-概率作业详解[]
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7.1.1 条件概率分层作业基础巩固1.抛掷一枚骰子,观察出现的点数.若已知出现的点数不超过4,则出现的点数是奇数的概率为( ) A .13B .14C .16D .12答案:D 解析:设“抛掷一枚骰子出现的点数不超过4”为事件A ,“抛掷一枚骰子出现的点数是奇数”为事件B ,则P (B |A )=n (AB )n (A )=24=12. 2.抛掷红、蓝两颗骰子,若已知蓝骰子的点数为3或6,则两颗骰子点数之和大于8的概率为________.答案:512 解析:令A 为事件“抛掷出的红、蓝两颗骰子中蓝骰子的点数为3或6”,B 为事件“两颗骰子点数之和大于8”,则A ={(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(3,5),(3,6),(6,1),(6,2),(6,3),(6,4),(6,5),(6,6)},AB ={(3,6),(6,3),(6,4),(6,5),(6,6)}. 所以P (B |A )=n (AB )n (A )=512.3.已知P (B |A )=13,P (A )=25,则P (AB )等于( )A.56 B .910C.215D .115答案:C 解析:由题意,知P (AB )=P (B |A )P (A )=13×25=215.4.某地区气象台统计,该地区下雨的概率是415,刮风的概率为215,在下雨天里,刮风的概率为38,则既刮风又下雨的概率为( )A.8225 B .12C .110D .34答案:C 解析:记“该地区下雨”为事件A ,“刮风”为事件B ,则 P (A )=415,P (B )=215,P (B |A )=38,所以P (AB )=P (A )P (B |A )=415×38=110. 5.若B ,C 是互斥事件且P (B |A )=13,P (C |A )=14,则P (B ∪C |A )=( )A.12 B .13C .310D .712答案:D 解析:因为B ,C 是互斥事件, 所以P (B ∪C |A )=P (B |A )+P (C |A )=13+14=712.6.某班学生的考试成绩中,数学不及格的占15%,语文不及格的占5%,两门都不及格的占3%.已知一名学生数学不及格,则他语文也不及格的概率是( ) A.15 B .310C .12D .35答案:A 解析:设A 为事件“数学不及格”,B 为事件“语文不及格”,则P (B |A )=P (AB )P (A )=0.030.15=15.所以该学生数学不及格时,语文也不及格的概率为15. 7.已知甲在上班途中要经过两个路口,在第一个路口遇到红灯的概率为0.5,两个路口连续遇到红灯的概率为0.4,则甲在第一个路口遇到红灯的条件下,第二个路口遇到红灯的概率为( ) A .0.6 B .0.7 C .0.8D .0.9答案:C 解析:设“第一个路口遇到红灯”为事件A ,“第二个路口遇到红灯”为事件B ,则P (A )=0.5,P (AB )=0.4,则P (B |A )=P (AB )P (A )=0.8. 综合运用8.从标有数字1,2,3,4,5的五张卡片中,依次抽出2张(取后不放回),则在第一次抽到的卡片是奇数的情况下,第二次抽到的卡片是偶数的概率为( ) A.14 B .23C .13D .12答案:D 解析:设事件A 表示“第一次抽到奇数”,事件B 表示“第二次抽到偶数”, 则P (A )=35,P (AB )=35×24=310,则在第一次抽到奇数的情况下,第二次抽到偶数的概率为P (B |A )=P (AB )P (A )=31035=12.9.先后掷两次骰子(骰子的六个面上分别是1,2,3,4,5,6点),落在水平桌面后,记正面朝上的点数分别为x ,y ,记事件A 为“x +y 为偶数”,事件B 为“x ,y 中有偶数且x ≠y ”,则概率P (B |A )的值为( ) A.12 B .13C .14D .16答案:B 解析:根据题意,事件A 为“x +y 为偶数”,则x ,y 两个数均为奇数或两个数均为偶数,共有2×3×3=18(个)样本点.所以事件A 发生的概率为P (A )=2×3×36×6=12,而A ,B 同时发生,包含的样本点数n (AB )=6,所以事件A ,B 同时发生的概率为P (AB )=66×6=16,所以P (B |A )=P (AB )P (A )=1612=13.10.甲、乙两个小组各10名学生的英语口语测试成绩如下(单位:分). 甲组:76,90,84,86,81,87,86,82,85,83 乙组:82,84,85,89,79,80,91,89,79,74现从这20名学生中随机抽取1名,将“抽出的学生为甲组学生”记为事件A ,“抽出学生的英语口语测试成绩不低于85分”记为事件B ,则P (AB ),P (A |B )的值分别是( ) A.14,59 B .14,49C.15,59D .15,49答案:A 解析:从这20名学生中随机抽取一人,包含20个样本点, 事件B 包含9个样本点,故P (B )=920.又事件AB 包含5个样本点,故P (AB )=14,故P (A |B )=P (AB )P (B )=59.故选A.11.从混有5张假钞的20张百元钞票中任意抽出2张,将其中1张放到验钞机上检验发现是假钞,则第2张也是假钞的概率为( ) A.119B .1738C .419D .217答案:D 解析:设A 表示事件“抽到的第2张是假钞”,B 表示事件“抽到的第1张是假钞”,所求概率为P (A |B ).而P (AB )=C 25C 220=119,P (B )=C 25+C 15C 115C 220=1738. 所以P (A |B )=P (AB )P (B )=217.12.加工某种零件需要两道工序,第一道工序出废品的概率为0.4,两道工序都出废品的概率为0.2,则在第一道工序出废品的条件下,第二道工序又出废品的概率为________. 答案:0.5 解析:设“第一道工序出废品”为事件A ,则P (A )=0.4,“第二道工序出废品”为事件B .根据题意可得P (AB )=0.2,故在第一道工序出废品的条件下,第二道工序又出废品的概率P (B |A )=P (AB )P (A )=12=0.5. 13.甲、乙两地都处于长江下游,根据历史记载,知道甲、乙两地一年中雨天所占的比例分别为20%与18%,两地同时下雨的比例为12%. (1)乙地为雨天时,甲地也为雨天的概率为________; (2)甲地为雨天时,乙地也为雨天的概率为________.答案:(1)23 (2)0.6 解析:设A =“甲地为雨天”,B =“乙地为雨天”,则P (A )=20%=0.2,P (B )=18%=0.18,P (AB )=12%=0.12. (1)P (A |B )=P (AB )P (B )=0.120.18=23.(2)P (B |A )=P (AB )P (A )=0.120.2=0.6.拓广探索14.一个口袋内装有2个白球和2个黑球,那么:(1)先摸出1个白球不放回,再摸出1个白球的概率是多少? (2)先摸出1个白球后放回,再摸出1个白球的概率是多少?解:(1)设“先摸出1个白球不放回”为事件A ,“再摸出1个白球”为事件B ,则“先后两次摸出白球”为事件AB ,“先摸一球不放回,再摸一球”共有4×3种结果, 所以P (A )=12,P (AB )=2×14×3=16,所以P (B |A )=1612=13.所以先摸出1个白球不放回,再摸出1个白球的概率为13.(2)设“先摸出1个白球放回”为事件A 1,“再摸出1个白球”为事件B 1,“两次都摸出白球”为事件A 1B 1,P (A 1)=12,P (A 1B 1)=2×24×4=14,所以P (B 1|A 1)=P (A 1B 1)P (A 1)=1412=12.所以先摸出1个白球后放回,再摸出1个白球的概率为12.15.一袋中共有10个大小相同的黑球和白球.若从袋中任意摸出2个球,至少有1个白球的概率为79.(1)求白球的个数;(2)现从中不放回地取球,每次取1球,取2次,已知第1次取得白球,求第2次取得黑球的概率.解:(1)记“从袋中任意摸出2个球,至少有1个白球”为事件A ,记袋中白球个数为x . 则P (A )=1-C 210-xC 210=79,解得x =5,即白球的个数为5.(2)记“第1次取得白球”为事件B ,“第2次取得黑球”为事件C ,则P (BC )=C 15C 110·C 15C 19=2590=518, P (B )=C 15C 15+C 15C 14C 110C 19=25+2090=12. 故P (C |B )=P (BC )P (B )=51812=59.。
1. 2. 3. 4. 5. 用列举法求概率(一)、填空题 一个袋中装有10个红球、3个黄球,每个球只有颜色不同,现在任意摸出一个球,摸到 ______ 球的可能性较大. 掷一枚均匀正方体骰子,6个面上分别标有数字1, 2, 3, 4, 5, 6, (1)P (掷出的数字是1) = ____________________ ; (2) P (掷出的数字大于4) = . 某班的联欢会上,设有一个摇奖节目,奖品为钢笔、图书和糖果, 标于一个转盘的相应区域上(如图所示),转盘可以自由转动,参与者 转动转盘,当转盘停止时,指针落在哪一区域,就获得哪种奖品.则 获得钢笔的概率为 ,获得 的概率大. 一副扑克牌有54张,任意从中抽一张. (1) __________________ 抽到大王的概率为 ; (2) _________________ 抽到A 的概率为 ; (3)__________________ 抽到红桃的概率为 ; (4) ___________________ 抽到红牌的概率为 ;(红桃或方块) (5) _________________________ 抽到红牌或黑牌的概率为 . 、选择题 一道选择题共有4个答案,其中有且只有一个是正确的, ). 则有: 图书 有一位同学随意地选了一个答案, 那么他选对的概率为( B.-2掷一枚均匀的正方体骰子,骰子概率为().A . 16一个口袋共有 是(). A . 4 5三、解答题 8.有10张卡片,每张卡片分别写有 6. 7.B.-450个球,其中白球 C . 1 36个面分别标有数字1, 1, 丄 42, 2, 3, 3,贝厂'3”朝上的C . 1320个,红球20个,蓝球10个,则摸到不是白球的概率C . 2 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,从中任意摸取一张 卡片,问摸到2的倍数的卡片的概率是多少?3的倍数呢?5的倍数呢? 9.小李新买了一部手机,并设置了六位数的开机密码 (每位数码都是0〜9这10个数字中的 一个),第二天小李忘记了密码中间的两个数字,他一次就能打开手机的概率是多少 ? 课后作业: 一、填空题 10. _______________________________________________________________ 袋中有3个红球,2个白球,现从袋中任意摸出1球,摸出白球的概率是 _________________ . 11. 有纯黑、纯白的袜子各一双,小明在黑暗中穿袜子,左脚穿黑袜子,右脚穿白袜子的概 率为 _____ .涂有红色的概率为丄;③取到的球上涂有蓝色的概率为2概率为1,以上四个命题中正确的有().4A . 4个三、解答题17 .随意安排甲、乙、丙3人在3天节日中值班,每人值班1天.(1) 这3人的值班顺序共有多少种不同的排列方法 ? (2) 其中甲排在乙之前的排法有多少种? (3) 甲排在乙之前的概率是多少?18.甲、乙、丙三人参加科技知识竞赛,已知这三人分别获得了一、二、三等奖.在不知谁 获一等奖、谁获二等奖、谁获三等奖的情况下, “小灵通”凭猜测事先写下了获奖证书,则“小灵通”写对获奖名次的概率是多少 ?19.有两组相同的牌,每组4张,它们的牌面数字分别是1, 2, 3, 4,那么从每组中各摸出 一张牌,两张牌的牌面数字之和等于5的概率是多少?两张牌的牌面数字之和等于几的概 率最小?率是 ______ . 二、选择题 13. 一个均匀的正方体各面上分别标有数字 1, 2, 3, 4, 6, 8,其表面展开图如图所示,抛 掷这个立方体,则朝上一面的数字恰好等于朝下一面上的数字的 2 1 1 1 A . 2 B . - C . 1D .- 3 2 3 6 14 .从6名同学中选出4人参加数学竞赛,其中甲被选中的概率是( 丄 C . 3 2 5)•2倍的概率是( .A .- 3 15.柜子里有两双不同的鞋, A . 12取出两只刚好配一双鞋的概率是 ( 1 C . 1 3 4 1 6 16 .设袋中有4个乒乓球,一个涂白色,一个涂红色,一个涂蓝、白两色, 蓝三色,今从袋中随机地取出一球.①取到的球上涂有白色的概率为 另一个涂白、红、 -;②取到的球上4-;④取到的球上涂有红色、蓝色的2C . 2个20 .用24个球设计一个摸球游戏,使得:(1) 摸到红球的概率是丄,摸到白球的概率是-,摸到黄球的概率是-;236(2) 摸到白球的概率是1,摸到红球和黄球的概率都是用列举法求概率(二)二、解答题3•在一个布口袋中装着只有颜色不同,其他都相同的白、红、黑三种颜色的小球各 1只,甲乙两人进行摸球游戏;甲先从袋中摸出一球看清颜色后放回,再由乙从袋中摸出一球.(1) 试用树状图(或列表法)表示摸球游戏所有可能的结果;(2) 如果规定:乙摸到与甲相同颜色的球为乙胜,否则为负,试求乙在游戏中获胜的概率.4•一个袋子中装有红、黄、蓝三个小球,它们除颜色外均相同. (1) 如果从中随机摸出一个小球,那么摸到蓝色小球的概率是多少 ? (2) 小王和小李玩摸球游戏,游戏规则如下:先由小王随机摸出一个小球,记下颜色后放回,一、选择题1. 在一个暗箱里放入除颜色外其他都相同的个球,取到红.球.的概率是( ).A. -B.-11 112. 号码锁上有3个拨盘,每个拨盘上有 拨一个号码,能打开锁的概率是(B . 1103个红球和 11个黄球,搅拌均匀后随机任取一11C .—140〜9共10个数字,能打开锁的号码只有一个.任意 ). C . 1 D. ?14D . 11000小李再随机摸出一个小球,记下颜色.当两个小球的颜色相同时,小王赢;当两个小球的颜色不同时,小李赢.请你分析这个游戏规则对双方是否公平?并用列表法或画树状图法加以说明.5.如图,两个转盘中指针落在每个数字上的机会相等,现同时转动A、B两个转盘,停止后, 指针各指向一个数字.小力和小明利用这两个转盘做游戏,若两数之积为非负数则小力胜;否则,小明胜.你认为这个游戏公平吗?请你利用列举法说明理由.」©A6•“石头、剪刀、布”是广为流传的游戏,游戏时比赛各方做“石头”、“剪刀”、“布”手势中的一种,规定“石头”胜“剪刀”,“剪刀”胜“布”,“布”胜“石头”,同种手势或三种手势循环不分胜负继续比赛,假定甲、乙、丙三人都是等可能地做这三种手势,那么:(1)一次比赛中三人不分胜负的概率是多少?(2)比赛中一人胜,二人负的概率是多少?313. 某校九年级学生中有5人在省数学竞赛中获奖,其中3人获一等奖,2人获二等奖.老 师从5人中选2人向全校学生介绍学好数学的经验, 得者,一人是二等奖获得者的概率是 A . 1B.-55三、 解答题 14 . 口袋里有红、绿、黄三种颜色的球,任意摸出1个绿球的概率是1求:则选出的2人中恰好一人是一等奖获(). C . 35 除颜色外其余都相同.其中有红球 4个,绿球5个,(1) 口袋里黄球的个数;(2)任意摸出1个红球的概率.7. 经过某十字路口的汽车,它可能继续直行,也可能向左转或向右转.如果这三种可能性大 小相同,三辆汽车经过这个十字路口,求下列事件的概率: (1) 三辆车全部直行; (2) 两辆车向右转,一辆车向左转; (3 )至少有两辆车向左转.课后作业: 一、填空题8•“五一”期间,梁先生驾驶汽车从甲地经过乙地到丙地游玩.甲地到乙地有两条公路,乙 地到丙地有三条公路.每一条公路的长度如图所示 (单位:km),梁先生任选一条从甲地到 丙地的路线,这条路线正好是最短路线的概率是 ________________ .9. 同时掷两枚普通的骰子,“出现数字之积为奇数”与“出现数字之积为偶数”的概率分别是 ______ , _____ .10. 银行为储户提供的储蓄卡的密码由 0,1, 2,…,9中的6个数字组成.某储户的储蓄卡 被盗,盗贼如果随意按下6个数字,可以取出钱的概率是 ___________ .11. 小明和小颖做游戏:桌面上放有 5支铅笔,每次取1支或2支,由小明先取,最后取完铅笔的人获胜.如果小明获胜的概率为 1,那么小明第一次应取走 __________ 支. 二、 选择题 12. 有三条带子,第一条的一头是黑色,另一头是黄色,第二条的一头是黄色,另一头是白 色,第三条的一头是白色,另一头是黑色.若任意选取这三条带子的一头,颜色各不相同 的概率是().111A .丄B. -C .丄3 4515. 小明走进迷宫,迷宫中的每一个门都相同,第一道关口有四个门,只有第三个门有开关,第二道关口有两个门,只有第一个门有开关,他一次就能走出迷宫的概率是 ________16. 请你设计一种均匀的正方体骰子,使得它掷出后满足下列所有条件:1(1) 奇数点朝上的概率为-;3⑵大于6的点数与小于3的点数朝上的概率相同.利用频率估计概率(一)7. 对某厂生产的直径为4cm 的乒乓球进行产品质量检查,结果如下: (1)计算各次检查中“优等品”的频率,填入表中;(2)该厂生产乒乓球优等品的概率约为多少 ?8. 某封闭的纸箱中有红色、黄色的玻璃球若干,为了估计出纸箱中红色、黄色球的数目,小 亮向纸箱中放入25个白球,通过多次摸球实验后,发现摸到白球的频率为 25%,摸到黄、填空题当实验次数很大时,同一事件发生的频率稳定在相应的_______ 附近,所以我们可以通过多 次实验,用同一个事件发生的 _______ 估计这事件发生的概率.(填“频率”或“概率”) 50张牌,牌面朝下,每次抽出一张记下花色后放回,洗匀后再抽,抽到红桃、黑桃、梅 花、方片的频率依次是16%、24%、8%、52%,估计四种花色分别有 ________________ 张. 在一个8万人的小镇,随机调查了 1000人,其中有250人有订报纸的习惯,则该镇有订 报纸习惯的人大约为 ___________ 万人.为估计某天鹅湖中天鹅的数量,先捕捉 10只,全部做上记号后放飞.过了一段时间后, 重新捕捉40只,其中带有标记的天鹅有2只.据此可估算出该地区大约有天鹅 __________ 只. 、选择题5.如果手头没有硬币,用来模拟实验的替代物可用 (C .锥体1. 2. 3.4.A .汽水瓶盖B .骰子 6. 在“抛硬币”的游戏中,如果抛了 A .确定的 B .可能的三、解答题 ). D .两个红球10000次,则出现正面的概率是50%,这是( ).C .不可能的D .不太可能的球的频率为40%,试估计出原纸箱中红球、黄球的数目.课后作业:一、填空题9•一口袋中有6个红球和若干个白球,除颜色外均相同,从口袋中随机摸出一球,记下颜色, 再把它放回口袋中摇匀.重复上述实验共300次,其中120次摸到红球,则口袋中大约有白球.10•某班级有学生40人,其中共青团员15人,全班分成4个小组,第一小组有学生10人, 其中共青团员4人.如果要在班内任选一人当学生代表,那么这个代表恰好在第一小组内的概率为_____________ ;现在要在班级任选一个共青团员当团员代表,问这个代表恰好在第一小组内的概率是_______ .二、解答题11.在5瓶饮料中有2瓶已过了保质期,从5瓶饮料中任取2瓶,贝U取到的2瓶都过了保质期的可能性是多少?请你用替代物进行模拟实验,估计问题的答案.12.某笔芯厂生产圆珠笔芯,每箱可装2000支.一位质检员误把一些已做标记的不合格产品也放入箱子里,若随机拿出100支,共做10次实验,这100支中不合格笔芯的平均数是5,你能估计箱子里有多少支不合格品吗?若每支合格品的利润为0.5元,如果顾客发现不合格品,需双倍赔偿(即每支赔1元),如果让这箱含不合格品的笔芯走上市场,根据你的估算这箱笔芯是赚是赔?赚多少或赔多少?13.为估计某一池塘中鱼的总数目,小英将100尾做了标记的鱼投入池塘中,几天后,随机捕(1)估计池塘中鱼的总数.根据这种方法估算是否准确(2)请设计另一种标记的方法,使得估计更加精准.14.小明在乒乓球馆训练完后,不慎将若干白球放入了装有 30个橙色球的袋子中,已知两种 球除颜色外都相同,你能帮他设计一个方案来估计放进多少白球吗 ? 15.北京联通公司市场部经理小张想了解市内移动公司等对手的市场占有率及用户数量,你 能帮他设计一种方案估计出其他公司用户的数量吗 ? 16. 一口袋中只有若干粒白色围棋子,没有其他颜色的棋子;而且不许将棋子倒出来数,请 你设计一个方案估计出其中白色棋子的数目. 6利用频率估计概率(二) 1. 2. 3. 4. 、填空题 用频率来估计概率的值,得到的只是 _______ ,但随实验的次数增多,频率值与实际概率值 的差会越来越趋近于 _______ ,此时对这个事件发生概率值估计的准确性也就越大. 某单位共有30名员工,现有6张音乐会门票,领导决定分给 6名员工,为了公平起见, 他将员工们按1〜30进行编号,用计算器随机产生 _________ 〜 _____ 间的整数,随机产生 的 _____ 个整数对应的编号去听音乐会. 为了解某城市的空气质量,小明由于时间的限制,只随机记录了一年中 73天空气质量情 况,其中空气质量为优的有60天,请你估计该城市一年中空气质量为优的有 __________ . 利用计算器产生1〜5的随机数(整数),连续两次随机数相同的概率是 _____ . 、选择题 5.某口袋放有编号1〜6的6个球,先从中摸出一球,将它放回口袋中后,再摸一次,两次 ) 1 1 1 A . — B . 一 C .— 36 18 6 6 .某科研小组,为了考查某河流野生鱼的数量,从中捕捞 经过一段时间,再从中捕捞 300条,发现有标记的鱼有 ()摸到的球相同的概率是( D.-2 200条,作上标记后,放回河里,15条,则估计该河流中有野生鱼 B . 4000条 C . 2000条D . 1000条7•在一个不透明的口袋里装有只有颜色不同的黑、白两种颜色的球共20只,某学习小组做摸球实验,将球搅匀后从中随机摸出一个球记下颜色,再把它放回袋中,不断重复.下表是活动进行中的一组统计数据:⑴请估计:当n很大时,摸到白球的频率将会接近________ ;(2)假如你去摸一次,你摸到白球的概率是______ ,摸到黑球的概率是______ ;(3)试估算口袋中黑、白两种颜色的球各有多少只?(4)解决了上面的问题,小明同学猛然顿悟,过去一个悬而未决的问题有办法了.这个问题是:在一个不透明的口袋里装有若干个白球,在不允许将球倒出来数的情况下,如何估计白球的个数(可以借助其他工具及用品)?请你应用统计与概率的思想和方法解决这个问题,写出解决这个问题的主要步骤及估算方法.8.某学校有50位女教师,但不知其校男教师的人数,一位同学为了弄清该校男教师的人数,他对每天进校时的第一位老师的性别进行了记录,他一共记录了200次,记录到女教师有80次.你能根据这位同学的记录估计出该校男教师的人数吗?请说明理由.课后作业:一、填空题9•均匀的正四面体各面分别标有1, 2, 3, 4四个数字,同时抛掷两个这样的四面体,它们着地一面数字相同的概率是__________ •如果没有正四面体,设计一个模拟实验用来替代此实验:________________________________ ,10.有4根完全相同的绳子放在盒子中,然后分别将它们的两端相接连成一条绳子,问一根绳子的两端刚好都接有绳子的概率是______________ .11 •某数学兴趣小组为了估计n的值设计了投针实验.平行线间的距离a0.5m,针长为0.1m, 向地面随机投了150次,经统计有19次针与平行线相交.试求出针与平行线相交的概率的近似值,并估计出n的值.12.小明在操场上做游戏,他发现地上有一个不规则的封闭图形ABC .为了知道它的面积,小明在封闭图形内划出了一个半径为1m的圆,在不远处向圈内掷石子,且记录如下:你能否求出封闭图形ABC的面积?试试看.13.地面上铺满了正方形的地砖(40cm X 40cm).现在向其上抛掷半径为5cm的圆碟,圆碟与地砖间的间隙相交的概率大约是多少?14.设计一个方案,估计10个人中有2个人生日相同的概率是多少?写出你的方案设计.15.一次战争期间,参战的一方的一名间谍深入敌国内部,他侦察到的情报如下:(1)该国参战部队有220个班建制;(2)他在敌国参战部队的不同地点侦察了22个班;22个班中有20个班严重缺员,另外2 个班只是基本满员;(3)敌国的士气不振.因此,他向本国发回消息:“敌国已基本失去战斗力”.你认为这名间谍的消息正确吗。
习 题 三 (A )1、某推销人与工厂约定,用船把一箱货物按期无损的运到目的地可得佣金10元,若不按期但无损则扣2元,若货物按期有损则扣5元,若既不按期又有损坏不仅得不到佣金还需要赔偿对方6元。
推销人按他的经验认为,一箱货物按期无损的运到目的地有60%把握,不按期但无损到达占20%,货物按期有损占10%,不按期又有损的占10%。
问推销人在用船运货物时,每箱期望得到多少?解 设X X 的分布为:)(X E =()5.71.061.052.086.010=⨯-+⨯+⨯+⨯元2、某工厂每天用水量保持正常的概率为7/5,求7天内用水量保持正常的平均天数。
解 7天内用水量保持正常的天数为X ,则)75,7(~B X5==np EX3、设一机器在一天内发生故障的概率为2.0,机器发生故障时全天停止工作,若一周5个工作日里无故障,可获利润10万元,发生1次故障仍可获利润5万元,发生2次故障获利0万元,发生3次以上故障亏损2万元,求一周5个工作日内期望利润。
解 令X 表示一周发生的故障数,依题意)2.0,5(~B X 令Y 表示一周内利润:328.08.0)0()10(5=====X P Y P410.08.08.02.0)1()5(4415==⨯====C X P Y P 205.08.04.08.02.0)2()0(33225=⨯=⨯====C X P Y P057.08.04.08.08.01)3()2(345=⨯---=≥=-=X P Y PY=EY4、把四个球随机地放入4个盒子中,设X 表示空盒子的个数,求EX 。
解 首先求X 的概率分布323444)0(4444====!P X P 1694)1(422241314=⋅⋅⋅==P C C C X P64214)()2(414122424=⋅+⋅==C C C C X P 6414)3(434===C X P 648164136421216913230)(=⨯+⨯+⨯+⨯=X E 5、某射手每次击中目标的概率是p ,现携带10发子弹对目标连续射击(每次一发)一旦击中或子弹打完立即转移地方,求他转移前平均射击次数。
1 随机事件及其概率·样本空间·事件的关系及运算一、任意抛掷一颗骰子,观察出现的点数。
设事件A 表示“出现偶数点”,事件B 表示“出现的点数能被3整除”.(1)写出试验的样本点及样本空间;(2)把事件A 及B 分别表示为样本点的集合;(3)事件B A AB B A B A ,,,,分别表示什么事件?并把它们表示为样本点的集合.解:设i ω表示“出现i 点”)6,,2,1( =i ,则 (1)样本点为654321,,,,,ωωωωωω;样本空间为}.,,,,,{654321ωωωωωω=Ω(2)},,{642ωωωA =; }.,{63ωωB =(3)},,{531ωωωA =,表示“出现奇数点”;},,,{5421ωωωωB =,表示“出现的点数不能被3整除”;},,,{6432ωωωωB A =⋃,表示“出现的点数能被2或3整除”;}{6ωAB =,表示“出现的点数能被2整除且能被3整除”;},{B A 51ωω= ,表示“出现的点数既不能被2整除也不能被3整除”二、写出下列随机试验的样本空间及各个事件中的样本点:(1)同时掷三枚骰子,记录三枚骰子的点数之和.A —“点数之和大于10”,B —“点数之和小于15”.(2)一盒中有5只外形相同的电子元件,分别标有号码1,2,3,4,5.从中任取3只,A —“最小号码为1”. 解:(1) 设i ω表示“点数之和等于i ”)18,,4,3( =i ,则},,,{1843ωωω =Ω;},,,{181211ωωωA =;}.,,,{1443ωωωB =(2) 设ijk ω表示“出现号码为k j i ,,”);5,,2,1,,(k j i k j i ≠≠= ,则},,,,,,,,,{345245235234145135134125124123ωωωωωωωωωω=Ω}.,,,,,{145135134125124123ωωωωωωA =三、设C B A ,,为三个事件,用事件之间的运算表示下列事件: (1) A 发生, B 与C 都不发生; (2) C B A ,,都发生;(3) C B A ,,中至少有两个发生; (4) C B A ,,中至多有两个发生. 解:(1) C B A ;(2) ABC ;(3) ABC C AB C B A BC A ⋃⋃⋃或CA BC AB ⋃⋃(4) BC A C B A C AB C B A C B A C B A C B A ⋃⋃⋃⋃⋃⋃或C B A ⋃⋃或.ABC四、一个工人生产了n 个零件,以i A 表示他生产的第 i 个零件是合格品(n i ≤≤1).用i A 表示下列事件: (1)没有一个零件是不合格品; (2)至少有一个零件是不合格品; (3)仅有一个零件是不合格品; (4)至少有一个零件不是不合格品. 解:(1) n A A A 21;(2) n A A A 21或n A A A ⋃⋃⋃ 21; (3) n n n A A A A A A A A A 212121⋃⋃⋃ (4) n A A A ⋃⋃⋃ 21或.21n A A A2 概率的古典定义·概率加法定理一、电话号码由七个数字组成,每个数字可以是0,1,2,…,9中的任一个数(但第一个数字不能为0),求电话号码是由完全不同的数字组成的概率.解:基本事件总数为611011011011011011019109⨯=C C C C C C C 有利事件总数为456789214151617181919⨯⨯⨯⨯⨯=C C C C C C C 设A 表示“电话号码是由完全不同的数字组成”,则0605.0109456789)(62≈⨯⨯⨯⨯⨯⨯=A P 二、把十本书任意地放在书架上,求其中指定的三本书放在一起的概率.解:基本事件总数为!101010=A 指定的三本书按某确定顺序排在书架上的所有可能为!777=A 种;这三本书按确定的顺序放在书架上的所以可能的位置共818=C 种;这三本书的排列顺序数为!333=A ;故有利事件总数为!3!8!38!7⨯=⨯⨯(亦可理解为)3388P P 设A 表示“指定的三本书放在一起”,则067.0151!10!3!8)(≈=⨯=A P三、为了减少比赛场次,把二十个队任意分成两组(每组十队)进行比赛,求最强的两个队被分在不同组内的概率.解:20个队任意分成两组(每组10队)的所以排法,构成基本事件总数1020C ;两个最强的队不被分在一组的所有排法,构成有利事件总数91812C C 设A 表示“最强的两队被分在不同组”,则526.01910)(102091812≈==C C C A P四、某工厂生产的产品共有100个,其中有5个次品.从这批产品中任取一半来检查,求发现次品不多于1个的概率.解:设i A 表示“出现的次品为i 件”)5,4,3,2,1,0(=i ,A 表示“取出的产品中次品不多于 1个”,则 .10A A A ⋃=因为V A A =10,所以).()()(10A P A P A P +=而0281.0979942347)(5010050950≈⨯⨯⨯==C C A P1529.09799447255)(501004995151≈⨯⨯⨯⨯==C C C A P 故 181.01529.00281.0)(=+≈A P五、一批产品共有200件, 其中有6件废品.求 (1) 任取3件产品恰有1件是废品的概率; (2) 任取3件产品没有废品的概率; (3) 任取3件产品中废品不少于2件的概率.解:设A 表示“取出的3件产品中恰有1件废品”;B 表示“取出的3件产品中没有废品”;C 表示“取出的3件产品中废品不少于2件”,则 (1) 0855.019819920019319418)(3200219416≈⨯⨯⨯⨯==C C C A P (2) 912.0198199200192193194)(32003194≈⨯⨯⨯⨯==C C B P(3) 00223.019819920012019490)(3200019436119426≈⨯⨯⨯⨯=+=C C C C C C P六、设41)( ,0 ,31)()()(======BC P P(AC)P(AB)C P B P A P .求A , B , C 至少有一事件发生的概率.解:因为0==P(AC)P(AB),所以V AC V AB ==,,从而V C AB =)(可推出0)(=ABC P设D 表示“A , B , C 至少有一事件发生”,则C B A D ⋃⋃=,于是有)()()()()()()()()(ABC P CA P BC P AB P C P B P A P C B A P D P +---++=⋃⋃=75.04341313131==-++=3 条件概率与概率乘法定理·全概率公式与贝叶斯公式一、设,6.0)|(,4.0)(,5.0)(===B A P B P A P 求)|(,)(B A A P AB P . 解:因为B A AB B B A A +=+=)(,所以)()()(B A P AB P A P +=,即14.06.0)4.01(5.0)()()()()()(=⨯--=-=-=B A P B P A P B A P A P AB P68.074.05.036.0)4.01(5.05.0)()()()()()]([)|(≈=--+=-+==B A P B P A P A P B A P B A A P B A A P二、某人忘记了电话号码的最后一个数字,因而他随意地拨号,求他拨号不超过两次而接通所需电话的概率.若已知最后一个数字是奇数,那么此概率是多少? 解:设A 表示“第一次拨通”,B 表示“第二次拨通”,C 表示“拨号不超过两次而拨通”(1)2.0101101)()()(19111101911011=+=⋅+=+=C C C C C C A B P A P C P(2)4.05151)()()(2511141511=+=+=+=A A A A A A B P A P C P三、两台车床加工同样的零件,第一台出现废品的概率是0.03,第二台出现废品的概率是0.02.加工出来的零件放在一起,并且已知第一台加工的零件比第二台加工的零件多一倍.(1)求任意取出的零件是合格品的概率;(2)如果任意取出的零件是废品,求它是第二台车床加工的概率. 解:设i A 表示“第i 台机床加工的零件”)2,1(=i ;B 表示“出现废品”;C 表示“出现合格品”(1))()()()()()()()(22112121A C P A P A C P A P C A P C A P C A C A P C P +=+=+= 973.0)02.01(31)03.01(32≈-⨯+-⨯= (2)25.002.03103.03202.031)()()()()()()()()(22112222=⨯+⨯⨯=+==A B P A P A B P A P A B P A P B P B A P B A P四、猎人在距离100米处射击一动物,击中的概率为0.6;如果第一次未击中,则进行第二次射击,但由于动物逃跑而使距离变为150米;如果第二次又未击中,则进行第三次射击,这时距离变为200米.假定击中的概率与距离成反比,求猎人三次之内击中动物的概率.解:设i A 表示“第i 次击中”)3,2,1(=i ,则由题设,有1006.0)(1kA P ==,得60=k ,从而有4.015060150)(2===k A P ,.3.020060200)(3===k A P设A 表示“三次之内击中”,则321211A A A A A A A ++=,故有)()()()()()()(321211A P A P A P A P A P A P A P ++=832.03.0)4.01()6.01(4.0)6.01(6.0=⨯-⨯-+⨯-+= (另解)设B 表示“猎人三次均未击中”,则168.0)3.01)(4.01)(6.01()(=---=B P故所求为 832.0)(1)(=-=B P B P五、盒中放有12个乒乓球,其中有9个是新的.第一次比赛时从其中任取3个来用,比赛后仍放回盒中.第二次比赛时再从盒中任取3个,求第二次取出的都是新球的概率.解:设i A 表示“第一次取得i 个新球”)3,2,1,0(=i ,则2201)(312330==C C A P 22027)(31219231==C C C A P 220108)(31229132==C C C A P 22084)(31239033==C C C A P 设B 表示“第二次取出的都是新球”,则312363123731238312393022084220108220272201)()()(C C C C C C C C A B P A P B P i i i ⋅+⋅+⋅+⋅==∑=146.0532400776161112208444722010855142202755212201≈=⋅+⋅+⋅+⋅=4 随机事件的独立性·独立试验序列一、一个工人看管三台车床,在一小时内车床不需要工人照管的概率:第一台等于0.9,第二台等于0.8,第三台等于0.7.求在一小时内三台车床中最多有一台需要工人照管的概率.解:设i A 表示“第i 台机床不需要照管”)3,2,1(=i ,则9.0)(1=A P 8.0)(2=A P 7.0)(3=A P再设B 表示“在一小时内三台车床中最多有一台需要工人照管”,则321321321321A A A A A A A A A A A A B +++=于是有)()()()()()()()()()()()()(321321321321A P A P A P A P A P A P A P A P A P A P A P A P B P +++=)7.01(8.09.07.0)8.01(9.07.08.0)9.01(7.08.09.0-⨯⨯+⨯-⨯+⨯⨯-+⨯⨯=902.0=.(另解)设i B 表示“有i 台机床需要照管”)1,0(=i ,B 表示“在一小时内三台车床中最多有一台需要工人照管”,则10B B B +=且0B 、1B 互斥,另外有504.07.08.09.0)(0=⨯⨯=B P398.0)7.01(8.09.07.0)8.01(9.07.08.0)9.01()(1=-⨯⨯+⨯-⨯+⨯⨯-=B P故902.0398.0504.0)()()()(1010=+=+=+=B P B P B B P B P .二、电路由电池a 与两个并联的电池b 及c 串联而成.设电池c b a ,,损坏的概率分别是0.3、0.2、0.2,求电路发生间断的概率.解:设1A 表示“a 损坏”;2A 表示“b 损坏”;3A 表示“c 损坏”;则3.0)(1=A P 2.0)()(32==A P A P又设B 表示“电路发生间断”,则321A A A B +=于是有)()()()()(321321321A A A P A A P A P A A A P B P -+=+=)()()()()()(321321A P A P A P A P A P A P -+=328.02.02.03.02.02.03.0=⨯⨯-⨯+=.三、三个人独立地去破译一个密码,他们能译出的概率分别为51、31、41,求能将此密码译出的概率.解:设A 表示“甲能译出”;B 表示“乙能译出”;C 表示“丙能译出”,则51)(=A P 31)(=B P 41)(=C P设D 表示“此密码能被译出”,则C B A D ⋃⋃=,从而有)()()()()()()()()(ABC P CA P BC P AB P C P B P A P C B A P D P +---++=⋃⋃=)()()()()()()()()()()()(C P B P A P A P C P C P B P B P A P C P B P A P +---++=6.0413151415141513151413151=⨯⨯+⨯-⨯-⨯-++=. (另解)52)411)(311)(511()()()()()(=---===C P B P A P C B A P D P ,从而有6.053521)(1)(==-=-=D P D P四、甲、乙、丙三人同时对飞机进行射击,三人的命中概率分别为7.0,5.0,4.0.飞机被一人击中而被击落的概率为2.0,被两人击中而被击落的概率为6.0,若三人都击中,则飞机必被击落.求飞机被击落的概率. 解:设1A 表示“甲命中”;2A 表示“乙命中”;3A 表示“丙命中”;则4.0)(1=A P5.0)(2=A P 7.0)(3=A P设i B 表示“i 人击中飞机” )3,2,1,0(=i ,则09.0)7.01)(5.01)(4.01()())(()()(3213210=---===A P A P A P A A A P B P )()(3213213211A A A A A A A A A P B P ++=)()()(321321321A A A P A A A P A A A P ++=)()()()()()()()()(321321321A P A P A P A P A P A P A P A P A P ++=36.07.0)5.01)(4.01()7.01(5.0)4.01()7.01)(5.01(4.0=⨯--+-⨯⨯-+--⨯=)()(3213213212A A A A A A A A A P B P ++=)()()(321321321A A A P A A A P A A A P ++=)()()()()()()()()(321321321A P A P A P A P A P A P A P A P A P ++=41.07.0)5.01)(4.01()7.01(5.0)4.01()7.01)(5.01(4.0=⨯--+-⨯⨯-+--⨯=14.07.05.04.0)()()()()(3213213=⨯⨯===A P A P A P A A A P B P设A 表示“飞机被击落”,则由题设有0)(0=B A P 2.0)(1=B A P 6.0)(2=B A P 1)(3=B A P 故有458.0114.06.041.02.036.0009.0)()()(30=⨯+⨯+⨯+⨯==∑=i i i B A P B P A P .五、某机构有一个9人组成的顾问小组,若每个顾问贡献正确意见的概率都是0.7,现在该机构内就某事可行与否个别征求每个顾问的意见,并按多数人意见作出决策,求作出正确决策的概率. 解:设i A 表示“第i 人贡献正确意见”,则7.0)(=i A P )9,,2,1( =i .又设m 为作出正确意见的人数,A 表示“作出正确决策”,则)9()8()7()6()5()5()(99999P P P P P m P A P ++++=≥=+⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅=277936694559)3.0()7.0()3.0()7.0()3.0()7.0(C C C 9991889)7.0()3.0()7.0(⋅+⋅⋅+C C+⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅=273645)3.0()7.0(36)3.0()7.0(84)3.0()7.0(126918)7.0()3.0()7.0(9+⋅⋅+0403.01556.02668.02668.01715.0++++=901.0=.六、每次试验中事件A 发生的概率为p ,为了使事件A 在独立试验序列中至少发生一次的概率不小于p ,问至少需要进行多少次试验? 解:设做n 次试验,则n p A P A P )1(1}{1}{--=-=一次都不发生至少发生一次要p p n ≥--)1(1,即要p p n -≤-1)1(,从而有.1)1(log )1(=-≥-p n p 答:至少需要进行一次试验.5 离散随机变量的概率分布·超几何分布·二项分布·泊松分布一、一批零件中有9个合格品与3个废品.安装机器时从这批零件中任取1个.如果每次取出的废品不再放回去,求在取得合格品以前已取出的废品数的概率分布. 解:设X 表示“在取得合格品以前已取出的废品数”,则X 的概率分布为即亦即二、自动生产线在调整以后出现废品的概率为p .生产过程中出现废品时立即进行调整.求在两次调整之间生产的合格品数的概率分布.解:设X 表示“在两次调整之间生产的合格品数”,且设p q -=1,则ξ的概率分布为三、已知一批产品共20个,其中有4个次品.(1)不放回抽样.抽取6个产品,求样品中次品数的概率分布; (2)放回抽样.抽取6个产品,求样品中次品数的概率分布.解:(1)设X 表示“取出的样本中的次品数”,则X 服从超几何分布,即X 的概率函数为)4,3,2,0()(6206164===-x C C C x X P xx从而X 的概率分布为(2)设X 表示“取出的样本中的次品数”,则X 服从超几何分布,即X 的概率函数为)6,5,4,3,2,0()2.01()2.0()(66=-==-x C x X P xx x从而X 的概率分布为四、电话总机为300个电话用户服务.在一小时内每一电话用户使用电话的概率等于0.01,求在一小时内有4个用户使用电话的概率(先用二项分布计算,再用泊松分布近似计算,并求相对误差). 解:(1)用二项分布计算)01.0(=p168877.0)01.01()01.0()1()4(2964430029644300≈-=-==C p p C ξP(2)用泊松分布计算)301.0300(=⨯==np λ168031355.0!43)4(34≈==-e ξP相对误差为.5168877.0168031355.0168877.000≈-=δ五、设事件A 在每一次试验中发生的概率为0.3,当A 发生次数不少于3次时,指示灯发出信号.现进行了5次独立试验,求指示灯发出信号的概率. 解:设X 表示“事件A 发生的次数”,则3.0)(==p A P ,5=n ,).3.0,5(~B X 于是有)5()4()3()3(=+=+==≥X P X P X P X P5554452335)1()1(p C p p C p p C +-+-=16308.000243.002835.01323.0≈++≈(另解) )2()1()0(1)3(1)3(=-=-=-=<-=≥X P X P X P X P X P322541155005)1()1()1(11p p C p p C p p C ------=16308.0≈ 设随机变量X 的概率分布为 2, 1, ,0 , !)(===k k ak X P kλ;其中λ>0为常数,试确定常数a .解:因为∑∞===01)(k k X P ,即∑∞==01!k kk λa ,亦1=λae ,所以.λe a -=6 随机变量的分布函数·连续随机变量的概率密度一、函数211x+可否是连续随机变量X 的分布函数?为什么?如果X 的可能值充满区间: (1)(∞+∞- ,);(2)(0,∞-). 解:(1)设211)(x x F +=,则1)(0<<x F因为0)(lim =-∞→x F x ,0)(lim =+∞→x F x ,所以)(x F 不能是X 的分布函数. (2)设211)(xx F +=,则1)(0<<x F 且0)(lim =-∞→x F x ,1)(lim 0=-→x F x 因为)0( 0)1(2)('22<>+-=x x xx F ,所以)(x F 在(0,∞-)上单增. 综上述,故)(x F 可作为X 的分布函数.二、函数x x f sin )(=可否是连续随机变量X 的概率密度?为什么?如果X 的可能值充满区间:(1)⎥⎦⎤⎢⎣⎡2,0π; (2)[]π,0; (3)⎥⎦⎤⎢⎣⎡23,0π.解:(1)因为⎥⎦⎤⎢⎣⎡∈2,0πx ,所以0sin )(≥=x x f ;又因为1cos )(2020=-=⎰ππx dx x f ,所以当⎥⎦⎤⎢⎣⎡∈2,0πx 时,函数x x f sin )(=可作为某随机变量X 的概率密度.(2)因为[]πx ,0∈,所以0sin )(≥=x x f ;但12cos )(00≠=-=⎰ππx dx x f ,所以当[]πx ,0∈时,函数x x f sin )(=不可能是某随机变量X 的概率密度.(3)因为⎥⎦⎤⎢⎣⎡∈23,0πx ,所以x x f sin )(=不是非负函数,从而它不可能是随机变量X的概率密度.二、一批零件中有9个合格品与3个废品.安装机器时从这批零件中任取1个.如果每次取出的废品不再放回去,求在取得合格品以前已取出的废品数的分布函数,并作出分布函数的图形.解:设X 表示“取出的废品数”,则X 的分布律为于是,⎪⎩>3,1x四、(柯西分布)设连续随机变量X 的分布函数为+∞<<∞-+=x x B A x F ,arctan )(.求:(1)系数A 及B ;(2)随机变量X 落在区间)1 ,1(-内的概率;(3) X 的概率密度. 解:(1) 由0)2()(lim =-⋅+=-∞→πB A x F x ,12)(lim =⋅+=-∞→πB A x F x ,解得.1,21πB A == 即)( ,arctan 121)(+∞<<-∞+=x x πx F . (2) .21)]1arctan(121[]1arctan 121[)1()1()11(=-+-+=--=<<-ππF F ξP(3) X 的概率密度为)1(1)()(2x x F x f +='=π.五、(拉普拉斯分布)设随机变量X 的概率密度为+∞<<∞-=-x Aex f x,)(.求:(1)系数A ;(2)随机变量X 落在区间)1,0(内的概率;(3)随机变量X 的分布函数. 解:(1) 由1)(⎰+∞∞-=dx x f ,得1220⎰⎰+∞∞-+∞--===A dx e A dx Aex x,解得21=A ,即有 ).( ,21)(+∞<<-∞=-x e x f x(2) ).11(21)(2121)()10(101010ee dx e dx xf X P x x -=-===<<--⎰⎰(3) 随机变量X 的分布函数为⎪⎩⎪⎨⎧>-≤===-∞--∞-⎰⎰021102121)()(x e x e dx e dx x f x F x xx xx .7 均匀分布·指数分布·随机变量函数的概率分布一、公共汽车站每隔5分钟有一辆汽车通过.乘客到达汽车站的任一时刻是等可能的.求乘客候车时间不超过3分钟的概率. 解:设随机变量X 表示“乘客的候车时间”,则X 服从]5,0[上的均匀分布,其密度函数为⎩⎨⎧∉∈=]5,0[,0]5,0[,51)(x x x f 于是有.6.053)()30(3===≤≤⎰dx x f X P二、已知某种电子元件的使用寿命X (单位:h)服从指数分布,概率密度为⎪⎩⎪⎨⎧≤>=-.0,0;0,8001)(800x x e x f x任取3个这种电子元件,求至少有1个能使用1000h 以上的概率.解:设A 表示“至少有1个电子元件能使用1000h 以上”;321A 、A 、A 分别表示“元件甲、乙、丙能使用1000h 以上”.则287.08001)1000()()()(4510008001000800321≈=-==>===-∞+-∞+-⎰ee dx e X P A P A P A P xx)()()()()()()()()(321313221321321A A A P A A P A A P A A P A P A P A P A A A P A P +---++=⋃⋃=638.0287.0287.03287.0332≈+⨯-⨯=(另解)设A 表示“至少有1个电子元件能使用1000h 以上”.则287.08001)1000(4510008001000800≈=-==>-∞+-∞+-⎰ee dx e X P xx从而有713.01)1000(1)1000(45≈-=>-=≤-e X P X P ,进一步有638.0713.01)]1000([1)(33≈-≈≤-=X P A P三、(1) 设随机变量X 服从指数分布)(λe .证明:对于任意非负实数s 及t ,有).()(t X P s X t s X P ≥=≥+≥这个性质叫做指数分布的无记忆性.(2) 设电视机的使用年数X 服从指数分布)10(.e .某人买了一台旧电视机,求还能使用5年以上的概率.解:(1)因为)(~λe X ,所以R x ∈∀,有xex F λ--=1)(,其中)(x F 为X 的分布函数.设t s X A +≥=,t X B ≥=.因为s 及t 都是非负实数,所以B A ⊂,从而A AB =.根据条件概率公式,我们有)(1)(1)()()()()()()()(s X P t s X P s X P t s X P B P A P B P AB P B A P s X t s X P <-+<-=≥+≥====≥+≥tst s e e e λλλ--+-=----=]1[1]1[1)(. 另一方面,我们有t t e e t F t X P t X P t X P λλ--=--=-=≤-=<-=≥)1(1)(1)(1)(1)(.综上所述,故有)()(t X P s X t s X P ≥=≥+≥.(2)由题设,知X 的概率密度为⎩⎨⎧≤>=-.,;,0001.0)(1.0x x e x f x设某人购买的这台旧电视机已经使用了s 年,则根据上述证明的(1)的结论,该电视机还能使用5年以上的概率为6065.01.0)()5()5(5.051.051.05≈=-===≥=≥+≥-∞+-∞+-∞+⎰⎰e e dx e dx xf X P s X s X P xx .答:该电视机还能使用5年以上的概率约为6065.0.四、设随机变量X 服从二项分布)4.0 ,3(B ,求下列随机变量函数的概率分布: (1)X Y 211-=;(2)2)3(2X X Y -=. 解:X 的分布律为(1)X Y 211-=的分布律为(2)2)3(2X XY -=的分布律为即五、设随机变量X 的概率密度为⎪⎩⎪⎨⎧≤>+=.0,0;0,)1(2)(2x x x x f π求随机变量函数X Y ln =的概率密度.解:因为)()()(ln )()(yX yY e F e X P y X P y Y P y F =<=<=<= 所以随机变量函数X Y ln =的概率密度为)( )1(2)()()()(2''+∞<<-∞+====y e e e e f e e F y F y f yyyyyyXYY π,即 )( )1(2)(2+∞<<-∞+=y e e y f yyY π.8 二维随机变量的联合分布与边缘分布一、把一颗均匀的骰子随机地掷两次.设随机变量X 表示第一次出现的点数,随机变量Y 表示两次出现点数的最大值,求二维随机变量),(Y X 的联合概率分布及Y 的边缘概率分布.解:二维随机变量),(Y X 的联合概率分布为Y 的边缘概率分布为二、设二维随机变量(X ,Y )的联合分布函数)3arctan )(2arctan (),(yC x B A y x F ++=.求:(1)系数A 、B 及C ;(2)(X ,Y )的联合概率密度:(3)边缘分布函数及边缘概率密度. 解:(1)由0)0,(,0),0(,1),(=-∞=∞-=∞+-∞F F F ,得⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=-=--=++0)2(0)2)(0(1)2)(2(πB AC πC B A πC πB A 解得2πC B ==,.12πA =(2)因为)3arctan 2)(2arctan 2(1),(2yx y x F ++=πππ,所以(X ,Y )的联合概率密度为.)9)(4(6),(),(222"y x y x F y x f xy ++==π (3)X 及Y 的边缘分布函数分别为 x xxX xdx x dy y x f dx x F ∞-∞-∞-+∞∞-=+==⎰⎰⎰2arctan1)4(2),()(2ππ2arctan 121xπ+=yxyY ydy y dx y x f dy x F ∞-∞-∞-+∞∞-=+==⎰⎰⎰3arctan1)9(3),()(2ππ3arctan 121y π+=X 及Y 的边缘概率密度分别为⎰⎰⎰+∞+∞∞-+∞∞-++⋅=++==0222222)9(1)4(112)9)(4(6),()(dy y x dy y x dy y x f x f X ππ)4(2)3arctan 31()4(1122022x y x +=+⋅=∞+ππ ⎰⎰⎰+∞+∞∞-+∞∞-++=++==022222241)9(12)9)(4(6),()(dx xy dx y x dx y x f y f Y ππ )9(3)2arctan 21()9(122022y x y +=+=∞+ππ三、设),(Y X 的联合概率密度为⎩⎨⎧>>=+-.,00;0,,Ae ),(3y)(2x 其它y x y x f求:(1)系数A ;(2)),(Y X 的联合分布函数;(3)X 及Y 的边缘概率密度;(4)),(Y X 落在区域R :632 ,0 ,0<+>>y x y x 内的概率. 解:(1)由1),(=⎰⎰+∞∞-+∞∞-dy dx y x f ,有16132==⎰⎰∞+∞+--A dy e dx e A y x ,解得.6=A (2)),(Y X 的联合分布函数为⎪⎩⎪⎨⎧>>==⎰⎰⎰⎰--∞-∞-其它0,06),(),(0032y x dy e dx e dy y x f dx y x F x y y x xy⎩⎨⎧>>--=--其它00,0)1)(1(32y x e e y x (3)X 及Y 的边缘概率密度分别为⎩⎨⎧≤>=⎪⎩⎪⎨⎧≤>==-+∞--∞+∞-⎰⎰00020006),()(2032x x ex x dy e e dy y x f x f x y x X⎩⎨⎧≤>=⎪⎩⎪⎨⎧≤>==-+∞--∞+∞-⎰⎰30006),()(3032y y ex x dxe e dx y xf y f yy x Y (4)⎰⎰⎰⎰---==∈x y xR dy e dx edxdy y x f R Y X P 32203326),(}),{(6306271)(2---⎰-=-=e dx e e x四、设二维随机变量),(Y X 在抛物线2x y =与直线2+=x y 所围成的区域R 上服从均匀分布.求:(1) ),(Y X 的联合概率密度;(2) 概率)2(≥+Y X P . 解:(1) 设),(Y X 的联合概率密度为⎩⎨⎧∉∈=.),(, 0;),(,),(R y x R y x C y x f 则由129)322()2(21322122212==-+=-+==--+-⎰⎰⎰⎰⎰Cx x x C dx x x C dy dx C Cdxdy x x R解得92=C .故有 ⎪⎩⎪⎨⎧∉∈=.),(, 0;),(,92),(R y x R y x y x f(2) ⎰⎰⎰⎰⎰⎰++-≥++==≥+x x x x y x dy dx dy dx dxdy y x f Y X P 2212210229292),()2(⎰⎰-++=21210)2(92292dx x x xdx2713)322(92922132102=-++=x x x x .9 随机变量的独立性·二维随机变量函数的分布一、设X 与Y 是两个相互独立的随机变量,X 在]1,0[上服从均匀分布,Y 的概率密度为⎪⎩⎪⎨⎧≤>=-.0,0;0,21)(2y y e y f yY 求 (1) ),(Y X 的联合概率密度; (2) 概率)(X Y P ≥. 解: (1)X 的概率密度为⎩⎨⎧∉∈=)1,0(,0)1,0(,1)(x x x f X ,),(Y X 的联合概率密度为(注意YX ,相互独立)⎪⎩⎪⎨⎧><<==-其它,00,10,21)()(),(2y x e y f x f y x f yY X(2)dx edx edy e dx dxdy y x f X Y P x xyxyXY ⎰⎰⎰⎰⎰⎰-∞+-∞+-≥=-===≥1021022102)(21),()(7869.0)1(2221122≈-=-=--e e x二、设随机变量X 与Y 独立,并且都服从二项分布:.,,2 ,1 ,0 ,)(; ,,2 ,1 ,0 ,)(212211n j qp C j p n i q p C i p jn jjn Y in i i n X ====--证明它们的和Y X Z +=也服从二项分布. 证明: 设j i k +=, 则ik n i k i k n ki i n i i n ki Y X Z q p C q p C i k P i P k Z P k P +---=-=∑∑=-===22110)()()()( ∑=-+=ki k n n k i n in q p C C2121)( 由knm ki ik nk m C C C +=-=∑, 有k n n ki i n i n C C C21210+==∑. 于是有 ),,2,1,0( )(212121n n k q p Ck P k n n k i n n Z +==-++由此知Y X Z +=也服从二项分布.三、设随机变量X 与Y 独立,并且X 在区间[0,1]内服从均匀分布,Y 在区间[0,2]内服从辛普森分布:⎪⎩⎪⎨⎧><≤<-≤≤=.20 0,; 2 1 ,2;10 ,)(y y y y y y y f Y 或求随机变量Y X Z +=的概率密度.解: X 的概率密度为 ⎩⎨⎧∉∈=]1,0[,0]1,0[,1)(x x y f ξ . 于是),(Y X 的联合概率密度为⎪⎩⎪⎨⎧≤<≤≤-≤≤≤≤=. 0, 2 1,10 ,210,10,),(其它当当y x y y x y y x fY X Z +=的联合分布函数为}),{(}{}{)(D y x P z Y X P z Z P z F Z ∈=≤+=≤=,其中D 是z y x ≤+与),(y x f 的定义域的公共部分.故有 ⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≤<+-≤<-+-≤≤><=3229321212331023,00)(222z z z z z z z zz z z F Z 从而随机变量Y X Z +=的概率密度为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≤<-≤<+-≤≤><=3232132103,00)(z z z z z z z z z f Z四、电子仪器由六个相互独立的部件ij L (3,2,1;2,1==j i组成,联接方式如右图所示.设各个部件的使用寿命ij X 服从相同的指数分布)(λe ,求仪器使用寿命的概率密度.解: 由题设,知ij X 的分布函数为⎩⎨⎧≤>-=-0,00,1x x e F x X ij λ 先求各个并联组的使用寿命)3,2,1( =i Y i 的分布函数.因为当并联的两个部件都损坏时,第i 个并联组才停止工作,所以有)3,2,1(),m ax (21==i Y i i i ξξ 从而有)3,2,1( =i i η的分布函数为⎩⎨⎧≤>-==-0,00,)1()(221y y e F F y F y X X Y i i i λ设Z "仪器使用寿命".因为当三个并联组中任一个损坏时,仪器停止工作.所以有),,min(321ηηη=Z .从而有Z 的分布函数为⎩⎨⎧≤>---=⎩⎨⎧≤>----=-0,00,])1(1[10,00)],(1)][(1)][(1[1)(32321z z e z z z F z F z F z F z Y Y Y Z λ故Z 的概率密度为⎩⎨⎧≤>--=---0,00,)2)(1(6)(23z z e e e z f z z z Z λλλλ10 随机变量的数学期望与方差一、一批零件中有9个合格品与3个废品.安装机器时从这批零件中任取一个.如果取出的废品不再放回去,求在取得合格品以前已取出的废品数的数学期望、方差与标准差. 解:设X 表示“在取得合格品以前已取出的废品数”,则X 的概率分布为于是有3.0004.03041.02205.0175.00≈⨯+⨯+⨯+⨯=EX2X 的分布为于是有4091.0004.09041.04205.0175.002≈⨯+⨯+⨯+⨯=EX从而有3191.09.04091.0)(22=-=-=EX EX DX565.03191.0≈==DX X σ二、对某一目标进行射击,直至击中为止.如果每次射击命中率为p ,求射击次数的数学期望及方差. 解:设X 表示“第i 次击中”),2,1( =i ,则X 的分布为p q p q q p q p iqp ipqEX ni i ni i ni i 1)1()1()(211111=-='-='===∑∑∑==-=- 2X 的分布为p pp p q q p q p q q p pqi EX ni i n i i ni i 122)1()1()(])([223111122-=-=-+='=''==∑∑∑===- 进一步有p pp p p EX EX DX 11)1(12)(22222-=--=-=三、设离散型随机变量X 的概率函数为,,2,1,21]2)1([ ==-=k k X P k k k问X 的数学期望是否存在?若存在,请计算)(X E ;若不存在,请解释为什么.解:因为∑∑∑∑∞=∞=∞=∞=-=⋅-=-=-==1111)1(212)1(]2)1([2)1()(k k k k k k k k k k ki i i k k k X P k x X P x 不绝对收敛,所以ξ没有数学期望.四、设随机变量X 的概率密度为⎪⎩⎪⎨⎧≥<-=.1, 0;1,11)(2x x x x f π 求数学期望)(X E 及方差)(X D .解:011)()(112=-⋅==⎰⎰-+∞∞-dx xx dx x xf X E πdx xx dx xx dx x f x X D ⎰⎰⎰-=-⋅==-∞+∞-122112221211)()(ππ21]arcsin 2112[2102=+--=x x x π五、(拉普拉斯分布)设随机变量X 的概率密度为 )( ,21)(+∞<<-∞=-x e x f x.求数学期望)(X E 及方差)(X D . 解:021)(===⎰⎰+∞∞--+∞∞-dx xe dx x xf EX x2!2)3(21)(0222==Γ====⎰⎰⎰+∞-+∞∞--+∞∞-dx e x dx e x dx x f x DX x x(分部积分亦可)11 随机变量函数的数学期望·关于数学期望与方差的定理一、设随机变量X 服从二项分布)4.0,3(B ,求2)3(X X Y -=的数学期望及方差. 解:X 的概率分布为Y 的概率分布为2Y 的分布为72.072.0128.00=⨯+⨯=EY72.072.0128.002=⨯+⨯=EY 2016.0)72.0(72.0)(222=-=-=EY EY DY二、过半径为R 的圆周上一点任意作这圆的弦,求所有这些弦的平均长度.解:在圆周上任取一点O ,并通过该点作圆得直径OA .建立平面直角坐标系,以O 为原点,且让OA 在x 轴的正半轴上.通过O 任作圆的一条弦OB ,使OB 与x 轴的夹角为θ,则θ服从]2,2[ππ-上的均匀分布,其概率密度为⎪⎩⎪⎨⎧-∉-∈=]2,2[,0]2,2[,1)(ππθππθπθf . 弦OB 的长为 ]2,2[cos 2)(ππθθθ-∈=R L ,故所有弦的平均长度为⎰⎰-∞+∞-⋅==22cos 21)()()]([ππθθπθθθθd R d L f L EπθπθθπππRRd R4sin 4cos 42020===⎰.三、一工厂生产的某种设备的寿命X (以年计)服从指数分布,概率密度为⎪⎩⎪⎨⎧≤>=-. 0,0 ;0 ,41)(4x x e x f x工厂规定,出售的设备若在售出一年之内损坏可予以调换.若工厂售出一台设备赢利100元,调换一台设备厂方需花费300元.试求厂方出售一台设备的平均净赢利. 解:由题设,有⎰⎰---∞--=-===<104110441141)()1(e e dx e dx x f X P x x 进而有 41)1(1)1(-=<-=≥eX P X P设Y 表示“厂方出售一台设备获得的净赢利”,则Y 的概率分布为从而有64.33200300100)1(200414141≈-⨯=⨯+-⨯-=---eee EY答:厂方出售一台设备获得的平均净赢利约为64.33元.四、设随机变量n X X X ,,21相互独立,并且服从同一分布,数学期望为μ,方差为2σ.求这些随机变量的算术平均值∑==ni i X n X 11的数学期望与方差.解:因为μ=)(i X E ,2)(σ=i X D ,且随机变量n X X X ,,21相互独立.所以有μμ=====∑∑∑∑====ni n i i ni i n i i n X E n X E n X n E X E 11111)(1)(1)1()(,nn X D n X D n X n D X D ni ni in i i n i i 2122121211)(1)(1)1()(σσ=====∑∑∑∑====.五、一民航送客车载有20位旅客自机场开出,沿途有10个车站可以下车,到达一个车站时如没有旅客下车就不停车.假设每位旅客在各车站下车是等可能的,且各旅客是否下车相互独立.求该车停车次数的数学期望.解: 设i X 表示"第i 站的停车次数" (10,,2,1 =i ). 则i X 服从"10-"分布. 其中⎩⎨⎧=站有人下车若在第站无人下车若在第i i X i ,1,0 于是i X 的概率分布为设∑==ni iXX 1, 则X 表示沿途停车次数, 故有]})10110(1[1)10110(0{10)(2020101101--⨯+-⨯===∑∑==i i i i EX X E EX748.8)9.01(1020≈-= 即停车次数的数学期望为748.8.12 二维随机变量的数字特征·切比雪夫不等式与大数定律一、设二维随机变量),(Y X 的联合概率密度为()(). 1,222++=y xAy x f求:(1)系数A ;(2)数学期望)(X E 及)(Y E ,方差)(X D 及)(Y D ,协方差),cov(Y X . 解: (1) 由⎰⎰+∞∞-+∞∞-=1),(dxdy y x f . 有()()⎰⎰⎰⎰∞+∞-∞+∞-∞+==+=++1112022222A dr rrd A dxdy y xAπθπ解得, π1=A .(2) ()011),()(222⎰⎰⎰⎰∞+∞-∞+∞-∞+∞-∞+∞-=++==dx y xxdy dxdy y x xf X E π.由对称性, 知 0)(=Y E .⎰⎰+∞∞-+∞∞-==-=dxdy y x f x EX EX X E X D ),(])[()(222()⎰⎰∞+∞-∞+∞-++=dx y xx dy 222211π()()+∞=+++=+-+=+=∞+∞+∞+⎰⎰⎰022022220223]11)1ln([1)1(211r r dr r rr r dr rr d πθπ同理, 有 +∞=)(Y D .)()])([(),cov(XY E EY Y Ex X E Y X =--=⎰⎰+∞∞-+∞∞-=dxdy y x xyf ),(()011),(222⎰⎰⎰⎰∞+∞-∞+∞-∞+∞-∞+∞-=++==dx y xxydy dxdy y x xyf π.二、设二维随机变量),(Y X 的联合概率密度为⎩⎨⎧<<<=其它.,0;10,,1),(x x y y x f 求(1) ),cov(Y X ;(2) X 与Y 是否独立,是否相关,为什么? 解: (1) 因为 ⎰⎰⎰⎰⎰====-∞+∞-∞+∞-1210322),(dx x dy xdx dxdy y x xf EX x x 0),(1===⎰⎰⎰⎰-+∞∞-+∞∞-xx ydy dx dxdy y x yf EY0),()(1===⎰⎰⎰⎰-+∞∞-+∞∞-xxydy xdx dxdy y x xyf XY E所以有])32[()])([(),cov(Y X E EY Y EX X E Y X -=--=⎰⎰+∞∞-+∞∞-=dxdy y x xyf ),( 010==⎰⎰-xxydy xdx .(2) 当)1,0(∈x 时,有 ⎰⎰+∞∞--===x dy dy y x f x f xxX 2),()(; 当)1,0(∉x 时, 有0)(=x f X .即⎩⎨⎧∉∈=)1,0(0)1,0(2)(X x x x x f 同理有 ⎩⎨⎧∉+∈-=⎪⎩⎪⎨⎧∉∈=⎰⎰-)1,0(1)1,0(1)1,0()1,0()(11Y x y x y x dx x dx y f yy因为 ),()()(y x f y f x f Y X ≠, 所以X 与Y 不是独立的.又因为0),cov(=Y X , 所以X 与Y 是不相关的.三、利用切比雪夫不等式估计随机变量X 与其数学期望)(X E 的差的绝对值大于三倍标准差)(X σ的概率.解:91)3()3(2=≤>-ξξξξξD D D E P .四、为了确定事件A 的概率,进行10000次重复独立试验.利用切比雪夫不等式估计:用事件A在10000次试验中发生的频率作为事件A 的概率的近似值时,误差小于0.01的概率. 解:设ξ表示“在10000次试验中事件A 的次数”,则)5.0,10000(~B ξ且有50005.010000=⨯==np E ξ 2500)5.01(5.010000=-⨯⨯==npq D ξ于是有npqp npq p np m P p n m P 22)01.0(1)01.0(1)01.0()01.0(-=-≥<-=<- 75.025.011=-=-=pq五、样检查产品质量时,如果发现次品多于10个,则认为这批产品不能接受.应该检查多少个产品,可使次品率为10%的一批产品不被接受的概率达到0.9? 解:设ξ表示“发现的次品件数”,则)1.0,(~n B ξ,现要求.nn ξE 1.0= n ξD 09.0=要使得9.0)10(=>ξP ,即9.0)10(=≤<n ξP ,因为9.0)10(=≤<n ξP ,所以)3.01.03.01.03.01.010()10(nn n n n ξn n P ξD ξE n ξD ξE ξξD ξE P -≤-<-=-≤-<-)3.01.010()3()33.01.03.01.010(1,01,0nn n n n n ξn n P --≈≤-<-=ΦΦ1)3.0101.0()3(1,01,0--+nn n ΦΦ (德莫威尔—Laplace 定理)因为10>n ,所以53>n ,从而有1)3(1,0≈n Φ,故9.0)3.0101.0(1,0≈-nn Φ. 查表有8997.0)28.1(1,0=Φ,故有28.13.0101.0≈-nn ,解得.146≈n 答:应该检查约146个产品,方可使次品率为10%的一批产品不被接受的概率达到0.9.13 正态分布的概率密度、分布函数、数学期望与方差一、设随机变量X 服从正态分布)2,1(2N ,求(1))8.56.1(<≤-X P ;(2))56.4(≥X P .解:(1) )4.2213.1()8.416.2()8.56.1(<-≤-=<-≤-=<≤-X P X P X P8950.09032.019918.0)]3.1(1[)4.2()3.1()4.2(1,01,01,01,0=+-=--=--=ΦΦΦΦ(2) )78.12178.2(1)56.4(1)56.4(<-<--=<-=≥X P X P X P)]78.2(1)78.1(1)]78.2()78.1([11,01,01,01,0ΦΦΦΦ-+-=---= .0402.09973.09625.02=--二、已知某种机械零件的直径X (mm )服从正态分布)6.0,100(2N .规定直径在2.1100±(mm )之间为合格品,求这种机械零件的不合格品率. 解:设p 表示这种机械零件的不合格品率,则)2.1100(1)2.1100(≤--=>-=X P X P p .而)26.01002()6.02.16.01006.02.1()2.1100(≤-≤-=≤-≤-=≤-X P X P X P 1)2(2)]2(1[)2()2()2(-Φ=Φ--Φ=-Φ-Φ= 9544.019772.02=-⨯= 故0456.09544.01=-=p .三、测量到某一目标的距离时发生的误差X (m)具有概率密度3200)20(22401)(--=x ex f π求在三次测量中至少有一次误差的绝对值不超过30m 的概率. 解:三次测量中每次误差绝对值都超过30米可表为}30{}30{}30{>⋃>⋃>=ξξξD 第三次第二次第一次因为)40,20(~2N ξ,所以由事件的相互独立性,有31,01,033)]25.0(1)25.1([})3030{(})30{()(ΦΦ-+-=>+-<=>=ξξP ξP D P 13025.05069.0)8944.05987.02(33≈=--=于是有86975.013025.01)(1}30{=-=-=<D P P 米至少有一次绝对值三次测量中ξ.四、设随机变量),(~2σμN X ,求随机变量函数Xe Y =的概率密度(所得的概率分布称为对数正态分布).解:由题设,知X 的概率密度为)(21)(222)(+∞<<-∞=--x ex f x X σμσπ从而可得随机变量Y 的分布函数为)()()(y e P y Y P y F X Y ≤=≤=.当0≤y 时,有0)(=y F Y ;此时亦有0)(='y F Y . 当0>y 时,有dx ey X P y F yx Y ⎰∞---=≤=ln 2)(2221)ln ()(σμσπ.此时亦有222)(ln 21)(σμσπ--='y Y eyy F .从而可得随机变量Y 的概率密度为⎪⎩⎪⎨⎧>≤=--.0,21;0,0)(222)(ln y e yy y f y Y σμσπ五、设随机变量X 与Y 独立,),(~211σμN X ,),(~222σμN Y ,求: (1) 随机变量函数bY aX Z +=1的数学期望与方差,其中a 及b 为常数; (2) 随机变量函数XY Z=2的数学期望与方差.解:由题设,有211)(,)(σμ==X D X E ;222)(,)(σμ==Y D Y E .从而有(1)211)()()()()()(μμb a Y bE X aE bY E aX E bY aX E Z E +=+=+=+=; 222212221)()()()()()(σσb a Y D b X D a bY D aX D bY aX D Z D +=+=+=+=. (2)212)()()()(μμ===Y E X E XY E Z E ;)()()()()()()()(22222222Y E X E Y E X E XY E Y X E XY D Z D -=-== )()()]()()][()([2222Y E X E Y E Y D X E X D -++= )()()()()()(22X E Y D Y E X D Y D X D ++= 212222212221μσμσσσ++=.14 二维正态分布·正态随机变量线性函数的分布·中心极限定理三、设二维随机变量),(Y X 服从二维正态分布,已知0)()(==Y E X E ,16)(=X D ,25)(=Y D ,并且12),cov(=Y X ,求),(Y X 的联合概率密度.解:已知0==y x μμ,416==x σ,525==y σ,。
概率论与数理统计作业及解答第一次作业 ★ 1.甲.乙.丙三门炮各向同一目标发射一枚炮弹•设事件ABC 分别表示甲.乙.丙 击中目标.则三门炮最多有一门炮击中目标如何表示• 事件E 丸事件A, B,C 最多有一个发生},则E 的表示为E =ABC ABC ABC ABC;或工 ABU AC U B C;或工 ABU ACU BC;或工 ABACBC ;或工 ABC_(AB C ABC A BC ).(和 A B 即并AU B,当代B 互斥即AB 二'时.AU B 常记为AB)2. 设M 件产品中含m 件次品.计算从中任取两件至少有一件次品的概率★ 3.从8双不同尺码鞋子中随机取6只.计算以下事件的概率A 二{8只鞋子均不成双}, B={恰有2只鞋子成双}, C 珂恰有4只鞋子成双}.C 6 (C 2 )6 32C 8C 4(C 2)4 800.2238, P(B) 8 皆 0.5594,P(A) 8/143★ 4.设某批产品共50件.其中有5件次品•现从中任取3件•求 (1) 其中无次品的概率-(2)其中恰有一件次品的概率‘ /八 C 5 1419 C :C 5 99⑴冷0.724.⑵虫产0.2526. C 50 1960C 503925. 从1〜9九个数字中•任取3个排成一个三位数•求 (1) 所得三位数为偶数的概率-(2)所得三位数为奇数的概率•4(1) P {三位数为偶数} = P {尾数为偶数}=-,9⑵P {三位数为奇数} = P {尾数为奇数} = 5,9或P {三位数为奇数} =1 -P {三位数为偶数} =1 -彳=5.9 96. 某办公室10名员工编号从1到10任选3人记录其号码 求(1)最小号码为5的概率 ⑵ 最大号码为5的概率 记事件A ={最小号码为5}, B={最大号码为5}.1 12 C m C M m C mm(2M - m -1)M (M -1)6 —C 16143P(C)二 C 8CJC 2)300.2098.143C 16C 2 iC 2⑴ P(A)=# 詁;(2) P(B )X =C 10 12C 107. 袋中有红、黄、白色球各一个 每次从袋中任取一球.记下颜色后放回 共取球三次 求下列事件的概率:A={全红} B ={颜色全同} C ={颜色全不同} D ={颜色不全同} E ={无 黄色球} F ={无红色且无黄色球} G ={全红或全黄}.1 11A 3!2 8P (A)=3^2?P (B )=3P (A )=9, P(C^#=?=9, P(DH ^P(BH?28 1 1 2P(E)亏方P(F)亏审 P(G r 2P(A)盲☆某班n 个男生m 个女生(m^n 1)随机排成一列•计算任意两女生均不相邻的概率☆ •在[0 ■ 1]线段上任取两点将线段截成三段•计算三段可组成三角形的概率14第二次作业1.设 A B 为随机事件 P(A)=0.92 ■ P(B)=0.93 P(B|Z)=0.85 求 ⑴ P(A|B) (2) P (AU B) ■ (1) 0.85 =P(B| A) =P(A B )P (AB ),P (A B )=0.85 0.08=0.068,P(A) 1-0.92P(AB)二 P(A) -P(AB)二 P(A) - P(B) P(AB) = 0.92 -0.93 0.068 = 0.058,P(A| B): = P(AB) = 0.。
第一章随机事件与概率1. 将一枚均匀的硬币抛两次,事件C B A ,,分别表示“第一次出现正面”,“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 B A ,,中的样本点。
解:{}反正正、正反、反正、反=Ω{}正正、正反=A ,{}正正=B ,{}正正、正反、反正=C 2.设31)(=A P ,21)(=B P ,试就以下三种情况分别求)(A B P :(1)AB =∅,(2)B A ⊂,(3)81)(=AB P解:(1)5.0)()()()()(==-=-=B P AB P B P AB B P A B P(2)6/13/15.0)()()()()()(=-=-=-=-=A P B P AB P B P AB B P A B P (3)375.0125.05.0)()()()(=-=-=-=AB P B P AB B P A B P3.某人忘记了电话号码的最后一个数字,因而随机的拨号,求他拨号不超过三次而接通所需的电话的概率是多少?如果已知最后一个数字是奇数,那么此概率是多少?解: 记H 表拨号不超过三次而能接通。
Ai 表第i 次拨号能接通。
注意:第一次拨号不通,第二拨号就不再拨这个号码。
103819810*********)|()|()()|()()()(2131211211321211=⨯⨯+⨯+=++=∴++=A A A P A A P A P A A P A P A P H P A A A A A A H 三种情况互斥如果已知最后一个数字是奇数(记为事件B )问题变为在B 已发生的条件下,求H 再发生的概率。
)|||)|(321211B A A A B A A B PA B H P ++=)|()|()|()|()|()|(2131211211A A B A P A B A P B A P A B A P B A P B A P ++= 53314354415451=⨯⨯+⨯+=4.进行一系列独立试验,每次试验成功的概率均为错误!未找到引用源。
第4章 数字特征 作业1一、 填空题1.设随机变量X 服从参数为3的指数分布,则数学期望E (X +e -2X )=722. 2. 设随机变量X 与Y 相互独立,且X 服从区间[0,2]上的均匀分布,Y 服从参数为3的指数分布,则E (XY )= 3 .3. 设随机变量的分布律为则E(-X+1)= 3 , E(X 2)= 24.4.设随机变量X~U(0,a ), Y=k X 2+b (k ,b 为常数),则E (Y )=b ka +231.5. 设X 的分布律为 X 1 2 3 4 , 且E (X )=3, 则α= 0.2 ,β= 0.4 . p 0.1 α 0.3 β二、计算题1.设甲乙两个排球队进行比赛,若有一队胜三场则比赛结束.假定甲、乙两队在每场比赛中获胜的概率相等, 试求比赛场数的数学期望.解: 设X 表示比赛的场数,则X 的取值为3,4,5所以X 的分布律为X 3 4 5P 312)21(C 41312)21(C C 52412)21(C C即 X 3 4 5P 41 83 83所以X 的数学期望为 833835834413)(=⨯+⨯+⨯=X E2. 投篮测试规则为每人最多投三次,投中为止,且第i 次投中得分为(4-i )分,i =1,2,3,,若三次均未投中不得分.设某人投篮测试的平均次数为1.56次. (1)求该人投篮的命中率;(2)求该人投篮的平均得分.解:(1)设该人投篮的命中率为p , 该人投篮的命中次数为, 则X 的分布率为X 1 2 3 p k p (1-p )p (1-p ) 2于是 E(X)= p +2 (1-p )p +3(1-p ) 2=1.56 , 解得p =0.6(2) 设该人投篮得分为Y , 则Y 的分布率为Y 3 2 1 0P p (1-p )p (1-p ) 2 p (1-p ) 3 平均得分=E(Y )=3 p +2 (1-p )p +(1-p ) 2 p =2.3763.设随机变量X 服从区间)21,21(-上的均匀分布, sin ,0()0,0x x g x x >⎧=⎨≤⎩, 求E[g(X)].解: 由题意知: ⎪⎩⎪⎨⎧-∈=其他,0)21,21(,1)(x x f所以 1201[()]()()sin 1cos .2E g X g x f x dx xdx +∞-∞===-⎰⎰4. 一工厂生产的某种设备的寿命X (以年计)服从指数分布,概率密度为⎪⎩⎪⎨⎧≤>=-0,00 ,41)(4/x x ex f x工厂规定,出售的设备若在售出一年之内损坏可予以调换。
若工厂售出一台设备赢利100元,调换一台设备厂方需花费300元,试求厂方出售一台设备净赢利的数学期望.解: 售出一台设备的赢利函数为 ⎩⎨⎧≥<<-=1,10010,200)(x x x η则 ⎰∞+∞-=dx x f x x E )()()]([ηη⎰⎰∞+--⨯+⨯-=101444110041)200(dx e dx e xx20030041-=-e64.33=5.设随机变量X 与Y 相互独立,其密度函数分别为 ⎩⎨⎧<<=其它,010,2)(x x x f X ,⎩⎨⎧≤>=--5,05,)()5(y y e y f y Y 求E(3X+4Y 2), E(XY).解: 由于 ⎰⎰+∞∞-===102322)()(dx x dx x xf X E X ⎰⎰+∞∞-∞+--===5)5(6)()(dy ye dy y yf Y E y Y⎰⎰+∞∞-∞+--===5)5(22237)()(dy e y dy y f y Y E y Y所以 150374323)(4)(3)43(22=⨯+⨯=+=+Y E X E Y X E 因为X 与Y 相互独立,所以 4632)()()(=⨯==Y E X E XY E6.设随机变量(X ,Y )的概率密度为⎩⎨⎧<<<=其它,0,10,||,1),(x x y y x f , 求E (X ), E (Y ), E (X 2), E (XY ).解: 由题意知⎰⎰⎰⎰∞+∞--∞+∞-===1032),()(x xxdy dx dxdy y x xf X E ⎰⎰⎰⎰+∞∞--+∞∞-===100),()(x xydy dx dxdy y x yf Y E⎰⎰⎰⎰+∞∞--+∞∞-===1022221),()(x xdy x dx dxdy y x f x X E ⎰⎰⎰⎰+∞∞--+∞∞-===100),()(xxxydy dx dxdy y x xyf XY E第4章 数字特征 作业2一、 填空题1. 若随机变量X 服从均值为2,方差为σ2的正态分布,且P {2<X <4}=0.3,则P {X <0}= 0.2 .2. 设随机变量X 1,X 2,…X n 相互独立,并且服从同一分布, 其数学期望为a ,方差为σ2, 令∑==ni i n X n X 11,则=)(n X E a , =)(n X D n 2σ . 3. 设随机变量X 服从参数为λ的泊松分布,且已知E[(X-1)(X-2)]=1,则λ= 1 . 4. 设X 与Y 相互独立,且E(X)=E(Y)=0, D(X)=D(Y)=1则E[(X+2Y)2]= 5 . 二、选择题1.设X 是一随机变量,E (X )= μ,D (X )= σ2( μ ,σ >0 ), 则对任意常数C, 必有( D ).(A) E[(X-C)2]= E(X 2)-C 2 (B) E[(X-C)2]= E[(X-μ)2] (C) E[(X-C)2]< E[(X-μ)2] (D) E[(X-C)2] ≥ E[(X-μ)2]2.已知X~b (n ,p ),E(X)=2.4,D(X)=1.44,则二项分布的参数为( B ). (A)n =4, p =0.6 (B) n =6, p =0.4 (C) n =8, p =0.3 (D) n =24, p =0.1 3. 设X,Y 为两个随机变量,方差存在. 弱E(XY)=E(X)E(Y), 则( B ) (A)D(XY)=D(X)D(Y) (B) D(X+Y)=D(X)+D(Y) (C)X 与Y 独立 (D) X 与Y 不独立 4. 设X,Y 独立,D(X)=4,D(Y)=2则3X-2Y+5的方差是( D ) (A) 8 (B) 16 (C) 28 (D) 445. 已知离散型随机变量X 的可能值为x 1= -1,x 2= 0,x 3=1,且E(X)=0.1,D(X)=0.89,则对应于x 1,x 2,x 3的概率p 1,p 2,p 3为( A )(A) p 1=0.4, p 2=0.1, p 3 =0.5 (B) p 1=0.1, p 2=0.4, p 3 =0.5 (C) p 1=0.5, p 2=0.1, p 3 =0.4 (D) p 1=0.4, p 2=0.5, p 3 =0.1 三、计算题1. 假设有10只同种电器元件,其中有两只废品。
从中任取一只,如是废品,则扔掉重取一只,如仍是废品,则扔掉再取一只,求在取到正品之前,已取出的废品数的期望和方差。
解: 令X 表示在取到正品前取到废品数,则X 的取值为0,1,2其分布律为X 0 1 2P108 91082⨯⨯ 8910812⨯⨯⨯⨯ 即X 0 1 2P 54 458 451所以 9245124581540)(=⨯+⨯+⨯=X E 又因为15445124581540)(2222=⨯+⨯+⨯=X E 所以40588)92(154)()()(222=-=-=X E X E X D 2. 一大批种子中良种占1/6,利用切比雪夫不等式估计在任意选出的6000粒种子中良种所占比例与1/6比较上下不超过1%的概率。
解: 设X 表示任意选出的6000粒种子中良种粒数,则由题意知X ~b(6000 ,61) . 并且 1000616000)(=⨯==np x E 31065)611(616000)(⨯=-⨯⨯==npq x D则所求概率为%}1|616000{|<-X P 即}60|1000{|<-X P 则由切比雪夫不等式,有}60|1000{|<-X P 7685.01065601160)(1322=⨯⨯-=-≥X D 即在任意选出的6000粒种子中良种所占比例与61比较上下不超过1%的概率为0.76853. 设长方形的高(以m 计)X ~U (0,2),已知长方形的周长(以m 计)为20,求长方形面积A 的数学期望和方差。
解: 由题意知X 的概率密度函数为 ⎪⎩⎪⎨⎧<<=其他,020,21)(x x f且 1)(=X E 31)02(121)(2=-=X D 长方形的面积为 210)10(X X X X A -=-=所以)()(10)10()(22X E X E X X E A E -=-=67.8326131110)()()(102≈=--⨯=--=X E X D X E 又因为 )()(20)(100])10[()(432222X E X E X E X X E A E +-=-=dx x dx x ⎰⎰+⨯-+⨯=2042032220)131(100 151448516403400=+-= 所以 42.2145964)326(151448)()()(222≈=-=-=A E A E A D4. 设随机变量X,Y 相互独立,且X~N(720,302),Y~N(640,252), 求Z 1=2X+Y, Z 2=X-Y 的分布,并求概率P{X>Y}, P{X+Y>1400}.解 : (1) Z 1=2X+Y 仍服从正态分布,且20806407202)()(2)2()(1=+⨯=+=+=Y E X E Y X E Z E22216525304)()(4)2()(=+⨯=+=+=Y D X D Y X D Z D 即Z 1~ N (2080 , 652 )同理Z 2=X-Y 也服从正态分布,且80640720)()()()(2=-=-=-=Y E X E Y X E Z E 15252530)()()()(222=+=+=-=Y D X D Y X D Z D 即Z 2~ N ( 80 , 1525 )(2) P {X >Y }}0{}0{2>=>-=Z P Y X P }1525800152580{2->-=Z P 9798.0)152580()152580(1==--=ΦΦ (3) 因为X +Y ~ N (1360 , 1525 )所以P {X +Y >1400}}15251360140015251360{->-+=Y X P8461.01)024.1(1)152540(1-=-=-=ΦΦ1539.0=第4章 数字特征 作业3一、 填空题1. 设两随机变量D(X)=25,D(Y)=36, XY ρ=0.4, 则Cov (X,Y)= 12 ,D(X+Y)= 85 , D(X-Y)= 37 .2. 若D(X)=0.004,利用切比雪夫不等式估计P{|X-EX|<0.2} ≥ 0.93. 一颗骰子连续掷4次,点数和记为X, 估计≥<<}1810{X P 0.271 .二、选择题1. 设两随机变量X 与Y 的方差存在且不等于0,则D(X+Y)= D(X)+ D(Y)是X 和Y( B ) (A)不相关的充分条件,但不是必要条件; (B)独立的充分条件,但不是必要条件; (C)不相关的充分必要条件; (D)独立的充分必要条件。