《概率论与数理统计》第02章习题解答

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1 第二章 随即变量及其分布

1、设在某一人群中有40%的人血型是A型,现在在人群中随机的选人来验血,直至发现血型是A型的人为止,以Y记进行验血的次数,求Y的分布律。

解:110.40.41,2,kPYkk

2、解:用1231,2,3),,iAiiAAA表示第个阀门开(,且相互独立,()0.8(1,2,3)iPAi

12312323{0}()()[()()()()]PXPAAAPAPAPAPAPA

072.0)2.02.02.02.0(2.0

2123123{1}[()]0.8(0.20.20.04)0.2(0.8)PXPAAAAAA

416.0

3123{2}()(0.8)0.512PXPAAA

3、据信有20%的美国人没有任何健康保险,现任意抽查12个美国人,以X表示15人无任何健康保险的人数(设各人是否有健康保险是相互独立的),问X服从什么分布,写出X 的分布律,并求下列情况下无任何健康保险的概率

(1)恰有3人;(2)至少有两人;(3)不少于1人且不多于3人;(4)多于5人。

解:~15,0.2XB

1515(0.2)(0.8)kkkPXkC k=0,1,2,……,15

(1)3312153(0.2)(0.8)0.2501PXC

(2)0015114151521(0.2)(0.8)0.2(0.8)0.8329PXCC

(3)11142213331215151513(0.2)(0.8)(0.2)(0.8)(0.2)(0.8)0.6129PXCCC

(4)51515051(0.2)(0.8)0.0611kkkkPXC

4、解:用X表示5个元件中正常工作的元件个数

33244555(3)(0.9)(0.1)(0.9)0.1(0.9)0.9914PXCC

5、某生产线生产玻璃制品,生产过程中玻璃制品常出现气泡,以致产品成为次品,设次品率为p = 0.001,现取8000件产品,用泊松近似,求其中次品数小于7的概率。

解:设X表示8000件产品中的次品数,则~(8000,0.001)XB

由于n很大,np很小,8np利用)8(近似地~X,所以3134.0!87608kkkeXP 2 6、解:(1)~(10)X

0487.09513.01!1011511515010kkkeXPXP

(2)∵ ~()X

!01010210eXPXP

210XP

21e 7.02ln

0.710(0.7)211110.84420.1558!kkePXPXk

或2ln2121!12ln21110122lneXPXPXP

7、解:(1) )2(~X 1353.0!02}0{202eeXP

(2)设Y表示一分钟内,5个讯息员中未接到讯息的人数,则2~(5,)YBe

42425{4}()(1)0.00145PYCee

(3) 255002{}()!kkkePXkk

8、一教授当下课铃打响时,他还不结束讲解,他常结束他讲解在下课铃响后一分钟以内,以X表示响铃至结束讲解的时间,设X的概率密度为

201()0kxxfx其它

(1)确定k;(2)求13PX;(3)求1142PX;(4)求23PX

解:(1)由1123001()33kkfxdxkxdxx 3k

(2)1113233300113327PXfxdxxdxx 3 (3)1112232211144411117()34286464PXfxdxxdxx

(4)11232223332819()3132727PXfxdxxdxx

9、解:方程有实根04522XXtt,即 0)45(4)2(2XX

得41XX或,所以有实根的概率为

1102204(4)(1)410.0030.0030.937PXXPXPXxdxxdx

10、解::(1)22111120020020000{1}()10.005100xxxPXfxdxedxee

(2)22252200200200525252{52}()0100xxxPXfxdxedxee

(3)222620020200{26}{2620}0.25158{20}PXePXXPXe

11、设实验室的温度X(以C计)为随机变量,其概率密度为

21(4)1290xxfy其它

(1)某种化学反应在温度X > 1时才能反应,求在实验室中这种化学反应发生的概率;

(2)在10个不同的实验室中,各实验室中这种化学反应是否会发生是相互独立的,以Y表示10个实验室中有这种化学反应的实验室的个数,求Y的分布律;

(3)求2,2PYPY。

解:(1)2223111141884151()(4)()992792792727PXfxdxxdxxx

(2)5~(10,)27YB,10105220,1,2,,102727kkkPYkCk

(3)228105222()()0.29982727PYC

2010119101052252221011()()()()0.577827272727PYPYPYCC

12、(1)设随机变量Y的概率密度为 4 0.2100.2010yfyCyy其它

试确定常数C,求分布函数()Fy,并求00.5PY,0.50.1PYY

(2)设随机变量X的概率密度为

1812()8240yfxxy其它

求分布函数()Fy,13PX,13PXX

解:(1)由011010.20.2fydydyCydy

012100.2(0.2)0.422CCyyy 1.2C

其它0102.12.0012.0yyyyf

120101001010.2100.20.210()()0.60.20.2010.20.21.201110.21.21yyyYydtyydtyyyFyftdtyyydyydyyyydyy200.50.500.20.20.50.6(0.5)0.20.25PYFF

774.01.06.01.02.02.011.011.02FYP

55.05.06.05.02.02.015.015.02FYP

0.5,0.10.50.550.50.10.71060.10.10.774PYYPYPYYPYPY

(2)41428812081002200xxdttdtxdtxdttfxFxxx4142162081002xxxxxx

917133116816PXFF 5 16933FXP

9716916733131XPXPXXP

13、解:111,nnjYiXP

0,iYiXP njiji,,2,1,,

当n=3时,(X,Y)联合分布律为

Y

X 1 2 3

1 0 1/6 1/6

2 1/6 0 1/6

3 1/6 1/6 0

14、设有一加油站有两套用来加油的设备设备A是加油站工作人员操作的,设备B是顾客自己操作的,A,B均装有两根加油软管,随机取一时刻,A,B正在使用软管数分别为X,Y。X,Y的联合分布律为

Y

X 0 1 2

0 0.10 0.08 0.06

1 0.04 0.20 0.14

2 0.02 0.06 0.30

(1)求{1,1}{1,1}PXYPXY,

(2)至少有一根软管在使用的概率;

(3){}{2}PXYPXY,

解:(1)2.0}1,1{YXP,{1,1}{0,0}{0,1}{1,0}{1,1}0.100.080.040.200.42PXYPXYPXYPXYPXY

(2)设C = {至少有一根软管在使用}

(){(1)(1)}1{0,0}10.100.90PCPXYPXY

(3){}{0,0}{1,1}{2,2}PXYPXYPXYPXY

0.100.200.300.60

{2}{0,2}{1,1}{2,0}0.060.200.020.28PXYPXYPXYPXY

15、设随机变量(X,Y)的概率密度为 6 240,0(,)0xyCexyfxy其它

是确定常数C;并求2PX;1PXYPXY;

解:242400001(,)()88xyxyCCfxydxdyCedxdyee,8C

24244200022,8()xyxyxPXfxydxdydxedyeee

00xyx 2400,8xxyxyPXYfxydxdydxedy

2462000(2)(22)xyxxxeedxeedx

62012()33xxee

0101xyx 11(24)0011(,)8xxyxyPXYfxydxdydxedy

111242240002()(22)xxyxxeedxeedx

1224220()(1)xxeee