浙江理工大学 概率论与数理统计 复习题 第1章
概率论与数理统计(浙大) 习题答案 第1章

第一章 概率论的基本概念1. 写出下列随机试验的样本空间.(1)记录一个小班一次数学考试的平均分数(充以百分制记分).解: }100 , ,1 ,0|{n i ni S ⋅⋅⋅==, 其中n 为小班人数. (2)同时掷三颗骰子, 记录三颗骰子点数之和;解: S ={3, 4, ⋅⋅⋅ , 18}.(3)生产产品直到得到10件正品为止, 记录生产产品的总件数;解: S ={10, 11, 12, ⋅⋅⋅ , n , ⋅⋅⋅ }.(4)对某工厂出厂的产品进行检查, 合格的记上“正品”, 不合格的记上“次品”, 如连续查出2个次品就停止检查, 或检查4个产品, 停止检查, 记录检查的结果.解: S ={00, 100, 0100, 0101, 1010, 0110,1100, 0111, 1011, 1101, 1110, 1111},其中0表示次品, 1表示正品.(5)在单位圆内任意取一点, 记录它的坐标;解: S ={(x , y )|x 2+y 2<1}.(6)将一尺之棰成三段, 观察各段的长度.解: S ={(x , y , z )|x >0, y >0, z >0, x +y +z =1}, 其中x , y , z 分别表示第一、二、三段的长度.2. 设A , B , C 为三事件, 用A , B , C 的运算关系表示下列各事件.(1)A 发生, B 与C 不发生;解: 表示为: A ⎺B ⎺C 或A -(AB +AC )或A -(B ⋃C ).(2)A , B 都发生, 而C 不发生;解: 表示为: AB ⎺C 或AB -ABC 或AB -C .(3)A , B , C 中至少有一个发生;解: 表示为: A +B +C .(4)A , B , C 都发生;解: 表示为: ABC(5)A , B , C 都不发生;解: 表示为: ⎺A ⎺B ⎺C 或S - (A +B +C)或C B A ⋃⋃(6)A , B , C 中不多于一个发生;解: 即A , B , C 中至少有两个同时不发生相当于⎺A ⎺B , ⎺B ⎺C ,⎺A ⎺C 中至少有一个发生.故表示为: ⎺A ⎺B +⎺B ⎺C +⎺A ⎺C .(7)A , B , C 中不多于二个发生;解: 相当于: ⎺A , ⎺B , ⎺C 中至少有一个发生.故表示为: ⎺A +⎺B +⎺C 或ABC .(8)A , B , C 中至少有二个发生.解: 相当于: AB , BC , AC 中至少有一个发生.故表示为: AB +BC +AC .3. 设A , B 是两事件且P (A )=0.6, P (B )=0.7. 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?解: (1)因为P (AB )=P (A )+P (B )-P (A ⋃B ), 且P (A )<P (B )≤P (A ⋃B ), 所以当A ⊂B 时, P (A ⋃B )=P (B ), P (AB )取到最大值, 最大值为P (AB )=P (A )=0.6.(2)当A ⋃B =S 时, P (AB )取到最小值, 最小值为P (AB )=0.6+0.7-1=0.3.4. 设A , B , C 是三事件, 且P (A )=P (B )=P (C )=1/4, P (AB )=P (BC )=0, P (AC )=1/8. 求A , B , C 至少有一个发生的概率. 解: P (A , B , C 至少有一个发生)=P (A +B +C )=P (A )+P (B )+P (C )-P (AB )-P (BC )-P (AC )+P (ABC ) =(3/4)-(1/8)+0=5/8.5. 在一标准英语字典中有55个由两个不同的字母所组成的单词, 若从26个英文字母中任取两个字母予以排列, 问能排成上述单词的概率是多少?解: 记A 表“能排成上述单词”. 因为从26个任选两个来排列, 排法有226A 种. 每种排法等可能. 字典中的二个不同字母组成的单词: 55个, 所以1301155)(226==A A P .6. 在房间里有10人. 分别佩戴从1号到10号的纪念章, 任选3人记录其纪念章的号码.(1)求最小的号码为5的概率;解: 记“三人纪念章的最小号码为5”为事件A . 因为10人中任选3人为一组: 选法有310C 种, 且每种选法等可能. 又事件A相当于: 有一人号码为5, 其余2人号码大于5. 这种组合的种数有251C ⨯. 所以1211)(31025=⨯=C C A P .(2)求最大的号码为5的概率.解: 记“三人中最大的号码为5”为事件B , 同上, 10人中任选3人, 选法有310C 种, 且每种选法等可能, 又事件B 相当于: 有一人号码为5, 其余2人号码小于5, 选法有241C ⨯种, 所以2011)(31024=⨯=C C B P . 7. 某油漆公司发出17桶油漆, 其中白漆10桶、黑漆4桶, 红漆3桶. 在搬运中所有标签脱落, 交货人随意将这些标签发给顾客, 问一个定货4桶白漆, 3桶黑漆和2桶红漆顾客, 能按所订颜色如数得到定货的概率是多少?解: 记所求事件为A .在17桶中任取9桶的取法有310C 种, 且每种取法等可能. 取得4白3黑2红的取法有2334410C C C ⨯⨯, 故2431252)(6172334410=⨯⨯=C C C C A P .8. 在1500个产品中有400个次品, 1100个正品, 任意取200个.(1)求恰有90个次品的概率;解: 用A 表示取出的产品恰有90个次品. 在1500个产品中任取200个, 取法有2001500C 种, 每种取法等可能. 200个产品恰有90个次品, 取法有110110090400C C 种. 因此2001500110110090400)(C C C A P =. (2)至少有2个次品的概率.解: 用B 表示至少有2个次品. B 0表示不含有次品, B 1表示只含有一个次品. 同上, 200个产品不含次品, 取法有2001100C 种,200个产品含一个次品, 取法有19911001400C C 种. 因为⎺B =B 0+B 1且B 0, B 1互不相容, 所以P (B )=1-P (⎺B )=1-[P (B 0)+P (B 1)]20015002001100199110014001C C C C +-=.9. 从5双不同鞋子中任取4只, 这4只鞋子中至少有2只配成一双的概率是多少?解: 样本空间所含的样本点数为410C , 用A 表示4只全中至少有2支配成一对, 则⎺A 表示4只全不配对. ⎺A 所包含的样本点数为4452⨯C (先从5双鞋中任取4双, 再从每双中任取一只). 因此2182)(410445=⋅=C C A P , 21132181)(1)(=-=-=A P A P .10. 在11张卡片上分别写上Probabitity 这11个字母, 从中任意连抽7张, 求其排列结果为Abitity 的概率.解: 所有可能的排列构成样本空间, 其中包含的样本点数为711P . 用A 表示正确的排列, 则A 包含的样本点数为411111*********=C C C C C C C , 则0000024.04)(711==P A P .11. 将3个球随机地放入4个杯子中去, 求杯子中球的最大个数分别为1, 2, 3.解: 记A i 表示杯中球的最大个数为i 个( i =1, 2, 3). 三只球放入四只杯中, 放法有43种, 每种放法等可能. 对A 1: 必须三球放入三杯中, 每杯只放一球. 放法4×3×2种. 故1664234)(31=⨯⨯=A P . 对A 2: 必须三球放入两杯, 一杯装一球, 一杯装两球. 放法有3423⨯⨯C 种. 故169434)(3232=⨯⨯=C A P . 对A 3: 必须三球都放入一杯中. 放法有4种.16144)(33==A P . 12. 将50只铆钉随机地取来用在10个部件, 其中有3个铆钉强度太弱, 每个部件用3只铆钉, 若将三个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, 问发生一个部件强度太弱的概率是多少?解: 记A 表示10个部件中有一个部件强度太弱.把随机试验E 看作是用三个钉一组, 三个钉一组去铆完10个部件(在三个钉的一组中不分先后次序. 但10组钉铆完10个部件要分先后次序)对E : 铆法有323344347350C C C C ⨯⨯⨯ 种, 每种装法等可能.对A : 三个次钉必须铆在一个部件上. 这种铆法数为10)(32334434733⨯⨯⨯C C C C ,故 00051.01960110][)(32334735032334434733==⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=C C C C C C C A P .13. 已知3.0)(=A P , P (B )=0.4, 5.0)(=B A P , 求)|(B A B P ⋃.解: 7.0)(1)(=-=A P A P , 6.0)(1)(=-=B P B P ,B A AB B B A AS A ⋃=⋃==)(. 注意Φ=))((B A AB . 故有 2.05.07.)()()(=-=-=B A P A P AB P .再由加法定理8.05.06.07.0)()()()(=-+=-+=⋃B A P B P A P B A P ,于是 25.08.02.0)()()()]([)|(==⋃=⋃⋃=⋃B A P AB P B A P B A B P B A B P .14. 已知41)(=A P , 31)|(=A B P , 21)|(=B A P , 求P (A ⋃B ). 解: 根据条件概率)()|()()()()|(B P A B P A P B P AB P B A P ==, 61213141)|()|()()(=⨯==B A P A B P A P B P . 根据乘法公式1214131)()|()(=⨯==A P A B P AB P . 根据加法公式311216141)()()()(=-+=-+=⋃AB P B P A P B A P .15. 掷两颗骰子, 已知两颗骰子点数之和为7, 求其中有一颗为1点的概率(用两种方法).解法一: (在缩小的样本空间SB 中求P (A |B ), 即将事件B 作为样本空间, 求事件A 发生的概率).掷两颗骰子的试验结果为一有序数组(x , y )(x , y =1, 2, 3, 4, 5,6)并且满足x +y =7, 则样本空间为S ={(x , y )| (1, 6 ), (6, 1), (2, 5), (5, 2), (3, 4), (4, 3)},每种结果(x , y )等可能.A ={掷二骰子, 点数和为7时, 其中有一颗为1点}, 故 3162)(==A P . 解法二: 用公式)()()|(B P AB P B A P =. S ={(x , y )| x =1, 2, 3, 4, 5, 6; y =1, 2, 3, 4, 5, 6}, 每种结果均可能.A =“掷两颗骰子, x , y 中有一个为1点”,B =“掷两颗骰子, x +y =7”.则 6166)(2==B P , 262)(=AB P , 故 31626162)()()|(2====B P AB P B A P . 16. 据以往资料表明, 某3口之家, 患某种传染病的概率有以下规律:P {孩子得病}=0.6,P {母亲得病|孩子得病}=0.5,P {父亲得病|母亲及孩子得病}=0.4.求母亲及孩子得病但父亲未得病的概率.解: 令A ={孩子得病}, B ={母亲得病}, C ={父亲得病}, 则 P (A )=0.6, P (B |A )=0.5, P (C |AB )=0.4,所以 P (⎺C|AB )=1-P (C |AB )=1-0.4=0.6.P (AB )=P (A )P (B |A )=0.6×0.5=0.3,所求概率为P (AB ⎺C )=P (AB )·P (⎺C|AB )=0.3×0.6=0.18.17. 已知在10只晶体管中有2只次品, 在其中取两次, 每次任取一只, 作不放回抽样, 求下列事件的概率:(1)两只都是正品;(2)二只都是次品(记为事件B );(3)一只是正品, 一只是次品(记为事件C );(4)第二次取出的是次品(记为事件D );解: 设A i ={第i 次取出的是正品)(i =1, 2).(1)452897108)|()()(12121=⨯==A A P A P A A P . (2)45191102)|()()(12121=⨯==A A P A P A A P . (3))()()(21212121A A P A A P A A A A P +=⋃)|()()|()(121121A A P A P A A P A P +=45169810292108=⨯+⨯=. (4))()(21212A A A A P A P +=519110292108)|()()|()(121121=⨯+⨯=+=A A P A P A A P A P .18. 某人忘记了电话号码的最后一个数字, 因而他随机地拨号, (1)求他拨号不超过三次而接通所需的电话的概率; (2)若已知最后一个数字是奇数, 那么此概率是多少?解: 设A i ={第i 次拨号拨对}(i =1, 2, 3), A ={拨号不超过3次而拨通}, 则321211A A A A A A A ++=, 且三种情况互斥, 所以 )|()|()()|()()()(2131211211A A A P A A P A P A A P A P A P A P ++=. 于是(1)103819810991109101)(=⨯⨯+⨯+=A P . (2)53314354415451)(=⨯⨯+⨯+=A P .19. (1)设甲袋中装有n 只白球, m 只红球, 乙袋中装有N 只白球, M 只红球, 今从甲袋中任取一只球放入乙袋中, 再从乙袋中任意取一只球, 问取到白球的概率是多少?解: 用A 1表示“从甲袋中取得白球放入乙袋”, A 2表示“从甲袋中取得红球放入乙袋”. 再记B 表“再从乙袋中取得白球”. 因为 B =A 1B +A 2B 且A 1, A 2互斥,所以 P (B )=P (A 1)P (B |A 1)+P (A 2)P (B |A 2)111++⨯+++++⨯+=M N N m n m M N N m n n )1)(()(+++++=N M n m n N m n .19. (2)第一只盒子装有5只红球, 4只白球; 第二只盒子装有4只红球, 5只白球. 先从第一盒子中任取2只球放入第二盒中去, 然后从第二盒子中任取一只球, 求取到白球的概率. 解: 记C 1为“从第一盒子中取得2只红球”. C 2为“从第一盒子中取得2只白球”. C 3为“从第一盒子中取得1只红球, 1只白球”, D 为“从第二盒子中取得白球”, 显然C 1, C 2, C 3两两互斥, C 1⋃C 2⋃C 3=S , 由全概率公式, 有P (D )=P (C 1)P (D|C 1)+P (C 2)P (D|C 2)+P (C 3)P (D|C 3)995311611711529141529242925=⋅⋅+⋅+⋅=C C C C C C C .20. 某种产品的高标为“MAXAM”, 其中有2个字母已经脱落, 有人捡起随意放回, 求放回后仍为“MAXAM”的概率. 解: 设A 1, A 2, ⋅⋅⋅ , A 10分别表示字母MA , MX , MA , MM , AX , AA , AM , XA , XM , AM 脱落的事件, 则101)(=i A P (i =1, 2, ⋅⋅⋅ , 10), 用B 表示放回后仍为“MAXAM”的事件, 则21)|(=i A B P (i =1, 2, ⋅⋅⋅ , 10), 1)|()|(64==A B P A B P , 所以由全概公式得5311011101821101)|()()(101=⨯+⨯+⨯⨯==∑=i i i A B P A P B P .21. 已知男子有5%是色盲患者, 女子有0.25%是色盲患者. 今从男女人数相等的人群中随机地挑选一人, 恰好是色盲患者, 问此人是男性的概率是多少?解: A 1={男人}, A 2={女人}, B ={色盲}, 显然A 1⋃A 2=S , A 1 A 2=∅. 由已知条件知21)()(21==A P A P ,%5)|(1=A B P ,%25.0)|(2=A B P . 由贝叶斯公式, 有)|()()|()()|()()()()|(22111111A B P A P A B P A P A B P A P B P B A P B A P +== 2120100002521100521100521=⋅+⋅⋅=.22. 一学生接连参加同一课程的两次考试. 第一次及格的概率为p , 若第一次及格则第二次及格的概率也为p ; 若第一次不及格则第二次及格的概率为2p . (1)若至少一次及格则他能取得某种资格, 求他取得该资格的概率. (2)若已知他第二次已经及格, 求他第一次及格的概率.解: A i ={他第i 次及格}(i =1, 2).已知P (A 1)=P (A 2|A 1)=p , 2/)|(12p A A P =.(1)B ={至少有一次及格}, 则21}{A A B ==两次均不及格,所以 )|()(1)(1)(1)(12121A A P A P A A P B P B P -=-=-=)]|(1)][(1[1121A A P A P ---=22123)21)(1(1p p p p -=---=. (2)由乘法公式, 有P (A 1A 2)=P (A 1)P (A 2| A 1)=p 2.由全概率公式, 有)|()()|()()(1211212A A P A P A A P A P A P +=222)1(2p p p p p p +=⋅-+⋅=. 于是 1222)|(2221+=+=p p p p p A A P .23. 将两信息分别编码为A 和B 传递出去, 接收站收敛到时, 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 与信息B 传送的频繁程度为2:1, 若收站收到的信息是A , 问原发信息是A 的概率是多少?解: 设B 1, B 2分别表示发报台发出信号“A ”及“B ”, 又以A 1有A 2分别表示收报台收到信号“A ”及“B ”. 则有32)(1=B P , 31)(2=B P , P (A 1|B 1)=0.98, P (A 2|B 1)=0.08, P (A 1|B 2)=0.01, P (A 2|B 2)=0.91,从而由Beyes 公式得)|()()|()()|()()|(2121111111B A P B P B A P B P B A P B P A B P i += 19719601.03198.03298.032=⨯+⨯⨯=.24. 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, 今从两箱中任挑出一箱, 然后从该箱中取零件两次, 每次任取一只, 作不放回抽样. 试求(1)第一次取到的零件是一等品的概率; (2)第一次取到的零件是一等品的条件下, 第二次取到的也是一等品的概率. 解: (1)记A i ={在第i 次中取到一等品}(i =1, 2), B ={挑到第i 箱}. 则有4.03018215121)|()()|()()(2121111=⨯+⨯=+=B A P B P B A P B P A P . (2))|()()|()()(2212121121B A A P B P B A A P B P A A P +=19423.030182129175121499=⨯⨯+⨯⨯=, 4856.04.019423.0)()()|(12112===A P A A P A A P .25. 某人下午5:00下班, 他所积累的资料表明: 到家时间 5:35~5:39 5:40~5:44 5:45~5:49 5:50~5:54 5:54之后的, 试求他是乘地铁回家的概率.解: 设A ={乘地铁}, B ={乘汽车}, C ={在5:47到家}, 由题意, AB =∅, A ⋃B =S .已知P (A )=0.5, P (C|A )=0.45, P (C|B )=0.2, P (B )=0.5, 由贝叶斯公式有)()|()()|()()|()()()|()|(B P B C P A P A C P A P A C P C P A P A C P C A P +== 6923.05.02.05.045.05.045.0=⨯+⨯⨯=.26. (1)设有4个独立工作的元件1, 2, 3, 4. 它们的可靠性分别为p 1, p 2, p 3, p 4, 将它们按图1-3的方式联接, 求系统的可靠性.解: 记A i 表示第i正常.因为A =A 1A 2A 3+A 1A 4两种情况不互斥, 所以P (A )=P (A 1A 2A 3)+P (A 1A 4)-P (A 1A 2A 3 A 4) (加法公式) =P (A 1)P (A 2)P (A 3)+P (A 1)P (A 4)-P (A 1)P (A 2)P (A 3)P (A 4) =p 1p 2p 3+p 1p 4-p 1p 2p 3p 4 (A 1, A 2, A 3, A 4独立).26. (2)设有5独立工作的元件1, 2, 3, 4, 5, 它们的可靠性均为p , 将它们按图1-4的方式联接, 求系统的可靠性. 解: 记A i 表示第i 个元件正常工作(i =1, 2, 3, 4, 5), B 表示系统正常, 则)()(2345453121A A A A A A A A A A P B P ⋃⋃⋃=)()()()(2345453121A A A P A A P A A A P A A P +++= )()()(432154215321A A A A P A A A A P A A A A P ---)()()(5432543215431A A A A P A A A A A P A A A A P --- )()(45432154321A A A A A P A A A A A P -+24222522p p p p +-+=.27. 如果一危险情况C 发生时, 一电路闭合并发出警报, 我们可以借用两个或多个开关并联以改善可靠性. 在C 发生时这些开关每一个都应闭合, 且至少一个开关闭合了, 警报就发出, 如果两个这样开关并联接, 它们每个具有0.95的可靠性(即在情况C 发生时闭合的概率). (1)这时系统的可靠性(即电路闭合的概率)是多少?(2)如果需要有一个可靠性至少为0.9999的系统, 则至少需要用多少只开关并联?这里各开关闭合与否都是相互独立的.解: (1)设A i 表示第i 个开关闭合, A 表示电路闭合, 于是A =A 1⋃A 2. 由题意当两个开关并联时P (A )=0. 96. 再由A 1, A 2的独立性得P (A )=P (A 1⋃A 2)=P (A 1)+P (A 2)-P (A 1A 2)=P (A 1)+P (A 2)-P (A 1)P (A 2)=2⨯0.96-(0.96)2=0.9984.(2)设至少需要n 个开关闭合, 则∏==≥-=--=⋃=ni i i n i A P A P A P 1419999.004.01)](1[1)()(, 即 0.04n ≤0.00001,所以 58.304.0lg 00001.0lg =≥n , 故至少需要4只开关联.28. 三个独立地去破译份密码, 已知各人能译出的概率分别为1/5, 1/3, 1/4, 问三个中至少有一个能将此密码译出的概率是多少?解: 设A , B , C 分别表示{第一、二、三人独立译出密码}, D 表示{密码被译出}, 则)(1)()(C B A P C B A P D P ⋃⋃-=⋃⋃=)()()(1)(1C P B P A P C B A P -=⋂⋂-=534332541=⨯⨯-=.29. 设第一个盒子装有3只蓝球, 2只绿球, 2只白球;第二个盒子装有2只蓝球, 3只绿球, 4只白球. 独立地分别在两只盒子中各取一只球.(1)求至少有一只蓝球的概率;(2)求有一只蓝球一只白球的概率;(3)已知至少有一只蓝球, 求有一只蓝球一只白球的概率. 解: 记A 1, A 2, A 3分别表示是从第一只盒子中取到一只蓝球, 一只绿球, 一只白球, B 1, B 2, B 3分别表示是从第二只盒子中取到一只蓝球, 一只绿球, 一只白球. 则A i 与B i 独立(i =1, 2, 3).(1)所求概率为9592739273)()()()(111111=⨯-+=-+=⋃B A P B P A P B A P . (2)所求概率为)()()()()(13311331B P A P B P A P B A B A P +=⋃631692729473=⨯+⨯=. (3)所求概率为P (A 1B 3⋃A 3B 1| A 1⋃B 1)=P (A 1B 3| A 1⋃B 1)+P (A 3B 1| A 1⋃B 1))())(()())((111113111131B A P B A B A P B A P B A B A P ⋃⋃+⋃⋃= )())()())(11131311131131B A P B A B A A P B A P B B A B A P ⋃⋃+⋃⋃= 35169/563/16)()()(111331==⋃+=B A P B A P B A P .30. A , B , C 三人在同一办公室工作, 房间有三部电话, 据统计知, 打给A , B , C 的电话的概率分别为2/5, 2/5, 1/5. 他们三人常因工作外出, A , B , C 三人外出的概率分别为1/2, 1/4, 1/4, 设三人的行动相互独立, 求:(1)无人接电话的概率;(2)被呼叫人在办公室的概率;若某一时间段打进3个电话, 求:(3)这3个电话打给同一人的概率;(4)这3个电话打给不同人的概率;(5)这3个电话都打给B , 而B 却都不在的概率. 解: 设A 1, B 1, C 1分别表示A , B , C 三个人外出的事件, A , B , C 分别表示打给三个人的电话的事件.(1)P (无人接电话)=P (A 1B 1C 1)=P (A 1)P (B 1)P (C 1)321414121=⨯⨯=. (2)用D 表示被呼叫人在办公室的事件, 则C C B B A AD 111++=,)()(111C C B B A A P D P ++=)()(()()()(111C P C P BP P B P A P A P ++=2013514352435221=⨯+⨯+⨯=.(3)用E 表示3个电话打给同一个人的事件, E 1, E 2, E 3分别表示3个电话是打给A , B , C , 则E =E 1+E 2+E 3,)()()()(321E P E P E P E P ++=12517)51()52()52(333=++=.(4)用F 表示3个电话打给不同的人的事件, 则F 由六种互斥情况组成, 每种情况为打给A , B , C 的三个电话, 每种情况的概率为1254515252=⨯⨯, 于是 1252412546)(=⨯=F P . (5)由于是知道每次打电话都给B , 其概率是1, 所以每一次打给B 电话而B 不在的概率为41, 且各次情况相互独立, 于是 P (3个电话都打给B , B 都不在的概率)641)41(3==.31. 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. 问这只硬币是正品的概率为多少?解: 用A 表示出现r 次国徽的事件, B 表示任取一只是正品的事件, 则r r nm n n m m B A P B P B A P B P A P 1)21()|()()|()()(⨯+++=+=,)()|()()|(A P B A P B P A B P =r n m m2⋅+=.32. 设一枚深炸弹击沉一潜水艇的概率为1/3, 击伤的概率为1/2, 击不中的概率为1/6, 并设击伤两次也会导致潜水艇下沉, 求施放4枚深炸能击沉潜水艇的概率.解: 用A 表示施放4枚深炸击沉潜水艇的事件, 则433446131]21)61()61[(1)(1)(-=⨯+-=-=C A P A P .33. 设根据以往记录的数据分析, 某船只运输某种物品损坏的情况共有三种: 损坏2%(这一事件记为A 1), 损坏10%(事件A 2), 损坏90%(事件A 3), 且知P (A 1)=0.8, P (A 2)=0.15, P (A 3)=0.05, 现在从已被运输的物品中随机地取3件, 发现这3件都是好的(这一事件记为B ), 试分别求P (A 1|B ), P (A 2|B ), P (A 3|B )(这里设物品件数很多, 取出一件后不影响后一件是否是好品的概率). 解: 因为B 表取得三件好物品.B =A 1B +A 2B +A 3B , 且三种情况互斥,由全概率公式, 有P (B )=P (A 1)P (B|A 1)+P (A 2)P (B|A 2)+P (A 3)P (B|A 3) =0.8×(0.98)3+0.15×(0.9)3+0.05×(0.1)3=0.8624,8731.08624.0)98.0(8.0)()|()()()()|(31111=⨯===B P A B P A P B P B A P B A P , 1268.08624.0)9.0(15.0)()|()()()()|(32222=⨯===B P A B P A P B P B A P B A P , 0001.08624.0)1.0(05.0)()|()()()()|(33333=⨯===B P A B P A P B P B A P B A P .34. 将A , B , C 三个字母一一输入信道, 输出为原字母的概率为α, 而输出为其它一字母的概率都是(1-α)/2. 今将字母串AAAA , BBBB , CCCC 之一输入信道, 输入AAAA , BBBB , CCCC 的概率分别为p 1, p 2, p 3 (p 1+p 2+p 3=1), 已知输出为ABCA , 问输入的是AAAA 的概率是多少?(设信道传输每个字母的工作是相互独立的. )解: 用A , B , C 分别表示输入信号为AAAA , BBBB , CCCC ,用H 表示输出信号为ABCA . 由于每个字母的输出是相互独立的, 于是有4)1(]2/)1[()|(2222αααα-=-=A H P , 8)1(]2/)1[()|(33αααα-=-=B H P , 8)1(]2/)1[()|(33αααα-=-=C H P . 又P (A )=p 1, P (B )=p 2, P (C )=p 3, 由贝叶斯公式得)()|()()|()()|()()|()|(C P C H P B P B H P A P A H P A P A H P H A P ++= 33231221228)1(8)1(4)1(4)1(p p p p ⋅-+⋅-+⋅-⋅-=αααααααα ))(1(223211p p p p +-+=ααα.。
概率论与数理统计数学第一章复习

概率论与数理统计数学第一章复习第一章概率论的基本概念一、随机试验概率论中将满足下列三个特点的实验称为随机试验,通常用E或E1,E2…来表示,这三个特点是:1.试验可在相同的条件下重复进行;2.每次试验的可能结果不止一个,但所有的结果是明确可知的;3.进行一次试验之前不能确定哪一个结果会出现。
二、样本空间随机试验E的所有可能结果组成的集合称为E的样本空间,记做S。
样本空间的元素,即E的每个结果,称为样本点。
三、随机事件1.试验E的样本空间S的子集,即试验满足某些条件的可能结果称为E的随机事件。
在每次试验中,当且仅当事件中的一个样本点出现时,称这个事件发生。
2.由一个样本点组成的单点集称为基本事件,由多于一个样本点组成的集合称复合事件。
3.E和空集?都是E的子集,它们分别称为必然事件和不可能事件。
四、事件间的关系1.若BA?,则称事件B包含事件A,这指的是事件A发生必导致事件B 发生。
若BB?,即A=B,则称事件A与事件B相等。
A?且A2.事件BA ={x | x∈A或x∈B}称为事件A与事件B的和事件。
当且仅当A,B中至少有一个发生时,事件BA 发生。
3.事件BA ={x | x∈A且x∈B}称为事件A与事件B的积事件。
当且仅当A,B同时发生时,事件BA 也记作AB。
A 发生。
B4.事件A—B=={x | x∈A且x?B}称为事件A与事件B的差事件。
当且仅当A发生,B不发生时事件A—B发生。
5.若BA =?,则称事件A与事件B是互不相容的,或互斥的。
这指的是事件A与事件B不能同时发生。
基本事件是两两互不相容的。
6.若BA =?,则称事件A与事件B互为逆事件。
又称事件A与事件B互为A =S且B对立事件。
这指的是对每次试验而言,事件A、B中必有一个发生,且仅有一个发生。
A 的对立事件记作A,A=S-A。
五、事件的运算1.交换律:A∪B=B∪A,A∩B=B∩A2.结合律:(A∪B)∪C =A∪(B∪C),(A∩B)∩C =A∩(B∩C)=ABC3.分配律:A(B∪C)=AB∪AC, A∪(BC)=(A∪B)(A∪C)4.德摩根律:A B=A B, AB=A∪B5.吸收律:A∩(A∪B)=A, A∪(A∩B)=A6.双重否定律:A=A7.排中律:A∪A=Ω,A∩A=?8.差积转换律:A-B=A B六、频率1.在相同的条件下进行的n次试验中,事件A发生的次数n A称为事件A发生的频数,比值nA /n称为事件A 发生的频率,并记成fn(A)。
浙江大学《概率论与数理统计》第1章

1。 P( A) 0
2。 P(S) 1
3。 A1, A2,...,Ak ,...,Ai Aj (i j),
P( Ai ) P( Ai )
i 1
i 1
称P(A)为事件A的概率。
性质:1 P() 0
证:令 An (n 1, 2,...),
例: 由n个部件组成的系统,记
n
• 串联系统: A Ai
i 1
n
• 并联系统: A Ai
i 1
Ai {第i个部件没有损坏},i=1,2, ,n,
A={系统没有损坏}
1-3 频率与概率
(一)频率
定义:记
fn
(
A)
nA n
;
其中 n A —A发生的次数(频数);
n—总试验次数。称 fn ( A) 为A
10 3 0.6 31 0.62
n =500 nH fn(H) 251 0.502 249 0.498 256 0.512 253 0.506 251 0.502 246 0.492 244 0.488 258 0.516 262 0.524 247 0.494
实验者 德·摩根
蒲丰 K·皮尔逊 K·皮尔逊
n
n
P( Ai ) P( Ai )
P( Ai Aj )
i 1
i 1
1i jn
P( Ai Aj Ak ) (1)n1 P( A1A2 An )
1i jk n
例:甲乙丙3人去参加某个集会的概率 均为0.4,其中至少有两人参加的概率为 0.3,都参加的概率为0.05,求3人中至 少有一人参加的概率。
(完整版)概率论与数理统计浙大四版习题答案第一章

第一章 概率论的基本概念1.[一] 写出下列随机试验的样本空间(1)记录一个小班一次数学考试的平均分数(充以百分制记分)([一] 1)⎭⎬⎫⎩⎨⎧⨯=n n n n o S 1001,ΛΛ,n 表小班人数(3)生产产品直到得到10件正品,记录生产产品的总件数。
([一] 2)S={10,11,12,………,n ,………}(4)对某工厂出厂的产品进行检查,合格的盖上“正品”,不合格的盖上“次品”,如连续查出二个次品就停止检查,或检查4个产品就停止检查,记录检查的结果。
查出合格品记为“1”,查出次品记为“0”,连续出现两个“0”就停止检查,或查满4次才停止检查。
([一] (3))S={00,100,0100,0101,1010,0110,1100,0111,1011,1101,1110,1111,} 2.[二] 设A ,B ,C 为三事件,用A ,B ,C 的运算关系表示下列事件。
(1)A 发生,B 与C 不发生。
表示为:C B A 或A - (AB+AC )或A - (B ∪C )(2)A ,B 都发生,而C 不发生。
表示为:C AB 或AB -ABC 或AB -C(3)A ,B ,C 中至少有一个发生表示为:A+B+C(4)A ,B ,C 都发生,表示为:ABC(5)A ,B ,C 都不发生,表示为:C B A 或S - (A+B+C)或C B A ⋃⋃(6)A ,B ,C 中不多于一个发生,即A ,B ,C 中至少有两个同时不发生 相当于C A C B B A ,,中至少有一个发生。
故 表示为:C A C B B A ++。
(7)A ,B ,C 中不多于二个发生。
相当于:C B A ,,中至少有一个发生。
故 表示为:ABC C B A 或++ (8)A ,B ,C 中至少有二个发生。
相当于:AB ,BC ,AC 中至少有一个发生。
故 表示为:AB +BC +AC6.[三] 设A ,B 是两事件且P (A )=0.6,P (B )=0.7. 问(1)在什么条件下P (AB )取到最大值,最大值是多少?(2)在什么条件下P (AB )取到最小值,最小值是多少?解:由P (A ) = 0.6,P (B ) = 0.7即知AB ≠φ,(否则AB = φ依互斥事件加法定理, P (A ∪B )=P (A )+P (B )=0.6+0.7=1.3>1与P (A ∪B )≤1矛盾).从而由加法定理得P (AB )=P (A )+P (B )-P (A ∪B )(*)(1)从0≤P (AB )≤P (A )知,当AB =A ,即A ∩B 时P (AB )取到最大值,最大值为P (AB )=P (A )=0.6,(2)从(*)式知,当A ∪B=S 时,P (AB )取最小值,最小值为 P (AB )=0.6+0.7-1=0.3 。
概率论与数理统计习题答案(第一章)

概率论与数理统计习题及答案习题 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.”【解】{}{}1123456135A Ω==(),,,,,,,,;{}{}{}{}{}(2)(,)|,1,2,,6,(12),(14),(16),(2,1),(4,1),(6,1),(22),(24),(26),(3,3),(3,5),(4,2),(4,4),(4,6),(5,3),(5,5),(6,2),(6,4),(6,6);(3)(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),(i j i j A B A B ΩΩ======= ,,,,,,正反正正反正反反正正正反正正正反反{}{},),(,),(,),C =正正正反反2.设A ,B ,C 为三个事件,试用A ,B ,C 的运算关系式表示下列事件: (1) A 发生,B ,C 都不发生; (2) A 与B 发生,C 不发生; (3) A ,B ,C 都发生;(4) A ,B ,C 至少有一个发生; (5) A ,B ,C 都不发生; (6) A ,B ,C 不都发生;(7) A ,B ,C 至多有2个发生; (8) A ,B ,C 至少有2个发生. 【解】(1) A B C (2) AB C (3) ABC(4) A ∪B ∪C =AB C ∪A B C ∪A B C ∪A BC ∪A B C ∪AB C ∪ABC =AB C(5) ABC=A B C(6) ABC(7) A BC∪A B C∪AB C∪A B C∪A BC∪A B C∪ABC=ABC=A∪B∪C(8) AB∪BC∪CA=AB C∪A B C∪A BC∪ABC3.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) BA ∩C=AB 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.【解】(1)不成立.特例:若Α∩B=φ,则ΑB∪B=B.所以,事件Α发生,事件B必不发生,即Α∪B发生,ΑB∪B不发生.故不成立.(2)不成立.若事件Α发生,则A不发生,Α∪B发生,所以A B不发生,从而不成立.(3)不成立.BA ,AB画文氏图如下:不发生,所以,若Α-B发生,则AB发生, A B故不成立.(4)成立.因为ΑB与AB为互斥事件.(5)成立.若事件Α发生,则事件B发生,所以ΑB发生.若事件ΑB发生,则事件Α发生,事件B发生.故成立.(6)成立.若事件C发生,则事件Α发生,所以事件B不发生,故BC=φ.(7)不成立.画文氏图,可知B A⊂.(8)成立.若事件Α发生,由()A A B ⊂ ,则事件Α∪B 发生. 若事件Α∪B 发生,则事件Α,事件B 发生. 若事件Α发生,则成立.若事件B 发生,由B A ⊂,则事件Α发生.4.设A ,B 为随机事件,且P (A )=0.7,P (A -B )=0.3,求P (AB ). 【解】 P (AB )=1-P (AB )=1-[P (A )-P (A -B )] =1-[0.7-0.3]=0.65.设A ,B 是两事件,且P (A )=0.6,P (B )=0.7,求: (1) 在什么条件下P (AB )取到最大值? (2) 在什么条件下P (AB )取到最小值? 【解】(1) 当AB =A 时,P (AB )取到最大值为0.6.(2) 当A ∪B =Ω时,P (AB )取到最小值为0.3.6.设A ,B ,C 为三事件,且P (A )=P (B )=1/4,P (C )=1/3且P (AB )=P (BC )=0, P (AC )=1/12,求A ,B ,C 至少有一事件发生的概率.【解】 P (A ∪B ∪C )=P (A )+P (B )+P (C )-P (AB )-P (BC )-P (AC )+P (ABC )=14+14+13-112=347. 从52张扑克牌中任意取出13张,问有5张黑桃,3张红心,3张方块,2张梅花的概率是多少?【解】 p =5332131313131352C C C C /C8. 对一个五人学习小组考虑生日问题:(1) 求五个人的生日都在星期日的概率; (2) 求五个人的生日都不在星期日的概率; (3) 求五个人的生日不都在星期日的概率.【解】(1) 设A 1={五个人的生日都在星期日},基本事件总数为75,有利事件仅1个,故 P (A 1)=517=(17)5(亦可用独立性求解,下同)(2) 设A 2={五个人生日都不在星期日},有利事件数为65,故P (A 2)=5567=(67)5(3) 设A 3={五个人的生日不都在星期日}P (A 3)=1-P (A 1)=1-(17)59. 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.【解】与次序无关,是组合问题.从50个产品中取3个,有350C 种取法.因只有一件次品,所以从45个正品中取2个,共245C 种取法;从5个次品中取1个,共15C 种取法,由乘法原理,恰有一件次品的取法为245C15C 种,所以所求概率为21455350C C P C =.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.【解】(1) P (A )=C C /C m n m nMN M N -- (2) 由于是无放回逐件取出,可用排列法计算.样本点总数有P nN 种,n 次抽取中有m次为正品的组合数为C mn 种.对于固定的一种正品与次品的抽取次序,从M 件正品中取m 件的排列数有P mM 种,从N -M 件次品中取n -m 件的排列数为P n mN M --种,故P (A )=C P P Pmmn mn M N MnN --由于无放回逐渐抽取也可以看成一次取出,故上述概率也可写成P (A )=C C C m n mM N MnN--可以看出,用第二种方法简便得多.(3) 由于是有放回的抽取,每次都有N 种取法,故所有可能的取法总数为N n种,n次抽取中有m 次为正品的组合数为C mn 种,对于固定的一种正、次品的抽取次序,m 次取得正品,都有M 种取法,共有M m 种取法,n -m 次取得次品,每次都有N -M 种取法,共有(N -M )n -m 种取法,故()C ()/mmn mnn P A MN M N -=-此题也可用贝努里概型,共做了n 重贝努里试验,每次取得正品的概率为M N,则取得m 件正品的概率为()C 1mn mmnM M P A N N -⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭11. 在电话号码簿中任取一电话号码,求后面4个数全不相同的概率(设后面4个数中的每一个数都是等可能地取自0,1,…,9).【解】这是又重复排列问题.个数有10种选择,4个数共有104种选择.4个数全不相同,是排列问题.用10个数去排4个位置,有410P 种排法,故所求概率为4410/10P P =.12. 50只铆钉随机地取来用在10个部件上,每个部件用3只铆钉.其中有3个铆钉强度太弱.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?【解】设A ={发生一个部件强度太弱}133103501()C C /C 1960P A ==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. 【解】 设A i ={恰有i 个白球}(i =2,3),显然A 2与A 3互斥.213434233377C C C 184(),()C35C35P A P A ====故 232322()()()35P A A P A P A =+=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.【解】设A i ={第i 批种子中的一粒发芽},(i =1,2)(1) 1212()()()0.70.80.56P A A P A P A ==⨯= (2) 12()0.70.80.70.80.94P A A =+-⨯= (3) 2112()0.80.30.20.70.38P A A A A =⨯+⨯=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. 【解】(1) 223151115()()22232p C == (2) 1342111C ()()22245/325p == 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. 【解】 设A i ={甲进i 球},i =0,1,2,3,B i ={乙进i 球},i =0,1,2,3,则33312123330()(0.3)(0.4)C 0.7(0.3)C 0.6(0.4)i i i P A B ==+⨯⨯+2222333C (0.7)0.3C (0.6)0.4+(0.7)(0.6)⨯=0.3207617. 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. 【解】 4111152222410C C C C C 131C21p =-=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. 【解】 设A ={下雨},B ={下雪}.(1) ()0.1()0.2()0.5P AB p B A P A ===(2) ()()()()0.30.50.10.7p A B P A P B P AB =+-=+-=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).【解】 设A ={其中一个为女孩},B ={至少有一个男孩},样本点总数为23=8,故()6/86()()7/87P AB P B A P A ===或在缩减样本空间中求,此时样本点总数为7.6()7P B A =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).【解】 设A ={此人是男人},B ={此人是色盲},则由贝叶斯公式()()()()()()()()()P A P B A P AB P A B P B P A P B A P A P B A ==+0.50.05200.50.050.50.002521⨯==⨯+⨯ 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.题21图题22图【解】设两人到达时刻为x,y,则0≤x,y≤60.事件“一人要等另一人半小时以上”等价于|x-y|>30.如图阴影部分所示.22301604P==22. 从(0,1)中随机地取两个数,求:(1)两个数之和小于65的概率;(2)两个数之积小于14的概率.【解】设两数为x,y,则0<x,y<1.(1)x+y<65.11441725510.68125p=-==(2) xy=<14.1111244111d d ln242xp x y⎛⎫=-=+⎪⎝⎭⎰⎰23. 设P(A)=0.3,P(B)=0.4,P(A B)=0.5,求P(B|A∪B)【解】()()()()()()()()P A B P A P A BP B A BP A B P A P B P A B-==+-0.70.510.70.60.54-==+-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. 【解】 设A i ={第一次取出的3个球中有i 个新球},i =0,1,2,3.B ={第二次取出的3球均为新球}由全概率公式,有3()()()i i i P B P BA P A ==∑33123213336996896796333333331515151515151515C C C C C C C C C C C CCCCCC C=∙+∙+∙+∙0.089= 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?【解】设A ={被调查学生是努力学习的},则A ={被调查学生是不努力学习的}.由题意知P(A )=0.8,P (A )=0.2,又设B ={被调查学生考试及格}.由题意知P (B |A )=0.9,P (B |A )=0.9,故由贝叶斯公式知 (1)()()()()()()()()()P A P B A P AB P A B P B P A P B A P A P B A ==+0.20.110.027020.80.90.20.137⨯===⨯+⨯ 即考试及格的学生中不努力学习的学生仅占2.702% (2) ()()()()()()()()()P A P B A P A B P A B P B P A P B A P A P B A ==+0.80.140.30770.80.10.20.913⨯===⨯+⨯ 即考试不及格的学生中努力学习的学生占30.77%.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? 【解】 设A ={原发信息是A },则={原发信息是B }C ={收到信息是A },则={收到信息是B } 由贝叶斯公式,得()()()()()()()P A P C A P A C P A P C A P A P C A =+2/30.980.994922/30.981/30.01⨯==⨯+⨯ 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) 【解】设A i ={箱中原有i 个白球}(i =0,1,2),由题设条件知P (A i )=13,i =0,1,2.又设B ={抽出一球为白球}.由贝叶斯公式知11112()()()()()()()i i i P B A P A P A B P A B P B P BA P A ===∑2/31/311/31/32/31/311/33⨯==⨯+⨯+⨯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. 【解】 设A ={产品确为合格品},B ={产品被认为是合格品}由贝叶斯公式得()()()()()()()()()P A P B A P AB P A B P B P A P B A P A P B A ==+0.960.980.9980.960.980.040.05⨯==⨯+⨯ 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”被保险人占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?【解】 设A ={该客户是“谨慎的”},B ={该客户是“一般的”},C ={该客户是“冒失的”},D ={该客户在一年内出了事故}则由贝叶斯公式得 ()()(|)(|)()()(|)()(|)()(|)P AD P A P D A P A D P D P A P D A P B P D B P C P D C ==++0.20.050.0570.20.050.50.150.30.3⨯==⨯+⨯+⨯ 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.【解】设A i ={第i 道工序出次品}(i =1,2,3,4).412341()1()i i P A P A A A A ==-12341()()()()P A P A P A P A =-10.980.970.950.97=-⨯⨯⨯= 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?【解】设必须进行n 次独立射击.1(0.8)0.9n-≥即为 (0.8)0.n≤ 故 n ≥11 至少必须进行11次独立射击.32. 证明:若P (A |B )=P (A |B ),则A ,B 相互独立.【证】 (|)(|)P A B P A B =即()()()()P A B P A B P B P B =亦即 ()()()()P A B P B P A B P B = ()[1()][()()]()P AB P B P A P AB P B -=-因此 ()()()P A B P A P B = 故A 与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15,13,14,求将此密码破译出的概率.【解】 设A i ={第i 人能破译}(i =1,2,3),则31231231()1()1()()()i i P A P A A A P A P A P A ==-=-42310.6534=-⨯⨯=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. 【解】设A ={飞机被击落},B i ={恰有i 人击中飞机},i =0,1,2,3由全概率公式,得3()(|)()iii P A P A B P B ==∑=(0.4×0.5×0.3+0.6×0.5×0.3+0.6×0.5×0.7)0.2+(0.4×0.5×0.3+0.4×0.5×0.7+0.6×0.5×0.7)0.6+0.4×0.5×0.7=0.45835. 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.【解】(1) 310110C(0.35)(0.65)0.5138k k kk p -===∑(2) 10102104C(0.25)(0.75)0.2241kk kk p -===∑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”.【解】 由于每位乘客均可在10层楼中的任一层离开,故所有可能结果为106种.(1) 2466C 9()10P A =,也可由6重贝努里模型:224619()C ()()1010P A =(2) 6个人在十层中任意六层离开,故6106P ()10P B =(3) 由于没有规定在哪一层离开,故可在十层中的任一层离开,有110C 种可能结果,再从六人中选二人在该层离开,有26C 种离开方式.其余4人中不能再有两人同时离开的情况,因此可包含以下三种离开方式:①4人中有3个人在同一层离开,另一人在其余8层中任一层离开,共有131948C C C 种可能结果;②4人同时离开,有19C 种可能结果;③4个人都不在同一层离开,有49P 种可能结果,故1213114610694899()C C (C C C C P )/10P C =++(4) D=B .故6106P ()1()110P D P B =-=-37. n 个朋友随机地围绕圆桌而坐,求下列事件的概率: (1) 甲、乙两人坐在一起,且乙坐在甲的左边的概率; (2) 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. 【解】 (1) 111p n =-(2) 23!(3)!,3(1)!n p n n -=>-(3) 12(1)!13!(2)!;,3!!n n p p n n nn --''===≥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 【解】 设这三段长分别为x ,y ,a -x -y .则基本事件集为由0<x <a ,0<y <a ,0<a -x -y <a 所构成的图形,有利事件集为由()()x y a x y x a x y y y a x y x+>--⎡⎢+-->⎢⎢+-->⎣ 构成的图形,即02022a x a y ax y a ⎡<<⎢⎢⎢<<⎢⎢⎢<+<⎢⎣ 如图阴影部分所示,故所求概率为14p =.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. 【证】 11P 1,1,2,,P k n k np k n n--=== 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).【解】 设A i ={小立方体有i 面涂有颜色},i =0,1,2,3.在1千个小立方体中,只有位于原立方体的角上的小立方体是三面有色的,这样的小立方体共有8个.只有位于原立方体的棱上(除去八个角外)的小立方体是两面涂色的,这样的小立方体共有12×8=96个.同理,原立方体的六个面上(除去棱)的小立方体是一面涂色的,共有8×8×6=384个.其余1000-(8+96+384)=512个内部的小立方体是无色的,故所求概率为01512384()0.512,()0.38410001000P A P A ====, 24968()0.096,()0.00810001000P A P A ====.41.对任意的随机事件A ,B ,C ,试证P (AB )+P (AC )-P (BC )≤P (A ). 【证】 ()[()](P A P A BC P A BA C≥= ()()()P A B P A C P A BC =+-()()()P A B P A C P B C ≥+- 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. 【解】 设i A ={杯中球的最大个数为i },i =1,2,3.将3个球随机放入4个杯子中,全部可能放法有43种,杯中球的最大个数为1时,每个杯中最多放一球,故3413C 3!3()48P A ==而杯中球的最大个数为3,即三个球全放入一个杯中,故1433C 1()416P A ==因此 213319()1()()181616P A P A P A =--=--= 或 12143323C C C 9()416P A ==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. 【解】掷2n 次硬币,可能出现:A ={正面次数多于反面次数},B ={正面次数少于反面次数},C ={正面次数等于反面次数},A ,B ,C 两两互斥.可用对称性来解决.由于硬币是均匀的,故P (A )=P (B ).所以1()()2P C P A -=由2n 重贝努里试验中正面出现n 次的概率为211()()()22nn n n P C C =故 2211()[1C ]22nn n P A =-44. 掷n 次均匀硬币,求出现正面次数多于反面次数的概率.【解】设A ={出现正面次数多于反面次数},B ={出现反面次数多于正面次数},由对称性知P (A )=P (B )(1) 当n 为奇数时,正、反面次数不会相等.由P (A )+P (B )=1得P (A )=P (B )=0.5(2) 当n 为偶数时,由上题知211()[1C ()]22nn n P A =- 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.【解】 令甲正=甲掷出的正面次数,甲反=甲掷出的反面次数.乙正=乙掷出的正面次数,乙反=乙掷出的反面次数. 显然有>正正(甲乙)=(甲正≤乙正)=(n +1-甲反≤n -乙反)=(甲反≥1+乙反)=(甲反>乙反)由对称性知P (甲正>乙正)=P (甲反>乙反) 因此P (甲正>乙正)=1246. 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 ).【证】由P (A |C )≥P (B |C ),得()(),()()P AC P BC P C P C ≥即有 ()()P A C P B C ≥ 同理由 (|)(|),P A C P B C ≥ 得 ()(),P A C P B C ≥ 故 ()()()()()()P A P A C P A C P B C P B CP 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. 【解】 设A i ={第i 节车厢是空的},(i =1,…,n ),则121(1)1()(1)2()(1)1()(1)n kki kki j ki i i n P A nnP A A n n P A A A n--==-=--=-其中i 1,i 2,…,i n -1是1,2,…,n 中的任n -1个.显然n 节车厢全空的概率是零,于是2112111122111111123111()(1)C (1)2()C (1)1()C (1)()(1)n n nk ki n i ki j n i j nn kn i i i n i i i nn nn i ni S P A n nnS P A A n n S P A A A nS P A S S S S --=≤<≤--≤<<≤+===-=-==--==-==-+-+-∑∑∑121121C (1)C (1)(1)C(1)kkn n kn nn n nnn--=---++-- 故所求概率为121121()1C (1)C (1)n k i i n n i P A nn=-=--+--+ 111(1)C (1)n n kn n n+----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. 【证】在前n 次试验中,A 至少出现一次的概率为1(1)1()nn ε--→→∞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? 【解】设A ={投掷硬币r 次都得到国徽}B ={这只硬币为正品}由题知 (),()m n P B P B m nm n==++1(|),(|)12rP A B P A B ==则由贝叶斯公式知()()(|)(|)()()(|)()(|)P AB P B P A B P B A P A P B P A B P B P A B ==+121212rrr mm m n m n m nm n m n+==++++ 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?【解】以B 1、B 2记火柴取自不同两盒的事件,则有121()()2P B P B ==.(1)发现一盒已空,另一盒恰剩r 根,说明已取了2n -r 次,设n 次取自B 1盒(已空),n -r 次取自B 2盒,第2n -r +1次拿起B 1,发现已空。
概率论与数理统计第一章习题及答案

概率论与数理统计习题 第一章 概率论的基本概念习题1-1 设C B A ,,为三事件,用C B A ,,的运算关系表示下列各事件.(1)A 发生,B 与C 不发生, (2)A 与B 都发生,而C 不发生,(3)C B A ,,中至少有一个发生,(4)C B A ,,都发生,(5)C B A ,,都不发生, (6)C B A ,,中不多于一个发生, (7)C B A ,,中不多于两个发生, (8)C B A ,,中至少有两个发生,解(1)A 发生,B 与C 不发生表示为C B A 或A - (AB+AC )或A - (B ∪C ) (2)A ,B 都发生,而C 不发生表示为C AB 或AB -ABC 或AB -C (3)A ,B ,C 中至少有一个发生表示为A+B+C (4)A ,B ,C 都发生,表示为ABC(5)A ,B ,C 都不发生,表示为C B A 或S - (A+B+C)或C B A ⋃⋃(6)A ,B ,C 中不多于一个发生,即A ,B ,C 中至少有两个同时不发生,相当于C A C B B A ,,中至少有一个发生。
故 表示为:C A C B B A ++。
(7)A ,B ,C 中不多于二个发生相当于C B A ,,中至少有一个发生。
故表示为ABC C B A 或++(8)A ,B ,C 中至少有二个发生。
相当于AB ,BC ,AC 中至少有一个发生。
故表示为AB +BC +AC习题1-2 设B A ,为两事件且6.0)(=A P ,7.0)(=B P ,问(1)在什么条件下)(AB P 取得最大值,最大值是多少?(2)在什么条件下)(AB P 取得最小值,最小值是多少?解 由P (A ) = 0.6,P (B ) = 0.7即知AB ≠φ,(否则AB = φ依互斥事件加法定理, P (A ∪B )=P (A )+P (B )=0.6+0.7=1.3>1与P (A ∪B )≤1矛盾).从而由加法定理得P (AB )=P (A )+P (B )-P (A ∪B )(*)(1)从0≤P (AB )≤P (A )知,当AB =A ,即A ∩B 时P (AB )取到最大值,最大值为 P (AB )=P (A )=0.6,(2)从(*)式知,当A ∪B=S 时,P (AB )取最小值,最小值为 P (AB )=0.6+0.7-1=0.3 。
《概率论与数理统计》习题及答案要点
概率论与数理统计第一部份 习题第一章 概率论基本概念一、填空题1、设A ,B ,C 为3事件,则这3事件中恰有2个事件发生可表示为 。
2、设3.0)(,1.0)(=⋃=B A P A P ,且A 与B 互不相容,则=)(B P 。
3、口袋中有4只白球,2只红球,从中随机抽取3只,则取得2只白球,1只红球的概率 为 。
4、某人射击的命中率为0.7,现独立地重复射击5次,则恰有2次命中的概率为 。
5、某市有50%的住户订晚报,有60%的住户订日报,有80%的住户订这两种报纸中的一种,则同时订这两种报纸的百分比为 。
6、设A ,B 为两事件,3.0)(,7.0)(==B A P A P ,则=)(B A P 。
7、同时抛掷3枚均匀硬币,恰有1个正面的概率为 。
8、设A ,B 为两事件,2.0)(,5.0)(=-=B A P A P ,则=)(AB P 。
9、10个球中只有1个为红球,不放回地取球,每次1个,则第5次才取得红球的概率 为 。
10、将一骰子独立地抛掷2次,以X 和Y 分别表示先后掷出的点数,{}10=+=Y X A {}Y X B >=,则=)|(A B P 。
11、设B A ,是两事件,则B A ,的差事件为 。
12、设C B A ,,构成一完备事件组,且,7.0)(,5.0)(==B P A P 则=)(C P ,=)(AB P 。
13、设A 与B 为互不相容的两事件,,0)(>B P 则=)|(B A P 。
14、设A 与B 为相互独立的两事件,且4.0)(,7.0)(==B P A P ,则=)(AB P 。
15、设B A ,是两事件,,36.0)(,9.0)(==AB P A P 则=)(B A P 。
16、设B A ,是两个相互独立的事件,,4.0)(,2.0)(==B P A P 则=)(B A P 。
17、设B A ,是两事件,如果B A ⊃,且2.0)(,7.0)(==B P A P ,则=)|(B A P 。
概率论与数理统计答案第一章
概率论第一章习题解答习题1.11. 写出下列随机试验的样本空间Ω及指定的事件:(1)袋中有3个红球和2个白球,现从袋中任取一个球,观察其颜色;(2)掷一枚硬币,设H 表示“出现正面”,T 表示“出现反面”.现将一枚硬币连掷两次,观察出现正、反面的情况,并用样本点表示事件A =“恰有一次出现正面”;(3)对某一目标进行射击,直到击中目标为止,观察其射击次数,并用样本点表示事件A =“射击次数不超过5次”;(4)生产某产品直到5件正品为止,观察记录生产该产品的总件数;(5)从编号a 、b 、c 、d 的四人中,随机抽取正式和列席代表各一人去参加一个会议,观察选举结果,并用样本点表示事件A =“编号为a 的人当选”.解:(1)Ω = {红色, 白色}; (2)Ω = {(H , H ), (H , T ), (T , H ), (T , T )},A = {(H , T ), (T , H )};(3)Ω = {1, 2, 3, …, n , …},A = {1, 2, 3, 4, 5}; (4)Ω = {5, 6, 7, …, n , …};(5)Ω = {(a , b ), (a , c ), (a , d ), (b , a ), (b , c ), (b , d ), (c , a ), (c , b ), (c , d ), (d , a ), (d , b ), (d , c )},A = {(a , b ), (a , c ), (a , d ), (b , a ), (c , a ), (d , a )}.2. 某射手射击目标4次,记事件A =“4次射击中至少有一次击中”,B =“4次射击中击中次数大于2”.试用文字描述事件A 与B . 解:A 表示4次射击都没有击中,B 表示4次射击中击中次数不超过2.3. 设A , B , C 为三个事件,试用事件的运算关系表示下列事件:(1)A , B , C 都发生;(2)A , B , C 都不发生;(3)A , B , C 中至少有一个发生;(4)A , B , C 中最多有一个发生;(5)A , B , C 中至少有两个发生;(6)A , B , C 中最多有两个发生.解:(1)ABC ; (2)C B A ; (3)A ∪B ∪C ; (4)C B A C B A C B A C B A U U U ;(5)ABC BC A AB U U U ; (6)ABC .4. 在一段时间内,某电话交换台接到呼唤的次数可能是0次,1次,2次,….记事件A n =“接到的呼唤次数小于n ”(n = 1, 2, …),试用事件的运算关系表示下列事件:(1)呼唤次数大于2;(2)呼唤次数在5到10次范围内;(3)呼唤次数与8的偏差大于2.解:(1)3A ; (2)A 11 − A 5; (3)116A A U .5. 证明:(1)Ω=−A B A AB U U )(; (2)AB B A B A B A =))()((U U U .证:(1)Ω==Ω===−A A B A A AB B A AB U U U U U U U U )()(;(2)U U U U U U A B A B B A B A B A B A ())(())()((==∅AB AB A A B A A B A ===U U U )())(.习题1.21. 设P (A ) = P (B ) = P (C ) = 1/4,P (AB ) = P (BC ) = 0,P (AC ) = 1/8,求A 、B 、C 三个事件至少有一个发生的概率.解:因P (AB ) = P (BC ) = 0,且ABC ⊂ AB ,有P (ABC ) = 0, 则8581414141)()()()()()()()(=−++=+−−−++=ABC P BC P AC P AB P C P B P A P C B A P U U . 2. 设P (A ) = 0.4,P (B ) = 0.5,P (A ∪B ) = 0.7,求P (A − B )及P (B − A ).解:因P (AB ) = P (A ) + P (B ) − P (A ∪B ) = 0.4 + 0.5 − 0.7 = 0.2,则P (A − B ) = P (A ) − P (AB ) = 0.4 − 0.2 = 0.2,P (B − A ) = P (B ) − P (AB ) = 0.5 − 0.2 = 0.3.3. 某市有A , B , C 三种报纸发行.已知该市某一年龄段的市民中,有45%的人喜欢读A 报,34%的人喜欢读B 报,20%的人喜欢读C 报,10%的人同时喜欢读A 报和B 报,6%的人同时喜欢读A 报和C 报,4%的人同时喜欢读B 报和C 报,1%的人A , B , C 三种报纸都喜欢读.从该市这一年龄段的市民中任选一人,求下列事件的概率:(1)至少喜欢读一种报纸;(2)三种报纸都不喜欢;(3)只喜欢读A 报;(4)只喜欢读一种报纸.解:分别设A , B , C 表示此人喜欢读A , B , C 报,有P (A ) = 0.45,P (B ) = 0.34,P (C ) = 0.2,P (AB ) = 0.1,P (AC ) = 0.06,P (BC ) = 0.04,P (ABC ) = 0.01,(1)P (A ∪B ∪C ) = P (A ) + P (B ) + P (C ) − P (AB ) − P (AC ) − P (BC ) + P (ABC ) = 0.8;(2)2.0)(1)((=−==C B A P C B A P P U U U U ;(3)3.0)()()()()()()(=+−−=−=ABC P AC P AB P A P B A P B A P C B A P ;(4)因21.0)()()()()()()(=+−−=−=ABC P BC P AB P B P P B P B P ,11.0)()()()()()()(=+−−=−=ABC P BC P AC P C P BC A P C A P C B A P , 故62.0)()()()(=++=++C B A P C B A P C B A P C B A C B A C B A P .4. 连续抛掷一枚硬币3次,求既有正面又有反面出现的概率.解:样本点总数n = 2 3 = 8,事件A 中样本点数62313=+=C C k A ,则75.043)(===n k A P A . 5. 在分别写有2, 4, 6, 7, 8, 11, 12, 13的8张卡片中任取两张,把卡片上的两个数字组成一个分数,求所得分数为既约分数的概率.解:样本点总数2828==C n ,事件A 中样本点数18231315=+=C C C k A ,则6429.0149)(===n k A P A . 6. 一部5卷文集任意地排列在书架上,问卷号自左向右或自右向左恰好为1, 2, 3, 4, 5顺序的概率等于多少?解:样本点总数12055==A n ,事件A 中样本点数k A = 2,则0167.0601)(===n k A P A . 7. 10把钥匙中有3把能打开某一门锁,今任取两把,求能打开某该门锁的概率.解:样本点总数45210==C n ,事件A 中样本点数24231317=+=C C C k A ,则5333.0158)(===n k A P A . 8. 一副扑克牌有52张,进行不放回抽样,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:样本点总数270725452==C n ,(1)事件A 1中样本点数285611131131131131==C C C C k A ,则1055.0208252197)(11===n k A P A ; (2)事件A 2表示两种花色各两张,或者一种1张一种3张,样本点数81120)2(113313213213242=+=C C C C C k A ,则2996.041651248)(22===n k A P A . 9. 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:样本点总数252510==C n ,事件A 分三种情形:①两枚5分,三枚其它,②一枚5分,三枚2分,一枚1分,③一枚5分,两枚2分,两枚1分,样本点数1262523121533123822=++=C C C C C C C C k A ,则5.021)(===n k A P A . 方法二:10枚硬币总额2角1分,任取5枚若超过1角,那么剩下的5枚将不超过1角,可见事件A 中的样本点与A 中的样本点一一对应,即A k k =,则5.0)()(==A P A P .10.在10个数字0, 1, 2, …, 9中任取4个(不重复),能排成一个4位偶数的概率是多少(最好是更正为:排在一起,恰好排成一个4位偶数的概率是多少)?解:样本点总数5040410==A n ,事件A 的限制条件是个位是偶数,首位不是0,样本点数2296281814281911=+=A A A A A A k A ,则4556.09041)(===n k A P A . 11.一个教室中有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:样本点总数n = 365 100,A 的对立事件A 表示所有学生生日都不在元旦,100364=A k , 则2399.036536411(1)(100=⎟⎠⎞⎜⎝⎛−=−=−=n k A P A P A .12.在 [0, 1] 区间内任取两个数,求两数乘积小于1/4的概率.解:设所取得两个数为x , y ,Ω = {(x , y ) | 0 < x < 1, 0 < y < 1},}1,10,10|),{(<<<<=y x y x A 有m (Ω) = 1,4034.042ln 23)41ln 4141(1)ln 41(411()(141141=−=−−=−=−=∫x x dx x A m 则5966.042ln 21)()(1(1)(=+=Ω−=−=m A m P A P . 习题1.31. 一只盒子有3只坏晶体管和7只好晶体管,在其中取二次,每次随机地取一只,作不放回抽样,发现第一只是好的,问另一只也是好的概率是多少?解:设A 表示第一只是好的,B 表示第二只是好的,当第一只是好的时,第二次抽取前有3只是坏的,6只是好的,则6667.03296)|(===A B P . 2. 某商场从生产同类产品的甲、乙两厂分别进货100件、150件,其中:甲厂的100件中有次品4件,乙厂的150件中有次品1件.现从这250件产品中任取一件,从产品标识上看它是甲厂生产的,求它是次品的概率.解:设A 表示甲厂产品,B 表示次品,故04.01004)|(==A B P . 3. 根据抽样调查资料,2000年某地城市职工家庭和农村居民家庭收入按人均收入划分的户数如下:户数 6000元以下 6000 ~ 12000元 12000元以上 合计城市职工 25 125 50 200 农村居民 120 132 48 300 合计 145 257 98 500 现从被调查的家庭中任选一户,已知其人均收入在6000元以下,试问这是一个城市职工家庭的概率是多少?解:设A 表示人均收入在6000元以下,B 表示城市职工家庭,故1724.014525)|(==A B P . 4. 某单位有92%的职工订阅报纸,93%的职工订阅杂志,在不订阅报纸的职工中仍有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)该职工至少订阅报纸或杂志中一种;(2)该职工不订阅杂志,但是订阅报纸. 解:设A 表示订阅报纸,B 表示订阅杂志,有P (A ) = 0.92,P (B ) = 0.93,85.0|(=A B P , 则068.085.008.0)|()()(=×==A B P A P B A P ,862.0068.093.0)()()(=−=−=B A P B P AB P ,(1)P (A ∪B ) = P (A ) + P (B ) − P (AB ) = 0.92 + 0.93 − 0.068 = 0.988;(2)P (A − B ) = P (A ) − P (AB ) = 0.92 − 0.862 = 0.058.5. 某工厂有甲、乙、丙三个车间生产同一种产品,各个车间的产量分别占全厂产量的25%、35%、40%,各车间产品的次品率分别为5%、4%、2%.(1)求全厂产品的次品率;(2)如果从全厂产品中抽取一件产品,恰好是次品,问这件次品是甲、乙、丙车间生产的概率分别是多少?解:(1)任取一件产品,设A 1, A 2, A 3分别表示甲、乙、丙车间产品,B 表示次品,则P (B ) = P (A 1) P (B | A 1) + P (A 2) P (B | A 2) + P (A 3) P (B | A 3)= 0.25 × 0.05 + 0.35 × 0.04 + 0.4 × 0.02 = 0.0345;(2)3623.069250345.005.025.0)()|()()()()|(1111==×===B P A B P A P B P B A P B A P , 4058.069280345.004.035.0)()|()()()()|(2222==×===B P A B P A P B P B A P B A P , 2319.069160345.002.04.0)()|()()()()|(3333==×===B P A B P A P B P B A P B A P . 6. 有三个形状相同的罐,在第一罐中有两个白球和一个黑球;在第二个罐中有三个白球和一个黑球;在第三个罐中有两个白球和两个黑球.某人随机地取一罐,再从该罐中任取一球,试问这球是白球的概率有多少?解:设321,,A A A 分别表示第一、二、三罐,B 表示白球, 则6389.03623423143313231)|()()|()()|()()(332211==×+×+×=++=A B P A P A B P A P A B P A P B P . 7. 三部自动的机器生产同样的汽车零件,其中机器A 生产的占40%,机器B 生产的占25%,机器C 生产的占35%,平均说来,机器A 生产的零件有10%不合格,对于机器B 和C ,相应的百分数分别为5%和1%,如果从总产品中随机地抽取一个零件,发现为不合格,试问:(1)它是由机器A 生产出来的概率是多少?(2)它是由哪一部机器生产的可能性最大?解:设A 1, A 2, A 3分别表示机器A , B , C 生产的零件,D 表示不合格的零件,(1))|()()|()()|()()|()()()()|(3322111111A D P A P A D P A P A D P A P A D P A P D P D A P D A P ++== 7143.075056.004.001.035.005.025.01.04.01.04.0===×+×+××=; (2)2232.011225056.00125.0056.005.025.0)()()|(22===×==D P D A P D A P ,0625.01127056.00035.0056.001.035.0)()()|(33===×==D P D A P D A P , 则由机器A 生产的概率最大.8. 设P (A ) > 0,试证:)()(1)|(A P B P A B P −≥. 证:)()(1)()(11)(1)()()()()()()()()|(A P B P A P B P A P B P A P A P B A P B P A P A P AB P A B P −=−−=−+≥−+==U . 习题1.41. 一个工人看管三台机床,在一小时内机床不需要工人看管的概率分别为0.9、0.8、0.7,求在一小时内3台机床中最多有一台需要工人看管的概率.解:设A 1, A 2, A 3分别表示一小时内第一、二、三台机床不需要工人照管,可以认为A 1, A 2, A 3相互独立, 则概率为)()()()()(321321321321321321321321A A A P A A A P A A A P A A A P A A A A A A A A A A A A P +++=U U U)()()()()()()()()()()()(321321321321A P A P A P A P A P A P A P A P A P A P A P A P +++== 0.9 × 0.8 × 0.7 + 0.9 × 0.8 × 0.3 + 0.9 × 0.2 × 0.7 + 0.1 × 0.8 × 0.7 = 0.902.2. 电路由电池A 与两个并联的电池B 及C 串联而成,设电池A , B ,电路发生断电的概率. 解:设A , B , C 分别表示电池A , B , C 损坏,电路断电为事件A ∪BC ,则概率为P (A ∪BC ) = P (A ) + P (BC ) − P (ABC ) = P (A ) + P (B ) P (C ) − P (A ) P (B ) P (C ) = 0.3 + 0.2 × 0.2 − 0.3 × 0.2 × 0.2 = 0.328.方法二:设A , B , C 分别表示电池A , B , C 正常工作,系统正常工作为事件A (B ∪C ) = AB ∪AC , 则概率为1 − P (AB ∪AC ) = 1 − P (AB ) − P (AC ) + P (ABC )= 1 − P (A ) P (B ) − P (A ) P (C ) + P (A ) P (B ) P (C )= 1 − 0.7 × 0.8 − 0.7 × 0.8 + 0.7 × 0.8 × 0.8 = 0.328.3. 加工某一零件共需经过四道工序.设第一、二、三、四道工序的次品率分别为2%, 3%, 5%, 3%,假定各道工序是互不影响的,求加工出来的零件的次品率.解:设A 1, A 2, A 3, A 4分别表示第一、二、三、四道工序加工出合格品,有A 1, A 2, A 3, A 4相互独立,则概率为1 − P (A 1A 2A 3A 4) = 1 − P (A 1) P (A 2) P (A 3) P (A 4) = 1 − 0.98 × 0.97 × 0.95 × 0.97 = 0.1240.4. 抛掷一枚质地不均匀的硬币8次,设正面出现的概率为0.6,求下列事件的概率:(1)正好出现3次正面;(2)至多出现2次正面;(3)至少出现2次正面.解:将每次掷硬币看作一次试验,出现正面A ,反面A ;独立;P (A ) = 0.6.伯努利概型,n = 8,p = 0.6.(1)1239.04.06.0)3(53388=××=C P ; (2)0498.04.06.04.06.04.06.0)2()1()0(622871188008888=××+××+××=++C C C P P P ;(3)9915.04.06.04.06.01)1()0(17118800888=××−××−=−−C C P P .5. 设每次射击时命中率为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?解:将每次射击看作一次试验,击中A ,没击中A ;独立;P (A ) = 0.2.伯努利概型,n 次试验,p = 0.2,则9.08.018.02.01)0(100≥−=××−=−n n n n C P ,即0.8 n ≤ 0.1,故32.108.0lg 1.0lg =≥n ,取n = 11.6. 一大批产品的优质品率为60%,从中任取10件,求下列事件的概率:(1)取到的10件产品中恰有5件优质品;(2)取到的10件产品中至少有5件优质品;(3)取到的10件产品中优质品的件数不少于4件且不多于8件.解:将取每件产品看作一次试验,优质品A ,非优质品A ;独立;P (A ) = 0.6.伯努利概型,n = 10,p = 0.6.(1)2007.04.06.0)5(5551010=××=C P ;(2)P 10 (5) + P 10 (6) + P 10 (7) + P 10 (8) + P 10 (9) + P 10 (10)288103771046610555104.06.04.06.04.06.04.06.0××+××+××+××=C C C C8338.04.06.04.06.0010101019910=××+××+C C ;(3)P 10 (4) + P 10 (5) + P 10 (6) + P 10 (7) + P 10 (8)28810377104661055510644104.06.04.06.04.06.04.06.04.06.0××+××+××+××+××=C C C C C= 0.8989;7. 证明:若)|()|(B A P B A P =,则事件A 与B 独立. 证:因)(1)()()(1)()()()|()()()|(B P AB P A P B P B A P P B A P B A P B P AB P B A P −−=−−====, 则P (AB )[1 − P (B )] = P (B )[P (A ) − P (AB )],即P (AB ) − P (AB ) P (B ) = P (B ) P (A ) − P (B ) P (AB ), 故P (AB ) = P (A ) P (B ),A 与B 相互独立.复习题一1. 设P (A ) = 0.5,P (B ) = 0.6,问:(1)什么条件下P (AB )可以取最大值,其值是多少?(2)什么条件下P (AB )可以取得最小值,其值是多少?解:(1)当A ⊂ B 时P (AB ) 最大,P (AB ) = P (A ) = 0.5;(2)当A ∪B = Ω 时P (AB ) 最小,P (AB ) = P (A ) + P (B ) − P (A ∪B ) = 0.5 + 0.6 − 1 = 0.1.2. 一电梯开始上升时载有5名乘客,且这5人等可能地在8层楼的任何一层出电梯,求:(1)每层至多一人离开的概率;(2)至少有两人在同一层离开的概率;(3)只有一层有两人离开的概率.解:样本点总数是8取5次的可重排列,即n = 8 5 = 32768,(1)事件A 1中样本点数6720581==A k A ,则2051.0512105)(11===nk A P A ; (2)事件A 2是A 1的对立事件,则7949.0512407)(1)(12==−=A P A P ; (3)事件A 3表示有两人在同一层离开,而另外三人分别在3个不同楼层或者都在同一层离开,样本点数17360)(33173725183=+=C A A C A k A ,则5298.020481085)(33===n k A P A . 3. 从5副不同的手套中任取4只手套,求其中至少有两只手套配成一副的概率.解:样本点总数210410==C n ,A 的对立事件表示4只手套都不配套,801212121245==C C C C C k A , 则6190.021131(1)(==−=−=n k A P A P A . 4. 从1, 2, …, n 中任取两数,求所取两数之和为偶数的概率. 解:样本点总数为)1(212−=n n C n ,事件A 表示取得两个偶数或两个奇数,当n 为偶数时,共有2n 个偶数和2n 个奇数, 样本点数)2(41)12(22222−=−=+=n n n n C C k n n A ,则)1(22)(2−−==n n C k A P n A ; 当n 为偶数时,共有21−n 个偶数和21+n 个奇数, 样本点数2221221)1(41212121232121−=−⋅+⋅+−⋅−⋅=+=+−n n n n n C C k n n A ,则n n C k A P nA 21)(2−==. 5. 在中国象棋的棋盘上任意地放上一只红“车”及一只黑“车”,求它们正好可以一只吃掉另一只的概率.解:样本点总数4005290==C n ,事件A 中样本点数7652911021019=+=C C C C k A ,则1910.08917)(===n k A P A . 6. 某货运码头仅能容一船卸货,而甲、乙两船在码头卸货时间分别为1小时和2小时.设甲、乙两船在24小时内随时可能到达,求它们中任何一船都不需等待码头空出的概率.解:Ω = {(x , y ) | 0 ≤ x < 24, 0 ≤ y < 24},A = {(x , y ) | 0 ≤ x < 24, 0 ≤ y < 24, x − y > 2或y − x > 1},有m (Ω) = 24 2 = 576,5.50622212321)(22=×+×=A m , 则8793.05765.506)()()(==Ω=m A m A P . 7. 从区间 [0, 1] 中任取三个数,求三数和不大于1的概率.解:Ω = {(x , y , z ) | 0 ≤ x , y , z ≤ 1},A = {(x , y , z ) | 0 ≤ x , y , z ≤ 1, x + y + z ≤ 1},有m (Ω) = 1,A 是一个三棱锥,6112131)(=××=A m ,则1667.061)()()(==Ω=m A m A P . 8. 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是多少?(假设男人和女人各占人数的一半.)解:设A 1, A 2分别表示男人和女人,B 表示色盲,则9524.021200025.05.005.05.005.05.0)|()()|()()|()()()()|(22111111==×+××=+==A B P A P A B P A P A B P A P B P B A P B A P . 9. 发报台分别以0.7和0.3的概率发出信号0和1(例如:分别用低电频和高电频表示).由于随机干扰的影响,当发出信号0时,接收台不一定收到0,而是以概率0.8和0.2收到信号0和1;同样地,当发报台发出信号1时,接收台以概率0.9和0.1收到信号1和0.试求:(1)接收台收到信号0的概率;(2)当接收台收到信号0时,发报台确是发出信号0的概率.解:设A 0, A 1分别表示发出信号0, 1,B 0, B 1表示收到信号0, 1,(1)P (B 0) = P (A 0) P (B 0 | A 0) + P (A 1) P (B 0 | A 1) = 0.7 × 0.8 + 0.3 × 0.1 = 0.59;(2)9492.0595659.08.07.0)()|()()()()|(000000000==×===B P A B P A P B P B A P B A P . 10.设A , B 独立,AB ⊂ D ,D B A ⊂,证明P (AD ) ≥ P (A ) P (D ).证:因AB ⊂ D ,有AB ⊂ AD ,则P (AD ) − P(AB ) = P (AD − AB ),B D ΩA因B A ⊂=U ,有D ⊂ A ∪B ,D − B ⊂ A ∪B − B ⊂ A ,则AD − AB = A (D − B ) = D − B ,故P (AD ) − P (AB ) = P (AD − AB ) = P (D − B ) ≥ P (A ) P (D − B ) ≥ P (A ) [P (D ) − P (B )],由于A , B 独立,有P (AB ) = P (A ) P (B ),故P (AD ) ≥ P (A ) P (D ).11.甲、乙、丙三人同时向一架飞机射击,他们击中目标的概率分别为0.4, 0.5, 0.7.假设飞机只有一人击中时,坠毁的概率为0.2,若2人击中,飞机坠毁的概率为0.6,而飞机被3人击中时一定坠毁.现在如果发现飞机已被击中坠毁,计算它是由三人同时击中的概率.解:结果:设B 表示目标被击毁,原因:设A 0, A 1, A 2, A 3分别表示无人、1人、2人、3人击中目标, 则)|()()|()()|()()|()()|()()()()|(332211003333A B P A P A B P A P A B P A P A B P A P A B P A P B P B A P B A P +++==, 且有P (B | A 0) = 0,P (B | A 1) = 0.2,P (B | A 2) = 0.6,P (B | A 3) = 1,又设C 1, C 2, C 3分别表示甲、乙、丙击中目标, 则09.03.05.06.0)()()()()(3213210=××===C P C P C P C C C P A P ,)()(3213213211C C C C C C C C C P A P U U =)()()()()()()()()(321321321C P P P P C P P P P C P ++== 0.4 × 0.5 × 0.3 + 0.6 × 0.5 × 0.3 + 0.6 × 0.5 × 0.7 = 0.36,)()(3213213212C C C C C C C C C P A P U U =)()()()()()()()()(321321321C P C P P C P P C P P C P C P ++== 0.4 × 0.5 × 0.3 + 0.4 × 0.5 × 0.7 + 0.6 × 0.5 × 0.7 = 0.41,P (A 3) = P (C 1C 2C 3) = P (C 1) P (C 2) P (C 3) = 0.4 × 0.5 × 0.7 = 0.14, 故3057.0458.014.0114.06.041.02.036.0009.0114.0)|(3==×+×+×+××=B A P . 12.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4人治好则认为这种药有效,反之则认为无效.试求:(1)虽然新药有效,且把痊愈率提高到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. 解:将每人服药看作一次试验,痊愈A ,没有痊愈A ;独立;(1)新药有效,痊愈率为0.35,即P (A ) = 0.35,伯努利概型,n = 10,p = 0.35,故概率为P 10 (0) + P 10 (1) + P 10 (2) + P 10 (3) 5138.065.035.065.035.065.035.065.035.0733108221091110100010=××+××+××+××=C C C C .(2)新药完全无效,痊愈率为0.25,即P (A ) = 0.25,伯努利概型,n = 10,p = 0.25,故所求概率为1 − P 10 (0) − P 10 (1) − P 10 (2) − P 10 (3)2241.075.025.075.025.075.025.075.025.01733108221091110100010=××−××−××−××−=C C C C .。
概率论与数理统计第一至第四章得重点题型-复习资料
概率论与数理统计第一至第四章得重点题型-复习资料第一章 随机事件与概率一、填空题1. 写出下列随机试验的样本空间。
(1)记录一个小班一次数学考试的平均分数(设以百分制记分),则W =0,1,,100i i n n 禳镲=睚镲镲铪;(2)生产产品直到有10件正品为止,记录生产产品的总件数,则Ω={}10,x x x ≥为整数;(3)对某工厂出厂的产品进行检查,合格的记上“正品”,不合格的记上“次品”,如连续查出2个次品就停止检查,或检查4个产品就停止检查,记录检查的结果,用0表示次品,1表示正品,则Ω={}00,100,010,1100,1010,0110,1110,1101,1011,0111,1111;(4)在单位圆内任意取一点,记录它的坐标,则Ω={}22(,)1x y x y +<;(5)同时掷三颗骰子,记录三颗骰子点数之和,则W ={}3,4,,18;(6)将一尺之锤折成三段,观察各段长度,设x,y,z 分别表示三段长度,则Ω=(){},,0,0,0,1x y z x y z x y z >>>++=;(7)在某十字路口,记录一小时内通过的机动车辆数,则Ω={}0,1,2,;(8)记录某城市一天内的用电量,则Ω={}0x x ≥。
2. 设A ,B ,C 为三件事,用A ,B ,C 的运算关系表示下列各事件。
(1)“A 发生,B 与C 不发生”=C B A ;(2)“A 与B 都发,而C 不发生”=C AB ;(3)“A ,B ,C 中至少有一个发生”=C B A ;(4)“A ,B ,C 都发生”=ABC ;(5)“A ,B ,C 都不发生”=C B A ;(6)“A ,B ,C 中不多于一个发生”=C B C A B A ;(7)“A ,B ,C 中不多于两个发生”=C B A ;(8)“A ,B ,C 中至少有两个发生”=AC BC AB 。
3. 在抛三枚硬币的试验中,1表示正面,0表示反面,试写出下列事件的集合表示。
概率论与数理统计第一章
分别为质量问题,数量短缺问题,包装问题,则
故,一件索赔事件在争议中经过协商得到解决了,这一事件不属于质量问题的概率是
5. 轰炸机要完成它的使命,驾驶员必须要找到目标,同时投弹员必须要投中目标。设驾驶员甲、乙找到目标的概率分别为、;投弹员丙、丁在找到目标的条件下投中的概率分别、.现在要配备两组轰炸人员,问甲、乙、丙、丁怎样配合才能使完成使命有较大的概率(只要有一架飞机投中目标即完成使命)求此概率是多少
2.有两箱同种类的零件,第一箱内装50只,其中10只一等品,第二箱内装30只,其中18只一等品.今从两箱中任意挑出一箱,然后从该箱中取零件2次,每次任取一只,作不放回抽样.求
(1)第一次取到的零件是一等品的概率;
(2)已知第一次取到的零件是一等品的条件下,第二次取到的也是一等品的概率.
3.设10件产品中有3件次品, 7件正品,现每次从中任取一件,取后不放回.试求下列事件的概率.
5. 轰炸机要完成它的使命,驾驶员必须要找到目标,同时投弹员必须要投中目标。设驾驶员甲、乙找到目标的概率分别为、;投弹员丙、丁在找到目标的条件下投中的概率分别、.现在要配备两组轰炸人员,问甲、乙、丙、丁怎样配合才能使完成使命有较大的概率(只要有一架飞机投中目标即完成使命)求此概率是多少
6. 已知A,B是两个随机事件, 且 ,证明:
第一章测试题
一、选择题
1.设A, B, C 为任意三个事件,则与A一定互不相容的事件为
(A) (B) (C) (D)
2.对于任意二事件A和B,与 不等价的是
(A) (B) (C) (D)
3.设 、 是任意两个事件, , ,则下列不等式中成立的是( )
4.设 , , ,则( )
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
§第一章 随机事件及其概率一、知识网络图⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧事件的独立性式全概率公式与贝叶斯公条件概率与乘法公式概率的加法公式事件的差对立事件互不相容事件事件的积事件的和相等关系包含关系随机事件的关系与运算随机事件及其概率 二、内容与要求1、内容事件之间的关系与基本运算,古典概率,掌握概率的加法定理,条件概率与乘法公式,全概率公式与贝叶斯公式,事件独立性,事件独立性进行概率计算。
2、要求(1) 理解随机事件的概念,熟悉事件之间的关系与基本运算,了解事件频率的概念,了解随机现象的统计规律性。
(2) 理解古典概率的定义,了解概率的统计定义,掌握古典概率的计算。
(3) 掌握概率的加法定理。
(4) 理解条件概率的概念,掌握乘法公式。
(5) 掌握全概率公式与贝叶斯公式。
(6) 理解事件独立性的概念,会应用事件独立性进行概率计算。
【重点】 1.古典概率.2.全概率公式与贝叶斯公式. 3.事件独立性进行概率计算. 【难点】 1.古典概率.2.互不相容事件与独立事件的关系.三、概念、定理的理解一 随机试验与样本空间把满足以下条件的试验称为随机试验: 1.试验在相同条件下是可重复的;2.试验的全部可能结果不止一个,且都是事先可以知道的;3.每一次试验都会出现上述可能结果中的某一个结果,至于是哪一个结果则事前无法预知. 今后凡是随机试验简称试验,并记之以英文字母E ,称试验的每一个结果为样本点,并称全体样本点的集合为试验的样本空间,样本点与样本空间分别用希腊字母ω和Ω表示.二 随机事件试验的结果称为事件,如果在每次试验的结果中,某事件可能发生,也可能不发生,则这一事件叫做随机事件,简称事件,如果在每次试验的结果中,某事件一定发生,则这一事件叫做必然事件;相反地,如果某事件一定不发生,则叫做不可能事件.通常用A ,B ,C …表示随机事件,而Ω表示必然事件,φ表示不可能事件. 三 随机事件的关系及运算 1.事件的包含如果事件A 的发生必然导致B 发生,即事件A 的样本点都是事件B 的样本点,则称事件B 包含事件A ,或称事件A 包含于事件B 中,此时,也称事件A 是B 的子集,记作A B ⊃或B A ⊂2.事件的和(并)“二事件A 与B 中至少有一事件发生”这一事件叫做事件A 与事件B 的和(并),记作A ∪B 类似地:“事件A 1,A 2,…,A n 中至少有一个发生.”这一事件称为n 个事件A 1,A 2,…,A n 的和事件,记作A 1∪A 2∪…i n1i n A A == .3.事件的积(交)“事件A 与B 同时发生,”这一事件称事件A 与事件B 的积事件(或交事件)记作B A 或AB. 类似地n 个事件A 1,A 2,…,A n 同时发生这一事件称为事件A 1,A 2,…,A n 的积事件(交事件),记作A 1A 2…A n 或 i n1i A Π=.4.互不相容事件(互斥事件)如果事件A 与事件B 不可能同时发生,即AB=φ,则称事件A 与事件B 是互不相容事件(或互斥事件)互不相容事件A 与B 没有公共样本点,5.事件的差“事件A 发生而事件B 不发生”,这一事件称为事件A 与事件B 的差事件,记作A-B ,A-B 是由属于A 但不属于B 的样本点组成的集合6.对立事件(互逆事件)如果二事件A 与B 互不相容,并且它们中必有一事件发生,即二事件A 与B 有且仅有一事件发生,即Ω=B A ,=B A φ,则称事件A 与事件B 对立(或互逆),称事件B 是事件A 的对立事件(或逆事件),同样,事件A 也是事件B 的对立事件(或逆事件)记作,B B =或B A =.A 是由所有属于Ω而不属于A 的样本点组成的集合, ΩA A =7.完备事件组若事件A 1,A 2,…,A n 两两互不相容,且ΩA A A n 21= ,则称n 个事件A 1,A 2,…,A n 构成一个完备事件组.根据以上定义,容易得到以下事件之间的运算规律(1)交换律 A B B A =;AB=BA (2)结合律 C)(B A C B)(A =;A(BC)(AB)C =;(3)分配律 (A C )(A B )C)A(B=;C)B)(A (A (BC)A =; (4)摩根律 B A AB =;B A B A = i n1i i n1i A A === ;i n1i i n1i A A ===四 概率的定义由随机事件的频率的稳定性可以看出,随机事件发生的可能性可以用一个数来表示.这个刻划随机事件A 在试验中发生的可能性大小的介于0与1之间的数叫做随机事件A 的概率,记作P (A ).该定义通常称为概率的统计随机试验的样本空间为Ω,对随机事件A 赋予一个实数P (A ), 若满足下列三个公理,则称P (A )为A 的概率.1.非负性: P (A )≥0 2.规范性:P (Ω)=1 3.可加性:A 与B 互不相容, 则 P (A ∪B )=P (A )+P (B ) 五 概率的性质由概率的定义,我们可以得到概率的下列性质:性质1 P (φ)=0 性质2 如果n A A A ,,,21 两两互不相容,则有∑===n1i i1)P(A )P(ni iA特别有 1)A P(P(A)=+性质3 若A B ⊃,则P (B -A )=P (B )-P (A ) 性质4 对任意两个随机事件A ,B 有P(AB)P(B)P(A)B)P(A -+=推论 P(ABC)P(BC)P(AC)P(AB)P(C)P(B)P(A)C)B P(A +---++= ∑∑∑≤<<≤≤<≤=+-=nk j i nj i i 1k ji1ji1in 21)AA P (A )A P (A )P (A )A A P (A)A A P(A 1)(n 211n --++六 古典概型(等可能概型) 这两个试验的共同特点是:1. 每次试验中,所有可能发生的结果只有有限个,即样本空间Ω是个有限集,即 Ω={ω1,ω2,…,ωn }2.每次试验中,每一种可能结果发生的可能性相同,即 P (A 1)=P (A 2)=…=P (A n )其中A i ={ωi }(i=1,2,…,n )满足这两个条件的数学模型称为古典概型(或等可能概型).设试验结果共n 个基本事件{ω1},{ω2},……{ωn },而且这些事件的发生具有相同的可能性,而事件A 由其中的m 个基本事件组成,则事件A 的概率nm P(A)==基本事件总数所包含的基本事件数A七 条件概率如果我们在事件B 已经发生的条件下考虑事件A 的概率,则这种概率叫做事件B 发生的条件下事件A 发生的条件概率,记作P (A|B ).定义1 设A 、B 为同一个随机试验中的两个随机事件,且P (B )>0,称P(B)P(AB)B)|P(A =为在事件B 发生的条件下,事件A 发生的条件概率.八 乘法定理乘法定理 设P (A )>0,则有P (AB )=P (A )P (B|A )同理有 )(AB P =P (B )P (A|B )(P (B )>0).上式可以推广到有限个事件的乘积情形: P (A 1A 2…A n )=P (A 1)P (A 2|A 1)P (A 3|A 1A 2)…P (A n |A 1A 2…A n -1)九 全概率公式与贝叶斯公式定理 设B 1,B 2……B n 构成一个完备事件组,且P (B i )>0,i=1、2,…,n ,则对任一随机事件A ,有∑==ni 1i i )B |)P(A P(B P(A)P(A))B |)P(A P(B A)|P(B i i i =∑==n1i i i i i i )B |)P (AP (B )B |)P (AP (B A)|P(B n i ,,2,1 =定义1 设A ,B 为任意两个随机事件,如果P (B|A )=P (B ),即事件B 发生的可能性不受事件A 的影响,则称事件B 对于事件A 独立.显然B 对A 独立,则A 对B 也独立,故称A 与B 相互独立,由事件独立的定义,可得 1.必然事件Ω及不可能事件φ与任何事件A 均独立2.事件A 与B 独立的充分必要条件是P (AB )=P (A )P (B )3.若A 与B ,A 与B ,A 与B ,A 与B 中任一对事件独立,则其余三对均独立定义2 设A 、B 、C 为三个事件,如果下列四个等式成立: P (AB )=P (A )P (B )P (AC )=P (A )P (C ) P (BC )=P (A )P (C )P (ABC )=P (A )P (B )P (C ) 则称A 、B 、C 为相互独立的事件上述定义中薹A 、B 、C 仅满足前三个式子,则称A 、B 、C 两两独立.需要指出的是:两两独立的事件组未必是相互独立的事件组.一般地设A 1,A 2……,A n 为n 个事件,如果对于任意k (1<k ≤n ),任意1≤i 1<i 2<……<i k ≤n ,有)P(A ))P(A P(A )A A P(A k 21k 21i i i i i i =则称A 1,A 2,……,A n 为相互独立的事件组.四、解题方法与题例例1 袋中装有a 个白球和b 个黑球,用下列3种方式从中任取k 个球(1≤k ≤a+b )试求所取的k 个球中恰有m 个白球 的概率(其中1≤m ≤min{k ,a})。
(1)一次性抽取k 个;(2)无放回地抽取k 次,每次1个; (3)有放回地抽取k 次,每次1个。
解 设A={所取的k 个球中恰有m 个白球}。
(1)样本点总数为C kb a +,A 所包含的样本点数为C C m k bm a -,故所求概率为 CCC ba m kb m aA P +-=)((2)样本点总数为A kb a +,A 所包含的样本点数k CC m k bm a-!,故所求概率为CC C ACC kba m k bm a k ba mk bmak A P +-+-==!)((3)样本点总数为k b a )(+,A 所包含的样本点数为m k m m kb a C -,故 kmk m mkb a b a A P C )()(+=-注:由本例可如,“一次抽取k 个”与“无放回地抽取k 次,每次1个”,这两种抽取方法的效果完全相同。
例2 袋中有m+n 个球,其中有m 个白球,n 个黑球,将球一个一个地取出来,取后不放回,求第k 次(1≤k ≤m+n )取出的是白球的概率。
解法1 将m+n 个球看作是全不相同的,按取出的先后次序,将球排在直线上的m+n 个位置上,每一种取法对应着m+n 个球在m+n 个位置上的一个排列,不同的排列总数为(m+n )!,这就是样本点总数。