A =“能组成三角形”;B =“三段长度都不超过a(3/1≥a ) ”。
Ω=________________; A =______________; B =_____________。
2.一射手连续向目标射击三次,i A =“第i 次击中目标”(i =1,2,3)。
用文字叙述下列事件:(1)321A A A ++ (2)321A A A (3)________321A A A (4)21A A (5)32A A - (6)_________21A A +3.在管理系学生中任选一名,令A =“选出的学生是男生”,B =“选出的是二年级学生”,C =“该生是运动员”。
(1)叙述事件C AB 的意义;(2)在什么条件下C ABC =成立?(3)在什么条件下B C ⊂成立?(4)在什么条件下B A =成立?4.房间里有10人,分别佩带着从1号到10号的纪念章。
任选3人,记录其纪念章的号码。
求:(1)最小号码为5的概率;(2)最大号码为5的概率。
5.两封信随机地投入标号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的四个邮筒,求第二个邮筒恰好投入1封信的概率。
练习二1.甲、乙两艘轮船驶向一个不能同时停靠两艘轮船的码头,设它们在一昼夜内到达的时刻是等可能的。
如果甲船停泊的时间是1小时,乙船停泊的时间是2小时,求它们中的任何一艘都不需要等候码头空出的概率。
2. 在1到2000中随机地取整数,问取到的整数不能被6或8整除的概率是多少?3. 设对于事件A ,B ,C 有:)()()(C P B P A P == =1/4,)(AC P =1/8,)()(BC P AB P = =0,求A ,B ,C 三个事件至少出现一个的概率。
4. 向三个相邻的军火库投掷一枚炸弹,炸中第一个军火库的概率为0.025,炸中其余的两个军火库的概率各为0.1。
只要炸中一个另外两个必然爆炸,求军火库发生爆炸的概率。
5. 设A 、B 为任意两个随机事件,证明:)()()(1)(B A P B P A P AB P +--=练习三1. 某动物从出生活到20岁的概率为0.8,活到25岁的概率为0.4。
如果一动物已经活到20岁,问它活到25岁的概率为多少?2. 已知5.0)(,4.0)(=+=B A P B P ,求)(B A P 。
3. 5道考题中有一道难题,5个考生先后随机抽取考题测试,每人一题(不放回)。
试说明无论先后每人抽取难题的概率都是1/5。
4. 发报台以0.6和0.4的概率分别发出信号“.”和“-”,由于电波受到干扰,发出“.”时收报台分别以0.8和0.2的概率收到“.”和“-”,而发出“-”时分别以0.9和0.1的概率收到“-”和“.”。
求当收报台收到信号“.”时发报台确实发出信号“.”的概率。
5. 有两箱同种类的零件,第一箱装50只,其中10只一等品,第二箱装30只,其中18只一等品。
今从两箱中任取一箱,然后从该箱中任取零件2次作不放回抽样,每次一只。
试求:(1)第一次取得的零件是一等品的概率;(2)第一次取得一等品的条件下第二次取得的也是一等品的概率。
练习四1. 事件A 与B 相互独立,已知7.0)(,4.0)(=+=B A P A P ,求)|(A B P 。
2. 证明:如果)|()|(B A P B A P =则两事件A 与B 相互独立。
3. 一个工人看管三台机床,在一小时内机床不需要人照看的概率:第一台为0.9,第二台为0.8,第三台为0.7。
求在一小时内三台机床中最多有一台需要人照看的概率。
4. 设每次射击的命中率为0.2,问至少要进行多少次独立射击,才能使至少击中一次的概率不少于0.9?5. 甲、乙两人射击的命中率分别为0.6和0.5,现同时独立对目标射击一次。
若目标被击中了,则它是甲击中的概率为多少?练习五1.若离散型随机变量X 只取-1,0,1,2四个值,相应的概率依次为CC C C 167,85,43,21。
求:(1)常数C ;(2))0|1(≠<X X P1. 散型随机变量X 的分布为:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨≥<≤<≤--<=1,110,8.001,2.01,0)(x x x x x F求:(1)利用分布函数计算)10(≤≤X P ;(2)X 的分布律。
2. 口袋里装有5个白球和3个黑球,任意取出一个,如果是黑球则不放回,而另外放入一个白球,这样继续下去直到取出的是白球为止。
求取球次数X 的分布律。
3. 一批产品分一、二、三级,其中一级品是二级品的两倍,三级品是二级品的一半。
从这批产品中随机地抽取一件检验,用随机变量描述检验的可能结果。
求其分布律及分布函数并作出图形。
练习六1. 填空题:(1)某射手进行射击每次击中目标的概率为0.8,现连续向目标射击直到击中为止。
则射击次数X 服从__________分布,其分布律为___________;(2)某射手进行射击每次击中目标的概率为0.8,现连续向目标射击200次。
则击中目标的次数X 服从_____________分布,其分布律为_____________;(3)设X ~B (20,1/3),则k=_______时P (X =k )最大;(4)设X ~P (λ),且P (X =1)=P (X =2),则P (X =4)__________。
2. 有甲、乙两种味道和颜色都极为相似的名酒各4杯,如果从中挑选4杯能将甲种酒全部挑选出来,算是成功一次。
(1)某人随机地去猜,问他成功一次的概率是多少?(2)某人声称他通过品尝能区分两种酒,他连续试验10次成功了3次,试问他是否确有区分能力(假设各次试验是相互独立的)?3. 电话交换台每小时接到的呼叫次数X 服从参数为λ=3的泊松分布,试求:(1)每小时恰有5次呼叫的概率;(2)每小时呼叫次数不超过5次的概率。
4. 为了保证设备正常工作,需配备适量的维修工人。
现有同类型设备400台,各台工作相互独立,每台故障率为0.01,在通常的情况下,一台设备的故障只需一人处理,问至少需配备多少工人,才能保证发生故障时不能及时维修的概率小于0.01?练习七1. 填空:(1)设随机变量X 的分布函数为)(,1)(+∞<<-∞+=-x eA x F x ,则A =_________,X 的密度函数)(x f =__________________;(2)设X 是连续型随机变量,其分布函数定义如下:⎪⎪⎩⎪⎪⎨≥<≤++<=e x d e x d cx x bx x a x F ,1,ln 1,)(则a =________,b =______,c =_______,d =_________;(3)设连续型随机变量X ~)4,1(N ,且)()(C X P C X P >=<,则常数C=___________;(4)设连续型随机变量X ~)2,3(2N ,那么)104(≤<-X P =____,)2(>X P =________。
2.已知X 的密度函数: 2,12(),230,Ax x f x Ax x ⎧≤<⎪=≤<⎨⎪⎩其它求:(1)确定A 的值;(2)X 的分布函数)(x F ;(3))(2≤X P 。
2. 设K ~U (0,5),求二次方程02442=++Kx x 有实根的概率。
3. 设顾客在某银行窗口等待服务的时间X (以分计)服从指数分布,其概率密度为: 51,0()50,0x X e x f x x ⎧>⎪=⎨⎪≤⎩ 某顾客在窗口等待服务,若超过10分钟就离开。
假设他每月去银行5次,用Y 表示一个月内他未等到服务而离开的次数,求Y 的分布律及)1(≥Y P 。
4.某电池的寿命),(~2σa N X ,其中a =300小时,σ=35小时。
求:(1)电池寿命在250小时以上的概率;(2)求x ,使寿命在x a -与x a +之间的概率不小于0.9。
练习八1. 将一枚硬币抛掷三次,用X 表示三次中正面出现的次数,用Y 表示三次中正面与反面出现的次数差的绝对值。
试求(X ,Y )的联合分布律及X 与Y 的边缘分布律。
2. 设二维随机变量(X ,Y )的概率密度为:⎩⎨⎧>>=+-其它;00,0;),()32(y x Ae y x f y x试求:(1)系数A ;(2)联合分布函数;(3)边缘密度函数;(4)(X ,Y )落在632,0,0:<+>>y x y x R 内的概率。
3. 甲、乙两人独立地进行射击,假设甲的命中率为0.2,乙的命中率为0.5,以X 和Y 分别表示甲和乙的命中次数。
试求:X 和Y 的联合分布律。
4. 设X 和Y 是两个独立的随机变量,X ~U (0,1),Y 的概率密度为:⎪⎩⎪⎨⎧≤>=-0,00,21)(2y y e y f y Y求:(1)X 与Y 的联合概率密度;(2)条件密度;(3)二次方程022=++Y Xa a 有实根的概率。
练习九1. 一口袋中有4个球,上面分别标有数字1,2,2,3,从这口袋中任取球两次(不放回),用X ,Y 分别表示第一次,第二次取得的球上标明的数字。
求:2X 、、Y X + 、max(X,Y)的分布律。
2. 设随机变量X ~U (0,1),求X Y 2ln -=的密度函数。
3. 设随机变量X 的密度函数为:⎪⎩⎪⎨⎧<<=其它,00,2)(2ππx x x f X 求X Y sin =的概率密度。
4. 设X 和Y 是相互独立的随机变量,其概率密度分别为:⎩⎨⎧≤≤=其它,010,1)(x x f X , ⎩⎨⎧>=-其它,00,)(y e y f y Y 求:随机变量Y X Z +=的概率密度。
5. 某电子元件的寿命(以小时计)近似服从)20,160(2N 分布,随机地选取4件,求其中没有一件寿命小于180小时的概率。
6. 设随机变量(X ,Y )服从二维正态分布: 22221),(y x e y x f +-=π求:随机变量Y X Z /=的密度函数练习十1. 填空题:(1)一口袋中有红球、白球各3只,现从袋中一次取出3只,以X 表示取出的红球的个数,则)(X E =_________,)(X D =__________;(2)已知X 服从N (0,1),Y 服从U (0,1),X 与Y 相互独立,则)4(Y X E +=___________, )4(Y X D -=__________;(3)设随机变量X 服从参数为1的指数分布,)(2X e X E -+=___________;(4)已知X 服从N(0,1),X e Y =,则)(Y D =___________。