概率论与数理统计(I)期末考试样卷2参考答案
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命题人或命题小组负责人签名: 教研室(系)主任签名: 分院(部)领导签名:概率论与数理统计(I )期末考试样卷2参考答案一、填空题( 每小题3分,共24分)1. 设A ,B ,C 为三件事,且P(A)=P(B)=P(C)=1/4,P(AB)=P(BC)=0,P(AC)=1/8,则A,B,C 至少有一个发生的概率= 5/82. 某油漆公司发出17桶油漆,其中白漆10桶,黑漆4桶,红漆3桶,在搬运过程中所有的标签脱落,交货人随意将这些油漆发给顾客。
问一个订货4桶白漆、3桶黑漆和2桶红漆的顾客能按所定颜色如数得到货的概率=43210439172522431CC C C⋅⋅=。
3. 已知()0.4,()0.7,P A P A B =⋃=若A 和B 独立,则()P B = 1/2 ;4. 设随机变量X 在区间[2,5]上服从均匀分布,求对X 进行的三次独立观测中,至少有两次的观测值大于3的概率为 20/27 。
.5. 设随机变量X 的概率分布为P(X=1)=0.2,P(X=2)=0.3,P(X=3)=0.5,则其分布函数F(x)=0,10.2,120.5,231,3x x x x <⎧⎪≤<⎪⎨≤<⎪⎪≥⎩。
6. 设()2~2,X N σ,且()24P X<<=0.3, 则(0)P X <= 0.2 。
7. 设6)(),1,2(~),9,2(~=XY E N Y N X ,则)(Y X D -之值为 6 。
8. 设随机变量X 和Y 的数学期望分别为-2和2,方差分别为1和4,而相关系数为-0.5,则根据切比雪夫不等式有≤≥+}6|{|Y X P 1/12 。
二、单项选择题( 每小题2分,共8分)1. 设A,B 为两事件且P (AB )=0,则( C )。
A. A与B互斥 B.AB是不可能事件 C.AB未必是不可能事件 D.P(A)=0或P (B )=0 2.设A,B 为两事件,且0<P(A)<1,P(B)>0,P(B|A)=P(B|A ),则( C )成立。
A. P(A|B)=P(A |B)B. P(A|B)≠P(A |B)C.P(AB)=P(A)P(B)D. P(AB) ≠P(A)P(B)3.若)(x f 为连续型随机变量的密度函数,则)(x f 一定满足( C ) (A ) 1)(0≤≤x f (B ) )(x f 单调递减(C)1)(=⎰+∞∞-dx x f (D)1)(=⎰+∞∞-dx x xf4.若随机变量Y X ,满足)()(Y X D Y X D -=+,且0>DXDY ,则必有( ).(A )Y X ,独立; (B )Y X ,不相关; (C )0=DY ; (D )0)(=XY D ..三、计算题 (共48分)1(6分). 据以往资料表明,某一3口之家,患某种传染病的概率有以下规律:P{孩子得病}=0.6,P{母亲得病│孩子得病}=0.5,P{父亲得病│母亲及孩子得病}=0.4.求母亲及孩子得病但父亲未得病的概率。
解 :设A=“孩子得病”,B=“母亲得病”,C=“父亲得病”,则所求概率为()P A B C 。
已知P(A)=0.6,P(B │A)=0.5,P(C │AB)=0.4,则由乘法定理有()()()0.3P AB P B A P A ==()()()0.12P ABC P C A B P AB ==由AB ABC AB C = ,()()ABC AB C =∅,有()()()P AB P ABC P AB C =+()()()0.30.120.18P AB C P AB P ABC =-=-=2(10分).设考生的报名表来自三个地区,分别有10份,15份,25份,其中女生的分别为3份,7份,5份。
随机地从一地区,先后任取两份报名表,求:(1)先取的那份报名表是女生的概率;(2)已知后取到的报名表是男生的,而先取的那份报名表是女生的概率。
解:(1) 设i A ={考生的报名表是第 i 个地区的},i =1,2,3,B={先取到的报名表是女生的},由全概率公式知:P(B)= P(1A )P(B|1A )+ P(2A )P(B|2A )+P(3A )P(B|3A )=902951311573110331=⨯+⨯+⨯(2)设C={先取的那份报名表是女生的},D={后取到的报名表是男生的},则P(CD)= P(1A )P(CD|1A )+ P(2A )P(CD|2A )+P(3A )P(CD|3A )命题人或命题小组负责人签名: 教研室(系)主任签名: 分院(部)领导签名:=9224205131148157319710331=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯P(C D)= P(1A )P(C D |1A )+ P(2A )P(C D |2A )+P(3A )P(C D |3A )=9061 所以可计算得:()P C D =)()(D P CD P =)()()(D C P CD P CD P +=61203(8分)设随机变量X 的分布函数为20,0,(),01,1, 1.x F x Ax x x <⎧⎪=≤<⎨⎪≥⎩试求 (1)系数A ; (2) X 落在区间(0.3,0.7)内的概率; (3) X 的密度函数。
解:(1) 由()F x 的连续性,有210101(1)lim ()lim x x F F x Ax A →-→-====,由此得1A =(2) 22(0.30.7)(0.7)(0.3)0.70.30.4P X F F <<=-=-= (3) X 的密度函数为2,01,()()0,x x p x F x <<⎧'==⎨⎩其他.4(8分)设随机变量X 和Y 同分布,X 的密度函数为23,02;()80,.x x p x ⎧<<⎪=⎨⎪⎩其他已知事件{}A X a =>和{}B Y a =>独立,且()3/4P A B ⋃=,求常数a 。
解:由设⎪⎩⎪⎨⎧<<=其它,,02083)(~2x x x f X 且Y 与X 同分布,)(a X A >=与)(a Y B >=独立,可知当0<a 时,⎰+∞=>=adx x f a X P A P )()()(181083023222==++=⎰⎰⎰+∞xdx dx x dx a1)()()(==>=⎰+∞ady y f a Y P B P ,即11111)()()()()(=⨯-+=-+=+B P A P B P A P B A P 与43)(=+B A P 相矛盾,因而0≥a ,即⎰+∞=>=a dx x f a X P A P )()()()8(8181083323222a xdx dx x aa-==+=⎰⎰+∞⎰+∞=>=ady y f a Y P B P )()()()8(813a -=,即)()()()()(B P A P B P A P B A P -+=+)8(813a -=)8(813a -+⨯--)8(813a )8(813a -43=即 048)8(16)8(323=+---a a ,即34=a ,34-=a (不合题意,舍去)。
5(8分)设二维随机变(X ,Y )量具有概率密度221(,)0Cx yx y f x y ⎧≤≤=⎨⎩其它,(1)确定常数C ; (2) 求概率()P X Y>。
解:(1) 2112141(,)21x f x y dxdy C x ydy dx +∞+∞-∞-∞-⎛⎫===⎪ ⎪⎝⎭⎰⎰⎰⎰,由此得214c =。
(2)积分区域为21:01x y xD x ⎧<<⎨<<⎩,所以212213()420xxP X Y dx x ydy >==⎰⎰6(8分)设随机变量(X,Y )具有概率密度1,01(,)0y x x f x y ⎧<<<⎪=⎨⎪⎩, 其余求),()()(Y X Cov Y E X E ,,。
解: ⎰⎰⎰⎰⎰+∞∞-+∞∞--====112322),()(dx x xdy dx dxdy y x xf X E xx⎰⎰⎰⎰+∞∞--+∞∞-===0),()(1xxydy dx dxdy y x yf Y E⎰⎰⎰⎰+∞∞-+∞∞--===0),()(1xxxydy dx dxdy y x xyf XY E ,0)()()(),(=-=Y E X E XY E Y X Cov 。
命题人或命题小组负责人签名: 教研室(系)主任签名: 分院(部)领导签名:四、应用题(14分)1. (6分)设顾客在某银行的窗口等待服务的时间X (以分计)服从指数分布,其概率密度为,某顾客在窗口等待服务,若超过10分钟,他就离开,他一个月要到银行5次,以Y 表示一个月内他未等到服务而离开窗口的次数,写出Y 的分布律,并求P{Y }。
解: 因为Y 表示一个月内他未等到服务而离开窗口的次数,所以Y ()5,b p ,其中 p =P{X}=Y 的分布律为P{Y =k}=,k=0,1,2,3,4,5P{Y}=1-P{Y}=1-P{Y=0}=1-=0.51672(8分). 某单位设置一电话总机,共有200架电话分机。
设每个电话分机是否使用外线通话是相互独立的。
设每时刻每个分机有5%的概率要使用外线通话。
问总机需要多少外线才能以不低于90%的概率保证每个分机要使用外线时可供使用?(0.950.90.9751.64, 1.28, 1.96u u u ===)解 设总机需要安装N 条外线X=“200架电话分机中使用外线的数目”,则X 服从二项分布5.9100951005200)(,101005200)(,1005,200=⨯⨯==⨯=⎪⎭⎫⎝⎛X D X E b 。
利用棣莫佛-拉普拉斯中心极限定理,得⎪⎪⎭⎫⎝⎛-Φ≈⎭⎬⎫⎩⎨⎧-≤-=≤5.9105.9105.910}{N N X P N X P 由90.05.910≥⎪⎪⎭⎫⎝⎛-ΦN ,查表得28.15.910≥-N ,解出95.13105.928.1=+≥N ,故总机需要安装14条外线才能以不低于90%的概率保证每个分机要使用外线时可供使用。
五、证明题(6分 ) 设{X n }为独立同分布的随机变量序列,其共同的密度函数为(),;()0,x a e x a p x --⎧≥=⎨⎩其他,,令()12min ,,,n n Y X X X = ,试证:P n Y a →。
证明:因为i X 的分布函数为()1,,()0,.x a e x a F x x a --⎧-≥=⎨<⎩所以当x a ≥时,有()()()()11,nnn x a n i i P Y x P X x F x e--=≥=≥=-=⎡⎤⎣⎦∏对任意的0ε>,当n →+∞时有()()0,n n n P Y a P Y a e εεε--≥=-≥=→即Pn Y a →。