概率论与数理统计第一章总习地的题目标准详解
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《概率论与数量统计》第一章习题解答1、写出下列随机试验的样本空间:(1)记录一个班一次数学考试的平均分数(设以百分制记分)。
(2)生产产品直到有10件正品为止,记录生产产品的总件数。
(3)对某工厂出厂的产品进行检查,合格的产品记上“正品”,不合格的记上“次品”,如连续查出了2件次品就停止检查,或检查了4件产品就停止检查,记录检查的结果。
(4)在单位圆内任意取一点,记录它的坐标。
解:(1)设该班有n人,则该班总成绩的可能值是0,1,2,……,100n。
故随机试验的样本空间S={i/n|i=0,1,2,……,100n}。
(2)随机试验的样本空间S={10,11,12,……}。
(3)以0表示检查到一个次品,1表示检查到一个正品,则随机试验的样本空间S={00,0100,0101,0110,0111,100,1010,1011,1100,1101,1110,1111}。
(4)随机试验的样本空间S={(x,y)|x2+y2<1}。
2、设A,B,C为三个事件,用A,B,C的运算关系表示下列各事件:(1)A发生,B 与C都不发生。
(2)A与B都发生,而C不发生。
(3)A,B,C中至少有一个发生。
(4)A,B,C都发生。
(5)A,B,C都不发生。
(6)A,B,C中不多于一个发生。
(7)A,B,C中不多于两个发生。
(8)A,B,C中至少有两个发生。
解:(1)A B C(2)AB C(3)A∪B∪C (4)ABC(5)A B C(6)A B C∪A B C∪A B C∪A B C(7)S-ABC (8)ABC∪AB C∪A B C∪A BC3、(1)设A,B,C为三个事件,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。
(2)已知P(A)=1/2,P(B)=1/3,P(C)=1/5,P(AB)=1/10,P(AC)=1/15,P(BC)=1/20,P(ABC)=1/30,求A∪B,A B,A∪B∪C,A B C,A B C,A B∪C的概率。
《概率论与数量统计》第一章习题解答1、写出下列随机试验的样本空间:(1)记录一个班一次数学考试的平均分数(设以百分制记分)。
(2)生产产品直到有10件正品为止,记录生产产品的总件数。
(3)对某工厂出厂的产品进行检查,合格的产品记上“正品”,不合格的记上“次品”,如连续查出了2件次品就停止检查,或检查了4件产品就停止检查,记录检查的结果。
(4)在单位圆内任意取一点,记录它的坐标。
解:(1)设该班有n人,则该班总成绩的可能值是0,1,2,……,100n。
故随机试验的样本空间S={i/n|i=0,1,2,……,100n}。
(2)随机试验的样本空间S={10,11,12,……}。
(3)以0表示检查到一个次品,1表示检查到一个正品,则随机试验的样本空间S={00,0100,0101,0110,0111,100,1010,1011,1100,1101,1110,1111}。
(4)随机试验的样本空间S={(x,y)|x2+y2<1}。
2、设A,B,C为三个事件,用A,B,C的运算关系表示下列各事件:(1)A发生,B 与C都不发生。
(2)A与B都发生,而C不发生。
(3)A,B,C中至少有一个发生。
(4)A,B,C都发生。
(5)A,B,C都不发生。
(6)A,B,C中不多于一个发生。
(7)A,B,C中不多于两个发生。
(8)A,B,C中至少有两个发生。
解:(1)A B C(2)AB C(3)A∪B∪C (4)ABC(5)A B C(6)A B C∪A B C∪A B C∪A B C(7)S-ABC (8)ABC∪AB C∪A B C∪A BC3、(1)设A,B,C为三个事件,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。
(2)已知P(A)=1/2,P(B)=1/3,P(C)=1/5,P(AB)=1/10,P(AC)=1/15,P(BC)=1/20,P(ABC)=1/30,求A∪B,A B,A∪B∪C,A B C,A B C,A B∪C的概率。
《概率论与数理统计》第一章习题及答案习题1.11. 将一枚均匀的硬币抛两次,事件C,分别表示“第一次出现A,B正面”,“两次出现同一面”,“至少有一次出现正面”。
试写出样本空间及事件C,中的样本点。
A,B解:{=Ω(正,正),(正,反),(反,正),(反,反)} {=A(正,正),(正,反)};{=B(正,正),(反,反)} {=C(正,正),(正,反),(反,正)}2. 在掷两颗骰子的试验中,事件D,,分别表示“点数之和为A,BC偶数”,“点数之和小于5”,“点数相等”,“至少有一颗骰子的点数为3”。
试写出样本空间及事件D-+,-,,中AB-,ABCABCBCA的样本点。
解:{})6,6(,=Ω;),2,6(),1,6(,),2,1(),1,1(),6,2(,),2,2(),1,2(),6,1(,{})1,3(),2,2(),3,1(),1,1(AB;={})1,2(),2,1(),6,6(),4,6(),2,6(,+BA;=),5,1(),3,1(),1,1(A;C=Φ{})2,2(),1,1(BC;={})4,6(),2,6(),1,5(),6,4(),2,4(),6,2(),4,2(),5,1(BA-DC-=-3. 以C,分别表示某城市居民订阅日报、晚报和体育报。
试用A,B,表示以下事件:A,BC(1)只订阅日报;(2)只订日报和晚报;(3)只订一种报; (4)正好订两种报; (5)至少订阅一种报; (6)不订阅任何报; (7)至多订阅一种报; (8)三种报纸都订阅; (9)三种报纸不全订阅。
解:(1)C B A ; (2)C AB ;(3)C B A C B A C B A ++; (4)BC A C B A C AB ++;(5)C B A ++; (6)C B A ;(7)C B A C B A C B A C B A +++或C B C A B A ++ (8)ABC ; (9)C B A ++4. 甲、乙、丙三人各射击一次,事件321,,A A A 分别表示甲、乙、丙射中。
考研数学概率论与数理统计第一章测试题(含答案)一、单项选择题(每小题2分,共20分)1.对于任意二事件A 和B ,与B BA不等价...的是()(A)B A (B)A B(C)BA (D)BA 2.设事件A 与事件B 互不相容,则()(A)0)(B A P (B))()()(B P A P AB P (C))(1)(B P A P (D)1)(B AP 3.对于任意二事件A 和B ,则以下选项必然成立的是()(A)若AB ,则B A,一定独立 (B)若AB ,则B A,有可能独立(C)若AB ,则B A,一定独立 (D)若AB,则B A,一定不独立4.设A 和B 是任意两个概率不为零的不相容事件,则下列结论中肯定正确的是()(A)A 与B 互不相容(B)A 与B 相容(C))()()(B P A P AB P (D))()(A P B AP 5.设B A,为任意两个事件,且B A ,0)(B P ,则下列选项必然成立的是()(A))|()(B A P A P (B))|()(B A P A P (C))|()(B A P A P (D))|()(B A P A P 6.设B A,为两个随机事件,且0)(B P ,1)|(B A P ,则必有()(A))()(A P B A P (B))()(B P B A P (C))()(A P B A P (D))()(B P B AP 7.已知1)(0B P ,且)|()|(]|)[(2121B A P B A P B A A P ,则下列选项成立的是()(A))|()|(]|)[(2121B A P B A P B A A P (B))()()(2121B A P B A P B A BA P (C))|()|()(2121B A P B A P A A P (D))|()()|()()(2211A B P A P A B P A P B P 8.将一枚硬币独立地掷两次,引进事件:1A {掷第一次出现正面},2A {掷第二次出现正面},3A {正、反面各出现一次},4A {正面出现两次},则事件()(A)321,,A A A 相互独立 (B)432,,A A A 相互独立(C)321,,A A A 两两独立 (D)432,,A A A 两两独立9.某人向同一目标独立重复射击,每次射击命中目标的概率为p (10p ),则此人第4射击恰好第2次命中目标的概率为()(A)2)1(3p p (B)2)1(6p p (C)22)1(3p p (D)22)1(6p p 10.设C B A ,,是三个相互独立的随机事件,且1)()(0C P AC P ,则在下列给定的四对事件中不.相互独立的是()(A)B A与C (B)AC 与C (C)B A与C (D)AB 与C二、填空题(每小题2分,共14分)1.“C B A ,,三个事件中至少有两个发生”,这一事件可以表示为___2.若事件B A ,满足1BP A P ,则A 与B 一定____________3.在区间)1,0(中随机地取两个数,则两数之差的绝对值小于21的概率为4.在一次试验中,事件A 发生的概率为p 。
概率论与数理统计第一章课后习题及参考答案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(以百分制记分);(2)一个口袋中有5个外形相同的球,编号分别为1,2,3,4,5,从中同时取出3个球;(3)某人射击一个目标,若击中目标,射击就停止,记录射击的次数;(4)在单位圆内任意取一点,记录它的坐标.解:(1)}100,,2,1{ =Ω;(2)}345,235,234,145,135,134,125,124,123{=Ω;(3)},2,1{ =Ω;(4)}|),{(22y x y x +=Ω.2.在}10,,2,1{ =Ω,}432{,,=A ,}5,4,3{=B ,}7,6,5{=C ,具体写出下列各式:(1)B A ;(2)B A ;(3)B A ;(4)BC A ;(5)C B A .解:(1),9,10}{1,5,6,7,8=A ,}5{=B A ;(2)}10,9,8,7,6,5,4,3,1{=B A ;(3)法1:}10,9,8,7,6,2,1{=B ,}10,9,8,7,6,1{=B A ,}5,4,3,2{=B A ;法2:}5,4,3,2{===B A B A B A ;(4)}5{=BC ,}10,9,8,7,6,4,3,2,1{=BC ,}4,3,2{=BC A ,}10,9,8,7,6,5,1{=BC A ;(5)}7,6,5,4,3,2{=C B A ,{1,8,9,10}=C B A .3.设}20|{≤≤=Ωx x ,}121|{≤<=x x A ,}2341|{≤≤=x x B ,具体写出下列各式:(1)B A ;(2)B A ;(3)AB ;(4)B A .解:(1)B B A = ,}223,410|{≤<<≤==x x x B B A ;(2)=B A ∅;(3)A AB =,}21,210|{≤<≤≤==x x x A AB ;(4)}231,2141|{<<<≤=x x x B A .4.化简下列各式:(1)))((B A B A ;(2)))((C B B A ;(3)))((B A B A B A .解:(1)A B B A B A B A ==)())(( ;(2)AC B C A B C B B A ==)())((;(3))())()((B A B B A B A B A B A =AB AB A A B A A === )(.5.A ,B ,C 表示3个事件,用文字解释下列事件的概率意义:(1)C B A C A C B A ;(2)BC AC AB ;(3)(C B A ;(4)BC AC AB .解:(1)A ,B ,C 恰有一个发生;(2)A ,B ,C 中至少有一个发生;(3)A 发生且B 与C 至少有一个不发生;(4)A ,B ,C 中不多于一个发生.6.对于任意事件A ,B ,证明:Ω=-A B A AB )(.证:A B B A A B A AB A B A AB )()(==-Ω==Ω=A A A A .7.把事件C B A 表示为互不相容事件的和事件.解:)()[(C A B A A A C B A C B A =-=)(B A A A A C A B A A ==CB A BC A B A A )(=C B A B A A =.8.设0)(>A P ,0)(>B P ,将下列5个数)(A P ,)()(B P A P -,)(B A P -,)()(B P A P +,)(B A P 按有小到大的顺序排列,用符号“≤”联结它们,并指出在什么情况下可能有等式成立.解:因为0)(>A P ,0)(>B P ,)()(B P AB P ≤,故)()()()()()()()()(B P A P B A P A P B A P AB P A P B P A P +≤≤≤-=-≤- ,所以)()()()()()()(B P A P B A P A P B A P B P A P +≤≤≤-≤- .(1)若A B ⊂,则有)()()(B A P B P A P -=-,)()(B A P A P =;(2)若=AB ∅,则有)()(A P B A P =-,)()()(B P A P B A P += .9.已知B A ⊂,3.0)(=A P ,5.0)(=B P ,求)(A P ,)(AB P ,)(B A P 和)(B A P .解:(1)7.0)(1(=-=A P A P ;(2)B A ⊂ ,A AB =∴,则3.0)()(==A P AB P ;(3)2.0)()()()(=-=-=AB P B P A B P B A P ;(4))(1()(B A P B A P B A P -==5.0)]()()([1=-+-=AB P B P A P .10.设有10件产品,其中6件正品,4件次品,从中任取3件,求下列事件的概率.(1)只有1件次品;(2)最多1件次品;(3)至少一件次品.解:从10件产品中任取3件,共有310C 种取法,(1)记=A {从10件产品中任取3件,只有1件次品},只有1件次品,可从4件次品中任取1件次品,共14C 中取法,另外的两件为正品,从6件正品中取得,共26C 种取法.则事件A 共包含2614C C 个样本点,21)(3102614==C C C A P .(2)记=B {从10件产品中任取3件,最多有1件次品},=C {从10件产品中任取3件,没有次品},则C A B =,且A 与C 互不相容.没有次品,即取出的3件产品全是正品,共有36C 种取法,则61)(31036==C C C P ,32)()()()(=+==C P A P C A P B P .(3)易知=C {从10件产品中任取3件,至少有1件次品},则65)(1(=-=C P C P .11.盒子里有10个球,分别标有从1到10的标号,任选3球,记录其号码,求:(1)最小号码为5的概率;(2)最大号码为5的概率.解:从10个球中任选3球,共有310C 种选法,(1)记=A {从10个球中任选3球,最小标号为5},事件A 发生,则选出球的最小标号为5,另外两个球的标号只可从6,7,8,9,10这5个数中任选,共有25C 种选法,则121)(31025==C C A P .(2)记=B {从10个球中任选3球,最大标号为5},事件B 发生,则选出球的最大标号为5,另外两个球的标号只可从1,2,3,4这4个数中任选,共有24C 种选法,则201)(31024==C C B P .12.设在口袋中有a 个白球,b 个黑球,从中一个一个不放回地摸球,直至留在在口袋中的球都是同一种颜色为止.求最后是白球留在口袋中的概率.解:设=A {最后是白球留在口袋中},事件A 即把b a +个球不放回地一个一个摸出来,最后摸到的是白球,此概率显然为ba a A P +=)(.13.一间学生寝室中住有6位同学,假定每个人的生日在各个月份的可能性相同,求下列事件的概率:(1)6个人中至少有1人的生日在10月份;(2)6个人中有4人的生日在10月份;(3)6个人中有4人的生日在同一月份.解:设=i B {生日在i 月份},则=i B {生日不在i 月份},12,,2,1 =i ,易知121)(=i B P ,1211)(=i B P ,12,,2,1 =i .(1)设=A {6个人中至少有1人的生日在10月份},则=A {6个人中没有一个人的生日在10月份},66101211(1)]([1)(1)(-=-=-=B P A P A P ;(2)设=C {6个人中有4人的生日在10月份},则62244621041046121115)1211()121()]([)]([)(⋅===C B P B P C C P ;(3)设=D {6个人中有4人的生日在同一月份},则52112121115)()(⋅==C P C D P .14.在半径为R 的圆内画平行弦,如果这些弦与垂直于弦的直径的交点在该直径上的位置是等可能的,即交点在这一直径上一个区间内的可能性与此区间的长度成正比,求任意画的弦的长度大于R 的概率.解:设弦与该直径的交点到圆心的距离为x ,已知,当R x 23<,弦长大于半径R ,从而所求的概率为232232=⋅=R R P .15.甲乙两艘轮船驶向一个不能同时停泊两艘轮船的码头停泊,它们在同一昼夜内到达的时刻是等可能的,如果甲船的停泊时间是1h ,乙船的停泊时间是2h ,求它们中的任何一艘都不需要等候码头空出的概率.解:设=A {两艘中的任何一艘都不需要等候码头空出},则=A {一艘船到达泊位时必须等待},分别用x 和y 表示第一、第二艘船到达泊位的时间,则}10,20|),{(≤-≤≤-≤=x y y x y x A ,从而1207.0242221232124)()()(2222≈⋅-⋅-=Ω=μμA A P ;8993.0)(1)(≈-=A P A P .16.甲、乙两人独立地对同一目标射击一次,其命中率分别为0.6和0.5,现已知目标被击中,问由甲射中的概率为多少?解:设=A {甲击中目标},=B {乙击中目标},=C {目标被击中},则B A C =,由题设知A 与B 相互独立,且6.0)(=A P ,5.0)(=B P ,所以)()()()()(AB P B P A P B A P C P -+== 8.0)()()()(=-+=B P A P B P A P ,从而43)()()()()|(===C P A P C P AC P C A P .17.某地区位于河流甲与河流乙的汇合点,当任一河流泛滥时,该地区即被淹没,设在某时期内河流甲泛滥的概率是0.1,河流乙泛滥的概率是0.2,又当河流甲泛滥时引起河流乙泛滥的概率为0.3,求在该时期内这个地区被淹没的概率,又当河流乙泛滥时,引起河流甲泛滥的概率是多少?解:=A {甲河流泛滥},=B {乙河流泛滥},=C {该地区被淹没},则B A C =,由题设知1.0)(=A P ,2.0)(=B P ,3.0)|(=A B P ,从而)()()()()(AB P B P A P B A P C P -+== 27.0)|()()()(=-+=A B P A P B P A P ,15.0)()|()()()()|(===B P A B P A P B P AB P B A P .18.设n 件产品中有m 件不合格品,从中任取两件,已知两件中有一件不合格品,求另一件也是不合格品的概率.解:设=A {有一件产品是不合格品},=B {另一件产品也是不合格品},=i D {取出的两件产品中有i 件不合格品},2,1,0=i ,显然,21D D A =,=21D D ∅,2D B AB ==.=Ω{从n 件产品种任取两件},共有2nC 种取法;若1D 发生,即取出的两件产品中有1件不合格品,则该不合格品只能从m 件不合格品中取得,共有1m C 种取法;另一件为合格品,只能从m n -件合格品中取得,共有1m n C -种取法,则事件1D 中共有11m n m C C -个样本点,)1()(2)(2111--==-n n m n m C C C D P n m n m ,类似地,)1()1()(222--==n n m m C C D P n m ,所以)1()1()(2)()()()(2121--+-=+==n n m m m n m D P D P D D P A P ,)1()1()()(2--==n n m m D P AB P ,于是所求概率为121)()()|(---==m n m A P AB P A B P .19.10件产品中有3件次品,每次从其中任取一件,取出的产品不再放回去,求第三次才取得合格品的概率.解:设=i A {第i 次取得合格品},3,2,1=i ,则所求概率为12878792103)|()|()()(213121321=⋅⋅==A A A P A A P A P A A A P .20.设事件A 与B 互不相容,且1)(0<<B P ,证明:)(1)(|(B P A P B A P -=.证: 事件A 与B 互不相容,则0)(=AB P ,)(1)()(1)()()(1)()(()|(B P A P B P AB P A P B P B A P B P B A P B A P -=--=--==.21.设事件A 与B 相互独立,3.0)(=A P ,45.0)(=B P ,求下列各式的值:(1))|(A B P ;(2))(B A P ;(3)(B A P ;(4)|(B A P .解: 事件A 与相互独立,∴事件A 与B 也相互独立,(1)45.0)()|(==B P A B P ;(2))()()()(AB P B P A P B A P -+= )()()()(B P A P B P A P -+=615.0=;(3)385.0)](1)][(1[)(()(=--==B P A P B P A P B A P ;(4)7.0()|(==A P B A P .22.某种动物活到10岁的概率为0.92,活到15岁的概率为0.67,现有一只10岁的该种动物,求其能活到15岁的概率.解:设=A {该种动物能活到10岁},=B {该种动物能活到15岁},显然A B ⊂,由题设可知92.0)(=A P ,67.0)(=B P ,所以9267)()()()()|(===A P B P A P AB P A B P .23.某商店出售的电灯泡由甲、乙两厂生产,其中甲厂的产品占60%,乙厂的产品占40%,已知甲厂产品的次品率为4%,乙厂的次品率为5%.一位顾客随机地取出一个电灯泡,求它是合格品的概率.解:设=A {电灯泡是次品},=1B {电灯泡由甲厂生产},=2B {电灯泡由乙厂生产},则=A {电灯泡是合格品}.由题设可知6.0)(1=B P ,4.0)(2=B P ,04.0)|(1=B A P ,05.0)|(2=B A P ,044.0)|()()|()()(2211=+=B A P B P B A P B P A P ,所以956.0)(1)(=-=A P A P .24.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:设=A {选出的人是色盲患者},=B {选出的人是男性},=B {选出的人是女性},由题设可知21()(==B P B P ,05.0)|(=B A P ,0025.0)|(=B A P ,则2120)|()()|()()|()()|(=+=B A P B P B A P B P B A P B P A B P .25.甲、乙、丙三人独立地向一敌机射击,设甲、乙、丙命中率分别为0.4,0.5和0.7,又设敌机被击中1次、2次、3次而坠毁的概率分别为0.2,0.6和1.现三人向敌机各射击一次,求敌机坠毁的概率.解:设1A ,2A ,3A 分别表示甲、乙、丙射击击中敌机,=i B {敌机被击中i 次},3,2,1=i ,=C {敌机坠毁},则3213213211A A A A A A A A A B =,3213213212A A A A A A A A A B =,3213A A A B =,由题设可知4.0)(1=A P ,5.0)(2=A P ,7.0)(3=A P ,2.0)|(1=B C P ,6.0)|(2=B C P ,1)|(3=B C P ,则)()()()(3213213211A A A P A A A P A A A P B P ++=)()()()()()()()()(321321321A P A P A P A P A P A P A P A P A P ++=36.0=,类似地,51.0)(2=B P ,14.0)(3=B P ,由全概率公式得458.0)|()()(31==∑=i i i B C P B P C P .26.三人独立地破译一份密码,已知各人能译出的概率分别为51,31和41.问三人中至少有一人能将此密码译出的概率是多少?解:分别设事件A ,B ,C 为甲、乙、丙破译密码,则三人中至少有一人能将此密码译出可表示为C B A ,有)()()()()()()()(ABC P BC P AC P AB P C P B P A P C B A P +---++= )()()()()()()()()()()()(C P B P A P C P B P C P A P B P A P C P B P A P +---++=53=.27.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.今从甲袋中任意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:设=A {从甲袋中取出白球},=B {从乙袋中取出白球},则由题设可知m n n A P +=)(,m n m A P +=(,11)|(+++=M N N A B P ,1|(++=M N N A B P ,由全概率公式,得)|(()|()()(A B P A P A B P A P B P +=)1)(()1(+++++=N M n m mN N n .28.从区间)1,0(内任取两个数,求这两个数的和小于1.2的概率.解:设x 和y 分别为所取的两个数,显然10≤≤x ,10≤≤y ,即试验的样本空间为边长为1的单位正方形,记}2.1|),{(<+=y x y x A ,由几何概型,有68.0118.08.02111)(=⨯⨯⨯-⨯=A P .29.一个系统由4个元件联结而成(如图),每个元件的可靠性(即元件能正常工作的概率)为r (10<<r ),假设各个元件独立地工作,求系统的可靠性.解:设=i A {第i 个元件能正常工作},4,3,2,1=i ,=B {系统能正常工作},则4314214321)(A A A A A A A A A A B ==,由题知r A P i =)(,i A 相互独立,4,3,2,1=i ,所以)()(431421A A A A A A P B P =)()()(4321431421A A A A P A A A P A A A P -+=)(()()()()()()()()(4321431421A P A P A P A P A P A P A P A P A P A P -+=3)2(r r -=.30.某篮球运动员投篮命中的概率为0.8,求他在5次独立投篮中至少命中2次的概率.解:设=A {该篮球运动员5次独立投篮中至少命中2次},=i B {该篮球运动员5次独立投篮中命中的次数},5,,1,0 =i ,则由题可知5432B B B B A =,10B B A =,i B 互不相容,5,,1,0 =i ,所以)()(1)(1)(10B P B P A P A P --=-=9933.02.08.02.08.0141155005=⋅⋅-⋅⋅-=C C .31.设概率统计课的重修率为5%,若某个班至少一人重修的概率不小于0.95,1324问这个班至少有多少名同学?解:设该班有n 名同学,=A {该班每名同学概率统计课重修},=i B {该班n 名同学中有i 名同学概率统计课重修},=C {该班n 名同学中至少有1名同学概率统计课重修},则 ni i n B B B B C 121===,0B C =,由题可知05.0)(=A P ,n n n C B P C P C P 95.0195.005.01)(1)(1)(000-=⋅⋅-=-=-=,由题意,应有95.095.01=-n ,解得59=n .32.某种灯泡使用时数在1000h 以上的概率为0.6,求3个灯泡在使用1000h 以后最多有1个损坏的概率.解:设=A {该种灯泡使用时数在h 1000以上},=i B {3个灯泡在使用h 1000以后有i 个损坏},3,2,1,0=i ,=C {3个灯泡在使用h 1000以后最多有1个损坏},则10B B C =,由题知6.0)(=A P ,i B 互不相容,3,2,1,0=i ,所以648.06.04.06.04.0)()()(2113300310=⋅⋅+⋅⋅=+=C C B P B P C P .33.甲、乙两名篮球运动员投篮的命中率分别为0.7和0.6,每人投篮3次,求:(1)二人进球数相等的概率;(2)甲比乙进球数多的概率.解:设=A {甲篮球运动员投篮命中},=B {乙篮球运动员投篮命中},=i A {甲篮球运动员投篮命中i 次},3,2,1,0=i ,=i B {乙篮球运动员投篮命中i 次},3,2,1,0=i ,=C {甲、乙进球数相等},=D {甲比乙进球数多},由题可知A 与B 相互独立,i A 相互独立,i B 相互独立,i A 与i B 相互独立,7.0)(=A P ,6.0)(=B P ,i i i i C A P -⋅⋅=333.07.0)(,i i i i C B P -⋅⋅=334.06.0)(,3,2,1,0=i ,(1) 30==i i i B A C ∑∑======303030)()()()()(i i i i i i i i i B P A P B A P B A P C P 3208.0=;(2)3310201)(B A B B A B A D =,从而有))(()(3310201B A B B A B A P D P =)(]([)(3310201B A P B B A P B A P ++= )()()()(33120201B A P B A P B A P B A P +++=)()()()()()()()(33120201B P A P B P A P B P A P B P A P +++=4362.0=.34.若三事件A ,B ,C 相互独立,证明:B A 及B A -都与C 相互独立.证:(1))())((BC AC P C B A P =)()()(ACBC P BC P AC P -+=)()()(ABC P BC P AC P -+=)()()()()()()(C P B P A P C P B P C P A P -+=)()]()()()([C P B P A P B P A P -+=)()]()()([C P AB P B P A P -+=)()(C P B A P =所以B A 与C 相互独立.(2))())((BC AC P C B A P -=-)()(ABC P AC P -=)()()()()(C P B P A P C P A P -=)()]()()([C P B P A P A P -=)()]()([C P AB P A P -=)()(C P B A P -=,所以B A -与C 相互独立.35.设袋中有1个黑球和1-n 个白球,每次从袋中随机摸出一球,并放入一个白球,连续进行,问第k 次摸到白球的概率是多少?解:设=A {第k 次摸到白球},=A {第k 次摸到黑球},A 发生表示前1-k 次摸球摸到的都是白球,第k 次摸到的是黑球.前1-k 次摸球,每次摸到白球的概率均为n n 1-,第k 次摸到黑球的概率为n1,每次摸球相互独立,可知n n n A P k 1)1()(1⋅-=-,则n n n A P A P k 11(1)(1)(1⋅--=-=-.。
概率论与数理统计复旦大学此答案非常详细非常全,可供大家在平时作业或考试前使用,预祝大家考试成功习题一1.略.见教材习题参考答案.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 BC(2)AB C(3)ABC(4)A∪B∪C=AB C∪A B C∪A BC∪A BC∪A B C∪AB C∪ABC=ABC(5) ABC=A B C (6) ABC(7) A BC∪A B C∪AB C∪AB C∪A BC∪A B C∪ABC=ABC=A∪B∪C(8) AB∪BC∪CA=AB C∪A B C∪A BC∪ABC3.略.见教材习题参考答案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)=1P(AB)=1[P(A)P(A B)]=1[0.70.3]=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+13112=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)=1P (A 1)=1(17)5 9.略.见教材习题参考答案.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 n M N 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 n N 种,n 次抽取中有m次为正品的组合数为C m n 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 m M 种,从NM 件次品中取n m 件的排列数为P n m N M --种,故P (A )=C P P P mm n m n M N M n N -- 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 mn m M N M n N-- 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,nm 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 ()/m m n m n n P A M N 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 1m n m mn M M P A N N -⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭11.略.见教材习题参考答案.12. 50只铆钉随机地取来用在10个部件上,其中有3个铆钉强度太弱.每个部件用3只铆钉.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 == 【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 ==+⨯⨯+22223333C (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 131C 21p =-= 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|xy |>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 ln 242x p x y ⎛⎫=-=+ ⎪⎝⎭⎰⎰ 23.设P (A )=0.3,P (B )=0.4,P (A B )=0.5,求P (B |A ∪B )【解】 ()()()()()()()()P AB P A P AB P B A B P A B P A P B P AB -==+- 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30()()()i i i P B P B A P A ==∑33123213336996896796333333331515151515151515C C C C C C C C C C C C C C C C C 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 AB 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 111120()()()()()()()i i i P B A P A P A B P A B P B P B A 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 =-10.980.970.950.970.124=-⨯⨯⨯=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)0.1n ≤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 AB P AB P B P B = 亦即 ()()()()P AB P B P AB P B =()[1()][()()]()P AB P B P A P AB P B -=-因此 ()()()P AB 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30()(|)()i i i 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) 3101100C(0.35)(0.65)0.5138k k k k p -===∑(2) 10102104C(0.25)(0.75)0.2241k k k k 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 n n --''===≥ 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 a x 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 n p 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 B C P AB AC ≥=()()()P AB P AC P ABC =+-()()()P AB P AC P BC ≥+-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()()()22n n nn 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”(Surething ):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 AC P BC ≥ 同理由 (|)(|),P A C P B C ≥ 得 ()(),P AC P BC ≥故 ()()()()()()P A P AC P AC P BC P BC P 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 k ki kki j ki i i n P A n nP 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)0()(1)n n nk ki ni ki j n i j nn kn i i i n i i i nn nn i ni S P A n n n S 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 n n n nnn--=---++--故所求概率为121121()1C (1)C (1)nk i i n ni P A n n=-=--+--+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()n n 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 nP B P B m n m n==++ 1(|),(|)12r P 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 m m m n m n m n m 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。
概率论与数理统计课后习题答案第一章总习题1.填空题(1)假设B A ,是两个随机事件,且B A AB ⋅=,则()A B =U ,()=AB ;解:AB A B AB A B =⋅⇔=即AB 与A B U 互为对立事件,又AB A B ⊂U所以()(),.AB A B A B AB A B AB Ω==∅==(2)假设B A ,是任意两个事件,则()()()()()P A B A B A B A B ⎡⎤=⎣⎦.解:()()()()()()P A⎡=⎣()()0P B==.(3).已知41)()()(===C P B P A P , 0)(=AB P , 161)()(==BC P AC P 。
则事件A 、B 、C 全不发生的概率为解:所求事件的概率即为()P ABC ,又,ABC AB ⊂从而()()00,P ABC P AB ≤≤=则()0P ABC =,所以()()()1P ABC P A B C P A B C ==-()()()()()()()31311.488P A P B P C P AB P AC P BC P ABC =---+++-=-+=2.选择题(1)设8.0)(=A P ,7.0)(=B P ,()8.0=B A P ,则下列结论正确的是().(A )事件A 与事件B 相互独立;(B )事件A 与事件B 互逆; (C )A B ⊃;(D )()()()P AB P A P B =+.解:因为()56.0)()(==B A P B P AB P ,而56.0)()(=B P A P ,即)()()(B P A P AB P =,所以事件A 与事件B 相互独立,选(A ).(2)设B A ,为两个互逆的事件,且0)(>A P ,0)(>B P ,则下列结论正确的是().(A )()0>A B P ;(B )())(A P B A P =;(C )()0=B A P ;(D ))()()(B P A P AB P =. 解:因为B A ,为两个互逆的事件,所以当事件B 发生时,事件A 是不会发生的,故()0=B A P .选(C ).(3)设1)(0<<A P ,1)(0<<B P ,()()1=+B A P B A P ,则下列结论正确的是().(A )事件A 与事件B 互不相容;(B )事件A 与事件B 互逆; (C )事件A 与事件B 不互相独立;(D )事件A 与事件B 互相独立.解:因为()()()()()()()()()()1111P A B P A BP AB P AB P A B P A B P B P B P B P B⋅+=⇔+=⇔+=- ()()()()()()()()()()111111P AB P A B P AB P A P B P AB P B P B P B P B ---+⇔+=⇔+=⇔--()()[]()()()()[]()()[]⇔-=+--+-B P B P AB P B P A P B P B P AB P 111)()()(B P A P AB P =,所以事件A 与事件B 互相独立.选(D ).3.从五双不同的鞋子中任取四只,求取得的四只鞋子中至少有两只配成一双的概率. 解:此题考虑逆事件求解比较方便,即取得的四只鞋子中不能配成一双.设A 表示“取得的四只鞋子中至少有两只配成一双”,则()4101212124511)(C C C C C A P A P -=-=2113=.4.(找次品问题)盒中有4只次品晶体管,6只正品晶体管,随机地抽取一只进行测试,直到4只次品晶体管都找到为止,求第4次品晶体管在第五次测试中被发现的概率.解:设i A 表示“第i 次找到次品晶体管”()5,4,3,2,1=i ,则所求概率为:()54321543215432154321A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A P ⋅⋅⋅⋅+⋅⋅⋅⋅+⋅⋅⋅⋅+⋅⋅⋅⋅()()()()()432153214213121A A A A A P A A A A P A A A P A A P A P ⋅⋅⋅⋅⋅⋅=()()()()()432153214213121A A A A A P A A A A P A A A P A A P A P ⋅⋅⋅⋅⋅⋅+ ()()()()()432153214213121A A A A A P A A A A P A A A P A A P A P ⋅⋅⋅⋅⋅⋅+ ()()()()()432153214213121A A A A AP A A A AP A A A P A A P A P ⋅⋅⋅⋅⋅⋅+61768293104617286931046172839610461728394106⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=1052617283941064=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯⨯=.5.(讨论奖金分配的公平性问题)在一次羽毛球比赛中,设立奖金1000元.比赛规定:谁先胜三盘,谁获得全部奖金.设甲、乙两人的球技相当,现已打了三盘,甲2胜1负.由于特殊原因必须中止比赛.问这1000元应如何分配才算公平?解:应以预期获胜的概率为权重来分配这笔奖金,于是求出甲、乙两人获胜的预期概率即可.比赛采取的应是五局三胜制,比赛已打三盘,甲胜两盘,甲若再胜一盘即可获胜. 甲获胜的预期概率为:()()()()43212121544544=⨯+=+=+A P A P A P A A A P . 于是,甲应分得1000元奖金中的750100043=⨯元,乙分得250元.6.(彩票问题) 一种福利彩票称为幸福35选7,即从01,02,…,35中不重复地开出7个基本号码和一个特殊号码.中奖规则如下表所示.(1)试求各等奖的中奖概率(1,2,,7);i p i =(2) 试求中奖的概率.解:(1) 因为不重复地选号码是一种不放回抽样,所以样本空间Ω含有735C 个样本点.要中奖应把抽样看成是在三种类型中抽取:第一类号码:7个基本号码; 第二类号码:1个特殊号码; 第三类号码:27个无用号码。
在三类号码中抽取,若记i p 为第i 等奖的概率(1,2,,7);i =可得各等奖的中奖概率如下:767173510.14910;6724520C p C -===⨯ 6167127357 1.0410;6724520C C p C -===⨯601571273735189 2.810610;6724520C C C p C -===⨯5115712747355678.143810;6724520C C C p C -===⨯ 5023712757357371 1.09610;6724520C C C p C -===⨯41237127673512285 1.82710;6724520C C C p C -===⨯ 4033132712771277735204750 3.044810.6724520C C C C C C p C -+===⨯ (2) 若记A 为事件“中奖”,则A 为事件“不中奖”则()712251700.033485.6724520i i P A p ====∑7.甲从10,8,6,4,2中任取一个数,乙从9,7,5,3,1中任取一个数,求甲取得的数大于乙取得的数的概率.解:设A 表示甲取得的数大于乙取得的数,i A 表示“甲取的数为()10,8,6,4,2=i i ”,k B 表示“乙取的数为()9,7,5,3,1=k k ”,则所求概率为:()()()()()21413613581357P A P A B P A B B P A B B B P A B B B B ⎡⎤⎡⎤⎡⎤=+++++++++⎣⎦⎣⎦⎣⎦()[]9753110B B B B B A P +++++()()()()()()()()2141436163658183P A B P A B P A B P A B P A B P A B P A B P A B =+++++++()()()()()()()9107105103101107858B A P B A P B A P B A P B A P B A P B A P +++++++由于甲、乙取数是相互独立的,则由独立性的性质可知:()()()k i k i B P A P B A P =,且()51=i A P ,()51=k B P ,()9,7,5,3,1;10,8,6,4,2==k i . ()1315.255P A =⨯=.8.从数字9,,,3,2,1 中可重复地任取n 次,每次取一个数,求n 次所取数的乘积能被10整除的概率.解:n 次取得的数的乘积能被10整除,相当于取得的n 个数中至少有一个是偶数,另一个是5.设A 表示“所取的数是5”,B 表示“所取的数中至少有一个是偶数”,则所求概率为:()()()()()()8541111999n n nn n n P AB P AB P A B P A P B P A B =-=-=--+⋅=--+nnn n 94581-+-=.9.向正方形区域(){}1,1,≤≤=Ωy x y x 中随机地投一个点,如果()y x ,是所投点M 的坐标,试求:(1)20x px q ++=有两个实根的概率;(2)方程20x px q ++=有两个正实根的概率.解:(1)设A 表示“20x px q ++=有两个实根”,20x px q ++=有两个实根的充要条件是 240p q -≥, 即(){}2,40A p q pq =-≥.故()12022413424p dp P A +==⎰.(2)设B 表示“方程20x px q ++=有两个正实根”,则方程20x px q ++=有两个正实根的条件是:240p q -≥,0p ->,0q >,即(){}2,40,0,0B pq p q p q =-≥<>.故()02141448p dp P B -==⎰.⎝⎛p10.将四个球任意地放到四个盒子中去,每个盒子中容纳球的个数不限,如果已知前两个球放在不同的盒子中,试求有一个盒子中恰好放有三个球的概率.解:设A 表示“前两个球放在不同的盒子中”,B 表示“有一个盒子中恰好有两个球”,则所求概率为()P B A .样本空间含样本点总数为44,A 含样本点总数为21114244C C C C 个,AB 含样本点总数为211422C C C 个,故()()()21144222111442444148P AB C C C P B A P A C C C C ===.11.设M 件产品中有m 件不合格品,从中任取两件.(1)在所取的两件产品中有一件是不合格品的条件下,求另一件也是不合格品的概率;(2)在所取产品中有一件是合格品的条件下,求另一件也是合格品的概率.解:设i A 表示“取出的两件产品中有i 件合格品”,则()22Mimi m M i C C C A P --=()2,1,0=i . (1)()()()()()()0220010001210121211M m mMM mMC C P A A A P A m C P A A A C P A A P A A M m C ---====---. 或()()()()()()()()()10010010100100A P A P A P A A P A P A A P A A A P A A A P +=+=++=+ 121211220220---=+=---m M m C C C C C C C C C Mm m M M m m M M mm M . (2)()()()()()()()()1121112121221P A A A P A mP A A A P A P A P A P A M m ===+++-.12.口袋中有20个球,其中两个是红球,现从袋中取球三次,每次取一个,取后不放回,求第三次才取到红球的概率.解:设i A 表示“第i 次取得红球()3,2,1=i ”,则所求概率为:()()()()089.011812119117120118213121321=⨯⨯=⋅=⋅⋅C C C C C C A A A P A A P A P A A A P13.12个乒乓球全是新的,每次比赛时取出3个用完后放回去.(1)求第三次比赛时取到的三个球都是新球的概率;(2)问在第三次取到的三个球都是新球的条件下,第二次取到几个新球的概率最大?解:设事件i i i C B A ,,分别表示第一、二、三次比赛时取到i 个新球()3,2,1,0=i . (1)由全概率公式,()()()∑==3033i i i B C P B P C P .其中:()()3,2,1,0312339==-i C C C B P i i i ,()()3,2,1,0312393==-i C C B C P i i . 故()()()146.03312393123393033≈⋅==∑∑=--=i ii i i i i C C C C C B C P B P C P . (2)由贝叶斯公式,()()()()30003384;7056P C B P B P B C P C ==()()()()3111331512;7056P C B P B P B C P C == ()()()()3222333780;7056P C B P B P B C P C ==()()()()3333331680.7056P C B P B P B C P C ==. 故在第三次取到的三个球都是新球的条件下,第二次取到两个新球的概率最大.14.(有关经济的忠告)美国总统常常从经济顾问委员会寻求各种建议.假设有三种不同经济理论的顾问C B A ,,,总统正在考虑采取一项关于工资和价格控制的新政策,并关注这项政策对失业率的影响,每位顾问就这种影响给总统一个个人预测,预测是以失业率将减少、保持不变或上升的概率来给出的,见下表.用字母C B A ,,分别表示顾问C B A ,,的经济理论是正确的事件,根据以往总统与这些顾问一起工作的经验,总统已经形成了关于每位顾问正确的经济理论可能的一个估计,分别为:()61=A P ,()31=B P ,()21=C P .假设总统采取了所提出的新政策,一年后,失业率上升了,总统应如何调整他对其经济顾问的理论的正确的估计?解:设D 表示“失业率上升”,则C B A ,,构成了样本空间的一个划分.由全概率公式有()()()()()()()P D P A P D A P P B P D B P C P D C =++3.02.0212.0318.061=⨯+⨯+⨯=. 由Bayes 公式得:()()()()10.8460.39P A P D A P A D P D ⨯===,()()()10.2230.39P B P D B P B D P D ⨯===,()()()10.2320.39P C P D C P C D P D ⨯===.即总统调整他对其经济顾问的理论的正确的估计为:()4,9P A D =()2,9P B D =()3.9P C D =15.设一枚深水炸弹击沉一艘潜水艇的概率为31,击伤的概率为21,击不中的概率为61,并设击伤两次会导致潜水艇下沉,求施放4枚深水炸弹能击沉潜水艇的概率.(提示:先求出击不沉的概率.)解:设A 表示“施放4枚深水炸弹击沉潜水艇”,依题意击不沉一艘潜水艇只有以下两种互斥情形:“4枚深水炸弹全击不中潜水艇”记为事件,B “4枚深水炸弹中1枚击伤潜水艇而另3枚击不中潜水艇”记为事件,C 由于各枚深水炸弹能袭击潜水艇是独立的,故有()()4314111,,626P B P C C ⎛⎫⎛⎫==⋅⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭又,B C 互斥,从而()()()()433441111311116626P A P A P B P C C ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-=-⎡+⎤=-+⨯=-⎢⎥ ⎪ ⎪⎣⎦⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦.16.设有五个独立工作的元件,5,4,3,2,1它们的可靠性均为p .将它们按本题图的方式连接(称为桥式系统),试求出该系统的可靠性. 解:设i A 表示“第i 个元件可靠()5,4,3,2,1=i ”,A 表示“系统正常工作” 则所求概率为:()()()()12451354321245135()P A P A A A A A A A A A A P A A P A A P A A A =+++=++ ()()()()()4321235124512341345P A A A P A A A A P A A A A P A A A A P A A A A +----()()()()12345234512345123454P A A A A A P A A A A P A A A A A P A A A A A --+-.23452252p p p p =+-+另解 :按元件3处于正常工作与失效两种状态,用全概率公式()()()()3333()P A P A A P A P A A P A =+()()()()31425P A A P A A A A =,()()31245.P A A P A A A A =()()()()21414142,P A A P A P A P A A p p =+-=- ()()()()22525252,P A A P A P A P A A p p =+-=-()()()()()()()223142514252P A A P A A A A P A A P A A p p===-()()()()()2431245124512452.P A A P A A A A P A A P A A P A A A A p p ==+-=-故()()()()()()()22243333()221P A P A A P A P A A P A p pp p p p =+=-+--23452252.p p p p =+-+17.(下赌注问题)17世纪未,法国的De Mere 爵士与人打赌,在“一颗骰子连续掷四次至少出现一次六点”的情况下他赢了钱,可是在“两颗骰子连续掷二十四次至少出现一次双六点”的情况下却输了钱,从概率论的角度解释这是为什么?解:应分别求出“一颗骰子连续掷四次至少出现一次六点”和“两颗骰子连续掷二十四次至少出现一次双六点”的概率,比较这两个概率的大小即可作出解释.设A “一颗骰子连续掷四次至少出现一次六点”,B “两颗骰子连续掷二十四次至少出现一次双六点”;再设i A “第i 次抛掷时出现六点()4,3,2,1=i ”,k B “第k 次抛掷时出现双六点”,则()()()12341234123411P A PA A A A P A A A A P A A A A ==-=-⋅⋅⋅()()()()518.0651144321≈⎪⎭⎫⎝⎛-=-=A P A P A P A P .此概率大于5.0,故赢钱的可能性大.()()()()12241224122411P B P B B B P B B B P B B B ==-=-⋅⋅⋅()()()491.0363511242421≈⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-=B P B P B P .此概率小于5.0,故赢钱的可能性小.请注意,在“两颗骰子连续掷二十四次至少出现一次双六点”的情形中,当抛掷次数25>n 时,这时的概率大于5.0,且抛掷次数超过25次越多越有利,这是因为136351lim =⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-∞→n n .18.要验收一批100件的乐器,验收方案如下:自该乐器中随机地取3件测试(设3件乐器的测试是相互独立的),如果3件中至少有一件被认为音色不纯,则这批乐器就被拒绝接收.设一件音色不纯的乐器经测试查出其为音色不纯的概率为95.0,而一件音色纯的乐器经测试被误认为不纯的概率为01.0,如果已知这100件乐器中恰好有4件音色不纯的,试问这批乐器被接收的概率是多少?解:设i H 表示“随机取出的三件乐器中有i 件音色不纯()3,2,1,0=i ”,A 表示“这批乐器被接收”,则()31003960C C H P =,()3100296131C C C H P =,()3100196242C C C H P =,()3100343C C H P =,()()3099.0=H A P ,()()05.099.021⨯=H A P ,()()2205.099.0⨯=H A P ,()()3305.0=H A P .于是,由全概率公式得:()()()30.85740.0055000.8629.i i i P A P H P A H ===+++=∑实用标准文案精彩文档 19 (1)若()()P A B P A B >,试证()().P B A P B A >(2)设0()1,P B <<试证A 与B 独立的充要条件是()().P A B P A B = 证明(1)因()()P A B P A B >即()()()()()()()1P AB P AB P A P AB P B P B P B ->=- 展开()()()()()1P AB P B P B P A P AB ⎡-⎤>⎡-⎤⎣⎦⎣⎦()()()()()()()P AB P B P AB P A P B P B P AB ->-化简得 ()()()P AB P A P B >从而有 ()()()()()()()P AB P A P AB P A P B P A P AB ->-()()()()()1P A P AB P A P B P AB ⎡-⎤>⎡-⎤⎣⎦⎣⎦()()()()P A P AB P A P AB > ()()()()P AB P AB P A P A >即()().P B A P B A > (2)证充分性:由()().P A B P A B =可得()()()()()()()1P AB P AB P A P AB P B P B P B -==- ()()()()()1P AB P B P B P A P AB ⎡-⎤=⎡-⎤⎣⎦⎣⎦()()()()()()()P AB P B P AB P A P B P B P AB -=-化简得 ()()()P AB P A P B =,所以A 与B 独立.证必要性:因为A 与B 独立,所以A 与B 也独立,从而()()().P A B P A P A B ==.。