北京交通大学2012-2013第一学期概率论与数理统计期中试题答案
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北京交通大学2012-2013第一学期 概率论与数理统计期中试题答案1.(6分)设1.0)(=A P ,9.0)|(=A B P ,2.0)|(=A B P ,求|(B A P . 解:()0.09P AB =,………………2分()()()(|)0.2()1()P BA P B P AB P B A P A P A -===-,()0.27P B = ………………2分)|(B AP =31.………………2分2. (12分) (12分)设有来自三个地区的各10名、15名和25名考生的报名表,其中女生的报名表分别为3份、7份和5份。
随机的取一个地区的报名表,从中先后抽取两份。
(1)求先抽到的一份是女生表的概率;(2)已知后抽到的一份表是男生表,求先抽到的一份是女生表的概率。
解:记i H ={抽到第i 地区考生的报名表},i=1,2,3. jA ={第j 次抽到的报名表是男生的},j=1,2.………………2分………………2分又因为;107)();3,2,1(31)(11===H A P i H P i 则有.2520)(;158)(3121==H A P H A P 由全概率公式知)1(∑===3111)()()(i i i H A P H P A P p ⎪⎭⎫⎝⎛++=25515710331.9029=,)()()()2(22121A P A A P A A P q ==由全概率公式得∑==312121)()()(i i i H A A P H P A A P ,)(313121∑==i i H A A P ,30797103)(121=⨯=H A A P………………2分………………2分………………2分………………2分3、(10分) 甲、乙、丙三人独立的向同一飞行目标各射击一次,击中的概率分别为0.4,0.5,0.7。
如果只有一人击中,则目标被击落的概率为0.2;如果有两人击中,则目标被击落的概率为0.6;如果三人都击中,则目标一定被击落。
求目标被击落的概率。
解:设A 表示“目标被击落”,321,,B B B依次表示“甲、乙、丙击中目标”,i C 表示“有i 个人击中目标”,i =1,2,3。
则有题设有:7.0)(,5.0)(,4.0)(321===B P B P BP3213213211B B B B B B B B B C = )()()()(3213213211B B B P B B B P B B B P C P ++=)()()()()()()()()(321321321B P B P B P B P B P B P B P B P B P ++=36.07.05.06.03.05.06.03.05.04.0=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯= ……2分3213213212B B B B B B B B B C = 同理 41.0)(2=C P (2)分,308148157)(221=⨯=H A A P .3052420255)(321=⨯=H A A P ,9230530830731)(21=⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=A A P 所以)()()(2312i i i H A P H P A P ∑==而∑==312)(31i i H A P ,9061252015810731=⎪⎭⎫ ⎝⎛++=)()(221A P A A P q =所以.6120906192==3213B B B C = 14.0)(3=C P ……2分由全概率公式得:∑==30)|()()(i i iC A P CP A P (2)分458.0114.06.041.02.036.0=⨯+⨯+⨯= ………………2分解……2分知}2{21==X P322-+=b a……3分……1分:)(的性质利用分布函数x F ),0()(}{--==i i i x F x F x X P ,1)(=+∞F )32()(a b a --+=.1=+b a 且.65,61==b a 由此解得的分布律。
并求试确定常数且的分布函数为分)设离散型随机变量X b a XP x b a x a x a x x F X ,,,21}2{.2,,21,32,11,,1,0)(10.(4==⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≥+<≤-<≤--<=……4分5、(4分)已知盒子里有10张卡片,上面分别标有号码(1号~10号),从中抽取5次,每次随机地取一张,观察其上的号码后放回.设X 表示观察到奇数号码的次数,则随机变量X 服从什么分布(指出其参数).答:(4分)b(5,0.5).仅说明分布,没有写出参数2分 6、(8分)随机变量X 与Y 相互独立, 且均服从区间[]0,3上的均匀分布, 试求P {min (X ,Y )1≤}和P {max (X ,Y )>1}.(8分)5/9,8/9. 解:P {X 1>}=3113dx⎰=23……2分P {min (X ,Y )1≤}=1- P {min (X ,Y )1>}= 1- P {X 1>,Y 1>}=1- P {X 1>}P {Y 1>}=1-2233⋅=5/9 ……3分X 211-213161P⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≥<≤<≤--<=.2,1,21,21,11,61,1,0)(x x x x x F 因此有P {max (X ,Y )>1}= 1-P {max (X ,Y )≤1}=1-P {X 1≤,Y 1≤}= 1-P {X 1≤}P {Y 1≤}=1-1133⋅=8/9……3分7、(14分)设随机变量X 服从标准正态分布(已知9772.0)2(,8413.0)1(=Φ=Φ)。
(1)写出X 的概率密度)(x f X ;(2)随机变量2X Y =,求Y 的概率密度)(y f Y ;(3)随机变量⎪⎩⎪⎨⎧≤<-<≤-≤≤-=其它或,32112,211,1X X X Z , 求Z 的分布律.解:(1) 2221)(xXex f -=π,∞<<∞-x……2分(2) ).(),(y F x F Y X Y X 的分布函数分别为和设}{}{)(2y XP y Y P y F Y ≤=≤= ……1分.0)(0=<y F y Y 时,当)()(}{)(0y F y F y X y P y F y X X Y --=≤≤-=≥时,当)()(y F y f Y Y '= ……2分⎪⎩⎪⎨⎧≥=⎪⎩⎪⎨⎧≥-+=-其它其它 ,00,21 ,00)],()([21)(2y e yy y f y f y y f yX X Y π……3分(3) (1)0.8413,(2)0.9772Φ=Φ={1}{11}(1)(1)2(1)120.841310.68262{2}{21}{12}2[(2)(1)]2(0.97720.8413)0.27182{3}1{1}{2}10.68260.27180.0456P Z P X P Z P X P X P Z P Z P Z ==-≤≤=Φ-Φ-=Φ-=⨯-=⋯⋯==-≤<-+<≤=Φ-Φ=⨯-=⋯⋯==-=-==--=分分|12 3|0.68260.27180.0456Z P ……2分8、(12分)设二维随机变量 (X ,Y ) 在 D ={(x ,y ) | 1≤ x ≤ 3, 1≤ y ≤ x } 上服从均匀分布。
(1) 求(X ,Y ) 的联合密度f (x ,y ); (2) 判断X 与Y 是否独立? 给出理由; (3) 求Z=X+Y 密度函数.解:(1) D 的面积m(D) = 2, 所以, (X,Y) 的联合密度f(x,y)=⎪⎩⎪⎨⎧∈.0,),(21其它D y x ……………………+4(2) 设X 与 Y 的边际密度函数分别为f X (x) 和f Y (y),f X (x)=⎰+∞∞-dy y x f ),(=dy x⎰121=)1(21-x , (13≤≤x ).f Y (y)=⎰+∞∞-dx y x f ),(=dx y⎰321=)3(21y -, (13≤≤y ).……3分因为 f(x,y)≠ f X (x)f Y (y) , 所以 X 与Y 不独立。
………1分(3) ()(),ZX f z f x z x dx +∞-∞=-⎰……1分非零区域131x z x x ≤≤⎧⎨≤-≤⎩⎩⎨⎧≤≤+≤≤⇒x z x x 21,31 当24z ≤<时,()1212z zZ f z dx -=⎰142z =-当46z ≤≤时,()3212zZf z dx =⎰ 342z =-+其它,()0Zf z =()1,24423,46420,Z z z z f z z ⎧-≤<⎪⎪⎪∴=-+≤≤⎨⎪⎪⎪⎩其它……………3分9、(10分)某箱装100件产品,其中一、二和三等品分别为80,10和10件.现从中随机取一件,定义三个随机变量123,,X X X 如下:⎩⎨⎧=其它等品抽到,0,1i X i 1,2,3i =试求: (1) 随机变量1X 与2X 的联合分布律;(2) 随机变量 2132X X -的分布律。
解:(1)∵()1~1,0.8X B , ()2~1,0.1X B ……2分 则 ()12,X X 的联合分布律为如 ()12801,00.8100P X X ==== ……3分(2)2132X X-的分布律为……5分10、 解……3分得由,1d d ),()1(=⎰⎰+∞∞-+∞∞-y x y x f xcx y yyd ed 10⎰⎰-+∞=,)3(2d e22c c y y c y=Γ==⎰+∞-.1=⇒c y y x f x f X d ),()()2(⎰+∞∞-=⎩⎨⎧≤>=-.0,0,0,e x x x x ⎪⎩⎪⎨⎧≤>=-.0,0,0,e 212y y y y ⎩⎨⎧+∞<<<=-.,0,0,e ),( ),(14(其他的联合概率密度为分)设随机变量y x cx y x f Y X y }.21{},21{)4();(),()3(??)2(;)1(=<<<Y X P Y X P x y f y x f Y X c XYYX求求为什么是否独立与求常数……3分……3分……3分……2分xy x f y f Y d ),()(⎰+∞∞-=,)()(),(,0y f x f y x f y x Y X ⋅≠+∞<<<上由于在(,)(3)0,()()X Y Y f x y y f x y f y >=⎪⎩⎪⎨⎧+∞<<<=.,0,0,22其他y x y x (,)0,()()YXX f x y x f y x f x >=⎩⎨⎧+∞<<<=-.,0,0,e其他y x yx }21{)4(<<Y X P }2{}2,1{<<<=Y P Y X P ⎰⎰⎰∞-∞-∞-=212d )(d d ),(yy f y x y x f Y ⎰⎰⎰--=2212d e21d ed yy y x x yxy.e51e 21e 21221------=又由条件密度的性质知,d )2(}21{1x x f Y X P Y X ⎰∞-==<⎪⎩⎪⎨⎧<<=.,0,20,2)2(其他而x xx f Y X xxY X P d 2}21{1⎰==<.41=。