经济数学基础——概率统计课后习题答案
概率统计练习册答案

概率统计练习册答案第一章 概率论的基本概念一、选择题1.将一枚硬币连抛两次,则此随机试验的样本空间为( ) A .{(正,正),(反,反),(一正一反)} B.{(反,正),(正,反),(正,正),(反,反)} C .{一次正面,两次正面,没有正面} D.{先得正面,先得反面}2.设A ,B 为任意两个事件,则事件(AUB)(Ω-AB)表示( ) A .必然事件 B .A 与B 恰有一个发生 C .不可能事件 D .A 与B 不同时发生3.设A ,B 为随机事件,则下列各式中正确的是( ). A.P(AB)=P(A)P(B)B.P(A-B)=P(A)-P(B)C.)()(B A P B A P -=D.P(A+B)=P(A)+P(B)4.设A,B 为随机事件,则下列各式中不能恒成立的是( ). A.P(A -B)=P(A)-P(AB) B.P(AB)=P(B)P(A|B),其中P(B)>0C.P(A+B)=P(A)+P(B)D.P(A)+P(A )=15.若φ≠AB ,则下列各式中错误的是( ). A .0)(≥AB P B.1)(≤AB P C.P(A+B)=P(A)+P(B)D.P(A-B)≤P(A)6.若φ≠AB ,则( ).A. A,B 为对立事件B.B A =C.φ=B AD.P(A-B)≤P(A)7.若,B A ⊂则下面答案错误的是( ).A. ()B P A P ≤)(B. ()0A -B P ≥C.B 未发生A 可能发生D.B 发生A 可能不发生 8.下列关于概率的不等式,不正确的是( ). A.)}(),(min{)(B P A P AB P ≤B..1)(,<Ω≠A P A 则若C.1212(){}n n P A A A P A A A ≤+++L LD.∑==≤ni i ni i A P A P 11)(}{Y9.(1,2,,)i A i n =L 为一列随机事件,且12()0n P A A A >L ,则下列叙述中错误的是( ).A.若诸i A 两两互斥,则∑∑===ni i n i i A P A P 11)()(B.若诸i A 相互独立,则11()1(1())nni i i i P A P A ===--∑∏C.若诸i A 相互独立,则11()()nni i i i P A P A ===∏UD.)|()|()|()()(1231211-=Λ=n n ni i A A P A A P A A P A P A P X10.袋中有a 个白球,b 个黑球,从中任取一个,则取得白球的概率是( ).A.21B.ba +1C.ba a+ D.ba b + 11.今有十张电影票,其中只有两张座号在第一排,现采取抽签方式发放给10名同学,则( )A.先抽者有更大可能抽到第一排座票B.后抽者更可能获得第一排座票C.各人抽签结果与抽签顺序无关D.抽签结果受以抽签顺序的严重制约12.将n 个小球随机放到)(N n N ≤个盒子中去,不限定盒子的容量,则每个盒子中至多有1个球的概率是( ).A.!!N n B. n Nn !C. nn N Nn C !⋅ D.Nn 13.设有r 个人,365≤r ,并设每个人的生日在一年365天中的每一天的可能性为均等的,则此r 个人中至少有某两个人生日相同的概率为( ).A.r r P 3651365-B. rr r C 365!365⋅C. 365!1r -D. rr 365!1-14.设100件产品中有5件是不合格品,今从中随机抽取2件,设=1A {第一次抽的是不合格品},=2A {第二次抽的是不合格品},则下列叙述中错误的是( ). A.05.0)(1=A PB.)(2A P 的值不依赖于抽取方式(有放回及不放回)C.)()(21A P A P =D.)(21A A P 不依赖于抽取方式15.设A,B,C 是三个相互独立的事件,且,1)(0<<C P 则下列给定的四对 事件中,不独立的是( ). A.C AUB 与B. B A -与CC. C AC 与D. C AB 与16.10张奖券中含有3张中奖的奖券,现有三人每人购买1张,则恰有一个中奖的概率为( ).A.4021 B.407 C. 3.0 D. 3.07.02310⋅⋅C 17.当事件A 与B 同时发生时,事件C 也随之发生,则( ).A.1)()()(-+≤B P A P C PB.1)()()(-+≥B P A P C PC.P(C)=P(AB)D.()()P C P A B =U18.设,1)()|(,1)(0,1)(0=+<<<<B A P B A P B P A P 且则( ). A. A 与B 不相容B. A 与B 相容C. A 与B 不独立D. A 与B 独立19.设事件A,B 是互不相容的,且()0,()0P A P B >>,则下列结论正确的 是( ). A.P(A|B)=0B.(|)()P A B P A =C.()()()P AB P A P B =D.P(B|A)>020.已知P(A)=P ,P(B)=q 且φ=AB ,则A 与B 恰有一个发生的概率为( ).A.q p +B. q p +-1C. q p -+1D. pq q p 2-+21.设在一次试验中事件A 发生的概率为P ,现重复进行n 次独立试验 则事件A 至多发生一次的概率为( ). A.n p -1 B.n pC. n p )1(1--D. 1(1)(1)n n p np p --+-22.一袋中有两个黑球和若干个白球,现有放回地摸球4次,若至少摸 到一个白球的概率为8180,则袋中白球数是( ). A.2B.4C.6D.823.同时掷3枚均匀硬币,则恰有2枚正面朝上的概率为( ). A.0.5B.0.25C.0.125D.0.37524.四人独立地破译一份密码,已知各人能译出的概率分别为61,31,41,51则密码最终能被译出的概率为( ).A.1B.21C.52 D. 32 25.已知11()()(),()0,()(),416P A P B P C P AB P AC P BC ======则事件A,B,C 全不发生的概率为( ).A. 81B. 83C. 85D.87 26.甲,乙两人独立地对同一目标射击一次,其命中率分别为0.6和0.5,则目标被击中的概率为( ).A. 0.5B. 0.8C. 0.55D. 0.627.接上题,若现已知目标被击中,则它是甲射中的概率为( ). A.43 B.65C.32D.116 28.三个箱子,第一箱中有4个黑球1个白球,第二箱中有3个黑球3个白球,第三个箱中有3个黑球5个白球,现随机取一个箱子,再从这个箱中取出一个球,则取到白球的概率是( ).A.12053 B.199 C.12067 D.1910 29.有三类箱子,箱中装有黑、白两种颜色的小球,各类箱子中黑球、白球数目之比为,2:3,2:1,1:4已知这三类箱子数目之比为1:3:2,现随机取一个箱子,再从中随机取出一个球,则取到白球的概率为( ). A.135 B.4519 C.157 D.3019 30.接上题,若已知取到的是一只白球,则此球是来自第二类箱子的概率为( ).A.21 B. 31C.75 D.71 31.今有100枚贰分硬币,其中有一枚为“残币”中华人民共和国其两面都印成了国徽.现从这100枚硬币中随机取出一枚后,将它连续抛掷10次,结果全是“国徽”面朝上,则这枚硬币恰为那枚“残币”的概率为( ).A.1001 B. 10099C.1010212+D.10102992+ 32.玻璃杯成箱出售,每箱20只,假设各箱含0,1,2只残品的概率分别是0.8,0.1,0.1,一顾客欲购一箱玻璃杯,在购买时,售货员随意取一箱,而顾客随机察看1只,若无残次品,则买下该箱玻璃杯,否则退回,如果顾客确实买下该箱,则此箱中确实没有残次品的概率为( ).A.0.94B.0.14C.160/197D.420418419C C C + 二、填空题1. E :将一枚均匀的硬币抛三次,观察结果:其样本空间=Ω . 2.某商场出售电器设备,以事件A 表示“出售74 Cm 长虹电视机”,以事件B 表示“出售74 Cm 康佳电视机”,则只出售一种品牌的电视机可以表示为 ;至少出售一种品牌的电视机可以表示为 ;两种品牌的电视机都出售可以表示为 .3.设A ,B ,C 表示三个随机事件,试通过A ,B ,C 表示随机事件A 发生而B ,C 都不发生为 ;随机事件A ,B ,C 不多于一个发生 .4.设P (A )=0.4,P (A+B )=0.7,若事件A 与B 互斥,则P (B )= ;若事件A 与B 独立,则P (B )= .5.已知随机事件A 的概率P (A )=0.5,随机事件B 的概率P (B )=0.6及条件概率P (B|A )=0.8,则P (AUB )=6.设随机事件A 、B 及和事件AUB 的概率分别是0.4,0.3和0.6,则P (AB )= .7.设A 、B 为随机事件,P (A )=0.7,P (A-B )=0.3,则P (AB )= .8.已知81)()(,0)(,41)()()(======BC p AC p AB p C p B p A p ,则C B A ,,全不发生的概率为 .9.已知A 、B 两事件满足条件P (AB )=P (AB ),且P (A )=p,则P (B )= .10.设A 、B是任意两个随机事件,则{()()()()}P A B A B A B A B ++++= .11.设两两相互独立的三事件A 、B和C 满足条件:φ=ABC ,21)()()(<==C p B p A p ,且已知Y Y 169)(=C B A p ,则______)(=A p . 12.一批产品共有10个正品和2个次品,任意抽取两次,每次抽一个,抽出后不再放回,则第二次抽出的是次品的概率为 .13.袋中有50个乒乓球,其中20个是黄球,30个是白球,今有两人依次随机地从袋中各取一球,取后不放回,则第二个人取得黄球的概率是 .14.将C 、C 、E 、E 、I 、N 、S 这7个字母随机地排成一行,恰好排成SCIENCE 的概率为 .15.设工厂A 和工厂B 的产品的次品率分别为1%和2%,现从由A和B 的产品分别占60%和40%的一批产品中随机抽取一件,发现是次品,则该次品属于A 生产的概率是 .16.设10件产品有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,则另一件也是不合格品的概率是 .17.甲、乙两人独立地对同一目标射击一次,其命中率分别为0.6和0.5.现已知目标被命中,则它是甲射中的概率是 .18.假设一批产品中一、二、三等品各占60%,30%,10%,从中随意取出一件,结果不是三等品,则取到的是一等品的概率是 .19.一种零件的加工由三道工序组成,第一道工序的废品率为1p ,第二道工序的废品率为2p ,第三道工序的废品率为3p ,则该零件的成品率为 .20.做一系列独立试验,每次试验成功的概率为p ,则在第n 次成功之前恰有m 次失败的概率是 .第二章 随机变量及其分布一、选择题1.设A,B 为随机事件,,0)(=AB P 则( ).A..φ=ABB.AB 未必是不可能事件C.A 与B 对立D.P(A)=0或P(B)=02.设随机变量X 服从参数为λ的泊松分布,且},2{}1{===X P X P 则}2{>X P 的值为( ).A.2-eB.251e-C.241e-D.221e-. 3.设X 服从]5,1[上的均匀分布,则( ). A.4}{ab b X a P -=≤≤ B.43}63{=<<X P C.1}40{=<<X PD.21}31{=≤<-X P4.设),4,(~μN X 则( ). A.)1,0(~4N X μ- B.21}0{=≤X P C.)1(1}2{Φ-=>-μX PD.0≥μ5.设随机变量X 的密度函数为⎩⎨⎧<<=其他,010,2)(x x x f ,以Y 表示对X 的三次独立重复观察中事件}21{≤X 出现的次数,则( ).A .由于X 是连续型随机变量,则其函数Y 也必是连续型的B .Y 是随机变量,但既不是连续型的,也不是离散型的C .649}2{==y P D.)21,3(~B Y6.设=≥=≥}1{,95}1{),,3(~),,2(~Y P X P p B Y p B X 则若( ). A.2719 B.91C.31D.278 7.设随机变量X 的概率密度函数为(),23X f x Y X =-+则的密度函数为( ).A.13()22X y f ---B.13()22X y f --C.13()22X y f +--D.13()22X y f +- 8.连续型随机变量X 的密度函数)(x f 必满足条件( ). A.1)(0≤≤x fB.)(x f 为偶函数C.)(x f 单调不减D.()1f x dx +∞-∞=⎰9.若)1,1(~N X ,记其密度函数为)(x f ,分布函数为)(x F ,则( ). A.{0}{0}P X P X ≤=≥ B.)(1)(x F x F --= C.{1}{1}P X P X ≤=≥D.)()(x f x f -=10.设)5,(~),4,(~22μμN Y N X ,记},5{},4{21+≥=-≤=μμY P P X P P 则( ).A.21P P =B.21P P <C.21P P >D.1P ,2P 大小无法确定11.设),,(~2σμN X 则随着σ的增大,}|{|σμ<-X P 将( ). A.单调增大B.单调减少C.保持不变.D.增减不定12.设随机变量X 的概率密度函数为(),()(),()f x f x f x F x =-是X 的分布函数,则对任意实数a 有( ).A.⎰-=-adx x f a F 0)(1)( B.⎰-=-adx x f a F 0)(21)(C.)()(a F a F =-D.1)(2)(-=-a F a F13.设X 的密度函数为3,01()20,x x f x ⎧≤≤⎪=⎨⎪⎩其他,则1{}4P X >为( ). A.78B.1432xdx ⎰ C.14312xdx -∞-⎰D.3214.设~(1,4),(0.5)0.6915,(1.5)0.9332,{||2}X N P X Φ=Φ=>则为( ). A.0.2417B.0.3753C.0.3830D.0.866415.设X 服从参数为91的指数分布,则=<<}93{X P ( ). A.)93()99(F F -B.)11(913ee -C.ee 113-D.⎰-939dx e x16.设X 服从参数λ的指数分布,则下列叙述中错误的是( ).A.⎩⎨⎧≤>-=-0,00,1)(x x e x F x λB.对任意的x e x X P x λ-=>>}{,0有C.对任意的}{}|{,0,0t X P s X t s X P t s >=>+>>>有D.λ为任意实数17.设),,(~2σμN X 则下列叙述中错误的是( ). A.)1,0(~2N X σμ- B.)()(σμ-Φ=x x FC.{(,)}()()a b P X a b μμσσ--∈=Φ-Φ D.)0(,1)(2}|{|>-Φ=≤-k k k X P σμ18.设随机变量X 服从(1,6)上的均匀分布,则方程012=++Xx x 有实根的概率是( ).A.0.7B.0.8C.0.6D.0.519.设=<=<<}0{,3.0}42{),,2(~2X P X P N X 则σ( ). A .0.2B.0.3C.0.6D.0.820.设随机变量X服从正态分布2(,)N μσ,则随σ的增大,概率{||}P X μσ-<( ).A.单调增大 B.单调减少 C.保持不变 D.增减不定二、填空题1.随机变量X 的分布函数)(x F 是事件 的概率. 2.已知随机变量X 只能取-1,0,1,2四个数值,其相应的概率依次是cc c c 161,81,41,21,则=c3.当a 的值为 时,Λ,2,1,)32()(===k a k X p k 才能成为随机变量X的分布列.4.一实习生用一台机器接连独立地制造3个相同的零件,第i 个零件不合格的概率)3,2,1(11=+=i i p i ,以X 表示3个零件中合格品的个数,则________)2(==X p .5.已知X 的概率分布为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-4.06.011,则X的分布函数=)(x F .6.随机变量X 服从参数为λ的泊松分布,则X 的分布列为 .7.设随机变量X 的概率密度为⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧∈∈=其它,0]6,3[,92]1,0[,31)(x x x f ,若k 使得{}32=≥k X p则k 的取值范围是 . 8.设离散型随机变量X 的分布函数为:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≥+<≤-<≤--<=2,21,3211,1,0)(x b a x a x a x x F且21)2(==X p ,则_______,________a b ==.9.设]5,1[~U X ,当5121<<<x x 时,)(21x X x p <<= . 10.设随机变量),(~2σμN X,则X的分布密度=)(x f .若σμ-=X Y ,则Y 的分布密度=)(y f .11.设)4,3(~N X ,则}{=<<-72X p .12.若随机变量),2(~2σN X ,且30.0)42(=≤<X p ,则_________)0(=≤X p . 13.设)2,3(~2N X,若)()(c X p c X p ≥=<,则=c .14.设某批电子元件的寿命),(~2σμN X ,若160=μ,欲使80.0)200120(=≤<X p ,允许最大的σ= .15.若随机变量X的分布列为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-5.05.011,则12+=X Y 的分布列为 .16.设随机变量X服从参数为(2,p)的二项分布,随机变量Y服从参数为(3,p)的二项分布,若P{X≥1}=5/9,则P{Y≥1}= .17.设随机变量X服从(0,2)上的均匀分布,则随机变量Y=2X 在(0,4)内的概率密度为()Y f y = .18.设随机变量X服从正态分布2(,)(0)N μσσ>,且二次方程240y y X ++=无实根的概率为1/2,则μ= .第三章 多维随机变量及其分布一、选择题1.X,Y 相互独立,且都服从]1,0[上的均匀分布,则服从均匀分布的是( ).A.(X,Y)B.XYC.X+YD.X -Y2.设X,Y 独立同分布,11{1}{1},{1}{1},22P X P Y P X P Y =-==-=====则( ).A.X =YB.0}{==Y X PC.21}{==Y X P D.1}{==Y X P3.设)(1x F 与)(2x F 分别是随机变量X 与Y 的分布函数,为使)()(21x bF x aF -是某个随机变量的分布函数,则b a ,的值可取为( ).A.52,53-==b aB.32,32==b aC.23,21=-=b aD.23,21-==b a4.设随机变量i X 的分布为12101~(1,2){0}1,111424i X i X X -⎛⎫ ⎪===⎪⎝⎭且P 则12{}P X X ==( ).A.0B.41C.21D.15.下列叙述中错误的是( ). A.联合分布决定边缘分布B.边缘分布不能决定决定联合分布C.两个随机变量各自的联合分布不同,但边缘分布可能相同D.边缘分布之积即为联合分布6.设随机变量(X,Y) 的联合分布为:则b a ,应满足( ).A .1=+b a 33D.23,21-==b a7.接上题,若X ,Y 相互独立,则( ). A.91,92==b aB.92,91==b aC.31,31==b aD.31,32=-=b a8.同时掷两颗质体均匀的骰子,分别以X,Y 表示第1颗和第2颗骰子出现的点数,则( ).A.1{,},,1,2,636P X i Y j i j ====L B.361}{==Y X P C.21}{=≠Y X P D.21}{=≤Y X P9.设(X,Y)的联合概率密度函数为⎩⎨⎧≤≤≤≤=其他,y x y x y x f 010,10,6),(2,则下1 23 1 1/6 1/9 1/18X Y面错误的是( ).A.1}0{=≥X PB.{0}0P X ≤=C.X,Y 不独立D.随机点(X,Y)落在{(,)|01,01}D x y x y =≤≤≤≤内的概率为1 10.接上题,设G 为一平面区域,则下列结论中错误的是( ). A.{(,)}(,)GP X Y G f x y dxdy ∈=⎰⎰B.2{(,)}6GP X Y G x ydxdy ∈=⎰⎰C.1200{}6x P X Y dx x ydy ≥=⎰⎰D.⎰⎰≥=≥yx dxdy y x f Y X P ),()}{(11.设(X,Y)的联合概率密度为(,)0,(,)(,)0,h x y x y Df x y ≠∈⎧=⎨⎩其他,若{(,)|2}G x y y x =≥为一平面区域,则下列叙述错误的是( ).A.{,)(,)GP X Y G f x y dxdy ∈=⎰⎰B.⎰⎰-=≤-Gdxdy y x f X Y P ),(1}02{C.⎰⎰=≥-Gdxdy y x h X Y P ),(}02{D.⎰⎰=≥DG dxdy y x h X Y P I ),(}2{12.设(X,Y)服从平面区域G 上的均匀分布,若D 也是平面上某个区域,并以G S 与D S 分别表示区域G 和D 的面积,则下列叙述中错误的是( ).A.{(,)}DGS P X Y D S ∈=B.0}),{(=∉G Y X PC.GDG S S D Y X P I -=∉1}),{(D.{(,)}1P X Y G ∈=13.设系统π是由两个相互独立的子系统1π与2π连接而成的;连接方式分别为:(1)串联;(2)并联;(3)备用(当系统1π损坏时,系统2π开始工作,令21,X X 分别表示21ππ和的寿命,令321,,X X X 分别表示三种连接方式下总系统的寿命,则错误的是( ). A.211X X Y += B.},m ax {212X X Y = C.213X X Y +=D.},m in{211X X Y =14.设二维随机变量(X,Y)在矩形}10,20|),{(≤≤≤≤=y x y x G 上服从均匀分布.记.2,12,0;,1,0⎩⎨⎧>≤=⎩⎨⎧>≤=YX YX V Y X Y X U 则==}{V U P ( ).A.0B.41C.21D.4315.设(X,Y)服从二维正态分布),,,,(222121ρσσμμN ,则以下错误的是( ).A.),(~211σμN X B ),(~221σμN X C.若0=ρ,则X,Y 独立 D.若随机变量),(~),,(~222211σμσμN T N S 则(,)S T 不一定服从二维正态分布16.若),(~),,(~222211σμσμN Y N X ,且X,Y 相互独立,则( ). A.))(,(~22121σσμμ+++N Y XB.),(~222121σσμμ---N Y XC.)4,2(~2222121σσμμ+--N Y XD.)2,2(~2222121σσμμ+--N Y X 17.设X ,Y 相互独立,且都服从标准正态分布(0,1) N ,令,22Y X Z +=则Z 服从的分布是( ).A .N (0,2)分布 B.单位圆上的均匀分布 C.参数为1的瑞利分布 D.N (0,1)分布18.设随机变量4321,,,X X X X 独立同分布,{0}0.6,i P X =={1}0.4i P X ==(1,2,3,4)i =,记1234X X D X X =,则==}0{D P ( ).A.0.1344B.0.7312C.0.8656D.0.383019.已知~(3,1)X N -,~(2,1)Y N ,且,X Y 相互独立,记27,Z X Y =-+~Z 则( ).A.)5,0(NB.)12,0(NC.)54,0(ND.)2,1(-N20.已知sin(),0,,(,)~(,)40,C x y x y X Y f x y π⎧+≤≤⎪=⎨⎪⎩其他则C 的值为( ). A.21B.22C.12-D.12+ 21.设⎪⎩⎪⎨⎧≤≤≤≤+=其他,020,10,31),(~),(2y x xy x y x f Y X ,则}1{≥+Y X P =( ) A.7265 B.727 C.721 D.727122.为使⎩⎨⎧≥=+-其他,00,,),()32(y x Ae y x f y x 为二维随机向量(X,Y)的联合密度,则A 必为( ).A.0B.6C.10D.1623.若两个随机变量X,Y 相互独立,则它们的连续函数)(X g 和)(Y h 所确定的随机变量( ).A.不一定相互独立B.一定不独立C.也是相互独立D.绝大多数情况下相独立 24.在长为a 的线段上随机地选取两点,则被分成的三条短线能够组成三角形的概率为( ).A.21B.31C.41D.5125.设X 服从0—1分布,6.0=p ,Y 服从2=λ的泊松分布,且X,Y 独立,则Y X +( ).A.服从泊松分布B.仍是离散型随机变量C.为二维随机向量D.取值为0的概率为0 26.设相互独立的随机变量X,Y 均服从]1,0[上的均匀分布,令,Y X Z +=则( ).A.Z 也服从]1,0[上的均匀分布B.0}{==Y X PC.Z 服从]2,0[上的均匀分布D.)1,0(~N Z27.设X,Y 独立,且X 服从]2,0[上的均匀分布,Y 服从2=λ的指数分布,则=≤}{Y X P ( ).A.)1(414--e B.414e - C.43414+-e D.21 28.设⎪⎩⎪⎨⎧≤≤≤≤=其他,010,20,23),(~),(2y x xy y x f Y X ,则(X,Y)在以(0,0),(0,2),(2,1)为顶点的三角形内取值的概率为( ).A. 0.4B.0.5C.0.6D.0.8 29.随机变量X,Y 独立,且分别服从参数为1λ和2λ的指数分布,则=≥≥--},{1211λλY X P ( ).A.1-eB.2-eC.11--eD.21--e 30.设22[(5)8(5)(3)25(3)](,)~(,)x x y y X Y f x y Ae-+++-+-=,则A 为( ).A.3π B.π3 C.π2 D.2π 31.设某经理到达办公室的时间均匀分布在8点12点,他的秘书到达办公室的时间均匀分布在7点到9点.设二人到达的时间相互独立,则他们到达办公室的时间相差不超过5分钟的概率为( ).A.481 B.21C.121D.24132.设12,,,n X X X L 相独立且都服从),(2σμN ,则( ).A.12n X X X ===LB.2121()~(,)n X X X N n nσμ+++LC.)34,32(~3221+++σμN XD.),0(~222121σσ--N X X33.设(,)0,(,)(,)~(,)0,g x y x y GX Y f x y ≠∈⎧=⎨⎩其它,D 为一平面区域,记G,D 的面积为,,D G S S ,则{(,)}P x y D ∈=( ).A.G DS S B.GG D S S I C.⎰⎰D dxdy y x f ),( D.⎰⎰Ddxdy y x g ),( 二、填空题1.),(Y X 是二维连续型随机变量,用),(Y X 的联合分布函数),(y x F 表示下列概率:(1);____________________),(=<≤≤c Y b X a p (2);____________________),(=<<b Y a X p (3);____________________)0(=≤<a Y p (4).____________________),(=<≥b Y a X p2.随机变量),(Y X 的分布率如下表,则βα,应满足的条件是 .XY1 2311/6 1/9 1/182 1/2αβ3.设平面区域D 由曲线xy 1=及直线2,1,0e x x y ===所围成,二维随机变量),(Y X 在区域D 上服从均匀分布,则),(Y X 的联合分布密度函数为 .4.设),,,,(~),(222121ρσσμμN Y X ,则YX ,相互独立当且仅当=ρ .5.设相互独立的随机变量X 、Y 具有同一分布律,且X 的分布律为 P (X=0)=1/2,P (X=1)=1/2,则随机变量Z=max{X,Y}的分布律为 .6.设随机变量321,,X X X 相互独立且服从两点分布⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛2.08.010,则∑==31i i X X 服从 分布 .7.设X 和Y 是两个随机变量,且P{X ≥0,Y ≥0}=3/7,P{X ≥0}=P{Y ≥0}=4/7,则P{max (X ,Y )≥0}= .8.设某班车起点站上车人数X 服从参数为(0)λλ>的泊松分布,每位乘客在中途下车的概率为p(0<p<1),且中途下车与否相互独立.以Y 表示在中途下车的人数,则在发车时有n 个乘客的条件下,中途有m 人下车的概率为 ;二为随机变量(X ,Y )的概率分布为 .9.假设一设备开机后无故障工作的时间X 服从参数为1/5的指数分布,设备定时开机,出现故障时自动关机,而在无故障时工作2小时便关机,则该设备每次开机无故障工作的时间Y的分布函数 .10.设两个随机变量X与Y独立同分布,且P(X=-1)=P(Y=-1)=1/2,P(X=1)=P(Y=1)=1/2,则P(X=Y)= ;P(X+Y=0)= ;P(XY=1)= .第四章 随机变量的数字特征一、选择题1.X 为随机变量,()1,()3E X D X =-=,则2[3()20]E X +=( ). A. 18 B.9 C.30 D. 32 2. 设二维随机向量(X,Y)的概率密度函数为(),0,0(,)0,x y e x y f x y -+⎧<<+∞<<+∞=⎨⎩其它,则()E XY =( ).A. 0B.1/2C.2D. 13. (X,Y)是二维随机向量,与0Cov不等价的是( ).YX(=,)A. EYD+=(X+)YXYEX=)E⋅( B. DYDXC. DY-)( D. X与Y独立=YDXD+X4. X,Y独立,且方差均存在,则=X2(YD( ).-)3A.DYDX94+ D.4- C. DY2- B. DYDX9DX32+DX3DY5. 若X,Y独立,则( ).A. DYXYDX- B. DY=)(=D⋅D9YDXX)3(-C. 0{=}+=bE D. 1aXPY{[=][]}--EYEXYX6.若0)Cov,则下列结论中正确的是( ).YX,(=A. X,Y独立B. ()=⋅D XY DX DYC. DYDXYD-=(-)DXXX( D. DYD+Y+)=7.X,Y为两个随机变量,且,0YEXE则X,Y( ).-EYX)]-)([(=A. 独立B. 不独立C. 相关D. 不相关8.设,XD+=+则以下结论正确的是( ).YDX)(DYA. X,Y不相关B. X,Y独立C. 1ρ= D.xyρ=-1xy9.下式中恒成立的是( ).A. EYD+X-)(Y=XYDXE⋅EX=)( B. DYC. (,)+DXXD=Cov X aX b aDX+= D. 1)1(+10.下式中错误的是( ).A. ),(2)(Y X Cov DY DX Y X D ++=+B. (,)()Cov X Y E XY EX EY =-⋅C. ])([21),(DY DX Y X D Y X Cov --+=D. ),(694)32(Y X Cov DY DX Y X D -+=- 11.下式中错误的是( ).A. 22)(EX DX EX +=B.DX X D 2)32(=+C. b EY b Y E +=+3)3(D. 0)(=EX D 12.设X 服从二项分布, 2.4, 1.44EX DX ==,则二项分布的参数为( ).A. 4.0,6==p nB. 1.0,6==p nC. 3.0,8==p nD. 1.0,24==p n 13. 设X 是一随机变量,0,,2>==σσμDX EX ,则对任何常数c,必有( ). A.222)(C EX c X E -=- B.22)()(μ-=-X E c X EC. DX c X E <-2)(D. 22)(σ≥-c X E 14.()~(,),()D X X B n pE X =则( ). A. n B. p -1 C. p D. p-1115.随机变量X的概率分布律为1{},1,2,,,P X k k n n===L ()D X 则=( ). A.)1(1212+n B. )1(1212-n C. 2)1(12+n D. 2)1(121-n 16. 随机变量⎪⎩⎪⎨⎧≤>=-0,00,101)(~10x x e x f X x,则)12(+X E =( ).A.1104+ B. 41014⨯+ C. 21 D. 20 17.设X 与Y 相互独立,均服从同一正态分布,数学期望为0,方差为1,则(X ,Y )的概率密度为( ).A.22()21(,)2xy f x y eπ+-= B.22()2(,)2xy f x y π+-=C. 2()2(,)2x y f x y π+-=D. 2241(,)2x y f x y eπ+-=18.X 服从]2,0[上的均匀分布,则DX=( ).A. 21B. 31C.61D. 12119.,),1,0(~3X Y N X =则EY=( ).A. 2B.n 43 C. 0 D. n 3220. 若12,~(0,1),1,2,i Y X X X N i =+=则( ).A. EY=0B. DY=2C.~(0,1)Y ND.~(0,2)Y N21. 设2(,),(,)X b n p Y N μσ::,则( ). A.2()(1)D X Y np p σ+=-+ B.()E X Y np μ+=+ C.22222()E X Y n p μ+=+ D.2()(1)D XY np p σ=-22.将n 只球放入到M 只盒子中去,设每只球落在各个盒中是等可能的,设X 表示有球的盒子数,则EX 值为( ). A. ])11(1[nMM -- B.M n B. ])1(1[n MM - D. nM n ! 23. 已知X 服从参数为`λ的泊松分布,且[(1)(2)]1E X X --=,则λ为( ).A. 1B.-2C.21D.41 24. 设1X ,2X ,3X 相互独立,其中1X 服从]6,0[上的均匀分布,2X 服从正态分布)2,0(2N ,3X 服从参数为3的泊松分布,记12323Y X X X =-+,则DY=( ).A. 14B.46C.20D. 9 25. 设X 服从参数为1的指数分布,则2()X E X e -+=( ).A. 1B.0C. 13D.4326. 设X 为随机变量,}3|{|,,2σμσμ≥-==X P DX EX 则满足( ). A. 91≤ B. 31≤ C. 91≥ D. 31≥ 27. 设X,Y 独立同分布,记,,Y X V Y X U +=-=则U 与V 满足( ). A. 不独立 B. 独立 C.相关系数不为0 D. 相关系数为028. 设随机变量1210,,X X X L 相互独立,且1,2(1,2,,10)i i EX DX i ===L ,则下列不等式正确的是( ).A. 21011}1{-=-≥<-∑εεi i X P B. 21011}1{-=-≥<-∑εεi i X PC. 2101201}10{-=-≥<-∑εεi i X P D. 2101201}10{-=-≤<-∑εεi i X P29. 利用正态分布有关结论,⎰∞+∞---+-dx e x x x 2)2(22)44(21π=( ).A. 1B.0C.2D. -1 30.设(X,Y )服从区域},0:),{(a y x y x D ≤≤=上的均匀分布,则||Y X E - 的值为( ).A. 0B.a 21C. a 31D. a 41 31. 下列叙述中正确的是( ). A. 1)(=-DX EXX D B.~(0,1)N DXC. 22)(EX EX =D. 22)(EX DX EX +=32.某班有n 名同学,班长将领来的学生证随机地发给每个人,设X 表示恰好领到自己学生证的人数,则EX 为( ). A. 1 B.2n C.2)1(+n n D. nn 1- 33.设X 服从区间]2,1[-上的均匀分布,1,00,()0,1,0X X DY Y X -<⎧⎪===⎨⎪>⎩则.A.32 B. 31 C. 98D. 1 34.某种产品表面上的疵点数服从泊松分布,平均每件上有1个疵点,若规定疵点数不超过1的为一等品,价值10元;疵点数大于1不多于3的为二等品,价值8元;3个以上者为废品,则产品的废品率为( ). A.e 38 B. e 381- C. e 251- D. e25 35. 接上题,任取一件产品,设其价值为X, 则EX 为( ). A.e 376 B. e316C. 9D. 6 36. 设⎩⎨⎧<<=其他,010,2)(~x x x f X ,以Y 表示对X 的三次独立重复观察中“21≤X ”出现的次数,则DY=( ).A . 169 B. 916 C. 43 D. 3437. 设(X,Y)为连续型随机向量,其联合密度为),(y x f ,两个边缘概 率密度分别为()X f x 与()Y f y ,则下式中错误的是( ). A. ()X EX xf x dx +∞-∞=⎰ B. ⎰⎰+∞∞-+∞∞-=dxdy y x xf EX ),( C. ⎰⎰+∞∞-+∞∞-=dxdy y x f y EY ),(22D. ()()()X Y E XY xyf x f y dxdy +∞+∞-∞-∞=⎰⎰二、填空题1.随机变量X 服从参数为λ的泊松分布,且2)(=X D ,则{}==1X p .2.已知离散型随机变量X 可能取到的值为:-1,0,1,且2()0.1,()0.9E X E X ==,则X的概率密度是 .3.设随机变量2~(,)X N μσ,则X 的概率密度()f x =EX = ;DX = .若σμ-=X Y ,则Y 的概率密度()f y =EY = ;DY = .4.随机变量~(,4)X N μ,且5)(2=X E ,则X 的概率密度函数(24)0.3,p X <<=为 .5.若随机变量X服从均值为3,方差为2σ的正态分布,且(24)0.3,P X <<=则(2)P X <= .6.已知随机变量X 的分布律为:X0 1 2 3 4p 1/31/61/61/12 1/4则()E X = ,()D X = ,(21)E X -+= . 7.设4,9,0.5,(23)_____________XY DX DY D X Y ρ===-=则.8.抛掷n 颗骰子,骰子的每一面出现是等可能的,则出现的点数之和的方差为 .9.设随机变量X 和Y 独立,并分别服从正态分布(2,25)N 和(3,49)N ,求随机变量435Z X Y =-+的概率密度函数为 . 10.设X 表示10次独立重复射击命中目标的次数,每次击中目标的概率为0.4,则2X 的数学期望E (2X )= .11.已知离散型随机变量X 服从参数为2的泊松分布,则随机变量Z=3X-2的数学期望E (Z )= .第五章 大数定理及中心极限定理一、选择题1. 已知的iX 密度为()(1,2,,100)if x i =L ,且它们相互独立,则对任何实数x , 概率∑=≤1001}{i ix XP 的值为( ).A. 无法计算B. 100110011001[()]i i i i x xf x dx dx ==≤∑⎰⎰L L CC. 可以用中心极限定理计算出近似值D. 不可以用中心极限定理计算出近似值 2. 设X 为随机变量,}3|{|,,2σμσμ≥-==X P DX EX 则满足( ).A.91≤B.31≤ C. 91≥ D.31≥3. 设随机变量1X ,210,,X X L 相互独立,且1,2(1,2,,10)i i EX DX i ===L ,则( )A.21011}1{-=-≥<-∑εεi i X P B.21011}1{-=-≥<-∑εεi i X PC.2101201}10{-=-≥<-∑εεi i X PD.2101201}10{-=-≤<-∑εεi i X P4. 设对目标独立地发射400发炮弹,已知每发炮弹的命中率为0.2由中心极限定理,则命中 60发~100发的概率可近似为( ). A. (2.5)Φ B.2(1.5)1Φ- C.2(2.5)1Φ- D. 1(2.5)-Φ5. 设1X ,2,,nX X L 独立同分布,2,,1,2,,,ii EXDX i n μσ===L 当30≥n 时,下列结 论中错误的是( ).A. ∑=ni iX 1近似服从2(,)N n n μσ分布B.1nii Xn n μσ=-∑(0,1)N 分布C.21X X +服从)2,2(2σμN 分布D. ∑=ni iX 1不近似服从(0,1)N 分布6. 设12,,X X L 为相互独立具有相同分布的随机变量序列,且()1,2,iX i =L 服从参数为2的指数分布,则下面的哪一正确? ( ) A.()1lim ;n i i n X n P x x n =→∞⎧⎫-⎪⎪⎪≤=Φ⎨⎬⎪⎪⎪⎪⎩⎭∑B.()12lim ;n i i n X n P x x n =→∞⎧⎫-⎪⎪⎪≤=Φ⎨⎬⎪⎪⎪⎪⎩⎭∑C. ()12lim ;2n i i n X P x x n =→∞⎧⎫-⎪⎪⎪≤=Φ⎨⎬⎪⎪⎪⎪⎩⎭∑D. ()12lim ;2n i i n X P x x n =→∞⎧⎫-⎪⎪⎪≤=Φ⎨⎬⎪⎪⎪⎪⎩⎭∑其中()x Φ是标准正态分布的分布函数.二、填空题1、设nμ是n 次独立重复试验中事件A 出现的次数,pq p A P -==1,)(,则对任意区间],[b a 有⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧≤-<∞→b npqnp a P nn μlim = . 2、设nμ是n 次独立重复试验中事件A 出现的次数,p是事件A 在每次试验中发生的概率,则对于任意的0>ε,均有⎭⎬⎫⎩⎨⎧>-∞→εμ||lim p nP nn = .3、一颗骰子连续掷4次,点数总和记为X ,估计)1810(<<X p = .4、已知生男孩的概率为0.515,求在10000个新生婴儿中女孩不少于男孩的概率= .第六章 样本及抽样分布一、选择题1. 设12,,,nX X X L 是来自总体X 的简单随机样本,则12,,,nX X X L 必然满足( )A.独立但分布不同;B.分布相同但不相互独立; C 独立同分布; D.不能确定2.下列关于“统计量”的描述中,不正确的是( ).A .统计量为随机变量 B. 统计量是样本的函数C. 统计量表达式中不含有参数D. 估计量是统计量3. 设总体均值为μ,方差为2σ,n 为样本容量,下式中错误的是( ). A.)(=-μX E B.2()D X nσμ-=C.1)(22=σS E D.~(0,1)/X N nσ4. 下列叙述中,仅在正态总体之下才成立的是( ). A. 22211()()nnii i i XX X n X ==-=-∑∑ B.2S X 与相互独立 C.22])ˆ([)ˆ()ˆ(θθθθθ-+=-E D E D.221[()]n i i E X n μσ=-=∑5. 下列关于统计学“四大分布”的判断中,错误的是( ). A. 若12~(,),F F n n 则211~(,)F n n FB .若2~(),~(1,)T t n TF n 则 C .若)1(~),1,0(~22x XN X 则D .在正态总体下2212()~(1)ni i Xx n μσ=--∑6. 设2,iiX S 表示来自总体2(,)iiN μσ的容量为in 的样本均值和样本方差)2,1(=i ,且两总体相互独立,则下列不正确的是( ).A.2221122212~(1,1)S F n n S σσ-- B.12221212(~(0,1)X X N n n σσ+C.)(~/11111n t n S X μ- D.2222222(1)~(1)n S x n σ--7. 设总体服从参数为θ1的指数分布,若X 为样本均值,n 为样本容量,则下式中错误的是( ).A.θ=X EB. 2DX nθ=C. ()22(1)n E X nθ+=D. ()221θ=X E8. 设12,,,nX X X L 是来自总体的样本,则211()1ni i X X n =--∑是( ).A.样本矩B. 二阶原点矩C. 二阶中心矩D.统计量9.12,,,nX X X L 是来自正态总体)1,0(N 的样本,2,SX 分别为样本均值与样本方差,则( ).A. )1,0(~N X B. ~(0,1)nX N C. 221~()nii Xx n =∑D.~(1)Xt n S-10. 在总体)4,12(~N X 中抽取一容量为5的简单随机样本,,,,,54321X X X X X 则}15),,,,{m ax (54321>X X X X X P 为( ).A. )5.1(1Φ-B. 5)]5.1(1[Φ- C. 5)]5.1([1Φ-D. 5)]5.1([Φ11.上题样本均值与总体均值差的绝对值小于1的概率为( ).A.1)5.0(2-Φ B.1)25(2-Φ C.1)45(2-ΦD. 1)5.2(2-Φ12. 给定一组样本观测值129,,,X X X L 且得∑∑====91291,285,45i ii iX X 则样本方差2S 的观测值为( ).A. 7.5B.60C.320 D.26513. 设X 服从)(n t 分布,aX P =>}|{|λ,则}{λ-<X P 为( ).A.a 21 B.a2 C. a+21D. a 211-14. 设12,,nX X X L ,是来自总体)1,0(N 的简单随机样本,则∑=-ni iX X12)(服从分布为( ).A .)(2n x B.)1(2-n xC.),0(2n N D.)1,0(nN15. 设12,,,nx x x L 是来自正态总体2(0,2)N 的简单随机样本,若298762543221)()()2(X X X X c X X X b X X a Y ++++++++=服从2x 分布,则c b a ,,的值分别为( ). A. 161,121,81 B. 161,121,201 C. 31,31,31 D.41,31,2116. 在天平上重复称量一重为a 的物品,假设各次称量结果相互独立且同服从2(,0.2)N a 分布,以nX 表示n 次称量结果的算术平均,则为了使n a X P n,95.0}1.0{≥<-值最小应取作( ).A. 20B. 17C. 15D. 1617. 设随机变量X 和Y 相互独立,且都服从正态分布2(0,3)N ,设921,,,X X X Λ和921,,,Y Y Y Λ分别是来自两总体的简单随机样本,则统计量91921ii ii XU Y===∑∑服从分布是( ).A. )9(t B. )8(t C.)81,0(ND.)9,0(N二、填空题1.在数理统计中,称为样本.2.我们通常所说的样本称为简单随机样本,它具有的两个特点是 . 3.设随机变量nX XX ,,,21Λ相互独立且服从相同的分布,2,σμ==DX EX ,令∑==ni iX n X 11,则EX =;.DX =4.设nX XX ,,,21Λ是来自总体的一个样本,样本均值_______________=X ,则样本标准差___________=S ;样本方差_________________2=S;样本的k 阶原点矩为 ;样本的k 阶中心矩为 . 5.),,,(1021X XX Λ是来自总体)3.0,0(~2N X 的一个样本,则=⎭⎬⎫⎩⎨⎧≥∑=101244.1i i X P .6.设nX XX ,,,21Λ是来自(0—1)分布)}1{,1}0{(p X P p X P ==-==的简单随机样本,X 是样本均值,则=)(X E.=)(X D. 7.设),,,(21n X X X Λ是来自总体的一个样本,),,,()()2()1(n X X X Λ是顺序统计量,则经验分布函数为=)(x F n ⎪⎩⎪⎨⎧_______________________8.设),,,(21nX X X Λ是来自总体的一个样本,称 为统计量; 9.已知样本1621,,,X X X Λ取自正态分布总体)1,2(N ,X 为样本均值,已知5.0}{=≥λX P ,则=λ .10.设总体),(~2σμN X ,X 是样本均值,2nS 是样本方差,n 为样本容量,则常用的随机变量22)1(σnSn -服从 分布. 11.设nX XX ,,,21Λ为来自正态总体),(~2σμN X 的一个简单随机样本,则样本均值∑==ni iX n X 11服从 ,又若ia 为常数),2,1,0(n i a i Λ=≠,则∑=ni iiX a 1服从 .12.设10=n 时,样本的一组观测值为)7,4,8,5,4,5,3,4,6,4(,则样本均值为 ,样本方差为 .第七章 参数估计一、选择题1. 设总体X 在),(ρμρμ+-上服从均匀分布,则参数μ的矩估计量为( ). (A )X 1 (B )∑=-ni iX n 111 (C )∑=-ni i X n 1211 (D )X2. 设总体),(~2σμN X ,nX X ,,1Λ为抽取样本,则∑=-n i iX X n 12)(1是( ).)(A μ的无偏估计)(B 2σ的无偏估计)(C μ的矩估计)(D 2σ的矩估计3. 设X 在[0,a]上服从均匀分布,0>a 是未知参数,对于容量为n 的样本nX X ,,1Λ,a 的最大似然估计为( ) (A )},,,m ax {21n X X X Λ(B )∑=ni i X n 11(C )},,,m in{},,,m ax {2121n n X X X X XX ΛΛ- (D )∑=+ni iX n 111;4. 设总体X 在[a,b]上服从均匀分布,nX XX ,,,21Λ是来自X 的一个样本,则a 的最大似然估计为( ) (A )},,,m ax {21n X X X Λ (B )X(C )},,,m in{21n X X X Λ(D )1X Xn-5. 设总体分布为),(2σμN ,2,σμ为未知参数,则2σ的最大似然估计量为( ). (A )∑=-ni i X X n 12)(1 (B )∑=--ni i X X n 12)(11 (C )∑=-ni i X n 12)(1μ (D )∑=--ni i X n 12)(11μ6. 设总体分布为),(2σμN ,μ已知,则2σ的最大似然。
概率统计同济课后习题答案

概率统计同济课后习题答案在学习概率统计这门课程时,课后习题往往是巩固知识、检验理解的重要环节。
同济大学出版的概率统计教材以其严谨的体系和丰富的内容备受青睐,然而,课后习题的解答有时却让同学们感到困惑。
接下来,我将为大家详细呈现一些常见课后习题的答案及解题思路。
首先,我们来看一道关于随机事件概率的题目。
题目:假设在一个袋子中装有 5 个红球和 3 个白球,从中随机取出3 个球,求取出的球中至少有 1 个红球的概率。
解题思路:我们可以先求出取出的 3 个球中没有红球的概率,即从3 个白球中取出 3 个球的组合数除以从 8 个球中取出 3 个球的组合数。
然后用 1 减去这个概率,就得到至少有 1 个红球的概率。
具体计算过程如下:从 8 个球中取出 3 个球的组合数为:C(8, 3) = 56从 3 个白球中取出 3 个球的组合数为:C(3, 3) = 1所以取出的 3 个球中没有红球的概率为:1/56则至少有 1 个红球的概率为:1 1/56 = 55/56再来看一道关于随机变量分布的题目。
题目:已知随机变量 X 服从参数为λ 的泊松分布,且 P(X = 1) =P(X = 2),求λ 的值。
解题思路:根据泊松分布的概率质量函数 P(X = k) =(λ^k e^(λ))/ k! ,分别代入 k = 1 和 k = 2 ,然后根据已知条件 P(X = 1) = P(X = 2) 建立方程求解。
具体计算过程如下:P(X = 1) =(λ^1 e^(λ))/ 1! =λ e^(λ)P(X = 2) =(λ^2 e^(λ))/ 2! =(λ^2 e^(λ))/ 2因为 P(X = 1) = P(X = 2) ,所以λ e^(λ) =(λ^2 e^(λ))/ 2化简得到:λ = 2接下来是一道关于数学期望和方差的题目。
题目:设随机变量 X 的概率密度函数为 f(x) = 2x,0 < x < 1 ,求E(X) 和 D(X) 。
概率与数理统计第四版(简明版)课后习题答案

随机变量的函数及其分布
总结词
描述通过函数变换得到的随机变量的概率分 布情况。
详细描述
对于一个或多个随机变量,通过函数变换可 以得到新的随机变量。这些新随机变量的概 率分布可以通过对原随机变量的概率分布进 行函数变换得到。例如,如果X是一个随机 变量,f(X)是关于X的函数,那么f(X)的概率 分布可以通过对X的概率分布进行函数变换 得到。常见的函数变换包括线性变换、幂函 数变换等。在得到新随机变量的概率分布后, 可以进一步分析其性质和特征。
多元线性回归分析的假设包括线性关系、误差项独立同分 布以及误差项的无偏性。
详细描述
在进行多元线性回归分析之前,需要检验各因变量与自变 量之间的线性关系,并确保误差项独立且服从相同的分布 ,同时误差项的均值为零,以保证估计的回归系数是无偏 和有效的。
总结词
多元线性回归分析的应用范围广泛,包括经济、金融、生 物、医学和社会科学等领域。
随机变量的定义与性质
随机变量是定义在样本 空间上的一个实值函数 ,其取值随试验结果的 变化而变化。
随机变量具有可加性、 独立性、有限可加性等 性质,这些性质在随机 变量的计算和推导中有 着重要的应用。
离散型随机变量是取有 限个或可数个值的随机 变量,其分布律是一个 离散的概率分布。常见 的离散型随机变量包括 二项分布、泊松分布等 。
边缘概率分布与条件概率分布
总结词
描述随机变量的边缘概率分布和条件概 率分布,即考虑某些变量的取值对其他 变量的概率分布的影响。
VS
详细描述
边缘概率分布是指考虑某些随机变量的取 值后,其他随机变量的概率分布情况。对 于两个随机变量X和Y,X的边缘概率分布 表示为P(X),表示在给定Y取某个值的条件 下,X的概率分布。条件概率分布则表示在 给定某个事件发生的条件下,其他随机变 量的概率分布情况。条件概率分布表示为 P(X|Y),表示在Y取某个值的条件下,X的 概率分布。
经济数学基础课后答案(概率统计第三分册)第二章习题解答

f
(
x)
c ,
1 x2
x 1
0,
其它
确
定c值
;
计
算P
x
1 2
.
1
解:1 f ( x)dx
1
1
c
x2
dx
1
c
1
1 dx 1 x2
c arcsin x 1 c , c 1
1
1
P
X
1
2
2
1
2
1
1
2
21
dx arcsin x
1 x2
03
23.设连续型随机变量X 的分布函数F ( x)为
0, x 0
F
(
x)
A
x,
0 x1
1, 1 x
确定系数A;求 P{0 X 0.25};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), 故A 1
P{0 X 0.25} F(0.25) F(0) 0.5
f
(
x)
F
(
x)
1、已知随机变量X服从0-1分布,并且PX 0 0.2 求X的概率分布。
解:X只取0与1两个值,
PX 0 PX 0 PX 0 0.2
PX 1 1 PX 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,有古典概型公式可知
y2,
x
y
2 y,
f
Y
(
y)
2 ye 0,
y2
,
y0 y 0.
概率统计课后答案

概率统计课后答案第一章思考题1.事件的和或者差的运算的等式两端能“移项”吗?为什么?2.医生在检查完病人的时候摇摇头“你的病很重,在十个得这种病的人中只有一个能救活. ”当病人被这个消息吓得够呛时,医生继续说“但你是幸运的.因为你找到了我,我已经看过九个病人了,他们都死于此病,所以你不会死” ,医生的说法对吗?为什么?3.圆周率ΛΛ1415926.3=π是一个无限不循环小数, 我国数学家祖冲之第一次把它计算到小数点后七位, 这个记录保持了1000多年! 以后有人不断把它算得更精确. 1873年, 英国学者克士公布了一个π的数值, 它的数目在小数点后一共有707位之多! 但几十年后, 曼彻斯特的费林生对它产生了怀疑. 他统计了π的608位小数, 得到了下表:675844625664686762609876543210出现次数数字你能说出他产生怀疑的理由吗?答:因为π是一个无限不循环小数,所以,理论上每个数字出现的次数应近似相等,或它们出现的频率应都接近于0.1,但7出现的频率过小.这就是费林产生怀疑的理由. 4.你能用概率证明“三个臭皮匠胜过一个诸葛亮”吗?5.两事件A 、B 相互独立与A 、B 互不相容这两个概念有何关系?对立事件与互不相容事件又有何区别和联系?6.条件概率是否是概率?为什么?习题一1.写出下列试验下的样本空间:(1)将一枚硬币抛掷两次答:样本空间由如下4个样本点组成{(,)(,)(,)(,)}Ω=正正,正反,反正,反反(2)将两枚骰子抛掷一次答:样本空间由如下36个样本点组成{(,),1,2,3,4,5,6}i j i j Ω== (3)调查城市居民(以户为单位)烟、酒的年支出答:结果可以用(x ,y )表示,x ,y 分别是烟、酒年支出的元数.这时,样本空间由坐标平面第一象限一切点构成 .{(,)0,0}x y x y Ω=≥≥2.甲,乙,丙三人各射一次靶,记-A “甲中靶” -B “乙中靶” -C “丙中靶” 则可用上述三个事件的运算来分别表示下列各事件:(1) “甲未中靶”:;A (2) “甲中靶而乙未中靶”:;B A (3) “三人中只有丙未中靶”: ;C AB(4) “三人中恰好有一人中靶”:;C B A C B A C B A Y Y (5)“ 三人中至少有一人中靶”:;C B A Y Y (6)“三人中至少有一人未中靶”: ;C B A Y Y 或;ABC (7)“三人中恰有两人中靶”: ;BC A C B A C AB Y Y (8)“三人中至少两人中靶”:;BC AC AB Y Y (9)“三人均未中靶”: ;C B A(10)“三人中至多一人中靶”: ;C B A C B A C B A C B A Y Y Y(11)“三人中至多两人中靶”: ;ABC 或;C B A Y Y 3 .设,A B 是两随机事件,化简事件(1)()()A B A B U U (2) ()()A B A B U U 解:(1)()()A B A B AB AB BB ==U U U U ,(2) ()()A B A B U U ()A B A B B A A B B ==Ω=U U U U .4.某城市的由5个数字组成,每个数字可能是从0-9这十个数字中的任一个,求由五个不同数字组成的概率.解:51050.302410P P ==.5.n 奖券中含有m 有奖的,k 个人购买,每人一,求其中至少有一人中奖的概率.解法一:试验可模拟为m 个红球,n m -个白球,编上号,从中任取k 个构成一组,则总数为k nC ,而全为白球的取法有k mn C-种,故所求概率为k nk m n C C --1.解法二:令i A —第i 人中奖,,.,2,1k i Λ=B —无一人中奖,则k A A A B Λ21=,注意到 k A ,,A ,A Λ21不独立也不互斥:由乘法公式)()()()()(11213121-=k kA A A P A A A P A A P A PB P ΛΛ(1)(2)(1)121n m n m n m n m k n n n n k -------+=??---+L !,1k k n m n m k k n nC C k C C ---同除故所求概率为.6.从5双不同的鞋子中任取4只,这4只鞋子中“至少有两只配成一双”(事件A )的概率是多少?解:122585410()C C C P A C -= 7.在[]1,1-上任取一点X ,求该点到原点的距离不超过15的概率. 解:此为几何概率问题:]11[,-=Ω,所求事件占有区间 ]5151[,-,从而所求概率为121525P ?==. 8.在长度为a 的线段任取两点,将其分成三段,求它们可以构成一个三角形的概率.解:设一段长为x ,另一段长为y ,样本空间:0,0,0x a y a x y a Ω<<<<<+<,所求事件满足: 0202()a x a y x y a x y ?<<+>--从而所求概率=14CDE OAB S S =V V . 9.从区间(0,1)任取两个数,求这两个数的乘积小于14的概率. 解:设所取两数为,,X Y 样本空间占有区域Ω,两数之积小于14:14XY <,故所求概率 ()()1()()1S S D S D P S Ω--==Ω, 而11411()(1)1(1ln 4)44S D dx x =-=-+?,故所求概率为1(1ln4)4+. 10.设A 、B 为两个事件,()0.9P A =,()0.36P AB =,求()P AB . 解:()()()0.90.360.54P A B P A P AB =-=-=;11.设A 、B 为两个事件,()0.7P B =,()0.3P AB =,求()P A B U .解:()()1()1[()()]1[0.70.3]0.6P A B P AB P AB P B P AB ==-=--=--=U . 12.假设()0.4P A =,()0.7P A B =U ,若A 、B 互不相容,求()P B ;若A 、B 相互独立,求()P B .解:若A 、B 互不相容,()()()0.70.40.3P B P A B P A =-=-=U ;若A 、B 相互独立,则由()()()()()P A B P A P B P A P B +=+-可得()P B =0.5. 13.飞机投弹炸敌方三个弹药仓库,已知投一弹命中1,2,3号仓库的概率分别为0.01,0.02,0.03,求飞机投一弹没有命中仓库的概率.解:设=A {命中仓库},则=A {没有命中仓库},又设=i A {命中第i 仓库})3,2,1(=i 则03.0)(,02.0)(,01.0)(321===A P A P A P ,根据题意321A A A A Y Y =(其中321,A A A 两两互不相容)故123()()()()P A P A P A P A =++=0.01+0.02+0.03=0.06 所以94.006.01)(1)(=-=-=A P A P 即飞机投一弹没有命中仓库的概率为0.9414.某市有50%住户订日报,有65%的住户订晚报,有85%的住户至少订这两种报纸中的一种,求同时订这两种报纸的住户的百分比解:设=A {用户订有日报},B ={用户订有晚报},则=B A Y {用户至少订有日报和晚报一种},=AB {用户既订日报又订晚报},已知85.0)(,65.0)(,5.0)(===B A P B P A P Y ,所以3.085.065.05.0)()()()(=-+=-+=B A P B P A P AB P Y即同时订这两种报纸的住户的百分比为30%15.一批零件共100个,次品率为10%,接连两次从这批零件中任取一个零件,第一次取出的零件不再放回,求第二次才取得正品的概率. 解:设=A {第一次取得次品},=B {第二次取得正品},则=AB {第二次才取得正品},又因为9990)(,10010)(==A B P A P ,则 0909.0999010010)()()(===A BP A P AB P16.设随机变量A 、B 、C 两两独立,A 与B 互不相容. 已知0)(2)(>=C P B P且5()8P B C =U ,求()P A B U .解:依题意0)(=AB P 且)()()(B P A P AB P =,因此有0)(=A P . 又因 25()()()()()3()2[()]8P B C P B P C P B P C P C P C +=+-=-=,解方程085)(3)]([22=+-C P C P 151()[()]()442P C P C P B ==?=舍去,,()()()()()0.5.P A B P A P B P AB P B =+-==U17.设A 是小概率事件,即()P A ε=是给定的无论怎么小的正数.试证明:当试验不断地独立重复进行下去,事件A 迟早总会发生(以概率1发生). 解:设事件i A —第i 次试验中A 出现(1,2,,)i n =L ,∵(),()1i i P A P A εε==-,(1,2,,)i n =L ,∴n 次试验中,至少出现A 一次的概率为1212()1()n n P A A A P A A A =-U UL U U UL U 121()n P A A A =-L121()()()n P A P A P A =-L (独立性)1(1)n ε=--∴12lim ()1n nP A A A →∞=U UL U ,证毕. 18.三个人独立地破译一密码,他们能单独译出的概率分别是15,13,14,求此密码被译出的概率.解:设A ,B ,C 分别表示{第一、二、三人译出密码},D 表示{密码被译出},则()()()1 P D P A B C P A B C ==-U U U U1()1()()() P ABC P A P B P C =-=-42331..5345=-=.19.求下列系统(如图所示)的可靠度,假设元件i 的可靠度为i p ,各元件正常工作或失效相互独立解:(1)系统由三个子系统并联而成,每个子系统可靠度为123p p p ,从而所求概率为31231(1)p p p --;(2)同理得2312[1(1)]p p --. 20.三台机器相互独立运转,设第一,第二,第三台机器不发生故障的概率依次为0.9,0.8,0.7,则这三台机器中至少有一台发生故障的概率. 解:设1A —第一第三台机器发生故障,2A —第一第三台机器发生故障,3A —第一第三台机器发生故障,D —三台机器中至少有一台发生故障,则123()0.1,()0.2,()0.3P A P A P A ===,故 ()()()1 P D P A B C P A B C ==-U U U U1()1()()()10.90.80.70.496 P A BC P A P B P C =-=-=-??=21.设A 、B 为两事件,()0.7P A =,()0.6P B =,()0.4B P A =,求()P A B U .解:由()0.4B P A=得()0.4,()0.12,()()()0.48()P AB P AB P AB P B P AB P A ==∴=-=, ()()()()0.82P A B P A P B P AB =+-=U .22.设某种动物由出生算起活到20年以上的概率为0.8, 活到25年以上的概率为0.4. 问现年20岁的这种动物, 它能活到25岁以上的概率是多少?解:设A —某种动物由出生算起活到20年以上,()0.8P A =,B —某种动物由出生算起活到25年以上,()0.4P B =,则所求的概率为()()0.4()()0.5()()0.8P AB P B BBP P A AP A P A =====23.某地区历史上从某年后30年发生特大洪水的概率为80%,40年发生特大洪水的概率为85%,求已过去了30年的地区在未来10年发生特大洪水的概率.解:设A —某地区后30年发生特大洪灾,()0.8P A =,B —某地区后40年发生特大洪灾,()0.85P B =,则所求的概率为()()0.15()1()1110.250.2()()P BA P B B B P P A A P A P A =-=-=-=-=.24.设甲、乙两袋,甲袋中有2只白球,4只红球;乙袋中有3只白球,2只红球.今从甲袋中任意取一球放入乙袋中,再从乙袋中任意取一球. 1)问取到白球的概率是多少?2)假设取到白球,问该球来自甲袋的概率是多少?解:设A :取到白球,B :从甲球袋取白球24431) ()(/)()(/)()5/9 6666P A P A B P B P A B P B =+?+?=(/)()2/92) (/)()/()2/5()5/9P A B P B P B A P AB P A P A ====25.一批产品共有10个正品和2个次品,任取两次,每次取一个,抽出后不再放回,求第二次抽出的是次品的概率.解:设i B 表示第i 次抽出次品,(1,2)i =,由全概率公式2221111()()()()()B B P B P B P P B P B B =+=211021*********+?=. 26.一批晶体管元件,其中一等品占95%,二等品占4%,三等品占1%,它们能工作500h 的概率分别为90%,80%,70%,求任取一个元件能工作500h 以上的概率. 解:设=i B {取到元件为i 等品}(i =1,2,3) ,=A {取到元件能工作500小时以上} 则%1)(%,4)(%,95)(321===B P B P B P%70)(%,80)(%,90)(321===B AP B AP B AP所以)()()()()()()(332211B AP B P B AP B P B AP B P A P ++==?+?+?=%70%1%80%4%90%950.89427.某药厂用从甲、乙、丙三地收购而来的药材加工生产出一种中成药,三地的供货量分别占40%,35%和25%,且用这三地的药材能生产出优等品的概率分别为0.65,0.70和0.85,求从该厂产品中任意取出一件成品是优等品的概率.如果一件产品是优质品,求它的材料来自甲地的概率解:以B i分别表示抽到的产品的原材来自甲、乙、丙三地,A={抽到优等品},则有:123()0.35,()0.25,P B P B ==P(B )=0.4, 1()0.65,AP B =32()0.7,()0.85AAP P B B ==所求概率为().P A 由全概率公式得:123123()()()()()()()AAAP A P B P P B P P B P B B B =++0.650.40.70.350.850.250.7175.=?+?+?=1111()()(|)0.26()0.3624()()0.7175P B A P B P A B B P A P A P A ====28.用某种检验方法检查癌症,根据临床纪录,患者施行此项检查,结果是阳性的概率为0.95;无癌症者施行此项检查,结果是阴性的概率为0.90.如果根据以往的统计,某地区癌症的发病率为0.0005.试求用此法检查结果为阳性者而实患癌症的概率.解:设A={检查结果为阳性},B={癌症患者}.据题意有()0.95,()0.90,AAP P BB==()0.0005,P B =所求概率为().BP A()0.10,()0.9995.AP P B B==由Bayes 公式得()()()()()()()AP B P BBP AAAP B P P B P B B=+0.00050.950.00470.47%0.00050.950.99950.10===?+? 29.3个射手向一敌机射击,射中的概率分别是0.4,0.6和0.7.如果一人射中,敌机被击落的概率为0.2;二人射中,被击落的概率为0.6;三人射中则必被击落.(1)求敌机被击落的概率;(2)已知敌机被击落,求该机是三人击中的概率. 解:设A={敌机被击落},B i ={i 个射手击中},i=1,2,3. 则B 1,B 2,B 3互不相容.由题意知:132()0.2,()0.6,()1AAAP P P B B B ===,由于3个射手射击是互相独立的,所以1()0.40.40.30.60.60.30.60.40.70.324P B =??+??+??=2()0.40.60.30.40.70.40.60.70.60.436P B =??+??+??=3()0.40.60.70.168P B =??=因为事件A 能且只能与互不相容事件B 1,B 2,B 3之一同时发生.于是(1)由全概率公式得31()()(|)0.3240.20.4360.60.16810.4944i i i P A P B P A B ===?+?+?=∑(2)由Bayes 公式得33331()(|)0.168(|)0.340.4944()(|)iii P B P A B P B A P B P A B ====∑.30.某厂产品有70%不需要调试即可出厂,另30%需经过调试,调试后有80%能出厂,求(1)该厂产品能出厂的概率;(2)任取一出厂产品未经调试的概率. 解:A ——需经调试 A ——不需调试 B ——出厂则%30)(=A P ,%70)(=A P ,%80)|(=A B P ,1)|(=A B P (1)由全概率公式:)()()()()(ABP A P ABP A P B P ?+?=%941%70%80%30=?+?=.(2)由贝叶斯公式:9470%94)()()()()(=?==A B P A P B P B A P B A P .31.进行一系列独立试验,假设每次试验的成功率都是p ,求在试验成功2次之前已经失败了3次的概率. 解:所求的概率为234(1)p p -.32.10个球中有一个红球,有放回地抽取,每次取一球,求直到第n 次才取k 次()k n ≤红球的概率解:所求的概率为11191010k n kk n C---???? ? ?????33.灯泡使用寿命在1000h 以上的概率为0.2,求3个灯泡在使用1000h 后,最多只有一个坏了的概率.解:由二项概率公式所求概率为312333(0)(1)0.2(0.2)0.80.104P P C +=+?=34.(Banach 问题)某人有两盒火柴,每盒各有n 根,吸烟时任取一盒,并从中任取一根,当他发现有一盒已经用完时,试求:另一盒还有r 根的概率. 解:设试验E —从二盒火柴中任取一盒,A —取到先用完的哪盒,1()2P A =,则所求概率为将E 重复独立作2n r -次A 发生n 次的概率,故所求的概率为222211()()()222nn n n r n r n r n r n rC P n C -----==.第二章思考题1. 随机变量的引入的意义是什么?答:随机变量的引入,使得随机试验中的各种事件可通过随机变量的关系式表达出来,其目的是将事件数量化,从而随机事件这个概念实际上是包容在随机变量这个更广的概念.引入随机变量后,对随机现象统计规律的研究,就由对事件及事件概率的研究转化为随机变量及其取值规律的研究,使人们可利用数学分析的方法对随机试验的结果进行广泛而深入的研究.随机变量概念的产生是概率论发展史上的重大事件,随机事件是从静态的观点来研究随机现象,而随机变量的引入则变为可以用动态的观点来研究.2.随机变量与分布函数的区别是什么?为什么要引入分布函数?答:随机变量与分布函数取值都是实数,但随机变量的自变量是样本点,不是普通实数,故随机变量不是普通函数,不能用高等数学的方法进行研究,而分布函数一方面是高等数学中的普通函数,另一方面它决定概率分布,故它是沟通概率论和高等数学的桥梁,利用它可以将高度数学的方法得以引入.3. 除离散型随机变量和连续型随机变量,还有第三种随机变量吗?答:有,称为混合型. 例:设随机变量[]2,0~U X ,令≤≤<≤=.21,1;10,)(x x x x g 则随机变量)(X g Y =既非离散型又非连续型.事实上,由)(X g Y =的定义可知Y 只在[]1,0上取值,于是当0<="">1≥y 时,1)(=y F Y ;当10<≤y 时,()2))(()(yy X P y X g P y F Y =≤=≤= 于是≥<≤<=.1,1;10,2;0,0)(y y y y y F Y首先Y 取单点{1}的概率021)01()1()1(≠=--==Y Y F F Y P ,故Y 不是连续型随机变量.其次其分布函数不是阶梯形函数,故Y 也不是离散型随机变量.4.通常所说“X 的概率分布”的确切含义是什么?答:对离散型随机变量而言指的是分布函数或分布律,对连续型随机变量而言指的是分布函数或概率密度函数.5.对概率密度()f x 的不连续点,如何由分布函数()F x 求出()f x ?答:对概率密度()f x 的连续点,()()f x F x '=,对概率密度()f x 的有限个不连续点处,可令()f x c =(c 为常数)不会影响分布函数的取值.6.连续型随机变量的分布函数是可导的,“概率密度函数是连续的”这个说法对吗?为什么?答:连续型随机变量密度函数不一定是连续的,当密度函数连续时其分布函数是可导的,否则不一定可导.习题1.在测试灯泡寿命的试验中,试写出样本空间并在其上定义一个随机变量.解:每一个灯泡的实际使用寿命可能是),0[+∞中任何一个实数, 样本空间为}0|{≥=Ωt t ,若用X 表示灯泡的寿命(小时),则X 是定义在样本空间}0|{≥=Ωt t 上的函数,即t t X X ==)(是随机变量.2.一报童卖报, 每份0.15元,其成本为0.10元. 报馆每天给报童1000份报, 并规定他不得把卖不出的报纸退回. 设X 为报童每天卖出的报纸份数, 试将报童赔钱这一事件用随机变量的表达式表示.解:{报童赔钱}?{卖出的报纸钱不够成本},而当0.15 X <1000× 0.1时,报童赔钱,故{报童赔钱} ?{X ≤666}3.若2{}1P X x β<=-,1{}1P X x α≥=-,其中12x x <,求12{}P x X x ≤<. 解:1221{}{}{}P x X x P X x P X x ≤<=<-< 21{}[1{}]1P X x P X x αβ=<--≥=--.4.设随机变量X 的分布函数为??≥<≤<=1,110,0,0)(2x x x x x F试求(1)≤21X P (2)≤<-431X P (3)>21X P解:41)21(21)1(==≤F X P ;(2)1690169)1()43(431=-=--=≤<-F F X P ;(3)43)21(121121=-=≤-=>F X P X P .5.5个乒乓球中有2个新的,3个旧的,如果从中任取3个,其中新的乒乓球的个数是一个随机变量,求这个随机变量的概率分布律和分布函数,并画出分布函数的图形.解:设X 表示任取的3个乒乓球中新的乒乓球的个数,由题目条件可知,X 的所有可能取值为0,1,2,∵33351{0}10C P X C ===,1223356{1}10C C P X C ===,2133353{2}10C C P X C ===∴随机变量X 的概率分布律如下表所示:由()k kx xF x P≤=∑可求得()F x 如下:0 ,0{0} ,01(){0}{1} ,12{0}{1}{2} x P X x F x P X P X x P X P X P X <=≤<==+=≤<=+=+= ,2x≥?0 ,00.1 ,010.7 ,121 ,2x x x x一直射击到用完5发子弹,求所用子弹数X 的概率分布解:7 .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,如果每次取出的废品不再放回,求在取出合格品之前已取出的废品数的分布律.解:设{}i i A =第次取得废品,{}i A i =第次取得合格品,由题意知,废品数X 的可能值为0,1,2,3,事件{0}X =即为第一次取得合格品,事件{1}X =即为第一次取出的零件为废品,而第二次取出的零件为合格品,于是有19{0}()0.7512P X P A ====, 21211399{1}()0.2045121144A P X P A A P A P A =====≈()(), 3212311123299{2}()0.0409121110220A A P X P A A A P A P P A A A ===??=≈()()()=32412341112123{3}()321910.00451211109220A A A P X P A A A A P A PPPA A A A A A =====≈()()()()所以X X0 1 2 3 P0.750.20450.04090.00458.从101-中任取一个数字,若取到数字)101(Λ=i i 的概率与i 成正比,即X1 2 3 4 5 P 0.9 0.09 0.009 0.0009 0.00011,2,,10P X i ki i ===L (),(),求k . 解:由条件 1,2,,10P X i ki i ===L (),(),由分布律的性质1011ii p==∑,应有1011i ki ==∑,155k =. 9 .已知随机变量X 服从参数1=λ的泊松分布,试满足条件{}01.0=>N X P 的自然数N . 解:因为{}{}{}99.0101.0),1(~=>-=≤=>N X P N X P Y X P P X 所以从而{}99.0!0==≤∑=-Nk k e N X P λ查附表得4=N10.某公路一天发生交通事故的次数X 服从泊松分布,且一天发生一次交通事故的概率与发生两次交通事故的概率相等,求一周没有交通事故发生的概率.解:设~()X P λ,由题意:)1(=X P =)2(=X P ,2!2!1λλλλ--=e e ,解得2=λ,所求的概率即为2022!0)0(--===e e X P .11 . 一台仪器在10000个工作时平均发生10次故障,试求在100个工作时故障不多于两次的概率.解:设X 表示该仪器在100个工作时故障发生的次数,1~(100,)1000X B ,所求的概率即为)0(=X P ,)1(=X P ,)2(=X P 三者之和.而100个工作时故障平均次数为=μ1.010001100=?,根据Poisson 分布的概率分布近似计算如下:99984.000452.009048.090484.0!2!1!0)2(21=++=++≈≤---μμμμμμe eX P故该仪器在100个工作时故障不多于两次的概率为0.99984.12.设[]~2,5X U ,现对X 进行三次独立观察,试求至少有两次观察值大于3的概率. 解:()1,2530 ,x f x ?≤≤?=其余,令()3A X =>,则()23p P A ==,令Y 表示三次重复独立观察中A 出现次数,则2~3,3Y B ??,故所求概率为()21323332121202333327P Y C C ≥=+=. 13.设某种传染病进入一羊群,已知此种传染病的发病率为2/3,求在50头已感染的羊群中发病头数的概率分布律.解:把观察一头羊是否发病作为一次试验,发病率3/2=p ,不发病率3/1=q ,由于对50头感染羊来说是否发病,可以近似看作相互独立,所以将它作为50次重复独立试验,设50头羊群中发病的头数为X ,则X (50,2/3)X B :,X 的分布律为{})50,,2,1,0(31325050Λ=??==-k C k X P kkk14.设随机变量X 的密度函数为2, 01()0 , x x p x <其它,用Y 表示对X 的3次独立重复观察中事件1X ≤出现的次数,求{2}P Y =.解:(3,)Y p B :,1211{}224p P X xdx =≤==?,由二项概率公式223139{2}()()4464P Y C ===. 15.已知X 的概率密度为2,()0,x ax e x f x x λ-?>=?≤?,试求:(1)、未知系数a ;(2)、X 的分布函数()F x ;(3)、X 在区间1(0,)λ取值的概率.解:(1)由?+∞-=021dx eax xλ,解得.22λ=a(2) ()()()F x P X x f x dx +∞-∞=≤=?,∴当x ≤0时0)(=x F ,当x >0时,222()1(22)2x xxe F x ax edx x x λλλλ--==-++?,∴2211(22),0()20, 0x x x F x x λλ?-++>?=??≤? .(3)511(0)()(0)12P X F F eλλ<<=-=-.16.设X 在(1,6)服从均匀分布,求方程210x Xx ++=有实根的概率. 解: “方程210x Xx ++=有实根”即{2}X >,故所求的概率为{2}P X >=45. 17.知随机变量X 服从正态分布2(,)N a a ,且Y aX b =+服从标准正态分布(0,1)N ,求,a b .解:由题意222(0)1a b a a a ?+=>??=?解得:1,1a b ==-18.已知随机变量X 服从参数为λ的指数分布,且X 落入区间(1,2)的概率达到最大,求λ. 解:2(12)(1)(2)()P X P X P X e eg λλλ--<<=>->=-=令,令()0g λ'=,即022=---λλe e ,即021=--λe ,∴.2ln =λ19.设随机变量(1,4)X N :,求(0 1.6)P X ≤<,(1)P X <.解:01 1.61(0 1.6)()22P X P X --≤<=≤< 1.6101()()0.309422--=Φ-Φ=11(1)()(0)0.52P X -<==Φ=Φ=.20.设电源电压()2~220,25X N ,在200,200240,240X X X ≤<≤>电压三种情形下,电子元件损坏的概率分别为0.1,0.001,0.2,求:(1)该电子元件损坏的概率α;(2)该电子元件损坏时,电压在200~240伏的概率β.解:设()()()123200,200240,240A X A X A X =≤=<≤=>, D —电子元件损坏,则(1)123,,A A A Q 完备,由全概率公式()()()()123123D D D P D P A P P A P P A P A A A α==++ ? ? ??,今()()()12002200.810.80.21225P A -??=Φ=Φ-=-Φ=,同理()()()()20.80.820.810.576P A =Φ-Φ-=Φ-=,()310.2120.5760.212P A =--=,从而()0.062P D α==.(2)由贝叶斯公式()222D P A P A A P D P D β?? ?????== ???0.5760.0010.0090.062?==. 21.随机变求2Y X =的分布律解:. 22.变量X 服从参数为0.7的0-1分布,求2X 及22X X -的概率分布.解.X 的分布为易见,2X 的可能值为0和1;而22X X -的可能值为1-和0,由于2{}P X u =={P X }u =(0,1)u =,可见2X 的概率分布为:由于2{21}{1}0.7P X X P X -=-===,2{20}{0}0.3P X X P X -====,可得22X X -的概率分布为23.X 概率密度函数为21()(1)X f x x π=+,求2Y X =的概率密度函数()Y f y . 解:2y x =的反函数为2 yx =,代入公式得22()()()22(4)Y X y y f y f y π'==+. 24.设随机变量[]~0,2X U ,求随机变量2Y X =在()0,4概率密度()Y f y .解法一(分布函数法)当0y <时,()0,4Y F y y =>时()1Y F y =,当04y ≤≤时, ()(Y XF y P X F ==从而 ()40 ,X Y f y f y ?=≤≤?=其余解法二(公式法)2y x =在()0,2 单增,由于反函数x =在()0,4 可导,'y x =,从而由公式得()40 ,XY f y f y ?=≤≤?=其余25. ,0)0 ,0x X e x f x x -?≥=?解法一(分布函数法)因为0X ≥,故1Y >,当1y >时,()()()ln ln Y X F y P X y F y =≤=,()()ln 2111ln ,10 ,1y XY f y e y y y y f y y -?==>?∴=??≤?.解法二(公式法)x y e =的值域()1,+∞,反函数ln x y =,故()()[]21ln ln ' ,10 ,1XY f y y y y f y y ?=>?=??≤?.26.设随机变量X 服从(0,1)上的均匀分布,分别求随机变量X Y e =和ln Z X =的概率密度()Y f y 和()Z f z . 解:X 的密度为1, 01 () x f x ?<0,若其它,(1)函数x y e =有唯一反函数,ln x y =,且1Y e <<,故(ln )(ln ), 1() X f y y y e f y '?<y ?<0,其它. (2)在区间(0,1)上,函数ln ln z x x ==-,它有唯一反函数z x e -=,且0Z >,从而()(), () z z X Z f e e f z -->?'?=?z 00,其它 0, zz e ->??=0,其它. 27. 设()X f x 为X 的密度函数,且为偶函数,求证X -与X 有相同的分布. 证:即证Y X =-与X 的密度函数相同,即()()Y X f y f y =.证法一(分布函数法)()()()()()11Y X F y P X y P X y P X y F y =-≤=≥-=-≤-=--,()()()()1Y X X p y p y p y ∴=--?-=,得证.证法二(公式法)由于y x =-为单调函数,∴()()()()()'Y X X X p y p y y p y p y =--=-=.。
概率统计第一章概率论的基础知识习题与答案

概率统计第一章概率论的基础知识习题与答案概率论与数理统计概率论的基础知识习题一、选择题1、下列关系正确的是( )。
A、0∈∅B、{0}∅=∅⊂D、{0}∅∈C、{0}答案:C2、设{}{}2222=+==+=,则( )。
P x y x y Q x y x y(,)1,(,)4A、P Q⊂B、P Q<C、P Q⊂与P Q⊃都不对D、4P Q=答案:C二、填空1、6个学生和一个老师并排照相,让老师在正中间共有________种排法。
答案:6!720=2、5个教师分配教5门课,每人教一门,但教师甲只能教其中三门课,则不同的分配方法有____________种。
答案:723、编号为1,2,3,4,5的5个小球任意地放到编号为A、B、C、D、E、F的六个小盒子中,概率论的基础知识第 1 页(共 19 页)每一个盒至多可放一球,则不同的放法有_________种。
答案:()65432720⨯⨯⨯⨯=4、设由十个数字0,1,2,3, ,9的任意七个数字都可以组成电话号码,则所有可能组成的电话号码的总数是_______________。
答案:710个5、九名战士排成一队,正班长必须排在前头,副班长必须排在后头,共有_______________种不同的排法。
答案:77!5040P==6、平面上有10个点,其中任何三点都不在一直线上,这些点可以确定_____个三角形。
答案:1207、5个篮球队员,分工打右前锋,左前锋,中锋,左后卫右后卫5个位置共有_____________种分工方法?答案:5!120=8、6个毕业生,两个留校,另4人分配到4个概率论的基础知识第 2 页(共 19 页)不同单位,每单位1人。
则分配方法有______种。
答案:(6543)360⨯⨯⨯=9、平面上有12个点,其中任意三点都不在一条直线上,这些点可以确定_____________条不同的直线。
答案:6610、编号为1,2,3,4,5的5个小球,任意地放到编号为A,B,C,D,E,F,的六个小箱子中,每个箱子中可放0至5个球,则不同的放法有___________种。
概率统计第一章概率论的基础知识习题与答案

概率统计第一章概率论的基础知识习题与答案概率论与数理统计概率论的基础知识习题一、选择题1、下列关系正确的是( )。
A、0∈∅B、{0}∅=∅⊂D、{0}∅∈C、{0}答案:C2、设{}{}2222=+==+=,则( )。
P x y x y Q x y x y(,)1,(,)4A、P Q⊂B、P Q<C、P Q⊂与P Q⊃都不对D、4P Q=答案:C二、填空1、6个学生和一个老师并排照相,让老师在正中间共有________种排法。
答案:6!720=2、5个教师分配教5门课,每人教一门,但教师甲只能教其中三门课,则不同的分配方法有____________种。
答案:723、编号为1,2,3,4,5的5个小球任意地放到编号为A、B、C、D、E、F的六个小盒子中,概率论的基础知识第 1 页(共 19 页)每一个盒至多可放一球,则不同的放法有_________种。
答案:()65432720⨯⨯⨯⨯=4、设由十个数字0,1,2,3, ,9的任意七个数字都可以组成电话号码,则所有可能组成的电话号码的总数是_______________。
答案:710个5、九名战士排成一队,正班长必须排在前头,副班长必须排在后头,共有_______________种不同的排法。
答案:77!5040P==6、平面上有10个点,其中任何三点都不在一直线上,这些点可以确定_____个三角形。
答案:1207、5个篮球队员,分工打右前锋,左前锋,中锋,左后卫右后卫5个位置共有_____________种分工方法?答案:5!120=8、6个毕业生,两个留校,另4人分配到4个概率论的基础知识第 2 页(共 19 页)不同单位,每单位1人。
则分配方法有______种。
答案:(6543)360⨯⨯⨯=9、平面上有12个点,其中任意三点都不在一条直线上,这些点可以确定_____________条不同的直线。
答案:6610、编号为1,2,3,4,5的5个小球,任意地放到编号为A,B,C,D,E,F,的六个小箱子中,每个箱子中可放0至5个球,则不同的放法有___________种。
经济数学基础 概率统计习题三解答

3.一 个 袋 内 有 球 , 其 中 有 红 球 , 白 球 个 , 黑 球 10 4个 5 1个 , 不 放 回 地 抽 取 两 , 每 次 一 个 , 记表 示 两 次 中 次 X 取 到 红 球 数 目 ,表 示 取 到 白 球 数 目 , 随 机 向 量 Y 求 (X , Y) 的 概 率 分 布 及、Y的 边 缘 概 率 分 布 。 X 1 1 C5 C1 5 解:
4
45
5
10 45
6
11 45
7
12 45 6
8
45
p
9.袋内有 张卡片,其中 张写有数字 ,m 1,2,3,4, 从 10 m m 中不重复抽 取两次,每1张,记 i 表示第 次取到卡片 次 X i 上的数字, 1,2.求X 1 X 2的概率分布 。 i
解:
X2 X1X X
1
1
1
2 3 4
2
64 64 1
3
64
64 64
0 0 0
1 64
2
64 64
64
0 0
9 64
3
0
27 64
p. j
X2 p
27
0 1 27/64 27/64
2 9/64
3 1/64
7.将3个球随机地放入四个盒 子,设 表示第 个盒子内球的个 X 1 数,Y表示有球盒子个数,求 随机向量( , Y)的概率分布 X . 1 C3 3 P , 解: { X 0, Y 1} 3 4 64 2 1 2 C 3 (C 3 1 C 3 1) 18 P{ X 0, Y 2} 3 4 64
3 2 1 5 10 EX 1 2 3 , EX 2 6 6 6 3 3
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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 / 81习 题 一1.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 }2.掷一颗骰子的实验,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 .而组成实验的样本点总数为#Ω=235+C ,由古典概率公式有图1-1图1-2P (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 =24271)()()(===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 P 17. 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 +b P (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 PP (B |A)=7.0)()(=A P AB PP (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)=0.42 P (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 P83)(1)(=-=B P B P33. 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 (A 2A 3),P (A 2+A 3),P (A 2-A 3).解依题意P (A 2)=21,P (A 3)=31P (A 2A 3)=P (A 6)=61P (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×=0.024 P (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 P41)|()|(,21)|(131211===A B P A B P A B P41)|()|(,21)|(232221===A B P A B P A B P61)|(,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 P7305020+1030+06.05.006.05.0=⨯⨯⨯⨯=....74)|(1)|(11=-=B A P B A P42. 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 P1.05.04.03.03.015.0005.03.015.0⨯+⨯+⨯+⨯⨯==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 P44. 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 P37.0)(31)|(0==B P B A P45. 设一条昆虫生产n 个卵的概率为λλ-=e !n p n n 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 n n 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∑∑∞=∞===kn n k n n n k n k A B P A P A B P A P B P )|()()|()()(0∑∞=-λ--λ=ln k n k nq p k n k n n !)(!!e ! ∑∞=-λ--λλk n k n k k n q k p !)()(e !)( 由于q k n k n k n k n k n q k n q λ∞=--∞=-∑∑=-λ=-λe !)()(!)()(0,所以有 ,2,1,0e)(e e !)()(===--k kp k p B P pp q k k 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 mm 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 P4. 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 n5. 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 m m m c m X p λλ由于∑∑∞=∞==+=10e !1!m mm mm m λλλ, 所以有∑∞=---=-=-=11)e 1(e )1e (e !m m c c m c λλλλλ 解得λ--=e 11c13. 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 =0.3k k=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 n14. 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 } =0.4P { X =1 }=0.6×0.4=0.24 P { X =2 } =0.62×0.4=0.144 P { X =3 } =0.63×0.4=0.0864 P { X =4 } =0.64=0.129615. ⎩⎨⎧∈=.,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 π≠⎰x x ,1d sin 2π=⎰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 cx cx 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 barctan 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 xc ==-⎰=--c =π131arcsin 2d 1121||0212121 2=π=-π=⎭⎬⎫⎩⎨⎧≤⎰-xx x X P 23. 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 xx 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 xd 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 t x t t x d e 21d e 21d e 21)(-00||⎰+⎰=⎰=-∞--∞-x x ---=-+=e 211)e 1(2121 25. 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 xt t t x F ∞-∞-=⎰+=arctan π1d )1(π1)(2x 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 xA 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 -=≤=≤≤<=0.7528. 随机变量X ~f ( x ),f ( x )=,e e x x A-+确定A 的值;求分布函数F ( x ) .解⎰+=⎰+=∞∞-∞∞--x A x A xxx x d e1e d e e 12 A A x 2πe arctan ==∞∞- 因此A =π2,xtxt 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2202202ππd π21a x x x a a==⎰=因此,a = π 当0<x <π时,⎰=x x t tx F 0222πd π2)(⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥≤=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其他)0()1(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 ],ax y h b 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 yh′ ( 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 ) =10 < x < 1 , 因此有⎪⎩⎪⎨⎧.,0,e 1,1)(其他 <<y yy 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 z36. 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 =z21⎪⎩⎪⎨⎧≤=-.0,00e 21)(z ,z zz f zz > 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 y y 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 Rl 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 Rx22xR R l x--=' 当-R < x < R 时,L′x ≠ 0,此时有2222π1π1)(xR R x R Rx 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(1)3.122014220934492431=⨯+⨯+⨯+⨯=EX(2)3.022013220924491430=⨯+⨯+⨯+⨯=EY在第6题中,25.2220843220108222027122010=⨯+⨯+⨯+⨯=EX在第11题中,⎪⎭⎫⎝⎛+⨯+⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯=d 313312d 311EX31|<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 n 13760=C 137300551==∑⋅==C n c n EX n 图2-141. 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=⨯+⨯+⨯-=EX42. 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 bb ,c 均大于0,问EX 可否等于1,为什么?解11d d )(10=+=⎰=⎰∞+∞-b c x cx x x f b 而2d 101+=⎰=+b c x cx EX b 由于方程组⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=+1211b c b c无解,因此EX 不能等于1. 46. 计算第6,40各题中X 的方差DX . 解在第6题中,从第39题计算知EX =49, 22012152208492201084220272=⨯+⨯+=EX DX =EX 2-( EX )2≈0.46其他 其他在第40题中,已计算出EX =137300, c cn n c n EX n n 15515122=∑=⨯∑=== =137900DX =EX 2-(EX )2≈1.7747. 计算第23,29各题中随机变量的期望和方差.解在第23题中,由于f ( x ) =x21(0<x <1),因此31d 210=⎰=x xx EX51d 22102=⎰=x xx EXDX = EX 2- ( EX )2 =454在第29题中,由于f ( x ) =2π2x( 0<x <π ) , 因此π32d π2π022=⎰=x xEX2πd π22π0232=⎰=x x EX DX =EX 2- ( EX )2=18π248. 计算第34题中随机变量Y 的期望和方差.解EY =π2d 1π2d )(12=⎰-=⎰∞+∞-y y y y y yf Y EY 2=21d 1π2122=⎰-y y y DY =222π28ππ421-=-49. 已知随机变量X 的分布函数F ( x ) 为:F ( x ) =⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≥≤+≤-++-.1,11022101,2211,022x x ,x x x x x x ,<-,<,<计算EX 与DX .解依题意,X 的密度函数f ( x ) 为:⎪⎩⎪⎨⎧≤-≤-+=.010,101,1)(其他,<,<,x x x x x f解EX =0d )1(d )1(0101=-⎰++⎰--x x x x x xEX 2=61d )1(d )1(102012=-⎰++⎰-x x x x x xDX =61 50. 已知随机变量X 的期望E X =μ,方差DX =σ2,随机变量Y = σμ-X ,求EY 和DY .解EY =σ1( EX -μ ) =0 DY = 2σDX =151. 随机变量Y n ~B ( n , 41) ,分别就n =1, 2, 4, 8, 列出Y n 的概率分布表,并画出概率函数图 .其中a = 1/65536 . 图略 .52. 设每次实验的成功率为0.8,重复实验4次,失败次数记为X ,求X 的概率分布 . 解X 可以取值0, 1,2, 3, 4.相应概率为P ( X =m ) =m m mC 2.08.0444⨯⨯--( m=0,1,2,3, 4 ) 计算结果列于下表53. 设每次投篮的命中率为0.7,求投篮10次恰有3次命中的概率 ;至少命中3次的概率 . 解 记X 为10次投篮中命中的次数,则X ~B ( 10 , 0.7 ) .{}009.03.07.0373310≈==C X P{}{}{}{}21013=-=-=-=≥X P X P X P X P =1-0.310-10×0.7×0.39-45×0.72×0.38≈0.998454.掷四颗骰子,求“6点”出现的平均次数及“6点”出现的最可能(即概率最大)次数及相应概率.解 掷四颗骰子,记“6点”出现次数为X ,则X ~B (4,61).EX = np =32由于np + p =65,其X 的最可能值为[ np + p ]=0 {}1296625)65(04===X P 若计算{}12965001==X P ,显然{}{},3,2==x P x P{}4=x P 概率更小.55.已知随机变量X ~B (n , p ),并且EX =3,DX =2,写出X 的全部可能取值,并计算{}8≤X P . 解根据二项分布的期望与方差公式,有⎩⎨⎧==23npq np 解方程,得q =32,p =31,n =9 . X 的全部可能取值为0, 1, 2, 3, …, 9. {}{}918=-=≤X P X P= 1-9)31(≈ 0.999956.随机变量X ~B (n ,p ),EX =0.8,EX 2=1.28,问X 取什么值的概率最大,其概率值为何? 解由于DX = EX 2-(EX)2=0.64, EX =0.8, 即⎩⎨⎧==8.064.0np npq 解得q = 0.8,p = 0.2,n = 4 .由于np +p =1,因此X 取0与取1的概率最大,其概率值为 {}{}4096.08.0104=====X P X P57.随机变量X ~B (n , p ),Y =e aX ,计算随机变量Y 的期望EY 和方差DY .解随机变量Y 是X 的函数,由于X 是离散型随机变量,因此Y 也是离散型随机变量,根据随机变量函数的期望公式,有 }{ }{∑+==∑==∑+==∑∑====-==-==-ni n a i n i a i n ni ai ni na i n i a i n ni ni in i i n ai ai q p q p C i X P EY q p q p C qp C i X P EY 022022000)e ()e ()e ()e ()e (e en ap n ap q q DY 22)e ()e (+-+=58. 从一副扑克牌(52张)中每次抽取一张,连续抽取四次,随机变量X ,Y 分别表示采用不放回抽样及有放回抽样取到的黑花色张数,分别求X ,Y 的概率分布以及期望和方差.解X 服从超几何分布,Y 服从二项分布B (4,21).)4,3,2,1,0(45242626===-m C C C m X P m m }{)4,3,2,1,0()21()21(44===-m C m Y P mm m }{ 具体计算结果列于下面两个表中.1 2214171651485226522641252264211===⨯===⨯⨯⨯=--⋅⋅==⨯==npq DY np EY N n N N N N N n DX N N nEX 59. 随机变量X 服从参数为2的泊松分布,查表写出概率4,3,2,1,0,==m m X P }{并与上题中的概率分布进行比较.X0 1 2 3 4 P0.13530.27070.27070.18040.090260.从废品率是0.001的100000件产品中,一次随机抽取500件,求废品率不超过0.01的概率.解 设500件中废品件数为X ,它是一个随机变量且X 服从N=100000,1N =100,n =500的超几何分布.由于n 相对于N 较小,因此它可以用二项分布B (500,0.001)近似.又因在二项分布B (500,0.001)中,n =500比较大,而p =0.001非常小,因此该二项分布又可用泊松分布近似,其分布参数λ=np =0.5.}∑=≈≤=≤⎩⎨⎧=-505.0999986.0e !5.05X 001.0500m m m P X P }{ 61.某种产品每件表面上的疵点数服从泊松分布,平均每件上有0.8个疵点,若规定疵点数不超过1个为一等品,价值10元;疵点数大于1不多于4为二等品,价值8元;4个以上者为废品,求: (1)产品的废品率; (2)产品价值的平均值解 设X 为一件产品表面上的疵点数目,(1)}{}>{314≤-=X P X P ∑==-==300014.01m m X P }{(2)设一件产品的产值为Y 元,它可以取值为0,8,10. )(61.98088.0101898.08 110418 10108800元}{}<{}{}{}{≈⨯+⨯=≤+≤==⨯+=⨯+=⨯=X P X P Y P Y P Y P EY62.设书籍中每页的印刷错误服从泊松分布,经统计发现在某本书上,有一个印刷错误的页数与有2个印刷错误的页数相同,求任意检验4页,每页上都没有印刷错误的概率.解设一页书上印刷错误为X ,4页中没有印刷错误的页数为Y ,依题意,}{}{21===X P X P 即λλλλ--=e !2e2解得λ=2,即X 服从λ=2的泊松分布.2e 0-===}{X P p 显然Y ~B )e ,4(2-84e 4-===p Y P }{63.每个粮仓内老鼠数目服从泊松分布,若已知一个粮仓内,有一只老鼠的概率为有两只老鼠概率的两倍,求粮仓内无鼠的概率. 解设X 为粮仓内老鼠数目,依题意λλλλ--⨯====e!22e 2212}{}{X P X P解得λ=1.1e 0-==}{X P64.上题中条件不变,求10个粮仓中有老鼠的粮仓不超过两个的概率.解 接上题,设10个粮仓中有老鼠的粮仓数目为Y ,则Y ~B (10,p ),其中,e 10101--==-==}{}>{X P X P 1e -=q)45e 80e 36(e 2102128+-==+=+==≤---}{}{}{}{Y P Y P Y P Y P65.设随机变量X 服从][3,2上的均匀分布,计算E (2X ),D (2X ),2)2(X D .解EX =2.5,DX =1276)(,12122=+=EX DX EXE (2X )=5,D (2X )=4DX =31,][⎰==-===32 442242225211d )(1616)4()2(x x EX EX EX DX X D X D 45150416)2(720150414457765211)(222242===-=-=DX X D EX EX DX66.随机变量X 服从标准正态分布,求概率P }{}{}{}{7,1,535.2,3-≤≤≤≤≤X P X P X P X . 解3(3)0.9987P X Φ≤=={} 2.355(5)(2.35)0.0094P X ΦΦ≤≤=-={}1(1)0.8413P X Φ≤=={}71(7)0P X Φ≤-=-={}67.随机变量X 服从标准正态分布,确定下列各概率等式中的a 的数值: (1);9.0=≤}{a X P ;(2){};9.0 =≤a X P(3){};97725.0=≤a X P (4){};1.0 =≤a X P 解(1){}()0.9P X a a Φ≤==,查表得a =1.28(2){} 2()10.9P X a a Φ≤=-=,得Φ(a )=0.95, 查表得a =1.64(3){}()0.97725P X a a Φ≤==,查表得a =2(4){}1.01)(2 =-Φ=≤a a X P ,得Φ(a )=0.55, 查表得a =0.1368. 随机变量X 服从正态分布)2,5(2N ,求概率{}85<<X P ,{}0≤X P ,{}25 <-X P .解{}⎪⎭⎫⎝⎛--⎪⎭⎫ ⎝⎛-=2552588X 5ΦΦ<<P (1.5)(0)0.4332ΦΦ=-=P {}()()00620521520...X =-=-=≤ΦΦ{}1)1(212525 -Φ=⎭⎬⎫⎩⎨⎧≤-=-X P X P <=0.682669.随机变量X 服从正态分布),(2σμN ,若{}975.09=<X P ,{}062.02=<X P ,计算μ和σ的值,求{}6>X P .。