(A ) 事件A 与B 互不相容; (B )事件A 与B 对立; (C ) 事件A 与B 不相互独立; (D )事件A 与B 相互独立。
(5)一种零件的加工由两道工序组成,第一道工序的废品率为p ,第二道工序的废品率为q ,则该
零件加工的成品率为( C )
(A ) 1p q -- (B )1pq - (C )1p q pq --+ (D )(1)(1)p q -+- (6)对于任意两个事件A B 和,以下结论正确的是( B )。
(A )若,AB φ≠则,A B 一定独立。 (B )若,AB φ≠则,A B 有可能独立。 (C )若,AB φ=则,A B 一定独立。 (D )若,AB φ=则,A B 一定不独立。 2.填空题:
(1) 设事件A ,B 相互独立且互不相容,则))(),(min(B P A P =__0_.
(2) 已知,6.0)(,5.0)(==B A P A P 若B A 、互不相容,则
)(B P B A 、相互独立,则
)(B P (3) 已知5.0)(=A P ,6.0)(=B P ,8.0)(=A B P ,)(B A P =___0.3__. (4) 某人独立射击三次,其命中率为0.8,则三次中至多击中一次的概率为
_0.104_.
(5) 对同一目标进行三次独立射击,第一次、第二次、第三次射击的命中率分别为0.4,0.5,0.7。则三次射击中恰好有一次击中目标的概率。
3.在10只晶体管中有7只正品,3只次品。现不放回的抽取两次,每次一只,求下列事件的概率。(1)两只都是正品;(2)至少有一只次品;(3)一只是正品,一只是次品;(4)第二只是次品;(5)第二次才是次品。 解:设
i
A 表示第i 次取出次品,则
4.已知甲乙两箱中装有同种产品,其中甲箱中装有3件合格品和3件次品,乙箱中仅装有3件合格品,从甲箱任取3件放入乙箱,然后再从乙箱中任取一件产品,求该产品为次品的概率。 解
设A =“从乙箱中取出的是次品”,i B =
“从甲箱中取出的三件中恰有i 个次品”0,1,2i =.3
由全概率公式 5.已知一批产品中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是0.02,一个次
品被误认为是合格品的概率是0.05,求在检查后认为是合格品的产品确是合格品的概率. 解 设A =“任取一产品,经检查是合格品”, B =“任取一产品确是合格品”,
|)
B 0.96
0.980.040.050=?+?=
,
6.玻璃杯成箱出售,每箱20只,假设各箱含0,1,2只残次品的概率分别为0.8,0.1,0.1,一顾客欲购一箱玻璃杯,售货员随意取一箱,顾客开箱随意地察看四只,若无残次品,则买下该箱,否则退回.试求:
(1)顾客买下该箱的概率α;
(2)在顾客买下的一箱中,确无残次品的概率β.
解 设A =“顾客买下该箱”,B =“箱中恰有i 件残次品”,0,1,2i =,
(1)
001122()()(|)()(|)()(|)
P A P B P A B P B P A B P B P A B α==++
7.为防止意外,在矿内同时安装了两种报警系统A 与B ,每种报警系统都使用时,对系统A 其有效的概率是0.92,对系统B 其有效的概率为0.93,在A 失效的条件下,B 有效的概率为0.85.求:(1)发生意外时,这两种报警系统至少有一个有效的概率;(2)B 失灵的条件下,A 有效的概率。 解:设=A “报警系统A 有效”,=B “报警系统B 有效”
(2)因为:862.0988.093.092.0)()()()(=-+=-+=B A P B P A P
AB P
8.一射手对同一目标独立地进行四次射击,若至少命中一次的概率为80/81,求该射手的命中率. 解 设该射手的命中率为p ,由题意
习题2-1 随机变量及其分布函数
1.试说明下列函数能否为某随机变量的分布函数.
10,0,
()sin ,
0,21,.
2
x F x x x x π
π
???
=≤??≥??
20,
0,()ln(1)
,0.
1x F x x x x ?
=?+≥?
+?
解:
1()
F x 是;
2()
F x 不是,因为
2()01
F +∞=≠.
2.设随机变量X 的分布函数为0,1,1,1,4
(),11,1,
1.
x x F x ax b x x <-???=-?
=??+-<≥??
且1
(1)2
P X ==
,试求:(1)常数,a b 的值;(2)(21)P X -<<。
又
习题2-2 离散型随机变量
1. 填空题
(1) 设随机变量X 的分布律为:{},N
a
k X P =
= N k , ,2,1=,试确定___1______a =。 (2) 一批产品共100个,其中有10个次品,从中放回取5次,每次取一个,以X 表示任意取出的产品中的次品数,则X
(3) 某射手对一目标进行射击,直至击中为止,如果每次射击命中率都是p ,以X
表示射击的次数,则X 的分布律为
2. 将编号为1,2,3,4的四个球随机地放入3个不同的盒子中,每个盒子所放球的个数不限,以X 表示放球最多的盒子中球的个数,试求X 的分布列及其分布函数()F x .
3. 设某城市在一周内发生交通事故的次数服从参数为0.3的泊松分布,试问
(1) 在一周内恰好发生2次交通事故的概率是多少? (2) 在一周内至少发生
1次交通事故的概率是多少? 解:设一周内发生交通事故的次数为X ,则()3.0~P X 。
(1)(2)
4.某人购买某种彩票,若已知中奖的概率为0.001,现购买2000张彩票,试求:(1) 此人中奖的概率;(2)至少有3张彩票中奖的概率(用泊松分布近似计算)。
解:设中奖的彩票数为X ,则(2000,0.001)X
B .
(1)
2000
(1)1(0)1(0.999)0.8648P
X P X ≥=-==-≈. (2)由于20000.0012?=,故
(3)1(0)(1)(2)P X P X P X P X ≥=-=-=-=
习题2-3连续型随机变量
1. 设连续型随机变量X 的密度函数为
2,
01,()2,
12,0,
ax x f x x x ?≤≤?
=-<≤???其他.
试求:(1)常数a 的值;(2)随机变量X 的分布函数;(3)13(
)22
P X <<。
(2)当0x <时,()0F x =;
当2x >时,()1F x =. 故,
2. 设连续型随机变量X 的分布函数为?
??<≥-=-000
)1()(x x e A x F x ,,,
试求:(1)系数A ;(2)X 的密度函数;(3)(13)P X <<。 解:(1)由1)(=+∞F 知,
A
e A x F x x x =-==-+∞
→+∞
→)1(lim )(lim 1。
(2)
??
?≤>='=-.0,0;
0,)()(x x e x F x f x (3)()()
3
11311)1()3()31(-----=---=-=<。
3. 设K 在(0,5)内服从均匀分布, 求方程02442=+++K Kx x 有实根的概率。
解:所求的概率为:
4. 某种型号的电子管寿命X (以小时计)具有以下概率密度
21000
1000()0x f x x
?>?=???,,其他
, 现有一大批此种管子(设各电子管损坏与否相互独立), 任取5只,问其中至少有2只寿命大于1500
小时的概率是多少?
从而所求概率为
5. 设连续型随机变量~34X N (,),(1)求{}{}
2,52>≤(2)确定常数C 使{}{
}C X P C X P >=≤。
(2
6.设连续型随机变量()X E λ,证明:对一切实数0s >,0t >有
(|)()P X s t X t P X s >+>=>。
证明:由于()X E λ,从而其分布函数为
0,
0,()1,0.
x
x F x e x λ-≤??=?->??
故,对一切实数0s >,0t >,
1()()s e F s P X s λ-==-=>。
习题2-4 二维随机变量及其分布
1.一箱子装有100件产品,其中一、二、三等品分别为80件,10件,10件。现从中随机抽取一件,
记
11,0,X ?=??若抽到一等品,其他. 210X ?=??,若抽到二等品,,
其他.
试求),(21X X 的联合分布列。
解:
2.设随机变量(2,2)Z U -,随机变量
1,1,1,
1;
Z X Z -≤-??=?
>-?? 1,
1,1,
1.
Z Y Z -≤??=?
>??
试求(,)X Y 的联合分布列。
(2,2)U -1,1)Y =-=(1,1)(1,1)0P X Y P Z Z =-=
=≤->=;
3. 完成下列表格
4.设二维随机变量),(Y X 的联合密度函数为:
2,
01,02(,)0
x cxy x y f x y ?+≤≤≤≤=?
?其他
,
求:(1)常数c ;(2){1}P X Y +≤;(3)X 和Y 的边缘密度函数。
()()()()()1211221280
1,010.8;10010
0,110.1;
100
10
0,
00.1100
P X X P X P X X P X P X X =====
===========。
()121,10;
P X X ===
当
10>()0=x f X ;
求Y 的边缘密度函数:
()(
)?
+∞
∞
-=
dx
y x f y f Y ,。当
20>5. 设),(Y X 服从}10,20|),{(≤≤≤≤=y x y x G 上的均匀分布,求:
(
1)),(Y X 的联合概率密度函数;(2)}{2
X Y P <;(3)X 和Y 的边缘密度函数。 解:(1)由(X ,Y )服从G
上的均匀分布知,(X ,Y )的联合密度为:
(3)先求X 的边缘密度:()()?
+∞
∞
-=
dy
y x f x f X ,。 当
2
0>,
()0
=x f X ;
当
2
0≤≤x 时,
再求Y 的边缘密度函数:
()()?+∞
∞
-=dx
y x f
y f Y
,
习题2-5 条件分布及随机变量的独立性
1.设二维离散型随机变量),(Y X 只取 )2,1(),1,1(),0,0(-- 及 )0,2( 四对值,相应概率依次为
12
5
,31,61,121 ,试判断随机变量X 与Y 是否相互独立。
所以,X 与Y 不独立。
2. 设随机变量X 与Y 相互独立,试完成下表:
3.设二维连续型随机变量(,)X Y
的联合密度函数为
1,01,02,
(,)0,x y x f x y <<<?=???
其他.
试判定X 与Y 是否相互独立。 解:
()(,)X f x f x y dy
+∞
-∞
=?
.
当0x ≤或1x ≥时,
()0
X f x =;当01x <<时,
20
()12x
X f x dy x
==?.
()(,)Y f y f x y dx
+∞
-∞
=?
.
由于当(,){01,02}x y x y x ∈<<<<时,
(,)()()
X Y f x y f x f y ≠?,
且区域{01,02}x y x <<<<的面积不为0,所以,X 与Y 不相互独立.
4. 设二维连续型随机变量),(Y X 的联合密度函数为
201,01
(,)0
x y cxy f x y <<<=??其他,
求常数c ,并判断X 与Y 是否相互独立。
求X 的边缘密度:()()?
+∞
∞
-=
dy
y x f x f X ,。
当
10≥≤x x 或时,()0=x f X ;
当10<()?
==
1
226x
dy xy x f X 。
求Y 的边缘密度函数:()()?+∞
∞
-=dx
y x f
y f Y
,。
当
10≥≤y y 或时,()0=y f Y ;
当
10<==
1
2
236y dx xy y f Y 。
由于对任x ,y ,有
()()()y f x f y x f Y X =,。所以,X 与Y 相互独立。
5.设X 和Y 是两个相互独立的随机变量,X 在(0,1)内服从均匀分布,Y 的概率密度为
?????≤>=-0
,
00,
2
1)(2/y y e y f y Y .
(1)求X 与Y 的联合概率密度;(2)设关于a 的二次方程为 022
=++Y Xa a ,求此方程有实根的概率。
解:由X ~U (0,1)知X 的密度为:
()X f x =
1,01;0,
x <??其他.
由X Y 与独立知,(X ,Y )的一个联合密度为:
1;
()()2
Y f y ?=???
方程有实跟的概率为:
习题2-6 随机变量函数的分布
1.设随机变量X 的分布列为
试求:(1)12-=X Y ,(2)2
X
Z =的分布列。
解:
2.设随机变量(0,1)X U ,试求X Y e =的密度函数。
解:由(0,1)X
U 知其密度函数为1,01,()0,.x f x <?=?
??其他设X Y e =,函数()x
y g x e ==. 则
min{(),()}0g g α=-∞+∞=,max{(),()}g g β=-∞+∞=+∞.所以,当(0,)y ∈+∞时,
3.设连续型随机变量X 的密度函数为 1
,10,
21
(),
02,40,x f x x ?-<??=≤????
其他.
试求2Y X =的密度函数()Y f y 。
解:先求Y 的分布函数
()
Y F y ,在对其求导数.
2()()()
Y F y P Y y P X y =≤=≤.
4. 设随机变量X 与Y 相互独立,且X ,Y 的概率分布分别为
试求随机变量Y X +=ξ及XY =η的各自概率分布列。
(2)(2)(0,2)(1,P P X Y P X Y P X Y ξ==+====
+=
=
(0)(0)
(0,1)(0
,P P X Y P X Y P X Y η======
+=
=
5.设随机变量(0,1)X U ,(1)Y E 且X 与Y 相互独立,试求Z X Y =+的密度函数。
解:由(0,1)X
U ,(1)Y Exp 知,X 与Y 的密度函数分别为
1,01,()0,.X x f x <?=???其他 及 ,
0,()0,
0.
y
Y e y f y y -?>?=?
≤??
又由X 与Y 相互独立知(,)X Y 的一个联合密度函数为
,
01,0,(,)0,
.
y e x y f x y -?<<>?=?
??其他
设Z X Y =+的密度函数为()
Z f z . 由于X 与Y 相互独立,从而
()()()Z X Y f z f x f z x dx
+∞
-∞
=-?
.
由()X f x ,()Y f z x -不等于零的区域知01,
0.x z x <?
->? 所以,当0z ≤时,()0Z f z =;
当01z <<时,()
()11z
z x z
Z f z e
dx e
---==-?;当1z ≥时,
1
()0
()1(1)
z x z Z f z e dx e e ---==-?.
所以,
1,01,()(1),1,
0,.z z Z e z f z e e
z --?-<?
=-≥??
≤??z 0
习题3-1 数学期望
1.填空题
(1)设二维随机变量(,)(10,2,1,1,0)X Y
N ,则(25)E XY Y -++(2)设随机变量(2)X
P ,(0,6)Y
U ,若233Z X Y =--,则()E Z 2.设X 的分布列为:
求(1))(X E ;(2))1(+-X E ;(3))(2
X E 。
3.把4个球随机地放入4个盒子中去,设X 表示空盒子的个数,求)(X E 。
2
42!144256
=
4.设连续型随机变量X 的密度函数为
??
?
??<≤-<<=其他,021,210,)(x x x x x f ,
求(1)EX ,(2)||EX X E -。
解:
12
1
()()(2)1
E X x f x dx
x xdx x x dx +∞
-∞
==+-=?
??,
5.设二维离散型随机变量),(Y X 的联合分布列为
求:(1))(X E ,)(Y E ;(2))2(Y X E -,)3(XY E 。
()0.
5E X =
()0.3
E Y = (2) (2)10.4(2)0.2(1)0.10.1E X Y -=?+-?+-?=-,
(3)3()310.1E X Y E X Y ==??=。
6.设),(Y X 服从在A 上的均匀分布,其中A 为x 轴、y 轴及直线01=++y x 所围成的区域,求(1))(X E ; (2))23(Y X E +
- ;(3))(XY E 。 解:由题意知(,)X Y 的联合密度为:
2
(,)(,)0
x y A f x y ∈?=?
?其他
(2)(32)3()2()12()E X Y E X E Y E Y -+=-+=+
12(,)y f x y d x d y
+∞
+∞-∞
-∞
=+?
?
2)xy dy dx
=112
习题3-2 方差
1. 填空题
(
1)设随机变量1X ,2X ,3X 相互独立,其中1~(0,6)X U ,2~(0,4)X N ,3X 服从参数为3的泊松分布,记1
2323Y X X X =-+,则()D Y
(2)已知)2,2(~-U X ,2
21Y X =+,则()E Y
=,()D Y =__25645_______。
(3)设X 的概率密度为2
()x f x -=
,则()D X 。
(4)设二维随机变量(,)(1,2,1,1,0)X Y N ,则(25)D X Y -++=___5_____,Y
X Z +-=2分布为____(5,5)N ______。
2. 设随机变量(1)X
E ,随机变量1,2,
0.5,2,1, 2.
X Y X X ?>?
==??
-
解: 2
2
(1)(2)x P Y P X e dx e ∞--==>==?,(0.5)(2)0P Y P X ====,
22
(1)(2)1x P Y P X e dx e --=-=<==-?.
故,222()1(1)(1)21E Y e e e ---=?+-?-=-,
222
()11(1)1E Y e e --=?+?-=, 2224()()(())44D Y E Y E Y e e --=-=-。
3. 设连续型随机变量X 的分布函数为
???
?
???
≥<≤-+-<=1,111,21arctan 21,0)(x x x
x x F π
,
求(1)X 的密度函数;(2)(),()E X D X 。
4.设随机变量()X
P λ且[(1)(2)]1E X X --=,随机变量1
(8,)2
Y
B 且X 与Y 相互独立,试
求(34)E X Y --及(34)D X Y --。 解:由()X
P λ知()E X λ=,()D X λ=. 所以,222()()(())E X D X E X λλ=+=+. 又
221[(1)(2)]()3()222E X X E X E X λλ=--=-+=-+,故1λ=. 所以,
()1E X =,()1D X =. 1
(8,)
2B ,故(34)()3()415E X Y E X E Y --=--=-.
由于X 与Y 相互独立,故(34)()9()19D X Y D X D Y --=+=。
5.设),(Y X 的概率密度为???≤≤≤=其它,
01
0,12),(2x y y y x f ,试求)(X D 及)(Y D 。
212)x y dy dx 2212)
x
x y dy dx 212)y y dy dx 22
12)x
y y dy dx ?1
6. 设两个随机变量X ,Y 相互独立,且都服从均值为0,方差为
2
1
的正态分布,求随机变量Y X -的方差。
11(0,
),(0,
)
2
2N Y N 且X (0,1)Z X Y
N =-
从而
习题3-3 协方差与相关系数
习题3-4 其他特征数
1.填空题 (1)设随机变量(2)X
P ,(0,6)Y
U 且XY ρ=
,若233Z X Y =--,则()D Z =___23____。
(2)设),(Y X 服从二维正态分布,则0=),(cov Y X 是X 与Y
(3)设),(Y X 服从二元正态分布(0,1,1,4,0.5)N ,则2
(23)E X XY -+=___4_____。 2. 选择题
(1)设X 与Y 的相关系数0XY ρ=
(A)X 与Y 相互独立; (B)X 与Y 不一定相关; (C)X 与Y 必不相关; (D)X 与Y 必相关
(2)设随机变量X 与Y 的期望和方差存在,且,)(DY DX Y X D +=-
,则下列说法哪个是不正
。
(A)()D X Y DX DY +=+; (B)EY EX XY E ?=)(; (C)X 与Y 不相关; (D)X 与Y 独立
3. 已知二维离散型随机变量),(Y X 的概率分布为 8
/18/18/11
8/108/108/18/18/11
1
01--X
Y
, (1)求协方差),(cov Y X 及相关系数XY ρ;(2)X 与Y 是否相互独立?是否不相关? 解:X 及Y 的边缘分布列为:
0XY ρ=,故X 与Y 不相关。
4.设二维连续型随机变量(,)X Y 的联合密度函数为
2
32,010,(,)0,x xy x y x f x y ?+≤≤≤≤?=???
,
其他.
试求:(1)相关系数XY ρ;(2)X 与Y 是否相互独立?是否不相关?