华南理工大学概率论与数理统计试卷及参考解答2
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诚信应考,考试作弊将带来严重后果!华南理工大学期末试卷《概率论与数理统计》试卷A卷(2学分用)(注:此份试卷初认为是07年1月考,2005级)注意事项:1.考前请将密封线内各项信息填写清楚;2.解答就答在试卷上;3.考试形式:闭卷;4.本试卷共八大题,满分100分,考试时间120分钟。
注:标准正态分布的分布函数值Φ(2.33)=0.9901;Φ(2.48)=0.9934;Φ(1.67)=0.9525选择题(每题3分,共18分)1.设A 、B 均为非零概率事件,且A ⊂B 成立,则( C ) A.P(A ⋃B)=P(A)+P(B) B.P(AB)=P(A)P(B) C.P(A ︱B)=)()(B P A P D.P(A-B)=P(A)-P(B)2.掷三枚均匀硬币,若A={两个正面,一个反面},则有P(A)=( )C A.1/2 B.1/4 C.3/8 D.1/83.对于任意两个随机变量ξ和η,若E(ξη)=E ξE η,则有(B ) A.D(ξη)=D ξD η B.D(ξ+η)=D ξ+D η C. ξ和η独立 D. ξ和η不独立4.设P(x)=⎩⎨⎧∉∈],0[,0],0[,sin 2ππA x A x x 。
若P(x)是某随机变量的密度函数,则常数A=(B )A.1/2B.1/3C.1D.3/25.若ξ1,ξ2,…,ξ6相互独立,分布都服从N(u,2σ),则Z=∑=-6122)(1i iu ξσ的密度函数最可能是()A.f(z)=⎪⎩⎪⎨⎧≤>0,00,1612/2z z e z z B.f(z)=+∞<<-∞z e z ,12112/2π C.f(z)=+∞<<-∞-z ez ,12112/2πD.f(z)=⎪⎩⎪⎨⎧≤>-0,00,1612/2z z ez z6.设(ξ,η)服从二维正态分布,则下列说法中错误的是(B ) A.(ξ,η)的边际分布仍然是正态分布B.由(ξ,η)的边际分布可完全确定(ξ,η)的联合分布C. (ξ,η)为二维连续性随机变量D. ξ与η相互独立的充要条件为ξ与η的相关系数为0二、填空题(每空3分,共27分)1.设随机变量X 服从普阿松分布,且P(X=3)=234-e ,则EX= 2 。
,考试作弊将带来严重后果!华南理工大学期末考试《概率论与数理统计》试卷A 卷1. 考前请将密封线内各项信息填写清楚; 可使用计算器,解答就答在试卷上; .考试形式:闭卷;本试卷共八大题,满分100分。
考试时间120分钟。
5. 本试卷的七、八大题,有不同学分的要求,请小心阅题。
标准正态分布的分布函数值:99.0)33.2(=Φ(10分)甲、乙两人掷均匀硬币,其中甲掷n+1次,乙掷n 次。
求“甲掷出正面的次数大于乙掷出正面的次数”这一事件的概率。
(14分)两台机床加工同样的零件,第一台出现废品的概率为0.05,第二台出现废品的概率为0.02,加工的零件混放在一起,若第一台车床与第二台车床加工的零件数为5:4。
三、(试求:(1) a ;(2) P (X+Y<1);(3) E(XY)四、(15分)设的概率密度为⎩⎨⎧≤≤≤≤+=其他020,10)(),(y x y x A y x f求:(1) A ;(2) E(X), cov(X,Y),X 和Y 的相关系数;(3)(X,Y)落入区域},10{2x y x D ≥≤≤=的概率。
五、(12分)某学院有1000名学生,每人有80%的概率去大礼堂听讲座,问礼堂至少要有多少座位才能以99%的概率保证去听讲座的同学有座位?六、(10分)设随机变量ξ与η独立,并有相同的分布),(2σa N 。
试证:()[]πσηξ+=a E ,max七1、(2学分做)(12分)设X ,Y 是相互独立的随机变量,其概率密度分别为⎩⎨⎧>=⎩⎨⎧≤≤=-.,0)(.0,101)(其他其他y e y f x x f yY X已知X,Y 的函数⎩⎨⎧>≤==.0,1),(Y X Y X Y X g Z试求EZ ,DZ 。
八1、(2学分做)(12分)设随机变量),(ηξ在单位园(){}1|,22≤+=y x y x D 上服从均匀分布,求:⑴ ),(ηξ的联合概率密度),(y x ϕ; ⑵ 边际密度函数)(x ξϕ,)(y ηϕ; ⑶ ξ与η是否相关,是否独立?。
二、(12分)在某种牌赛中,5张牌为一组,其大小与出现的概率有关。
一付52张的牌(四种花色:黑桃、红心、方块、梅花各13张,即2-10、J=11、Q=12、K=13、A=14),求(1)同花顺(5张同一花色连续数字构成)的概率;(2)3张带一对(3张数字相同、2张数字相同构成)的概率;(3)3张带2散牌(3张数字相同、2张数字不同构成)的概率。
三、(10分)某安检系统检查时,非危险人物过安检被误认为是危险人物的概率是0.02;而危险人物又被误认为非危险人物的概率是0.05。
假设过关人中有96%是非危险人物。
问:(1)在被检查后认为是非危险人物而确实是非危险人物的概率?(2)如果要求对危险人物的检出率超过0.999概率,至少需安设多少道这样的检查关卡?四、(8分)随机变量X 服从),(2σμN ,求)0( >=a a Y X 的密度函数五、(12分)设随机变量X、Y的联合分布律为:已知E(X+Y)=0,求:(1)a,b;(2)X的概率分布函数;(3)E(XY)。
六、(10分)某学校北区食堂为提高服务质量,要先对就餐率p进行调查。
决定在某天中午,随机地对用过午餐的同学进行抽样调查。
设调查了n个同学,其中在北区食堂用过餐的学生数为m,若要求以大于95%的概率保证调查所得的就餐频率与p之间的误差上下在10% 以内,问n应取多大?七、(10分)设二维随机变量(X,Y)在区域:{}b y a x <<<<0,0上服从均匀分布。
(1)求(X,Y)的联合概率密度及边缘概率密度;(2)已知36,12==DY DX ,求参数a 、b ;(3)判断随机变量X 与Y 是否相互独立?八、(8分)证明:对连续型随机变量ξ,如果c E =3||ξ存在,则0>∀t ,3)|(|t ct P ≤>ξ。
九、(12分)设(X ,Y )的密度函数为⎩⎨⎧<<<<=其他010,10,),(y x Axy y x f 求(1)常数A ;(2)P(X<0.4,Y<1.3);(3)sY tX Ee +;(4)EX ,DX ,Cov(X ,Y)。
__ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _⋯⋯⋯⋯试卷精品⋯号⋯诚信应考 , 考试作弊将带来严重后果!⋯位⋯座⋯华南理工大学期末考试⋯⋯A 卷⋯《概率论与数理统计》试卷⋯⋯ 1.2.⋯3⋯4.100120。
⋯八⋯ 5.⋯题号一二三四五六七八总分业⋯⋯得分专⋯⋯评卷人⋯⋯⋯⋯可能用到的分位点:⋯)⋯22.722(9) 192(10)20.50.975 (9)0.975 (10) 3.250.0250.025⋯t0.02582.31t0. 0259 2.26t0.025102.23t0.0591.83t0.05101.812⋯院⋯(1)0.8413,(1.645)0.95,(1.96)0.975,(2)0.9772⋯学⋯⋯一、(10 分)已知 P( A) P(B)P(C)1P(BC )1(AC) 0⋯P(AB)P⋯416 (⋯求: P(A BC )⋯⋯解: P( ABC)P( A B C )⋯=1- P( A B C)⋯⋯=1-( P( A)P(B)P(C)P( AB) P(AC)P(BC)P(ABC) )⋯=3⋯⋯8⋯( P(AC) 0,P( ABC)0)⋯号⋯学⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名⋯⋯姓⋯⋯⋯⋯⋯试卷精品二、 (15 分) 袋中有 15 个球, 10 个红球, 5 个黄球。
不放回地分两次从袋中将球逐个取出,第一次取 5 个球,第二次取 6 个球。
求以下事件的概率:(1)第二次 6 个球中的第 5 个是红球;(2)第一次 5 个球中有 2 个黄球且第二次 6 个球中有 4 个红球;(3)第一次 5 个球中有 3 个红球或第二次 6 个球中有 2 个黄球;解:(1) 设 A :第二次 6 个球中的第 5 个是红球P( A)10 215 3(2)设 A :第一次 5 个球中有 2 个黄球B:第二次 6 个球中有 4 个红球原问题转换为求 P(AB)①: Ω: C155AB:C52 C62 C41C52C62C412000.2P(AB)C1551001P(AB) P(A) * P(B A)②:2324200 C5C10C3 C 7C155C1060.21001(3)设 A :第一次 5 个球中有 3 个红球设 B:第二次 6 个球中有 2 个黄球原问题转换为求 P(A∪B)P( A)C52 C103, P(B)C52 C104C62 C93C155C156C155 P( AB)C52C62C14C155P(A∪B)= P( A) P(B) P(AB) = 6200.62 1001试卷精品三、 (15 分)随机变量服从N(0,4),=2。
华东理工大学概率论与数理统计作业簿(第五册)学院______________ 专业_______________ 班级 ________________学号____________ 姓名_____________ 任课教师 ____________第十九次作业一.填空题:1.在一批垫圈中随机抽取10个,测得它们的厚度(单位:mm)如下:1.23, 1.24, 1.26, 1.29, 1.20, 1.32, 1.23, 1.23, 1.29, 1.28 用矩估计法得到这批垫圈的数学期望“的估计值//=_x = l .257 —,标准差cr的估计值$= s”_[ = 0.037_。
二.计算题:1.设总体X服从泊松分布P(2), (X】,X»…,X”)为样本,分别用矩估计法和极大似然法求参数2的估计量/。
解:矩估计法,因为X ~ P(2),所以总体平均值EX = 2 ,一 1 n_ 1 n而样本平均值x所以2 = x=-yx,;n ,=i n ,=i极大似然法,设(X],X2,…,X”)的一组观测值为(“2,…,X”),似然函数L(2) = FT P(x = X,.) = FT —取对数,得In 厶(2) = -nA. + (x; In 2 - In x;!),i=l令气◎_” + ]£廿0,解得:i = l£x.=-;da2幺n幺故<9的极大似然估计量为:i = x o^)=fl/(x,) = ^flx,^ i=l i=l2. 设总体歹服从几何分布P(X =x) = p(l-pY-1 (x = l,2,…),(X”X2,…,X”)为 X 的样本。
(1) 求未知参数p 的矩法估计;(2)求未知参数p 的极大似然估计。
解: ⑴由于g 〜Ge(p),因此砖=丄,由矩法原则可知E^ = X,故p-X. PX(2) 设样本(X 1,X 2,---,X n )的一组观测值为01,勺,…,x”),由于总体为离散型, 因此似然函数 L(p) = Y[P(X i =x .) = p n (l-p^X!~n ,Z = 1取对数,得In L(p) = nlnp + (工二%, -njln(l-p),上式两端关于p 求导,令di"厶(卩)=工+工日兀—”=0, dp p 1-p 解上式,得丄+ ― p =~^ O p 1- p X3. 设总体总体X 的密度函数为/Xx) JP + D 汽其中<9>-1是0, 其他未知参数,(X],X2,…,X”)是来自总体的样本,分别用矩估计法和极大似然法求 9的估计量。
,考试作弊将带来严重后果!华南理工大学期末考试《概率论与数理统计》试卷(A )1. 考前请将密封线内填写清楚;允许使用计算器,所有答案请直接答在试卷上; .考试形式:闭卷;(1.298)=0.9032, 错误!未找到引用源。
,错误!未找到引用源。
, !未找到引用源。
,错误!未找到引用源。
10分)已知在10件相同的玩具中有2件次品,从中随机取出两件,求以下事件的概率:(1) 两件都是正品(2) 一件是正品,一件是次品解: (1)取出两件玩具的样本数是错误!未找到引用源。
两件都是正品的概率错误!未找到引用源。
5分 (2)一件正品一件次品的概率错误!未找到引用源。
10分12分)今有两口箱子,第一箱装有2个红球1个白球,第二箱装有3个红球2个白球。
现1) 求第一次取到红球的概率;2) 在第一次取到红球的条件下,求第二次取到红球的概率;解:记{}(){})2,1(箱取到第;2,1次取到红球第A ====j j B i i j i533018)(,32)(,21)()(211121=====B A p B A p B p B p 4分 3019)()()()()(2211111=+=B p B A p B p B A p A p 6分(2)6019)()()()(222112121=+=B p B A A p B A A p A A p 10分21)()()(12112==A p A A p A A p 12分10分)某工厂甲、乙、丙三车间生产同一种产品,产量分别占25%,35%,40%,废品率分5%,4%和2%.产品混在一起,求:(1) 总的废品率(2)抽检到废品时,这只废品是由甲车间生产的概率.解:设1A ={产品由甲厂生产}, 2A ={产品由乙厂生产}, 3A ={产品由丙厂生产},B ={产品是废品},由题意%40)(%,35)(%,25)(321===A P A P A P ; %5)|(1=A B P , %4)|(2=A B P , %2)|(3=A B P . 3分 由全概率公式,∑==⨯+⨯+⨯==310345.002.040.004.035.005.025.0)|()()(i i i A B P A P B P ,5分从而由贝叶斯公式,36.00345.005.025.0)()|()()()()|(1111=⨯===B P A B P A P B P B A P B A P . 10分四(12分)设考生的外语成绩(百分制)X 服从正态分布,平均成绩(即参数μ之值)为72分,96分以上的人占考生总数的2.3%,今任取100个考生的成绩,以Y 表示成绩在60分至84分之间的人数,求(1)Y 的分布列.(2)EY 和DY.解:)1( Y ~B (100,p ),其中p=-72-84)8460(⎪⎪⎭⎫⎝⎛Φ=≤<σX P 1-12272-60⎪⎪⎭⎫⎝⎛Φ=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛Φσσ由0.023=)24(172961)96(σσΦ-=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-Φ-=>X p 4分 得112,故224即,997.024===⎪⎪⎭⎫⎝⎛Φσσσ 5分 所以6826.01-)1(2=Φ=p 6分 故Y 的分布列为kk k C k Y p -==100100)3174.0()6826.0()( 8分(2),26.686826.0100=⨯=EY 6657.213174.026.68=⨯=DY 12分五(12分)设ξ,η是两个随机变量,其联合概率密度为求:(1)求ξ,η边缘密度函数;错误!未找到引用源。
,考试作弊将带来严重后果!华南理工大学期末考试《概率论与数理统计》试卷(A )1. 考前请将密封线内填写清楚;允许使用计算器,所有答案请直接答在试卷上; .考试形式:闭卷;(1.298)=0.9032, 错误!未找到引用源。
,错误!未找到引用源。
, !未找到引用源。
,错误!未找到引用源。
10分)已知在10件相同的玩具中有2件次品,从中随机取出两件,求以下事件的概率:(1) 两件都是正品(2) 一件是正品,一件是次品解: (1)取出两件玩具的样本数是错误!未找到引用源。
两件都是正品的概率错误!未找到引用源。
5分 (2)一件正品一件次品的概率错误!未找到引用源。
10分12分)今有两口箱子,第一箱装有2个红球1个白球,第二箱装有3个红球2个白球。
现1) 求第一次取到红球的概率;2) 在第一次取到红球的条件下,求第二次取到红球的概率;解:记{}(){})2,1(箱取到第;2,1次取到红球第A ====j j B i i j i 533018)(,32)(,21)()(211121=====B A p B A p B p B p 4分 3019)()()()()(2211111=+=B p B A p B p B A p A p 6分(2)6019)()()()(222112121=+=B p B A A p B A A p A A p 10分21)()()(12112==A p A A p A A p 12分10分)某工厂甲、乙、丙三车间生产同一种产品,产量分别占25%,35%,40%,废品率分5%,4%和2%.产品混在一起,求:(1) 总的废品率(2)抽检到废品时,这只废品是由甲车间生产的概率.解:设1A ={产品由甲厂生产}, 2A ={产品由乙厂生产}, 3A ={产品由丙厂生产},B ={产品是废品},由题意%40)(%,35)(%,25)(321===A P A P A P ;%5)|(1=A B P , %4)|(2=A B P , %2)|(3=A B P . 3分 由全概率公式,∑==⨯+⨯+⨯==310345.002.040.004.035.005.025.0)|()()(i i i A B P A P B P ,5分从而由贝叶斯公式,36.00345.005.025.0)()|()()()()|(1111=⨯===B P A B P A P B P B A P B A P . 10分四(12分)设考生的外语成绩(百分制)X 服从正态分布,平均成绩(即参数μ之值)为72分,96分以上的人占考生总数的2.3%,今任取100个考生的成绩,以Y 表示成绩在60分至84分之间的人数,求(1)Y 的分布列.(2)EY 和DY.解:)1( Y ~B (100,p ),其中p=-72-84)8460(⎪⎪⎭⎫⎝⎛Φ=≤<σX P 1-12272-60⎪⎪⎭⎫⎝⎛Φ=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛Φσσ由0.023=)24(172961)96(σσΦ-=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-Φ-=>X p 4分 得112,故224即,997.024===⎪⎪⎭⎫⎝⎛Φσσσ 5分 所以6826.01-)1(2=Φ=p 6分 故Y 的分布列为kk k C k Y p -==100100)3174.0()6826.0()( 8分(2),26.686826.0100=⨯=EY 6657.213174.026.68=⨯=DY 12分五(12分)设ξ,η是两个随机变量,其联合概率密度为求:(1)求ξ,η边缘密度函数;错误!未找到引用源。
(2)判断ξ,η是否相互独立,并求随机变量ζ=ξ+η错误!未找到引用源。
的概率密度函数。
解:(1)已知错误!未找到引用源。
则有错误!未找到引用源。
所以错误!未找到引用源。
3分错误!未找到引用源。
所以错误!未找到引用源。
6分(2)因为错误!未找到引用源。
所以X Y 相互独立。
7分 错误!未找到引用源。
8分此时应满足错误!未找到引用源。
既错误!未找到引用源。
错误!未找到引用源。
10分既有错误!未找到引用源。
12分六(10分)学校食堂出售盒饭,共有三种价格4元,4.5元,5元。
出售哪一种盒饭是随机的,售出三种价格盒饭的概率分别为0.3,0.2,0.5。
已知某天共售出200盒,试用中心极限定理求这天收入在910元至930元之间的概率。
解:设i X 为第i 盒的价格(1,2,,200.)i =,则总价2001i i X X ==∑ 1分() 4.6,()0.19i i E X D X == 3分2001()()200 4.6920ii E X E X ===⨯=∑. 4分2001()()2000.1938ii D X D X ===⨯=∑. 5分910920()930920(910930)()38()38102()12(1.622)120.947410.894838X E X P X P D X ---≤≤=≤≤≈Φ-=Φ-=⨯-= 9分[ 8064.01)298.1(2)928912(=-Φ≈≤≤X P ] 10分七(2学分)(12分)设),(Y X 的联合密度为x y x x Ay y x f ≤≤≤≤-=0,10),1(),(, (1)求系数A ;(2)求),(Y X 的联合分布函数。
解:(1)由错误!未找到引用源。
有所以可得:A=24 6分(2)根据错误!未找到引用源。
可得:4322432340003812(/2)010(,)3861014301111x y y y x x y x y x F x y y y y x y x x x x y x y <<⎧⎪-+-≤<≤<⎪⎪=++≥≤<⎨⎪-≤<≤⎪≥≥⎪⎩或 6分八、(2学分)(10分)若连续型随机变量X 的密度函数为201()0ax bx c x f x ⎧++<<=⎨⎩当其他已知12EX=,320DX =,求系数a b c 、、. 解: 由于()1f x dx +∞-∞=⎰,所以120()1ax bx c dx ++=⎰,即11132a b c ++= (1) 已知12EX=,所以有1201()2x ax bx c dx ++=⎰,即11114322a b c ++= (2) 由22()DX EX EX =-知225EX =,所以12202()5x ax bx c dx ++=⎰,即 11125435a b c ++= (3) 联立式(1)(2)(3),解得12,12,3ab c ==-=.(九) (2学分)(12分) 今有两封信投入编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的3个邮筒,设X Y 、分别表示投入第Ⅰ号和第Ⅱ号邮筒信的数目,试求:(1)(,)X Y 的联合分布;(2)X Y 和是否独立;(3)随机变量max(,)U X Y =及min(,)V X Y =的分布律.(1)(,)X Y 的联合分布列为Y 0 1 2X0 1/9 2/9 1/9 1 2/9 2/9 0 2 1/9 0 04分(2)Y 0 1 21 4/9 4/9 1/9X 0 1 21 4/9 4/9 1/9因P(X=0)*P(Y=0)≠P(X=0,Y=0)X Y 与不相互独立. 8分(3)U V 、的分布列分别为U 0 1 2 V 0 1 2 P 1/9 6/9 2/9 P 7/9 2/9 012分(七)(3、4学分)(10分)某糖厂用自动打印机装糖,已知每袋糖的质量(单位:kg )服从正态分布错误!未找到引用源。
现随机地抽取9袋,并称出它们的质量,计算得样本均值错误!未找到引用源。
,样本标准差S =2.5,在下列两种情形下,分别检验错误!未找到引用源。
取显著性水平α=0.05。
(1)已知错误!未找到引用源。
(2)错误!未找到引用源。
未知。
解:(1)①提出假设00:50H μμ==. 1分②找统计量.()~0,1X u N =. 2分③求临界值.对给定的0.05α=,查表得0.025 1.96u =. 3分 ④求观察值. 2.25u =. 4分 ⑤作出判断.当0.05α=时, 2.25 1.96u =>,所以拒绝0H . 5分 (2)①提出假设00:50H μμ==. 6分②找统计量.()~1X t t n =-. 7分③求临界值.对给定的0.05α=,查表得()0.0258 2.31t =. 8分 ④求观察值.48.5, 2.5, 1.8X S t ===-. 9分 ⑤作出判断.当0.05α=时, 1.8 2.31t =<,所以接受0H . 10分(八)(3、4学分)(12分)设总体X 的概率密度为⎩⎨⎧∉∈+=)1,0(,0)1,0(,)1(),(x x x x f θθθ 1θ>-为未知参数.已知12,,,n X X X 是取自总体X 的一个样本。
求:(1) 未知参数θ的矩估计量;(2) 未知参数θ的极大似然估计量; (3) )(X E 的极大似然估计量.解:(1) 矩估计量 12ˆ1X X θ-=- [ ˆ1XXθ=- ] 4分 (2) 极大似然估计量 11ˆ11ln ni i X n θ==--∑ [11ˆ1ln ni i X n θ==-∑] 8分(3) )(X E 的极大似然估计量∑=-=++=n i i n X X E 11ln 112ˆ1ˆ)(ˆθθ [ 1ln 11ˆˆ)(ˆ11-=+=∑=ni inXX E θθ ] 12分(九)(3、4学分)(12分)设某种油漆的9个样本,其干燥时间(单位:h)分别为:6.0,5.7,5.8,6.5,7.0,6.3,5.6,6.1,5.0.设干燥时间总体服从正态分布()2,N μσ,求μ的置信度为95%的置信区间: (1)若由以往知0.6h σ=; (2)若σ未知.解:(1)当方差2σ已知时,μ的置信度为0.95的置信区间为/2/2,X X αα⎛⎫⎪⎝⎭ 2分已知 10.95,0.05,/20.025,9,0.6n ααασ-=====()16.0 5.7 5.069X =+++= 4分查表得/20.025 1.96Z Z α==,将这些值代入上面的区间得()5.608,6.392. 6分 (2)当方差2σ未知时,μ的置信度为0.95的置信区间为()()/2/21,1X n X n αα⎛⎫-- ⎪⎝⎭ 8分已知 10.95,0.05,/20.025,18n ααα-===-=()221116.0 5.7 5.06, ()0.3391ni i X S x x n ==+++==-=-∑ 10分查表得()()/20.02518 2.3060t n t α-==,将这些值代入上面的区间得()5.558,6.442. 12分 分。