概率论与数理统计课后习题答案
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·1· 习 题 一
1.写出下列随机试验的样本空间及下列事件中的样本点:
(1)掷一颗骰子,记录出现的点数. A‘出现奇数点’;
(2)将一颗骰子掷两次,记录出现点数. A‘两次点数之和为10’,B‘第一次的点数,比第二次的点数大2’;
(3)一个口袋中有5只外形完全相同的球,编号分别为1,2,3,4,5;从中同时取出3只球,观察其结果,A‘球的最小号码为1’;
(4)将,ab两个球,随机地放入到甲、乙、丙三个盒子中去,观察放球情况,A‘甲盒中至少有一球’;
(5)记录在一段时间内,通过某桥的汽车流量,A‘通过汽车不足5台’,B‘通过的汽车不少于3台’。
解 (1)123456{,,,,,}Seeeeee其中ie‘出现i点’1,2,,6i,
135{,,}Aeee。
(2){(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(1,6)S
(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(
(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(
(4,1),(4,2),(4,3),(4,4),(
(5,1),(5,2),(5,3),(5,4),(
(6,1),(6,2),(6,3),(6,4),(};
{(4,6),(5,5),(6A;
{(3,1),(4,2),(5,3),B。
(3){(1,2,3),(2,3,4),(3,4,5),(1,3,4),(1,4,5),(1,2,4),(1,2,5)S
(2,3,5),(2,4,5),(1
{(1,2,3),(1,2,4),(1,2,5),(1,3,4),(,(1,4,5)}A
(4){(,,),(,,),(,,),(,,),(,,),(,,),Sabababababba
(,,),(,,,),(,baabba,其中‘’表示空盒;
{(,,),(,,),(,,),(,,),Aabababbaba。
(5){0,1,2,},{0,1,2,3,4},{3,4,}SAB。
2.设,,ABC是随机试验E的三个事件,试用,,ABC表示下列事件:
(1)仅A发生;
(2),,ABC中至少有两个发生; ·2· (3),,ABC中不多于两个发生;
(4),,ABC中恰有两个发生;
(5),,ABC中至多有一个发生。
解 (1)ABC
(2)ABACBC或ABCABCABCABC;
(3)ABC或ABCABCABCABCABCABCABC;
(4)ABCABCABC;
(5)ABACBC或ABCABCABCABC;
3.一个工人生产了三件产品,以(1,2,3)iAi表示第i件产品是正品,试用iA表示下列事件:(1)没有一件产品是次品;(2)至少有一件产品是次品;(3)恰有一件产品是次品;(4)至少有两件产品不是次品。
解 (1)123AAA;(2)123AAA;(3)123123123AAAAAAAAA;(4)121323AAAAAA。
4.在电话号码中任取一个电话号码,求后面四个数字全不相同的概率。
解 设A‘任取一电话号码后四个数字全不相同’,则
4104126()0.50410250PPA
5.一批晶体管共40只,其中3只是坏的,今从中任取5只,求
(1)5只全是好的的概率;
(2)5只中有两只坏的的概率。
解 (1)设A‘5只全是好的’,则
537540()0.662CPAC;
(2)设B‘5只中有两只坏的’,则
23337540()0.0354CCPBC.
6.袋中有编号为1到10的10个球,今从袋中任取3个球,求
(1)3个球的最小号码为5的概率;
(2)3个球的最大号码为5的概率.
解 (1)设A‘最小号码为5’,则
253101()12CPAC; ·3· (2)设B‘最大号码为5’,则
243101()20CPBC.
7.(1)教室里有r个学生,求他们的生日都不相同的概率;
(2)房间里有四个人,求至少两个人的生日在同一个月的概率.
解 (1)设A‘他们的生日都不相同’,则
365()365rrPPA;
(2)设B‘至少有两个人的生日在同一个月’,则
212223214121141241212441()1296CCPCCCPCPB;
或
412441()1()11296PPBPB.
8.设一个人的生日在星期几是等可能的,求6个人的生日都集中在一个星期中的某两天,但不是都在同一天的概率.
解 设A‘生日集中在一星期中的某两天,但不在同一天’,则
2676(22)()0.011077CPA.
9.将,,,,,,CCEEINS等7个字母随机地排成一行,那么恰好排成英文单词SCIENCE的概率是多少?
解1 设A‘恰好排成SCIENCE’
将7个字母排成一列的一种排法看作基本事件,所有的排法:
字母C在7个位置中占两个位置,共有27C种占法,字母E在余下的5个位置中占两个位置,共有25C种占法,字母,,INC剩下的3个位置上全排列的方法共3!种,故基本事件总数为22753!1260CC,而A中的基本事件只有一个,故
227511()3!1260PACC;
解2 七个字母中有两个E,两个C,把七个字母排成一排,称为不尽相异元素的全排列。一般地,设有n个元素,其中第一种元素有1n个,第二种元素有2n个…,第k种元素有kn个12()knnnn,将这n个元素排成一排 ·4· 称为不尽相异元素的全排列。不同的排列总数为
12!!!!knnnn,
对于本题有
141()7!7!12602!2!PA.
10.从0,1,2,,9等10个数字中,任意选出不同的三个数字,试求下列事件的概率:1A‘三个数字中不含0和5’,2A‘三个数字中不含0或5’,3A‘三个数字中含0但不含5’.
解 3813107()15CPAC.
333998233310101014()15CCCPACCC,
或
182231014()1()115CPAPAC,
2833107()30CPAC.
11.将n双大小各不相同的鞋子随机地分成n堆,每堆两只,求事件A‘每堆各成一双’的概率.
解 n双鞋子随机地分成n堆属分组问题,不同的分法共(2)!(2)!2!2!2!(2!)nnn‘每堆各成一双’共有!n种情况,故
2!()(2)!nnPAn
12.设事件A与B互不相容,()0.4,()0.3PAPB,求()PAB与()PAB
解 ()1()1()()0.3PABPABPAPB
因为,AB不相容,所以AB,于是
()()0.6PABPA
13.若()()PABPAB且()PAP,求()PB.
解 ()1()1()()()PABPABPAPBPAB ·5· 由()()PABPAB得
()1()1PBPAp
14.设事件,AB及AB的概率分别为,,pqr,求()PAB及()PAB
解 ()()()()PABPAPBPABpqr
()()()()()1()()()PABPAPBPABPAPBPAPAB
11qpqrpr.
15.设()()0.7PAPB,且,AB仅发生一个的概率为0.5,求,AB都发生的概率。
解1 由题意有
0.5()()()PABABPABPAB
()()()(PAPABPBPAB
0.72()PAB,
所以
()0.1PAB.
解2 ,AB仅发生一个可表示为ABAB,故
0.5()()()()2(PABPABPAPBPAB
所以
()0.1PAB.
16.设()0.7,()0.3,()0.2PAPABPBA,求()PAB与()PAB.
解 0.3()()()0.7(PABPAPABPAB,
所以
()0.4PAB,
故
()0.6PAB;
0.2()()()0PBPABPB.
所以
()0.6PB
()1()1()()()0.1PABPABPAPBPAB
17.设ABC,试证明()()()1PAPBPC
[证] 因为ABC,所以
()()()()()()()1PCPABPAPBPABPAPB
故 ·6· ()()()1PAPBPC. 证毕.
18.对任意三事件,,ABC,试证
()()()()PABPACPBCPA.
[证] ()()()()()()PABPACPBCPABPACPABC
()PABAC{()}()PABCPA. 证毕.
19.设,,ABC是三个事件,且1()()(),()()04PAPBPCPABPBC,1()8PAC,求,,ABC至少有一个发生的概率。
解 ()()()()()()()(PABCPAPBPCPABPACPBCPABC
因为 0()()0PABCPAB,所以()0PABC,于是
315()488PABC
20.随机地向半圆202yaxx(a为正常数)内掷一点,点落在园内任何区域的概率与区域的面积成正比,求原点与该点的连线与x轴的夹角小于/4的概率.
解:半圆域如图
设A‘原点与该点连线与x轴夹角小于/4’
由几何概率的定义
2221142()12aaAPAa的面积半园的面积112
21.把长为a的棒任意折成三段,求它们可以构成三角形的概率.
解1 设A‘三段可构成三角形’,又三段的长分别为,,xyaxy,则0,0,0xayaxya,不等式构成平面域S.
A发生0,0,222aaaxyxya
不等式确定S的子域A,所以
1()4APA的面积S的面积
解2 设三段长分别为,,xyz,则0,0,0xayaza且
xyza,不等式确定了三维空间上的有界平面域S. 0yyx
a /4 x
S
0 a/2
a/2 a
a A