大数定律及中心极限定理 应用题
大数定律及中心极限定理应用题

大数定律与中心极限定理 应用题1. 设各零件质量都是随机变量,且独立同分布,其数学期望为0.5kg ,标准差为 0.1kg, 问( 1)5000 只零件的总质量超过 2510kg 的概率是多少? (2)如果用一辆载重汽车运输这 5000 只零件,至少载重量是多少才能使不超重的概率大于 0.975?解 设第 i 只零件重为 X i , i1,2,...,500 ,则 EX i 0.5 , DX i 0.125 0 0设XX i ,则 X 是这些零件的总重量i1EX0.5 50002500 , DX0.125000 50a由中心极限定理X 2500~ N (0, 1)50(1) P(X2510) = P( X 2500 2510 2500 )50501 0 (1 0.9213=0.0787 2 ) =(2) 设 汽车载重量为 a 吨P( Xa) = P(X2500 a 2500 )0 (a 2500) 0.95505050查表得a2500 1.6450计算得 a 2511.59因此汽车载重量不能低于 2512 公斤 2. 有一批建筑房屋用的木柱,其中 80%的长度不小于 3m ,先从这批木柱中随机的取 100 根,求其中至少有 30 根短于 3m 的概率? 解设 X 是长度小于 3m 的木柱根数,则 X ~ b(100, 0.2)a由中心极限定理X ~ N (20, 16)P( X30) =P(X20 30 20)161610 (2.5) =1 0.9938 =0.00623. 一个食品店有三种蛋糕出售,由于售出哪一种蛋糕是随机的,因而售出一种蛋糕的价格是随机变量,它取 1 元, 1.2 元, 1.5 元的概率分别为 0.3, 0.2,0.5.若售出 300 只蛋糕,(1)求收入至少 400 元的概率 (2)售价为 1.2 元蛋糕售出多于 60 只的概率。
解 设第 i 只蛋糕的价格为 X i , i 1,2,...,300 ,则 X i 有分布律:X i1 1.2 1.5P0.30.20.5由此得E( X i ) 1.29E( X i 2 ) 1.713故 D( X i )EX i 2( EX i )20.0489300( 1) 设 X 是这一天的总收入,则 XX ii 1300EXEX i300 1.29i 1300DXDX i300 0.0489i 1a由中心极限定理X ~ N(300 1.29, 300 0.0489)P( X400) = P(X300 1.29 400 300 1.29)300 0.0489300 0.04891 0 (3.39) =1 0.9997 =0.0003( 2) 以 Y 记 300 只蛋糕中售价为 1.2 元的蛋糕只数,于是 Y ~ b(300,0.2)Y 300 0.2 a~ N ( 0,1)300 0.2 0.8P(Y 60) = PY 300 0.2 60 6010 (0) 0.53000.2 0.8484.设某种商品第 n 天的价格为 Yn ,令 Xn=Yn+1-Yn ,Xn 独立同分布, 且 Xn 期望是 0,方差是 2,若该商品第一天价格是 100,则第 19 天价格在 96 到 104 之间的概率是多少?解:X 1 Y 2 Y 1, X 2 Y 3 Y 2,X 3 Y 4 Y 3,X n Y n 1 Yn18所以X n Y19Y1Y19100n1181818E X n0 , D X n DX n36n 1n 1n 1由中心极限定理,P 96Y19104P Y19100418181818X n E X n4= P X n E X n4P n1n 166n 1n 1221=0.497235.( 10)一枚均匀硬币至少要抛多少次,才能使正面出现的频率与概率之间的差的绝对值不小于 0.05 的概率不超过 0.01?请分别用(1)切比雪夫不等式,与(2)中心极限定理给出估计。
《概率论与数理统计》典型例题 第四章 大数定律与中心极限定理

= 0.15,
µn 为
5000
户中收视
该节目的户数,所以可应用棣莫弗-拉普拉斯中心极限定理,即二项分布以正态 分布为极限定理。
解 : 设 µn 为 5000 户 中 收 视 该 节 目 的 户 数 , 则 µn ~ B(n, p) , 其 中
n = 5000, p = 0.15 。 由棣莫弗-拉普拉斯中心极限定理, µn − np 近似服从 np(1− p)
显然需用到前一不等式,则只需算出 E(X + Y ) 与 D(X + Y ) 即可。
解:由于 E(X + Y ) = 0 ,
D( X + Y ) = DX + DY + 2Cov( X , Y ) = DX + DY + 2ρ XY DX DY = 1+ 4 + 2×1× 2× (−0.5) = 3 ,
( D )服从同一离散型分布。
分析:林德伯格-列维中心极限定理要求的条件是 X 1, X 2,", X n,"相互独
立、同分布、方差存在,这时,当 n 充分大时, Sn 才近似服从正态分布。 根据 条件分析选项即可。
解:显然选项 A 与 B 不能保证 X 1, X 2 , ", X n 同分布,可排除。 选项 C 给出了指数分布,此时独立同分布显然满足,而且由于是指数分布, 方差肯定存在,故满足定理条件。 选项 D 只给出其离散型的描述,此时独立同分布显然满足。 但却不能保证 方差一定存在,因此也应排除。 故选 C 。 注:本例重在考察中心极限定理的条件。
P{ X
− EX
≥ ε}≤
E[g( X − EX )] 。 g(ε )
分析:证明的结论形式与切比雪夫不等式非常相似,利用切比雪夫不等式的 证明思想试试看。
大数定律和中心极限定理习题和例题教案

i
上的均匀分布,且对每个顾客是相互独立的,试问当n 时,n次服务时
间的算术平均值
1 n
n i 1
X i以概率1收敛于何值?
解:依题意,显然有,{X n}是一个独立同分布的随机变量序列,只要存在
有限的公共数学期望,则{X n}的算术平均值依概率收敛于其公共数学期
望,由于Xi服从[5,53]上的均匀分布,所以E[ Xi ] (53 5) / 2 29,i 1, 2, , n
由此得:
P{Y
85}
85 0.5 90
1
9
0.966.
二、给定 n 和概率,求 x
补充例4 有200台独立工作(工作的概率为0.7)的机床,
每台机床工作时需15kw电力. 问共需多少电力, 才可 有95%的可能性保证供电充足?
解:用 Xi=1表示第i台机床正常工作, 反之记为Xi=0.
解:用 Xn表示n 个调查对象中收看此节目的人数,则
Xn 服从 b(n, p) 分布,k 为Xn的实际取值。根据题意
P Xn / n p 0.05 2 0.05 n / p(1 p) 1 0.90
从中解得 0.05 n / p(1 p) 1.645
又由 p(1 p) 0.25 可解得 n 270.6 n = 271
又记Y=X1+X2+…+X200,则 E[Y]=140,Var[Y]=42.
设供电量为x, 供电充足即为15Y≤x,则从
P{15Y x}
中解得 x 2252.
x
/
15
0.5 42
140
0.95
三、给定 x 和概率,求 n
补充例5 用调查对象中的收看比例 k/n 作为某电视节
概率与数理统计第5章大数定律及中心极限定理习题及答案

概率与数理统计第5章大数定律及中心极限定理习题及答案第一篇:概率与数理统计第5章大数定律及中心极限定理习题及答案第 5 章大数定律与中心极限定理一、填空题:1.设随机变量{ EMBED Equation.3 |E(ξ)=μ,方差,则由切比雪夫不等式有.2.设是n个相互独立同分布的随机变量,对于,写出所满足的切彼雪夫不等式,并估计.3.设随机变量相互独立且同分布, 而且有, , 令, 则对任意给定的, 由切比雪夫不等式直接可得.解:切比雪夫不等式指出:如果随机变量满足:与都存在, 则对任意给定的, 有 , 或者由于随机变量相互独立且同分布, 而且有所以4.设随机变量X满足:, 则由切比雪夫不等式, 有.解:切比雪夫不等式为:设随机变量X满足, 则对任意的, 有由此得5、设随机变量,则.6、设为相互独立的随机变量序列,且服从参数为的泊松分布,则.7、设表示n次独立重复试验中事件A出现的次数,是事件A在每次试验中出现的概率,则.8.设随机变量, 服从二项分布, 其中, 那么, 对于任一实数x, 有0.9.设为随机变量序列,为常数, 则依概率收敛于是指1 ,或 0。
10.设供电站电网有100盏电灯, 夜晚每盏灯开灯的概率皆为0.8.假设每盏灯开关是相互独立的, 若随机变量X为100盏灯中开着的灯数, 则由切比雪夫不等式估计, X落在75至85之间的概率不小于.解:, 于是二.计算题:1、在每次试验中,事件A发生的概率为0.5,利用切比雪夫不等式估计,在1000次独立试验中,事件A发生的次数在450至550次之间的概率.解:设表示1000次独立试验中事件A发生的次数,则2、一通信系统拥有50台相互独立起作用的交换机.在系统运行期间, 每台交换机能清晰接受信号的概率为0.90.系统正常工作时, 要求能清晰接受信号的交换机至少45台.求该通信系统能正常工作的概率.解:设X表示系统运行期间能清晰接受信号的交换机台数, 则由此 P(通信系统能正常工作)3、某微机系统有120个终端, 每个终端有5%的时间在使用, 若各终端使用与否是相互独立的, 试求有不少于10个终端在使用的概率.解:某时刻所使用的终端数7 由棣莫弗-拉普拉斯定理知4、某校共有4900个学生, 已知每天晚上每个学生到阅览室去学习的概率为0.1, 问阅览室要准备多少个座位, 才能以99%的概率保证每个去阅览室的学生都有座位.解:设去阅览室学习的人数为, 要准备k个座位.查分布表可得要准备539个座位,才能以99%的概率保证每个去阅览室学习的学生都有座位.5.随机地掷六颗骰子,试利用切比雪夫不等式估计:六颗骰子出现的点数总和不小于9且不超过33点的概率。
概率论与数理统计第五章大数定律与中心极限定理习题解答

1.[一] 据以往经验某种电器元件的寿命服从均值为100小时的指数分布,现在随机的抽取16只,设它们的寿命是相互独立的,求这16只元件寿命总和大于1920小时的概率。
解:设第i 只寿命为X i ,(1≤i ≤16),故E (X i )=100,D (X i )=1002(l=1,2,…,16).依本章定理1知÷÷÷÷÷øöçççççèæ£-=÷÷÷÷÷øöçççççèæ´-£´-=£ååå===8.040016001001616001920100161600)1920(1616161i i i i i i X P X P X P.7881.0)8.0(=F =从而.2119.07881.01)1920(1)1920(161161=-=£-=>åå==i ii iXP XP3.[三] 计算机在进行加法时,对每个加数取整(取为最接近它的整数),设所有的取整误差是相互独立的,且它们都在(-0.5,0.5)上服从均匀分布,(1)若将1500个数相加,问误差总和的绝对值超过15的概率是多少? (2)几个数相加在一起使得误差总和的绝对值小于10的概率不小于0.90 解:(1)设取整误差为X i (L ,2,1=i ,1500),它们都在(-0.5, 0.5)上服从均匀分布。
于是: 025.05.0)(=+-==p X E i 12112)]5.0(5.0[)(2=--=i X D18.111251211500)(,0)(==´==i i X nD X nE þýüîí죣--=ïþïýüïîïíì£-=ïþïýüïîïíì>ååå===1515115115150011500115000i i i i i i X P X P X P ïïþïïýüïïîïïí죣--=å=18.111518.1118.1115115001i i X P1802.0]9099.01[2)]34.1(1[2)]34.1()34.1([1=-´=F -=-F -F -=8.某药厂断言,该厂生产的某种药品对于医治一种疑难的血液病的治愈率为0.8,医院检验员任意抽查100个服用此药品的病人,如果其中多于75人治愈,就接受这一断言,否则就拒绝这一断言。
大数定律和中心极限定理例题与解析

在大量随机选取的人群中测量身高, 这些身高的平均值将接近正 态分布, 这也是中心极限定理的一个应用实例。
中心极限定理的应用
概率论与统计学
中心极限定理是概率论和统计学中的基本原理 之一, 用于研究随机变量的分布和统计推断。
金融领域
中心极限定理在金融领域中也有广泛应用, 例如在资 产定价、风险管理和投资组合优化等方面。
例题一解析
要点一
题目
一个班级有30名学生, 每个学生随机选择一个1-100之间的整 数。求这30个随机数的平均数大于50的概率。
要点二
解析
首先, 根据大数定律, 当试验次数足够多时, 随机数的算术平 均值趋近于期望值。在本题中, 每个随机数的期望值是50, 因 此30个随机数的平均数期望值是50。其次, 根据中心极限定 理, 当试验次数足够多时, 随机变量的算术平均值的分布趋近 于正态分布。因此, 这30个随机数的平均数大于50的概率可 以通过正态分布的概率密度函数计算得出。
大数定律的实例
抛硬币实验
如果我们抛硬币1000次,虽然单次抛 硬币的结果是随机的,但当我们计算 正面朝上的频率时,会发现这个频Βιβλιοθήκη 会逐渐趋近于50%。生日悖论
在一个有30人的房间里,存在一定概 率两个人生日相同,这个概率随着人 数的增加而趋近于100%。
大数定律的应用
概率论与统计学
大数定律是概率论和统计学中的 基本原理, 用于估计概率和预测未 来的随机事件。
例题三解析
题目
一个彩票公司发行了100万张彩票, 每张彩票都有一个独立 的随机数生成器生成的一个随机数。求至少有1张彩票的随 机数小于1的概率。
解析
首先, 根据大数定律, 当试验次数足够多时, 随机数的频率趋 近于概率。在本题中, 每张彩票的随机数小于1的概率是 1/100(即每张彩票生成的随机数小于1的概率是固定的)。 其次, 根据中心极限定理, 当试验次数足够多时, 随机变量的 独立同分布的随机变量和的分布趋近于正态分布。因此, 这 100万张彩票中至少有1张彩票的随机数小于1的概率可以 通过正态分布的概率密度函数计算得出。
5.第五章:大数定律与中心极限定理

5.第五章:⼤数定律与中⼼极限定理第五章练习题1.⼀复杂的系统由100个相互独⽴起作⽤的部件所组成,在整个运⾏期间每个部件损坏的概率为0.10,为了使整个系统起作⽤,⾄少必须有85个部件正常⼯作,求整个系统起作⽤的概率.2.⼀复杂的系统由n个相互独⽴起作⽤的部件所组成,每个部件的可靠性为0.90,且必须⾄少有80%的部件⼯作才能使整个系统正常⼯作,问n⾄少为多⼤时才能使系统的可靠性不低于0.95?3.对敌⼈的防御地段⽤炮⽕进⾏100次射击,每次射击的炮弹命中数的数学期望为2,均⽅差为1.5,求当射击100次时有180颗到220颗炮弹命中⽬标的概率的近似值.(已知(1.33)=0.9082, (1.5)=0.9332,(2)=0.9772).4.某种电⼦元件使⽤寿命服从λ=0.1(单位(⼩时)的指数分布.⼀个元件损坏后,第⼆个接着使⽤.求100个这类元件总计使⽤时间超过900⼩时的概率.5.设某车间有200台同型机床,⼯作时每台车床60%的时间在开动, 每台开动时耗电1千⽡.问应供给该车间多少千⽡电⼒才能有0.999的把握保证正常⽣产?6.⽤切⽐雪夫不等式确定,当掷⼀均匀铜币时,需投多少次,才能保证正⾯出现的频率在0.4与0.6之间的概率不⼩于90%?并⽤正态逼近计算同⼀问题。
7.某公司有200名员⼯参加⼀种资格证书考试,按往年经验,该考试通过率为0.8.试⽤中⼼极限定理计算这200名员⼯⾄少有150⼈通过考试的概率.8.欲测量两地之间的距离,限于测量⼯具,将其分成1200段进⾏测量.设每段测量误差(单位:千⽶)相互独⽴,且均服从区间(-0.5,0.5)上的均匀分布,试求总距离测量误差的绝对值不超过20千⽶的概率.(⽤中⼼极限定理)9.某宿舍有学⽣900⼈,每⼈在傍晚⼤约有10%的时间要占⽤⼀个⽔龙头,设每⼈需⽤⽔龙头与否是相互独⽴的,问该宿舍⾄少需要安装多少⽔龙头,才能以95%以上的概率保证⽤⽔需要.(已知(1.645) = 0.95, (1.28) = 0.90,(1.96)=0.975).10.已知⼀本书有500页,每⼀页的印刷错误的个数服从泊松分布P(0.2).各页有没有错误是相互独⽴的,求这本书的错误个数多于88个的概率.11.某保险公司多年的统计资料表明,在索赔户中被盗索赔户占20%,以X表⽰在随意抽查的100个索赔户中因被盗向保险公司索赔的户数.求被盗索赔户不⼩于14户且不多于30户的概率近似值.(利⽤棣莫弗--拉普拉斯定理近似计算.)12.某品牌家电三年内发⽣故障的概率为0.2,且各家电质量相互独⽴.某代理商发售了⼀批此品牌家电,三年到期时进⾏跟踪调查:(1)抽查了四个家电⽤户,求⾄多只有⼀台家电发⽣故障的概率;(2)抽查了100个家电⽤户,求发⽣故障的家电数不⼩于25的概率((2)利⽤棣莫弗--拉普拉斯定理近似计算.)证明题1. 利⽤中⼼极限定理证明:2.设随机变量X~f(x)=,其中n为正整数.证明:P{0<x<2(n+1)}≥如有侵权请联系告知删除,感谢你们的配合!。
4大数定理及中心极限定理典型题解

第四章 大数定理与中心极限定理典型题解1.计算器在进行时,将每个加数舍入,最靠近它的整数,设所有舍入误差相互独立且在)5.0,5.0(-上服从均匀分布,将1500个数相加,问误差总和的绝对值超过15的概率是多少?解 设第k 个加数的舍入误差为),1500,,2,1( =k X k 已k X 在)5.0,5.0(-上服从均匀分布,故知121)(,0)(==k k X D X E .记∑==15001k k X X ,由中心极限定理,当n 充分 时有近似公式)(}121150001500{x x X P Φ≈≤⨯-,于是{15}1{15}1{1515}11[1[21]2(1.342)2[10.9099]0.1802.P x P x P X P >=-≤=--≤≤=-≤≤≈-Φ-Φ=-Φ=Φ=-= 即误差总和的绝对值超过15的概率近似地为1802.0.2.有一批建筑房屋用的木柱,其中%80的长度不小于m 3,现在从这批木柱中地取100根,求其中至少有30根短于m 3的概率. 解 以X 记被抽取的100根木柱长度短于m 3的根数,则)2.0,100(~b X .于是由中心极限定理得{30}{30}()1(2.5)10.99380.0062.P X P X P ≥=≤<∞=≤<=Φ∞-Φ=-Φ=-= 3.将一枚硬币投掷49次,(I )求至多出现28次正面的概率;(II )求出现20-25次正面的概率.解 以X 表示49次投掷中出现正面的次数,则有)21,49(~b X . (I )由中心极限定理得8413.0)1()212149214928(}28{=Φ=⨯⨯⨯-Φ≈≤X P ; (II )由中心极限定理得112549204919{2025}()()770.55570.09850.4572.P X -⨯-⨯≤≤≈Φ-Φ=Φ-Φ-=-= 4.某厂有同号机器100台,且独立工作,在一段时间内每台正常工作的概率为8.0.求正常工作的机器超过85台的概率.解 设ξ为100台中正常工作的机器数,则)8.0,100(~B ξ,且16 ,80====ξξD npq E np .由中心极限定理可得所求概率为080808580{85}1{085}1{}4441[(1.25)(20)]0.1056.P P P ξξξ--->=-≤≤=-≤≤≈-Φ-Φ-= 5.一生产线生产的产品成箱包装,每箱的重量是随机的.假设每箱平均重50kg ,标准差5kg .若用最大载重量5t 的汽车承运最多可以装多少箱才能保障不超载的概率大于0.977.解 设n 为每辆车所装的箱数,),,2,1(n i i =ε是装运的第i 箱的重量,且25,50==i i D E εε.n 箱的总重量 n εεεε+++= 21有n D n E 25,50==εε,由中心极限定理ε近似服从正态分布)25,50(n n N .现求使下面不等式成立的:n977.0)101000(}5505000550{}5000{>-Φ≈-≤-=≤nn n nn nP P εε 查正态分布表得 2101000>-n n,从而0199.98<n ,即最大可以装98箱.6.设一大批产品中一级品率为%10,现从中任取500件,这500件中一件级品的比例与%10之差的绝对值小于%2的概率.解 设ξ为所取500件中的一级品数,则)1.0,500(~B ξ且45 ,50==ξξD E由中心极限定理得{0.10.02}{5010}5002(1.49)10.8638.P P P ξξ-<=-<=<≈Φ-=7.设一袋味精的重量是随机变量,平均值100g,标准差2g .求100袋味精的重量超过10.05kg 的概率.解 设i i i 第)100,2,1( =ξ袋味精的重量,100袋的总重量10021ξξξξ+++= ,而4,100==i i D E ξξ,所以所求概率为{10050}1{010050}11[(2.5)(500)]10.993790.00621.P P P ξξ>=-≤≤=-≤≤≈-Φ-Φ-=-= 8.一本200页的书,每页上的错误数服从参数为0.1的泊松分布,求该书的错误数大于15个的概率.解 设ξ为该书的总错误数,则20=ξE ,20=ξD ,于是所求概率为{15}1{015}11[( 1.12)( 4.47)]0.8686.P P P ξξ>=-≤≤=-≤≤=-Φ--Φ-=9.某射手打靶,得10分,9分,8分,7分,6分的概率分别为0.5,0.3,0.1,0.05,0.05.现射击100次,求总分多于880分的概率.解 设ξ为100次射击的总分数,依题意,915,122.75E D ξξ==.根据中心极限定理得{880}1{0915}11( 3.16)0.9992.P P P ξξ>=-≤≤=-≤≤≈-Φ-=10.一生产过程的次品率为12%,随机地自这一生产过程生产的产品中取出120只,求次品不多余15只的概率.解 以120~(120,0.12)X X B 记只产品中的次品数,则.所需求的概率为{15}(0.17)0.5675.P X P ≤=≤≈Φ=11.某种难度很大的心脏手术成功率为0.9,对100个病人进行这种手术,以X 记手术成功的人数.求{8495}P X ≤≤.解 依题意有{8495}(1.67)(2)0.95250.977210.9297.P X ≤≤≈Φ-Φ=Φ-Φ-=+-=12.在一零件商店中,其结帐柜台替各顾客服务的时间(以分计)是相互独立的随机变量,均值为1.5,方差为1.求对100位顾客的总服务时间不多余2小时的概率.解 以(1,2,,100)i X i = 记对第i 位顾客的服务时间.按题设需求概率为1001001100 1.5{120}120150()(3)0.0013.10ii X P X P =-⨯≤=≤-≈Φ=Φ-=∑13.某种电子元件的寿命服从数学期望为2的指数分布,各元件的寿命相互独立,随机取100只元件,求这100只元件的寿命之和大于180的概率.解 设X 为100只元件的寿命之和,则()200,()400E X D X ==,则所求概率为{180)1{0180}11[(1)(10)]0.8413.P X P X >=-≤≤=-≤≤≈-Φ--Φ-=14.某工厂有200台同类型的机器,每台机的实际工作时间只占全部工作时间的75%,各台机器是否工作是相互独立的,求一时刻有144至160台机器正在工作的概率.解 设随机变量Y 表示任一时刻正在工作的机器的台数,则Y 服从二项分布(200,0.75)B .所以所求概率为{144160}(1.63)(0.98)0.7849.P Y ≤≤≈Φ-Φ=Φ-Φ-=15.在次品率为16的一大批产品中,任意抽取300件产品,利用中心极限定理计算抽取的产品中次品书在40~60之间的概率.解 设X 为300件产品中次品的件数,依题意知1250~(300,),()50,()66X B E X D X ==, 利用中心极限定理得(4060)(1.55)( 1.55)2(1.55)10.8788.P X P <<=<<≈Φ-Φ-=Φ-=。
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大数定律与中心极限定理 应用题
1. 设各零件质量都是随机变量,且独立同分布,其数学期望为0.5kg ,标准差
为0.1kg, 问(1)5000只零件的总质量超过2510kg 的概率是多少?(2)如果用一辆载重汽车运输这5000只零件,至少载重量是多少才能使不超重的概率大于0.975?
解 设第i 只零件重为i X ,500,...,2,1=i ,则5.0=i EX ,21.0=i DX
设 ∑==500
1i i X X ,则X 是这些零件的总重量
250050005.0=⨯=EX ,5050001.02=⨯=DX
由中心极限定理 )1,0(~50
2500N X a - (1))2510(≥X P =)50
25002510502500(-≥-X P )2(10Φ-≈=9213.01-=0.0787
(2) 设 汽车载重量为a 吨
)(a X P ≤=)502500502500(-≤-a X P 95.0)50
2500(0≥-Φ≈a 查表得 64.150
2500≥-a 计算得 59.2511≥a
因此汽车载重量不能低于2512公斤
2. 有一批建筑房屋用的木柱,其中80%的长度不小于3m ,先从这批木柱中随
机的取100根,求其中至少有30根短于3m 的概率?
解 设X 是长度小于3m 的木柱根数,则)2.0,100(~b X
由中心极限定理 )16,20(~N X a
)30(≥X P =)16
20301620(-≥-X P )5.2(10Φ-≈=9938.01-=0.0062
3. 一个食品店有三种蛋糕出售,由于售出哪一种蛋糕是随机的,因而售出一种
蛋糕的价格是随机变量,它取1元,1.2元,1.5元的概率分别为0.3,0.2,0.5.若售出300只蛋糕,(1)求收入至少400元的概率 (2)售价为1.2元蛋糕售出多于60只的概率。
解 设第i 只蛋糕的价格为i X ,300,...,2,1=i ,则i X 有分布律:
由此得
29.1)(=i X E
713.1)(2=i X E
故 0489.0)()(22=-=i i i EX EX X D
(1) 设X 是这一天的总收入,则∑==300
1i i X X
29.1300300
1⨯==∑=i i EX EX
0489.0300300
1⨯==∑=i i DX DX
由中心极限定理 )0489.0300,29.1300(~⨯⨯N X a
)400(≥X P =)489.0030029.1300400489.0030029.1300(⨯⨯-≥⨯⨯-X P )39.3(10Φ-≈=9997.01-=0.0003
(2) 以Y 记300只蛋糕中售价为1.2元的蛋糕只数,于是)2.0,300(~b Y )1,0(~8
.02.03002.0300N Y a ⨯⨯⨯- )60(>Y P =5.0)0(14860608
.02.03002.03000=Φ-≈⎪⎭⎫ ⎝⎛->⨯⨯⨯-Y P 4.设某种商品第n 天的价格为Yn ,令Xn=Yn+1-Yn ,Xn 独立同分布,且Xn 期望是0,方差是2,若该商品第一天价格是100,则第19天价格在96到104之间的概率是多少? 解:
121X Y Y =-,
232X Y Y =-,
343X Y Y =-,
……
1n n n X Y Y +=-
所以
181********n n X Y Y Y ==-=-∑ 1810n n E X ==∑, 1818
11
36n n n n D X DX ====∑∑
由中心极限定理,
()()1919961041004P Y P Y <<=-< =1818114n n n n P X E X ==⎛⎫-< ⎪
⎝⎭∑∑181811466n n n n X E X P ==⎛⎫- ⎪ ⎪=< ⎪ ⎪⎝⎭
∑∑ 2213⎛⎫≈Φ- ⎪⎝⎭
=0.4972 5.(10)一枚均匀硬币至少要抛多少次,才能使正面出现的频率与概率之间的差的绝对值不小于0.05的概率不超过0.01?请分别用(1)切比雪夫不等式,与(2)中心极限定理给出估计。
解
设至少要抛n 次;=X “n 次抛硬币中出现正面的次数”,
则)5.0,(~n B X , n EX 5.0=,n DX 25.0=,正面出现的概率是5.0=p ; =n
X “n 次抛硬币中出现正面的频率”, 于是 5.0=n X E ,n
n X D 25.0= (1)由切比雪夫不等式
n n X
D
n X P 10005.005.05.02=≤⎪⎭⎫ ⎝⎛≥- 由
01.0100≤n
,得 10000≥n 即至少要抛10000次。
(2)由中心极限定理, )25.0,5.0(~n n N X a ,
)25.0,5.0(~n N n X a , )25.0,0(~5.0n N n X a -
所以 ⎪⎭⎫ ⎝⎛Φ-≈⎪⎭
⎫ ⎝⎛≥-n n X P /5.005.01205.05.00( =()
01.0)1.0120≤Φ-n (
得 995.0)1.00≤Φn (,查表 995.0)58.20=Φ(, 由于)0x (Φ单调增, 故58.21.0≥n ,解得 64.665≥n
因此至少要抛666次
6.根据经验,某宾馆电话预约的客户的实际入住率为80%,服务台共接受了2500个电话预约,请分别用(1)切比雪夫不等式,与(2)中心极限定理估计实际入住的人数在1950~2050之间的概率。
解 设随机变量=X “2500个电话预约的客户实际入住的人数”,
则 )8.0,2500(~B X ,2000=EX ,400=DX
(1)由切比雪夫不等式,得
())502000(20501950<-=<<X P X P 84.0250040015012=-=-
≥DX (2)由中心极限定理,得)400,2000(~N X a ,
())20
200020502020002020001950(20501950-<-<-=<<X P X P 1)5.2(2)5.2()5.2(000-Φ=-Φ-Φ≈=0.98758。