第四章 正态分布
第一节 正态分布的概率密度与分布函数
一、选择
1. 设),(~2σμN X ,那么当σ增大时,则)(σμ<-X P ( C ) (A) 增大 (B) 减少 (C) 不变 (D) 增减不定
2. 随机变量~(,1),X N μ且{2}{2},P X P X >=≤则μ=( B ) (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4
二、填空
1. 设随机变量),100(~2σN X ,且3085.0)103(=>X P , 则=<<)10397(X P 0.383
2.设随机变量),50(~2σN X ,且6826.0)5347(=<
三、计算题
1. 某地区的月降水量X (单位:mm )服从正态分布)4,40(2N ,试求该地区连续10个月降水量都不超过50mm 的概率.
9396
.09938.010Y P 9938.010B Y mm 50Y 10mm 50109938.0)5.2()4
40
50440P )50P A P mm 50A 10=)==()
,(~的月数”,则过=“该地区降水量不超设天贝努利试验,相当做超过个月该地区降水量是否观察(
()=(”
=“某月降水量不超过解:设==-≤-=≤φx x 第二节 正态分布的数字特征
一、选择
1. 设随机变量X 与Y 独立,)4.0,10(~,)
2.0,10(~B Y B X ,则=+)2(Y X E ( D ) (A) 6 (B) 4 (C) 10 (D) 8
二、填空
___
2______;1____e 1
)(.11
22
的方差为的数学期望为则,
的概率密度函数为已知连续型随机变量X X x f X x x
-+-=π
.___2___))2
1(,0(,.22π=--Y X E Y X N Y X 的数学期望则随机变量的随机变量,
正态分布是两个相互独立且服从设
三、计算题
.
d )(d )()2(;
)1(e
61)(.16
4
42c x x p x x p DX EX x x p X c c
x x ,求常数若已知,求,
的概率密度函数为已知连续型随机变量??∞
+∞-+--
=+∞<<∞-=π
.
203
221)32
(
)
32(1)3
2(
)
3
2(121
3
23
21)()
32(
213
2321)()2(3)(,2)(),3,2(~3
21
61
)()1(3
22
3
2)2(2
32
3
2)2(3
2)2(6
4
42
2
2222==-=-Φ-Φ-=-Φ-Φ-=-==-Φ=-=
====
=
?
?
?
?
?
?
∞+--
∞+?--
∞+-
-∞
-∞
-?--
∞
-?--
+--
c c c c c c dt e x t dx e
dx x P c dt e
x t dx e
dx x P X D X E N X e
e
x P c t c
x c
t c c x c x x x 所以,,从而,知所以,得从而,知所以,由于
解π
ππ
πππ
第三节 二维正态分布
一、计算题
1.已知矢径OP 的终点的坐标为),(Y X 服从二维正态分布
2
2
221
),(y x e y x f +-
=π
求矢径OP 的长度OP Z =的概率密度 解 22Y X OP Z +=
=
)()()(22z Y X P z Z P z F Z ≤+=≤= 当0≤z 时,显然有0)(=z F Z ;当0>z 时
dxdy
e z F y x z
y x Z 2
2
22221)(+≤+-
=
??
π
.1212
2
20
22z r z e
dr re
d -
-
-==
??
π
θπ
所以,Z 的分布函数为
?????≤>-=-
.0,
0;0,1)(2
2
z z e z F z Z
对z 求导数,即得Z 的概率密度
?????≤>=-.0,
0;0,)(2
2
z z ze z f z Z
第四节 正态随机变量的线性函数的分布
一、选择
1.设X ,Y 是相互独立的随机变量,且),(~,),(~2
222
11σμσμN Y N X ,则下列结论正确的是(B )
(A ))(,(~22121σσμμ+++N Y X (B)),(~222121σσμμ+++N Y X (C)))(,(~22121σσμμ---N Y X (D)),(~2
22
121σσμμ---N Y X
{}{}2
12
121212122,)D (,)C (,)B (,)A ()
(,5,4);5,(~),4,(~,.2p p p p p p p p A Y P p X P p N Y N X Y X >=<=-≥=-≤=都有对任何实数才有的个别值只对都有对任何实数都有对任何实数则记均服从正态分布与设随机变量μμμμμμμμ
二、填空
1.设随机变量X 与Y 独立,且)2,1(~,)1,0(~2
N Y N X ,则32+-=Y X Z 的
概率密度为+∞<<-∞=
--
z e
z f z z ,41)(16
)2(2π
2.设随机变量X 与Y 独立,且)1,1(~,)1,0(~N Y N X ,则)1(≤+Y X P = 0.5
.
___21___,2
1
}1{).21
,(.3=则如果
分布相互独立且都服从正态与已知随机变量μμ=≤+Y X P N Y X
第五节 中心极限定理
一、填空
____
21___}2)({2.1≤≥-X E X P X 式有估计,则根据切比雪夫不等的方差为设随机变量
二、计算题
1.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)
2.0(P .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.((1.2)0.8849Φ=)
解:设i X 表示第i 页上的错误个数,)500,2,1(,
=i 则)2.0(~P X i ,因此2.0)(,2.0)(==i i X D X E )500,2,1(,
=i 设X 表示这本书上的错误总数,由列维中心极限定理知
)100,100(~500
1
N X X i i ∑==
因此{}{
}12881881(1.2)0.884910P X P X P -?
>=-≤=-≤=Φ=?? 2.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.
933.0)5.1(,994.0)5.2(=Φ=Φ )
解: )
(2.0,100~B X , 因为 100=n 较大, 所以X 近似服从正态分布. 20=np , 16=npq . (p q -=1)
)()(
4
20
14)42030(3014-Φ--Φ=≤≤X P )5.1)5.2(-Φ-Φ=(
927.0)933.01(994.0=--=
3.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. 8944.0)25.1(=Φ )
解:设X 表示发生故障的家电数,则 (1) )
(2.0,
4~B X )(1≤X P =)(0=X P +)(1=X P
=4
8.0+8192.08.02.03
1
4=??C
(2) )(2.0,100~B X , 因为 100=n 较大,
所以X 近似服从正态分布. 20=np , 16=npq . (p q -=1)
)()
(4
20
251)25(125-Φ-=≤-=≥X P X P )25.11(
Φ-= 1056.08944.01=-=
第一章 随机事件及其概率 §1.1 随机事件§1.2 随机事件的概率 一、单选题 1.以A 表示事件“甲种产品畅销,乙种产品滞销”,则其对立事件A 为( D ) (A ) “甲种产品滞销,乙种产品畅销”(B )“甲、乙两种产品均畅销” (C ) “甲种产品畅滞销” (D )“甲种产品滞销或乙种产品畅销” 2.对于事件、A B ,有B A ?,则下述结论正确的是( C ) (A )、A B 必同时发生; (B )A 发生,B 必发生; (C )B 发生,A 必发生; (D )B 不发生,A 必发生 3.设随机事件A 和B 同时发生时,事件C 必发生,则下列式子正确的是( C ) (A)()()P C P AB = (B))()()(B P A P C P += (C)1)()()(-+≥B P A P C P (D)1)()()(-+≤B P A P C P 二、填空题 1. 设,,A B C 表示三个随机事件,用,,A B C 的关系和运算表示 (1)仅A 发生为:ABC ; (2),,A B C 中正好有一个发生为:ABC ABC ABC ++; (3),,A B C 中至少有一个发生为:U U A B C ; (4),,A B C 中至少有一个不发生表示为:U U A B C . 2.某市有50%住户订日报,65%住户订晚报,85%住户至少订这两种报纸中的一种,则同时订这两种报纸的住户所占的百分比是30%. 3. 设111 ()()(),()()(),(),4816 P A P B P C P AB P AC P BC P ABC === ====则 ()P A B C ??= 7 16 ;()P ABC =9 16;(,,)P A B C =至多发生一个34 ;(,,P A B C = 恰好发生一个)316 .
第一章随机事件与概率 一、单项选择题 1.掷一枚骰子,设A ={出现奇数点},B ={出现1或3点},则下列选项正确的是 ( B ). A.AB ={出现奇数点} B. AB ={出现5点} C. B ={出现5点} D. A B =Ω 2.设A 、B 为任意两个随机事件,则下列选项中错误的是 ( A ). A. ()A B B A +-= B. ()A B B A B A AB +-=-=- C. ()A B B A B -+=+ D.AB AB A += 3.将一枚匀称的硬币投掷两次,令A i ={第i 次正面向上}(i =1,2),则“至少有一次正面向上”可表示为 ( D ). A.1212A A A A B.12A A C.12A A D.12A A 4.某人向一目标射击3次,设A i 表示“第i 次射击命中目标”(i =1,2,3),则3次都没有命中目标表示为 ( A ). A.123A A A B.123A A A ++ C.123A A A D.123A A A 5.设A 与B 为互为对立事件,且()0,()0P A P B >>,则下列各式中错误的是 ( A ). A.(|)0P A B = B. (|)0P B A = C. ()0P AB = D. ()1P A B = 6.设事件A 与B 相互独立,P (A )=0.2, P (B )=0.4, 则(|)P A B = ( D ). A. 0.2 B. 0.4 C. 0.6 D. 0.8 7.已知事件A 与B 互不相容, P (A )>0, P (B )>0, 则 ( C ).
A.()1P A B = B.()()()P AB P A P B = C. ()0P AB = D.()0P AB > 8.设P (A )=0, B 为任一事件, 则 ( C ). A.A =Φ B.A B ? C.A 与B 相互独立 D. A 与B 互不相容 9.已知P (A )=0.4, P (B )=0.5, 且A B ?,则P (A |B )= ( C ). A. 0 B. 0.4 C. 0.8 D. 1 10.设A 与B 为两事件, 则AB = ( B ). A.A B B. A B C. A B D. A B 11.设事件A B ?, P (A )=0.2, P (B )=0.3,则()P A B = ( A ). A. 0.3 B. 0.2 C. 0.5 D. 0.44 12.设事件A 与B 互不相容, P (A )=0.4, P (B )=0.2, 则P (A|B )= ( D ). A. 0.08 B. 0.4 C. 0.2 D. 0 13.设A , B 为随机事件, P (B )>0, P (A |B )=1, 则必有 ( A ). A.()()P A B P A = B.A B ? C. P (A )=P (B ) D. P (AB )=P (A ) 14.从1,2,3,4,5中任意取3个数字,则这3个数字中不含5的概率为 ( A ). A. 0.4 B. 0.2 C. 0.25 D. 0.75 15.某学习小组有10名同学,其中6名男生、4名女生,从中任选4人参加社会活动,则4人中恰好2男2女的概率为 ( A ). A. 3 7 B.0.4 C. 0.25 D.16 16.某种动物活20年的概率为0.8,活25年的概率为0.6,现有一只该种动物已经活了20年,它能活到25年的概率是 ( B ). A. 0.48 B. 0.75 C. 0.6 D. 0.8 17.将两封信随机地投到4个邮筒内,则前两个邮筒内各有一封信的概率为 ( A ).
第五章 数理统计的基本知识 一、选择 1. 设n X X X ,,,21 独立且服从同一分布),(2σμN ,X 是样本均值,记()∑=--=n i i X X n S 1 2 2111, ()∑=-=n i i X X n S 1 2 22 1, ()∑=--=n i i X n S 1 22 3 11μ, ()∑=-=n i i X n S 1 2 24 1μ,则下列服从)1(-n t 的是 ( A ). (A )n S X t 1μ-= (B )n S X t 2μ-= (C )n S X t 3μ-= (D )n S X t 4 μ -= (A) )(2n χ (B) )1(2-n χ (C) )1(-n t (D) )(n t 3. 设总体)4,2(~2N X ,n X X X ,,,21 为取自总体X 的一个样本,则下面结果正确的 是( D ) (A) )1,0(~42N X - (B))1,0(~16 2 N X - (C) )1,0(~2 2N X - (D))1,0(~42 N n X - 二、填空 1.已知某总体X 的样本值为99.3,98.7,100.05,101.2,98.3,99.7,99.5,10 2.1, 100.5,则样本均值X = 99.93 ,样本方差2 S = 1.43 . 2.设总体)4,(~μN X ,1220,, ,X X X 为取自总体X 的一个容量为20的样本,则概率 20 21 P[46.8()154.4]i i X X =≤-≤∑= 0.895 . 3.从总体(63,49)N 中抽取容量为16的样本,则P[60]X ≤= 0.0436 . 2. 设总体),(~2 σμN X , 则统计量~)(1 1 22 2 ∑=-=n i i X X σ χ(B )
第三章 假设检验 课后作业参考答案 某电器元件平均电阻值一直保持Ω,今测得采用新工艺生产36个元件的平均电阻值为Ω。假设在正常条件下,电阻值服从正态分布,而且新工艺不改变电阻值的标准偏差。已知改变工艺前的标准差为Ω,问新工艺对产品的电阻值是否有显著影响(01.0=α) 解:(1)提出假设64.2:64.2:10≠=μμH H , (2)构造统计量36 /06.064 .261.2/u 00 -=-= -= n X σμ (3)否定域???? ??>=???? ??>?? ??? ??<=--21212 αααu u u u u u V (4)给定显著性水平01.0=α时,临界值575.2575.22 12 =-=- α αu u , (5) 2 αu u <,落入否定域,故拒绝原假设,认为新工艺对电阻值有显著性影响。 一种元件,要求其使用寿命不低于1000(小时),现在从一批这种元件中随机抽取25件,测 得其寿命平均值为950(小时)。已知这种元件寿命服从标准差100σ=(小时)的正态分布, 试在显著水平下确定这批元件是否合格。 解:
{}01001:1000, H :1000 X 950 100 n=25 10002.5 V=u 0.05H x u αμμσμα-≥<====->=提出假设:构造统计量:此问题情形属于u 检验,故用统计量:此题中:代入上式得: 拒绝域: 本题中:0.950.950 u 1.64u 0.0u H =>∴即,拒绝原假设认为在置信水平5下这批元件不合格。 某厂生产的某种钢索的断裂强度服从正态分布( )2 ,σ μN ,其中()2 /40cm kg =σ。现从一 批这种钢索的容量为9的一个子样测得断裂强度平均值为X ,与以往正常生产时的μ相比, X 较μ大20(2/cm kg )。设总体方差不变,问在01.0=α下能否认为这批钢索质量显著提 高 解: (1)提出假设0100::μμμμ>=H H , (2)构造统计量5.13 /4020 /u 00 == -= n X σμ (3)否定域{}α->=1u u V (4)给定显著性水平01.0=α时,临界值33.21=-αu (5) α-<1u u ,在否定域之外,故接受原假设,认为这批钢索质量没有显著提高。 某批矿砂的五个样品中镍含量经测定为(%): 设测定值服从正态分布,问在0.01α=下能否接受假设,这批矿砂的镍含量为
第一章 随机事件及其概率 第三节 事件的关系及运算 一、选择 1.事件AB 表示 ( C ) (A ) 事件A 与事件B 同时发生 (B ) 事件A 与事件B 都不发生 (C ) 事件A 与事件B 不同时发生 (D ) 以上都不对 2.事件B A ,,有B A ?,则=B A ( B ) (A ) A (B )B (C ) AB (D )A B 二、填空 1.设,,A B C 表示三个随机事件,用,,A B C 的关系和运算表示⑴仅A 发生为ABC ⑵,,A B C 中正好有一件发生为ABC ABC ABC ++⑶,,A B C 中至少有一件发生为 C B A 第四节 概率的古典定义 一、选择 1.将数字1、2、3、4、5写在5张卡片上,任意取出3张排列成三位数,这个数是奇数的概率是( B ) (A ) 21 (B )53 (C )103 (D )10 1 二、填空 1.从装有3只红球,2只白球的盒子中任意取出两只球,则其中有并且只有一只红球的概 率为11322 535 C C C = 2.把10本书任意放在书架上,求其中指定的3本书放在一起的概率为 ! 10! 8!3 3.为了减少比赛场次,把20个球队任意分成两组,每组10队进行比赛,则最强的两个队 被分在不同组内的概率为1910 10 20 91812=C C C 。 三、简答题 1.将3个球随机地投入4个盒子中,求下列事件的概率
(1)A ---任意3个盒子中各有一球;(2)B ---任意一个盒子中有3个球; (3)C---任意1个盒子中有2个球,其他任意1个盒子中有1个球。 解:(1)834!3)(334==C A P (2)1614)(31 4==C B P (3)169 4)(3 132314==C C C C P 第五节 概率加法定理 一、选择 1.设随机事件A 和B 同时发生时,事件C 必发生,则下列式子正确的是( C ) (A))()(AB P C P = (B))()()(B P A P C P += (C)1)()()(-+≥B P A P C P (D)1)()()(-+≤B P A P C P 2.已知41)()()(= ==C P B P A P , 0)(=AB P , 16 1 )()(==BC P AC P 。则事件A 、B 、C 全不发生的概率为( B ) (A) 82 (B) 8 3 (C) 85 (D) 86 3.已知事件A 、B 满足条件)()(B A P AB P =,且p A P =)(,则=)(B P ( A ) (A) p -1 (B) p (C) 2 p (D) 21p - 二、填空 1.从装有4只红球3只白球的盒子中任取3只球,则其中至少有一只红球的概率为 3 33734 135 C C -=(0.97) 2.掷两枚筛子,则两颗筛子上出现的点数最小为2的概率为 0.25 3.袋中放有2个伍分的钱币,3个贰分的钱币,5个壹分的钱币。任取其中5个,则总数超过一角的概率是 0.5 三、简答题 1.一批产品共20件,其中一等品9件,二等品7件,三等品4件。从这批产品中任取3 件,求: (1) 取出的3件产品中恰有2件等级相同的概率; (2)取出的3件产品中至少有2件等级相同的概率。 解:设事件i A 表示取出的3件产品中有2件i 等品,其中i =1,2,3; (1)所求事件为事件1A 、2A 、3A 的和事件,由于这三个事件彼此互不相容,故
《概率论与数理统计》作业集及答案 第1章 概率论的基本概念 §1 .1 随机试验及随机事件 1. (1) 一枚硬币连丢3次,观察正面H ﹑反面T 出现的情形. 样本空间是:S= ; (2) 一枚硬币连丢3次,观察出现正面的次数. 样本空间是:S= ; 2.(1) 丢一颗骰子. A :出现奇数点,则A= ;B :数点大于2,则B= . (2) 一枚硬币连丢2次, A :第一次出现正面,则A= ; B :两次出现同一面,则= ; C :至少有一次出现正面,则C= . §1 .2 随机事件的运算 1. 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 、B 、C 都不发生表示为: .(2)A 与B 都发生,而C 不发生表示为: . (3)A 与B 都不发生,而C 发生表示为: .(4)A 、B 、C 中最多二个发生表示为: . (5)A 、B 、C 中至少二个发生表示为: .(6)A 、B 、C 中不多于一个发生表示为: . 2. 设}42:{},31:{},50:{≤<=≤<=≤≤=x B x x A x x S :则 (1)=?B A ,(2)=AB ,(3)=B A , (4)B A ?= ,(5)B A = 。 §1 .3 概率的定义和性质 1. 已知6.0)(,5.0)(,8.0)(===?B P A P B A P ,则 (1) =)(AB P , (2)()(B A P )= , (3))(B A P ?= . 2. 已知,3.0)(,7.0)(==AB P A P 则)(B A P = . §1 .4 古典概型 1. 某班有30个同学,其中8个女同学, 随机地选10个,求:(1)正好有2个女同学的概率, (2)最多有2个女同学的概率,(3) 至少有2个女同学的概率. 2. 将3个不同的球随机地投入到4个盒子中,求有三个盒子各一球的概率. §1 .5 条件概率与乘法公式 1.丢甲、乙两颗均匀的骰子,已知点数之和为7, 则其中一颗为1的概率是 。 2. 已知,2/1)|(,3/1)|(,4/1)(===B A P A B P A P 则=?)(B A P 。 §1 .6 全概率公式 1. 有10个签,其中2个“中”,第一人随机地抽一个签,不放回,第二人再随机地抽一个 签,说明两人抽“中‘的概率相同。 2. 第一盒中有4个红球6个白球,第二盒中有5个红球5个白球,随机地取一盒,从中 随机地取一个球,求取到红球的概率。
普通高等教育“十一五”国家级规划教材 随机数学 (B) 标准化作业简答 吉林大学公共数学中心 2013.2
第一次作业 一、填空题 1.解:应填 29 . 分析:样本空间含基本事件总数2 10C ,事件所含基本事件数为10个,即(1,2),(2,3)…, (9,10),(10,1)共10个,故所求概率为 210102 9 C =. 2.应填0.6. 分析: ()()()1()1()()()P AB P A B P A B P A B P A P B P AB ==+=-+=--+, 故()1()0.6.P B P A =-= 3.应填1 3. 4. 应填172 5. 5.应填 23. 6 . 二、选择题 1.(D ).2.(C ).3.(B ).4.(C ).5.(C ).6.(A ). 三、计算题 1.将n 只球随机地放入N ()n N ≤个盒子中,设每个盒子都可以容纳n 只球,求:(1)每个盒子最多有一只球的概率1p ;(2)恰有()m m n ≤只球放入某一个指定的盒子中的概率2p ;(3)n 只球全部都放入某一个盒子中的概率3p . 解:此题为古典概型,由公式直接计算概率. (1)1n N n P p N =. (2)2(1)m n m N n C N p N --=. (3)31 1 n n N p N N -= = .