概率论习题解答 (1)
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5 / 8概率论练习题1(本大题共 6 小题,每小题 3 分,共 18 分)1、若当事件A ,B 同时发生时,事件C 必发生,则下列选项正确的是( ) A .()()P C P AB =; B .()()P C P AB ≤; C .()()P C P AB ≥; D .以上答案都不对.2、设随机变量()~X E λ,则下列选项正确的是( )A .X 的密度函数为(),00,0x e x f x x λ-⎧>=⎨≤⎩;B .X 的密度函数为(),00,0x e x f x x λλ-⎧>=⎨≤⎩;C .X 的分布函数为(),00,0x e x F x x λλ-⎧>=⎨≤⎩;D .X 的分布函数为()1,00,0x e x F x x λλ-⎧->=⎨≤⎩.3、设相互独立的连续型随机变量1X ,2X 的概率密度函数分别()1f x ,()2f x ,分布函数分别为()1F x ,()2F x ,则下列选项正确的是( ) A .()()12f x f x +必为某一随机变量的概率密度函数; B .()()12f x f x ⋅必为某一随机变量的概率密度函数; C .()()12F x F x +必为某一随机变量的分布函数; D .()()12F x F x ⋅必为某一随机变量的分布函数.4、设()~,X B n p ,()2~,Y N μσ,则下列选项一定正确的是( ) A .()E X Y np μ+=+; B .()E XY np μ=⋅; C .()()21D X Y np p σ+=-+; D .()()21D XY np p σ=-⋅.5、设随机变量X 与Y 相互独立,且都服从()1,0.2B ,则下列选项正确的是( )6 / 8A .()1P X Y ==;B .()1P X Y ≤=;C .()1P X Y ≥=;D .以上答案都不对. 6、设12,,,,n X X X 为独立的随机变量序列,且都服从参数为()0λλ>的指数分布,当n 充分大时,下列选项正确的是( )A .21nii Xn nλλ=-∑近似服从()0,1N ; Bni X nλ-∑近似服从()0,1N ;C .21ni i X λλ=-∑近似服从()0,1N ; D .1ni i X nnλ=-∑近似服从()0,1N .二、填空题(本大题共 6 小题,每小题 3 分,共 18 分)1、设事件A ,B ,C 相互独立,且()()()P A P B P C ==,()1927P A B C =,则()P A =.2、若()14P A =,()13P B A =,()12P A B =,则()P A B =.3、设()2~10,X N σ,且()10200.3P X <<=,则()010P X <<=.4、设随机变量X 与Y 相互独立,且()~100,0.3X B ,()~4Y P ,则()D X Y -=.5、设平面区域(){},01D x y x y =≤≤≤,二维随机变量(),X Y 在区域D 上服从均匀分布,则(),X Y 的联合分布密度函数为.6、若随机变量X 的分布律为()()2,0,1,2,k P X k ae k -+===,则常数a =.三、解答题(本大题共 6 小题,共 64 分)5 / 81、设盒一装有1支红色笔和2支黑色笔,盒二装有2支红色笔和1支黑色笔,盒三装有3支红色笔和3支黑色笔.现掷一枚匀质骰子,若掷出1点,则从盒一中任取一支笔,若掷出6点,则从盒三中任取一支笔,否则均从盒二中任取一支笔.求取出黑色笔的概率.(10分)2、一盒装有6只灯管,其中有2只次品,4只合格品,随机地抽取一只测试,测试后不放回,直到2只次品都被找出,求所需测试次数X 的概率分布及均值.(10分)3、设连续型随机变量X 的分布密度函数为(),13;0,ax b x f x +<<⎧=⎨⎩其他.,且{}{}23212P X P X <<=-<<,求常数a 和b 的值.(10分)6 / 84、设某工程队完成某项工程所需时间X (天)服从()100,25N .工程队若在100天内完工,可获奖金10万元;若在100~115天内完工,可获奖金3万元;若超过115天完工,则罚款5万元.求该工程队在完成工程时所获奖金的均值(要求用标准正态分布的分布函数值表示).(10分)5、设二维随机变量(),X Y 的概率密度函数为()8,01;,0,xy x y f x y <<<⎧=⎨⎩其他,求关于X 和Y 的边缘分布密度函数()X f x 和()Y f y ,并判别X 与Y 是否相互独立.(10分)5 / 86、设()~,X U a b ,且()0E X =,()13D X =.试确定X 的概率密度函数(6分)7、设随机变量X 服从标准正态分布,求2Y X =的概率密度函数()Y f y .(8分)6 / 8概率论练习题1参考答案一、单项选择题(本大题 6 小题,每小题 3 分,共 18 分) 1、C ; 2、B ; 3、D ; 4、A ; 5、D ; 6、B . 二、填空题(本大题 6 小题,每小题 3 分,共 18 分)1、13; 2、13; 3、0.3; 4、25; 5、()()2,,;,0,x y D f x y ∈⎧⎪=⎨⎪⎩其他.; 6、23e e ---.三、解答题(本大题 6 小题,共 64 分)1、解 设A 表示“取出黑色笔”,iB 表示“从盒i 中取笔”,1,2,3i =.……..2分则()()1316P B P B ==,()246P B =,()123P A B =,()213P A B =,()312P A B =,…………7分故由全概率公式,有()()()31124111563636212iii P A P B P A B ===⋅+⋅+⋅=∑.……………….10分2、解 由题意可知,X 的所有可能取值为2,3,4,5,6,…………….…….2 且{}1215P X ==,{}2315P X ==,{}145P X ==, {}4515P X ==,{}163P X ==,……..7分 所以 ()121411423456151551533E X =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=.……………………10分 3、解 由密度函数的性质()1f x dx +∞-∞=⎰,可得()31421ax b dx a b +=+=⎰,………..3分又由 {}{}23212P X P X <<=-<<,可得()()32212ax b dx ax b dx +=+⎰⎰,即02ab +=,…..7分联立方程,解得11,36a b ==-.………………………………………….10分4、解 方法1 由题设知工程队完成工程所需天数()~100,25X N .设所获奖金为Y 万元,Y 的可能取值为10,3,-5,Y 取各值的概率为()100100{10}{100}(100)00.55P Y P X F -⎛⎫==≤==Φ=Φ= ⎪⎝⎭, ()115100100100{3}{100115}(115)(100)30.555P Y P X F F --⎛⎫⎛⎫==<≤=-=Φ-Φ=Φ- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 115100{5}{115}1(115)11(3)5P Y P X F -⎛⎫=-=>=-=-Φ=-Φ ⎪⎝⎭,…………….8分Y 因此 ()()()()100330.5513E Y =⨯Φ+Φ---Φ⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦()()()100.5330.551383 1.5=⨯+Φ---Φ=Φ-⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦.…………10分方法2 由题设知工程队完成工程所需天数()~100,25X N , 所获奖金10,100;3,100115;5,115.X Y X X ≤⎧⎪=<≤⎨⎪->⎩…………………………………………….2分5 / 8而()100100{10}{100}(100)00.55P Y P X F -⎛⎫==≤==Φ=Φ= ⎪⎝⎭, ()115100100100{3}{100115}(115)(100)30.555P Y P X F F --⎛⎫⎛⎫==<≤=-=Φ-Φ=Φ- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 115100{5}{115}1(115)11(3)5P Y P X F -⎛⎫=-=>=-=-Φ=-Φ ⎪⎝⎭,…….8分因此 ()()()()100330.5513E Y =⨯Φ+Φ---Φ⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦()()()100.5330.551383 1.5=⨯+Φ---Φ=Φ-⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦.…………10分5、解 关于X 的边缘分布密度函数()Xf x :当0x ≤或1x ≥时,(,)0f x y =,所以()(),00Xf x f x y dy dy +∞+∞-∞-∞===⎰⎰,当01x <<时,()()()1212,8441Xxxf x f x y dy xydy xy x x +∞-∞====-⎰⎰,所以,()()241,01;0,X x x x f x ⎧-<<⎪=⎨⎪⎩其他. ………………………….4分关于Y 的边缘分布密度函数()Yf y :当0y ≤或1y ≥时,(,)0f x y =,所以()(),00Yf y f x y dx dx +∞+∞-∞-∞===⎰⎰,当01y <<时,()()230,844yyYf y f x y dx xydx yx y +∞-∞====⎰⎰,所以()34,01;0,Yy y f y ⎧<<⎪=⎨⎪⎩其他..……………………………………………8分于是()()()()32161,01,01;,0,X Y xy x x y f x f y f x y ⎧-<<<<⎪=≠⎨⎪⎩其他,所以X 与Y 不相互独立.……………………………………………10分 6、解 因为()~,X U a b ,所以()2a bE X +=,()()212b a D X -=,于是有()241,2123b a a b -+==,解得 1,3a b =-=,………….…..4分故X 的概率密度函数为()1,13;40,x f x ⎧-<<⎪=⎨⎪⎩其他..………………….6分7、22(0,1),(),.x X N x x ϕ-=-∞<<∞Y 的分布函数为2()()()Y F y P Y y P X y =≤=≤ ……………………2分 当0y ≤时,()()0Y F y P Y y =≤=,从而()0.Y f y = ……………………4分当0y>时,2()(){(YF y P X y P X=≤=≤≤=Φ-Φ…6分从而2()()(((Y Yyf y F yϕϕϕϕ-'''==Φ-Φ==+=7分所以20()0,0-⎧>=≤⎩yYyf yy……………………………………………8分6 / 8。
第一章 随机事件及其概率1.解:(1){}67,5,4,3,2=S (2){} ,4,3,2=S (3){} ,,,TTH TH H S =(4){}6,5,4,3,2,1,,T T T T T T HT HH S = 2.解:81)(,21)(,41)(===AB P B P A P ∴ )()()()(AB P B P A P B A P -+= 85812141=-+=)()()(AB P B P B A P -==838121=-=87811)(1)(=-=-=AB P AB P)])([(AB B A P )]()[(AB B A P -=)()(AB P B A P -= )(B A AB ⊂ 218185=-=3.解:用A 表示事件“取到的三位数不包含数字1”2518900998900)(191918=⨯⨯==C C C A P4、解:用A 表示事件“取到的三位数是奇数”,用B 表示事件“取到的三位数大于330”(1) 455443)(2515141413⨯⨯⨯⨯==A C C C C A P =0.48 2) 455421452)(251514122512⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=+=A C C C A C B P =0.48 5、解:用A 表示事件“4只中恰有2只白球,1只红球,1只黑球”,用B 表示事件“4只中至少有2只红球”, 用C 表示事件“4只中没有只白球”(1)412131425)(C C C C A P ==495120=338(2)4124838141)(C C C C B P +-==16567495201= 或16567)(4124418342824=++=C C C C C C B P (3)99749535)(41247===C C C P 6.解:用A 表示事件“某一特定的销售点得到k 张提货单”nkn k n MM C A P --=)1()( 7、解:用A 表示事件“3只球至少有1只配对”,用B 表示事件“没有配对”(1)3212313)(=⨯⨯+=A P 或321231121)(=⨯⨯⨯⨯-=A P(2)31123112)(=⨯⨯⨯⨯=B P 8、解 1.0)(,3.0)(,5.0)(===AB P B P A P (1)313.01.0)()()(===B P AB P B A P ,515.01.0)()()(===A P AB P A B P 7.01.03.05.0)()()()(=-+=-+=AB P B P A P B A P )()()()()()]([)(B A P AB P B A P AB A P B A P B A A P B A A P ===757.05.0== 717.01.0)()()()])([()(====B A P AB P B A P B A AB P B A AB P1)()()()]([)(===AB P AB P AB P AB A P AB A P(2)设{}次取到白球第i A i = 4,3,2,1=i则)()()()()(32142131214321A A A A P A A A P A A P A P A A A A P = 0408.020592840124135127116==⨯⨯⨯=9、解: 用A 表示事件“取到的两只球中至少有1只红球”,用B 表示事件“两只都是红球”方法1 651)(2422=-=C C A P ,61)(2422==C C B P ,61)()(==B P AB P516561)()()(===A P AB P A B P方法2 在减缩样本空间中计算 51)(=A B P 10、解:A 表示事件“一病人以为自己得了癌症”,用B 表示事件“病人确实得了癌症” 由已知得,%40)(%,10)(%,45)(%,5)(====B A P B A P B A P AB P (1)B A AB B A AB A 与,=互斥5.045.005.0)()()()(=+=+==∴B A P AB P B A AB P A P同理 15.01.005.0)()()()(=+=+==B A P AB P B A AB P B P (2)1.05.005.0)()()(===A P AB P A B P(3)2.05.01.0)()()(,5.05.01)(1)(====-=-=A P B A P A B P A P A P(4)17985.045.0)()()(,85.015.01)(1)(====-=-=B P B A P B A P B P B P(5)3115.005.0)()()(===B P AB P B A P11、解:用A 表示事件“任取6张,排列结果为ginger ”92401)(61113131222==A A A A A A P 12、解:用A 表示事件“A 该种疾病具有症状”,用B 表示事件“B 该种疾病具有症状” 由已知2.0)(=B A P 3.0)(=B A P 1.0)(=AB P (1),B A AB B A B A S =且B A AB B A B A ,,,互斥()6.01.03.02.0)()()(=++=++=∴AB P B A P B A P B A P 4.06.01)(1)()(=-=-==B A P B A P B A P()()()4.0)(1=---=AB P B A P B A P B A P(2)()()()6.01.03.02.0)(=++=++=AB P B A P B A P AB B A B A P(3)B A AB B =, B A AB ,互斥4.03.01.0)()()()(=+=+==B A P AB P B A AB P B P)()()(])[()(B P AB P B P B AB P B AB P ==414.01.0== 13、解:用i A 表示事件“讯号由第i 条通讯线输入”,,4,3,2,1=i B 表示“讯号无误差地被接受” ;2.0)(,1.0)(,3.0)(,4.0)(4321====A P A P A P A P9998.0)(1=A B P ,9999.0)(2=A B P ,,9997.0)(3=A B P 9996.0)(4=A B P 由全概率公式得 9996.02.09997.01.09999.03.09998.04.0)()()(41⨯+⨯+⨯+⨯==∑=ii iA B P A P B P99978.0=14、解:用A 表示事件“确实患有关节炎的人”,用B 表示事件“检验患有关节炎的人”由已知 1.0)(=A P ,85.0)(=A B P ,04.0)(=A B P , 则 9.0)(=A P ,15.0)(=A B P ,96.0)(=A B P , 由贝叶斯公式得15、解:用A 表示事件“程序交与打字机A 打字”,B 表示事件“程序交与打字机B 打字”,C 表示事件“程序交与打字机C 打字”;D 表示事件“程序因计算机发生故障被打坏”由已知得 6.0)(=A P ,3.0)(=B P ,1.0)(=C P ;01.0)(=A D P ,05.0)(=B D P ,04.0)(=C D P由贝叶斯公式得 )()()()()()()()()(C D P C P B D P B P A D P A P A D P A P D A P ++=24.025604.01.005.03.001.06.001.06.0==⨯+⨯+⨯⨯=)()()()()()()()()(C D P C P B D P B P A D P A P B D P B P D B P ++=6.05304.01.005.03.001.06.005.03.0==⨯+⨯+⨯⨯=)()()()()()()()()(C D P C P B D P B P A D P A P C D P C P D A P ++=16.025604.01.005.03.001.06.004.01.0==⨯+⨯+⨯⨯=16、解:用A 表示事件“收到可信讯息”,B 表示事件“由密码钥匙传送讯息”由已知得 95.0)(=A P ,05.0)(=A P ,1)(=A B P ,001.0)(=A B P由贝叶斯公式得999947.0001.005.0195.0195.0)()()()()()()(≈⨯+⨯⨯=+=A B P A P A B P A P A B P A P B A P17、解:用A 表示事件“第一次得H ”,B 表示事件“第二次得H ”,C 表示事件“两次得同一面”则 ,21)(,21)(==B P A P ,21211)(2=+=C P ,4121)(2==AB P ,4121)(2==BC P ,4121)(2==AC P)()()(),()()(),()()(C P A P AC P C P B P BC P B P A P AB P ===∴ C B A ,,∴两两独立而41)(=ABC P ,)()()()(C P B P A P ABC P ≠ C B A ,,∴不是相互独立的18、解:用A 表示事件“运动员A 进球”,B 表示事件“运动员B 进球”,C 表示事件“运动员C 进球”,由已知得 5.0)(=A P ,7.0)(=B P ,6.0)(=C P 则 5.0)(=A P ,3.0)(=B P ,4.0)(=C P(1){})(C B A C B A C B A P P =恰有一人进球)()()(C B A P C B A P C B A P ++= (C B A C B A C B A ,,互斥))()()()()()()()()(C P B P A P C P B P A P C P B P A P ++= 相互独立)C B A ,,( 29.06.03.05.04.07.05.04.03.05.0=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=(2){})(C B A BC A C AB P P =恰有二人进球)()()(C B A P BC A P C AB P ++= (C B A BC A C AB ,,互斥))()()()()()()()()(C P B P A P C P B P A P C P B P A P ++= 相互独立)C B A ,,(44.06.03.05.06.07.05.04.07.05.0=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯= (3){})(C B A P P =至少有一人进球 )(1C B A P -= )(1C B A P -=)()()(1C P B P A P -= 相互独立)C B A ,,( 4.03.05.01⨯⨯-= 94.0=19、解:用i A 表示事件“第i 个供血者具有+-RH A 血型”, ,3,2,1=iB 表示事件“病人得救”,4321321211A A A A A A A A A A B =4321321211,,,A A A A A A A A A A 互斥,i A ( ,3,2,1=i )相互独立 ()()(1P A P B P +=∴+)21A A )()(4321321A A A A P A A A P +8704.04.06.04.06.04.06.04.032=⨯+⨯+⨯+=20、解:设i A 表示事件“可靠元件i ” i=1,2,3,4,5 ,B 表示事件“系统可靠”由已知得p A P i =)(1,2,3,4,5)(i = 54321,,,,A A A A A 相互独立 方法1:54321A A A A A B =)()(54321A A A A A P B P =∴()()()()()()542154332154321A A A A P A A A P A A A P A A P A P A A P ---++=()54321A A A A A P +543322p p p p p p p +---++= ()相互独立54321,,,,A A A A A543222p p p p p +--+=方法2:)(1)(54321A A A A A P B P -=)()()(154321A A P A P A A P -= ()相互独立54321,,,,A A A A A ()()]1][1)][(1[154321A A P A P A A P ----=()()()]1][1)][()(1[154321A P A P A P A P A P ----= ()相互独立54321,,,,A A A A A ()()()221111p p p ----= 543222p p p p p +--+= 21、解:用A 表示事件“真含有杂质”,用B 表示事件“次检验认为不含有杂质次检验认为含有杂质次检验中有123”由已知得 4.0)(=A P ,6.0)(=A P ,2.08.0)(223⨯⨯=C A B P ,9.01.0)(223⨯⨯=C A B P由贝叶斯公式得9.01.06.02.08.04.02.08.04.0)()()()()()()(223223223⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯⨯=+=C C C A B P A P A B P A P A B P A P B A P 905.016981536==。
概率论第二章习题参考解答1. 用随机变量来描述掷一枚硬币的试验结果. 写出它的概率函数和分布函数. 解: 假设ξ=1对应于"正面朝上",ξ=0对应于反面朝上. 则 P (ξ=0)=P (ξ=1)=0.5 . 其分布函数为⎪⎩⎪⎨⎧≥<≤<=11105.000)(x x x x F 2. 如果ξ服从0-1分布, 又知ξ取1的概率为它取0的概率的两倍, 写出ξ的分布律和分布函数.解: 根据题意有 P (ξ=1)=2P (ξ=0) (1) 并由概率分布的性质知 P (ξ=0)+P (ξ=1)=1 (2) 将(1)代入(2)得3P (ξ=0)=1, 即P (ξ=0)=1/3 再由(1)式得 P (ξ=1)=2/3因此分布律由下表所示ξ0 1 P 1/32/3而分布函数为⎪⎩⎪⎨⎧>=<≤<=11103/100)(x x x x F 3. 如果ξ的概率函数为P {ξ=a }=1, 则称ξ服从退化分布. 写出它的分布函数F (x ), 画出F (x )的图形. 解: ⎩⎨⎧≥<=ax a x x F 10)(, 它的图形为4. 一批产品分一,二,三级, 其中一级品是二级品的两倍, 三级品是二级品的一半, 从这批产品中随机地抽取一个检验质量, 用随机变量描述检验的可能结果, 写出它的概率函数. 解 设ξ取值1,2,3代表取到的产品为一,二,三级, 则根据题意有 P (ξ=1)=2P (ξ=2) (1)P (ξ=3)=P (ξ=2)/2 (2) 由概率论性质可知P (ξ=1)+P (ξ=2)+P (ξ=3)=1 (3)(1),(2)代入(3)得:2P (ξ=2)+P (ξ=2)+P (ξ=2)/2=1解得P (ξ=2)=2/7, 再代回到(1)和(2)得 P (ξ=1)=4/7, P (ξ=3)=1/7 则概率函数为)3,2,1(271)(3=⨯==-i i P i ξ或列表如下:5. 一批产品20个, 其中有5个次品, 从这批产品中随意抽取4个, 求这4个中的次品数ξ的分布律.解: 基本事件总数为420C n =,有利于事件{ξ=i }(i =0,1,2,3,4)的基本事件数为ii i C C n -=4155, 则001.01731911718192051234)4(031.0171952121545171819201234)3(2167.01718191415231212141545171819201234)2(4696.01718191314151231314155171819201234)1(2817.01719137123412131415171819201234)0(445420115354202152542031515420415=⋅⋅=⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅====⋅⋅=⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅====⋅⋅⋅⋅⋅=⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅====⋅⋅⋅⋅=⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅====⋅⋅=⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅===C C P C C C P C C C P C C C P C C P ξξξξξ 6. 一批产品包括10件正品, 3件次品, 有放回地抽取, 每次一件, 直到取得正品为止, 假定每件产品被取到的机会相同, 求抽取次数ξ的概率函数.解: 每次抽到正品的概率相同, 均为p =10/13=0.7692, 则每次抽到次品的概率q =1-p =0.2308则ξ服从相应的几何分布, 即有),3,2,1(1331310)(1=⎪⎭⎫⎝⎛⋅===-i pq i P i i ξ7. 上题中如果每次取出一件产品后, 总以一件正品放回去, 直到取得正品为止, 求抽取次数ξ的分布律.解: 这样抽取次数就是有限的, 因为总共只有3件次品, 即使前面三次都抽到次品,第四次抽时次品 已经全部代换为正品, 因此必然抽到正品, 这样ξ的取值为1,2,3,4. 不难算出,0027.0131132133)4(0328.01312132133)3(1953.01311133)2(7692.01310)1(=⋅⋅===⋅⋅===⋅=====ξξξξP P P P8. 自动生产线在调整之后出现废品的概率为p , 当在生产过程中出现废品时立即重新进行调整, 求在两次调整之间生产的合格品数ξ的概率函数.解: 事件ξ=i 说明生产了i 次正品后第i +1次出现废品, 这是i +1个独立事件的交(1次发生i 次不发生, 因此有P (ξ=i )=p (1-p )i , (i =0,1,2,…)9. 已知随机变量ξ只能取-1,0,1,2四个值, 相应概率依次为cc c c 167,85,43,21, 确定常数c 并计算P {ξ<1|ξ≠0}.解: 根据概率函数的性质有1}2{}1{}0{}1{==+=+=+-=ξξξξP P P P即1167854321=+++cc c c 得2.3125163716710128167854321==+++=+++=c 设事件A 为ξ<1, B 为ξ≠0, (注: 如果熟练也可以不这样设)则32.0258167852121}2{}1{}1{}1{)0{}01{)()(}0|1{==++==+=+-=-==≠≠⋂<==≠<ξξξξξξξξξP P P P P P B P AB P P 10. 写出第4题及第9题中各随机变量的分布函数. 解: 第4题:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥<≤<≤<=31327/6217/410)(x x x x x F第9题:当x <-1时: F (x )=P (ξ≤x )=0 当-1≤x <0时: F (x )=P (ξ≤x )=P (ξ=-1)=2162.03125.22121=⨯=c 当0≤x <1时: F (x )=P (ξ≤x )=P (ξ=-1)+P (ξ=0)=5405.03125.243214321=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+c c 当1≤x <2时: F (x )=P (ξ≤x )=P (ξ=-1)+P (ξ=0)+P (ξ=1)=8108.03125.2854321854321=⎪⎭⎫ ⎝⎛++=++c c c 当x ≥2时: F (x )=P (ξ≤x )=1 综上所述, 最后得:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≥<≤<≤<≤--<=21218108.0105405.0012162.010)(x x x x x x F 11. 已知ξ~⎪⎩⎪⎨⎧<<=其它1021)(x xx ϕ, 求ξ的分布函数F (x ), 画出F (x )的图形.解: 当x <0时: F (x )=0;当0≤x <1时:xx xt x t dt t dt t dt dt t x F xxx=-==+-⋅==+==+--∞-∞-⎰⎰⎰⎰00012112121210)()(12102100ϕ 当x ≥1时: F (x )=1 综上所述, 最后得⎪⎩⎪⎨⎧≥<≤<=111000)(x x xx x F 图形为12. 已知ξ~⎩⎨⎧<<=其它0102)(x x x ϕ, 求P {ξ≤0.5}; P (ξ=0.5);F (x ).解: 25.005.020)(}5.0{225.0025.005,0|=-==+==≤⎰⎰⎰∞-∞-x xdx dx dx x P ϕξ, 因ξ为连续型随机变量, 因此取任何点的概率均为零, 所以P {ξ=0.5}=0,求F (x ): 当x <0时, F (x )=0 当0≤x <1时, 220|20)()(x t tdt dt dt t x F xxx==+==⎰⎰⎰∞-∞-ϕ 当x ≥1时, F (x )=1 综上所述, 最后得:⎪⎩⎪⎨⎧≥<≤<=111000)(2x x x x x F 13. 某型号电子管, 其寿命(以小时计)为一随机变量, 概率密度⎪⎩⎪⎨⎧≥=其它0100100)(2x x x ϕ, 某一个电子设备内配有3个这样的电子管, 求电子管使用150小时都不需要更换的概率.解: 先求一个电子管使用150小时以上的概率P (ξ≥150)为:3215010012100100)()150(|150121502150==+-===≥∞++-+∞+∞⎰⎰x dx xdx x P ϕξ 则3个这样的电子管构成贝努里独立试验概型, 试验三次发生三次的概率为2963.027832)3(33==⎪⎭⎫⎝⎛=p14. 设连续型随机变量ξ的分布函数为:⎪⎩⎪⎨⎧≥<≤<=111000)(2x x Ax x x F 求系数A ; P (0.3<ξ<0.7); 概率密度φ(x ).解: 因ξ是连续型随机变量, 因此F (x )也必是连续曲线, 则其在第二段(0,1)区间的曲线必能和第三段(1,+∞)的曲线接上, 则必有 A ×12=1, 即A =1. 则分布函数为⎪⎩⎪⎨⎧≥<≤<=111000)(2x x x x x F P (0.3<ξ<0.7)=F (0.7)-F (0.3)=0.72-0.32=0.49-0.09=0.4概率密度φ(x )为⎩⎨⎧<≤='=其它0102)()(x x x F x ϕ15. 服从柯西分布的随机变量ξ的分布函数是F (x )=A +B arctg x , 求常数A ,B ;P {|ξ|<1}以及概率密度φ(x ). 解: 由F (-∞)=0, 得A +Barctg (-∞)=02=-πB A(1)再由F (+∞)=1,得12)arctg(=+=+∞+πB A B A(2)综和(1),(2)两式解得π1,21==B A 即x x F arctg 121)(π+=5.0214411111)1()1()11()1|(|==⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛--==--=--=<<-=<πππππξξarctg arctg F F P P2111)()(x x F x +⋅='=πϕ16. 服从拉普拉斯分布的随机变量ξ的概率密度||)(x Ae x -=ϕ, 求系数A 及分布函数F (x ).解: 这实际上是一个分段函数, φ(x )可重新写为⎩⎨⎧<≥=-0)(x Aex Ae x xxϕ 根据性质1)(=⎰+∞∞-dx x ϕ, 又因φ(x )为偶函数, 因此有1222)(|==-==∞+-+∞-+∞∞-⎰⎰A Aedx Aedx x x xϕ, 则有A =1/2因此⎪⎩⎪⎨⎧<≥==--02102121)(||x e x e ex x x x ϕ.求分布函数F (x ). 当x <0时, 有xxtxt x e e dt e dt t x F 212121)()(====∞-∞-∞-⎰⎰ϕ当x ≥0时, 有x x xtxt t x e e e dt e dt e dt t x F ----∞-∞--=+-=-=+==⎰⎰⎰21121212121212121)()(00ϕ 综上所述, 最后得⎪⎩⎪⎨⎧≥-<=-0211021)(x e x e x F x x17. 已知⎩⎨⎧<<+-=其它01031212)(~2x x x x ϕξ, 计算P {ξ≤0.2|0.1<ξ≤0.5}解: 设事件A ={ξ≤0.2}, B ={0.1<ξ≤0.5}, 则要计算的是条件概率P (A |B ), 而)()()|(B P AB P B A P =, 而事件AB ={ξ≤0.2}∩{0.1<ξ≤0.5}={0.1<ξ≤0.2} 因此有148.03.006.0004.06.024.0032.0)1.0301.06001.04()2.0304.06008.04()364(d )31212()(}2.01.0{)(2.01.0232.01.022.01.0=-+-+-=⨯+⨯-⨯-⨯+⨯-⨯==+-=+-==≤<=⎰⎰x x x xx x dx x P AB P ϕξ256.03.006.0004.05.15.15.0)1.0301.06001.04()5.0325.06125.04()364(d )31212()(}5.01.0{)(5.01.0235.01.025.01.0=-+-+-=⨯+⨯-⨯-⨯+⨯-⨯==+-=+-===≤<=⎰⎰x x x xx x dx x P B P ϕξ最后得5781.0256.0148.0)()()|(}5.01.0|2.0{====≤<≤B P AB P B A P P ξξ18. 已知xxce x +-=2)(~ϕξ, 确定常数c .解: 首先证明普阿松广义积分π=⎰+∞∞--x e xd 2, 因为函数2x e -并不存在原函数, 因此需要一技巧. 令⎰+∞∞--=x eI x d 2, 则⎰⎰⎰+∞∞-+∞∞-+-+∞∞--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=y x e x e I y x x d d d )(22222作极坐标代换, 令θθsin ,cos r y r x ==, 则积分区间为全平面, 即θ从0积到2π, r 从0积到+∞, 且θd d d d r r y x =, 因此有πππθπ====∞+-+∞-+∞-⎰⎰⎰020202222)d(212rr r e r e rdr ed I , 所以I =π.现确定常数c , 由性质1)(=⎰+∞∞-dx x ϕ,1d d 41)21(414141212222====⎰⎰⎰+∞∞---+∞∞-+-⋅⋅+-+∞∞-+-πcedx ecex cex cex x x xx得421πe c =19. 已知⎩⎨⎧>>=-其它)0()(~λλϕξλa x e c x x, 求常数c 及P {a -1<ξ≤a +1}.解: 由性质1)(=⎰+∞∞-dx x ϕ得1d d 0)(|==-=+=-∞+-+∞-∞-+∞∞-⎰⎰⎰aax ax ace ce x e c x dx x λλλλϕ 解得 aec λ=, 因此有⎩⎨⎧>>=--其它)0()()(λλϕλa x e x a x则λλλλλλϕξ---+---+--=-==+==+≤<-⎰⎰⎰⎰e e due x ex x x a a P u u a aa x a a a a 1d d 0d )()11(|111)(111求边缘概率分布, 与是否独立?解: 按下表计算ξ与η的边缘分布:得的边缘分布如下表所示:当i =1及j =0时,因202.026.0}0{}1{0}0,1{)2(0)1(110⨯====≠====ηξηξP P p p P p因此ξ与η相互间不独立.21. 假设电子显示牌上有3个灯泡在第一排, 5个灯泡在第二排. 令ξ,η分别表示在某一规定时间内第一排和第二排烧坏的灯泡数. 若ξ与η的联合分布如下表所示: 试计算在规定时间内下列事件的概率: (1) 第一排烧坏的灯泡数不超过一个; (2) 第一排与第二排烧坏的灯泡数相等;(3) 第一排烧坏的灯泡数不超过第二排烧坏的灯泡数.解: 假设事件A 为第一排烧坏的灯泡数不超过一个, B 为第一排与第二排烧坏的灯泡数相等, C 为第一排烧坏的灯光数不超过第二排烧坏的灯泡数. 则事件A 发生的概率为上表中头两排概率之和52.008.006.005.004.002.001.009.007.005.003.001.001.0)(104=++++++++++++==∑∑==i j ij p A P事件B 发生的概率为上表中从0行0列开始的斜对角线之和14.006.005.002.001.0)(3=+++==∑=i ii p B P事件C 发生的概率为上表中斜对角线上右的各个数相加(包括斜对角线上的数), 但为减少运算量, 也可以考虑其逆事件C 的概率, 然后用1减去它. 而C 的概率为上表中斜对角线的左下角的所有概率之和(不包括斜对角线):89.011.01)04.001.003.001.001.001.0(1)(1)(=-=+++++-=-=C P C P22. 袋中装有标上号码1,2,2的3个球, 从中任取一个并且不再放回, 然后再从袋中任取一球, 以ξ, η分别记为第一,二次取到球上的号码数, 求(ξ,η)的分布律(袋中各球被取机会相同).解: 因为有两个2一个1, 因此第一次取到2号的概率为P (ξ=2)=2/3, 第一次取到1号的概率为P (ξ=1)=1/3. 第一次取到2号后还剩下一个2号一个1号, 则在此条件下第二次取到1号的概率P (η=1|ξ=2)=P (η=2|ξ=2)=1/2. 而第一次取到1号后还剩下两个2号, 因此这时P (η=1|ξ=1)=0, P (η=2|ξ=1)=1. 综上所述并用乘法法则可得312132)2|2()2()2,2(312132)2|1()2()1,2(31131)1|2()1()2,1(0031)1|1()1()1,1(22211211=⨯=========⨯=========⨯=========⨯========ξηξηξξηξηξξηξηξξηξηξP P P p P P P p P P P p P P P p23. (ξ , η)只取下列数组中的值:)0,2()31,1()1,1()0,0(--且相应的概率依次为1/6, 1/3, 1/12, 5/12. 列出(ξ,η)的概率分布表, 写出关于η的边缘分布. 解: 从上面数组可知ξ只取-1,0,2这三个值, 而η只取0,31,1这三个值, 因此总共可构成九个. 概率分布表及η的边缘分布计算如下即η的边缘分布率如下表所示24. 袋中装有标上号码1,2,2,3的4个球, 从中任取一个并且不再放回, 然后再从袋中任取一球, 以ξ, η分别记为第一,二次取到球上的号码数, 求(ξ,η)的分布律(袋中各球被取机会相同).解: 第一次取到号码1,2,3的概率为P{ξ=1}=P(ξ=3)=1/4P{ξ=2}=1/2在第一次取到号码i条件下,第二次取到号码j的概率各为P{η=1|ξ=1}=P{η=3|ξ=3}=0P{η=2|ξ=1}=P{η=2|ξ=3}=2/3P{η=3|ξ=1}=P{η=1|ξ=3}=1/3P{η=1|ξ=2}=P{η=3|ξ=2}=1/3P{η=2|ξ=2}=1/3则p11=P{ξ=1,η=1}=P{ξ=1}P{η=1|ξ=1}=0p12=P{ξ=1,η=2}=P{ξ=1}P{η=2|ξ=1}=1/6p13=P{ξ=1,η=3}=P{ξ=1}P{η=3|ξ=1}=1/12p21=P{ξ=2,η=1}=P{ξ=2}P{η=1|ξ=2}=1/6p22=P{ξ=2,η=2}=P{ξ=2}P{η=2|ξ=2}=1/6p23=P{ξ=2,η=3}=P{ξ=2}P{η=3|ξ=2}=1/6p31=P{ξ=3,η=1}=P{ξ=3}P{η=1|ξ=3}=1/12p32=P{ξ=3,η=2}=P{ξ=3}P{η=2|ξ=3}=1/6p33=P{ξ=3,η=3}=P{ξ=3}P{η=3|ξ=3}=025. 表示随机地在1-4的4个整数中取出的一个整数,η表示在1-ξ中随机地取出的一个整数值,求(ξ,η)的联合概率分布.解: 因ξ取四个数中的任何一个概率相等, 因此有P{ξ=i}=1/4, (i=1,2,3,4)而在ξ=i的条件下, (i=1,2,3,4), η取1到i的概率也相同,为1/i, 即P{η=j|ξ=i}=1/i, (i=1,2,3,4;j=1-i)因此有p ij=P{ξ=i,η=j}=P{ξ=i}P{η=j|ξ=i}=1/(4i), (i=1,2,3,4; j=1-i),联合概率分布如下表所示:26. 已知(ξ,η)~⎪⎩⎪⎨⎧≤≤+=其它04,0)sin(),(πϕy x y x c y x ,试确定常数c 并求η的边缘概率密度.解: 根据性质1),(=⎰⎰+∞∞-+∞∞-dydx y x ϕ, 有1)12(]220122[)]4sin([sin )]4cos([cos )]cos([)sin(40440404040=-=+--=+-=+-=+-=+⎰⎰⎰⎰c c x x c x x dx c y x dx c dydx y x c ππππππππ解得12)12)(12(12121+=+-+=-=c ,因此,⎪⎩⎪⎨⎧≤≤++=其它04,0)sin()12(),(πϕy x y x y x求η的边缘概率密度: 当40π≤≤y 时:)8sin(22)12()]4cos()[cos 12()cos()12()sin()12(),()(4042ππϕϕκπ+-+==+-+==++-=++==⎰⎰∞+∞-y y y y x dx y x dx y x y上式后一等式利用了三角函数公式2sin 2sin2cos cos A B A B B A -+=-, 而计算三角函数8sin π的值, 又是在已知224cos=π的前提下,利用半角公式2cos 12sin θθ-=得222222124cos18sin-=-=-=ππ当y 取区间]4,0[π之外的值时, 0)(1=y ϕ.因此最后得:⎪⎩⎪⎨⎧≤≤+-+=其它040)8sin(22)12()(2ππϕy y y27. 已知ξ服从参数p =0.6的0-1分布, 在ξ=0及ξ=1条件下, 关于η的条件分布分别如下二表所示:求二元随机变量(,)的联合概率分布, 以及在≠1时关于的条件分布. 解: 根据题意已知P {ξ=0}=1-p =1-0.6=0.4, P {ξ=1}=p =0.6 则根据乘法法则有:p 01=P {ξ=0,η=1}=P {ξ=0}P {η=1|ξ=0}=0.4×(1/4)=0.1 p 02=P {ξ=0,η=2}=P {ξ=0}P {η=2|ξ=0}=0.4×(1/2)=0.2 p 03=P {ξ=0,η=3}=P {ξ=0}P {η=3|ξ=0}=0.4×(1/4)=0.1 p 11=P {ξ=1,η=1}=P {ξ=1}P {η=1|ξ=1}=0.6×(1/2)=0.3 p 12=P {ξ=1,η=2}=P {ξ=1}P {η=2|ξ=1}=0.6×(1/6)=0.1 p 13=P {ξ=1,η=3}=P {ξ=1}P {η=3|ξ=1}=0.6×(1/3)=0.2由表中可以算出P {η≠1}=1-P {η=1}=1-(p 01+p 11)=1-0.4=0.6 P {ξ=0,η≠1}=p 02+p 03=0.2+0.1=0.3 P {ξ=1,η≠1}=p 12+p 13=0.1+0.2=0.3 因此有5.06.03.0}1{}1,1{}1|1{5.06.03.0}1{}1,0{}1|0{==≠≠==≠===≠≠==≠=ηηξηξηηξηξP P P P P P则在η≠1时关于ξ的条件分布律如下表所示:28. 第22题中的两个随机变量ξ与η是否独立?当ξ=1时η的条件分布是什么?: , 因为 P {ξ=1}=1/3, P {η=1}=1/3 而P {ξ=1,η=1}=0≠P {ξ=1}P {η=1} 在ξ=1条件下, 因13/13/1}1{}2,1{}1|2{03/10}1{}1,1{}1|1{================ξηξξηξηξξηP P P P P P因此在此条件下η服从单点分布或退化分布, 只取值为2, 取值为2的条件概率为1.=p i (1)p j (2), 算得联合分布律如下表所示 根据此联合分布律可算出43129611211)2/1,2/1()1,1(1)0(1)0(121484481161)1,0()3,2()1(==--==-==-=-=-==+-=≠+==+===+=-===+ηξηξηξηξηξηξηξP P P P P P P30. 测量一矩形土地的长与宽, 测量结果得到如下表所示的分布律(长与宽相互独立), 求周解: 因ζ=2ξ+2η, 可知ζ的取值为96,98,100,102,104, 又因ξ与η独立, 因此有 P {ζ=96}==P {ξ=29}P {η=19}=0.3×0.3=0.09P {ζ=98}=P {ξ=29}P {η=20}+P {ξ=30}P {η=19}=0.3×0.4+0.5×0.3=0.27 P {ζ=100}=P {ξ=29}P {η=21}+P {ξ=30}P {η=20}+P {ξ=31}}P {η=19}==0.3×0.3+0.5×0.4+0.2×0.3=0.35P {ζ=102}=P {ξ=30}P {η=21}+P {ξ=31}P {η=20}=0.3×0.5+0.2×0.4=0.23 P {ζ=104}=P {ξ=31}P {η=21}=0.2×0.3=0.06η的分布.解: 因周长=2πR , 面积=πR , 因此当半径R 取值10,11,12,13时, ξ的取值为62.83, 69.12,32. 一个商店每星期四进货, 以备星期五,六,日3天销售, 根据多周统计, 这3天销售件数 ξ问三天销售总量∑==31i iξη这个随机变量可以取哪些值?如果进货45件, 不够卖的概率是多少? 如果进货40件, 够卖的概率是多少?解: 因η的取值为ξ1,ξ2,ξ3三个随机变量可能取值之和, 因此可能的取值为从10+13+17=40到12+15+19=46之间的每一个整数值, 即40,41,42,43,44,45,46. 因此, 如进货15件, 不够卖的概率在η取值为46时出现, 即 P {η=46}=P {ξ1=12}P {ξ2=15}P {ξ3=19}=0.1×0.1×0.1=0.001 如进货40件, 够卖的概率发生在η取值为40时出现, 即P {η=40}=P {ξ1=10}P {ξ2=13}P {ξ3=17}=0.2×0.3×0.1=0.006 33. 求出第22题中ξ+η的分布律.ξ与η的联合分布律如下表: 则P {+=2}=P {=1,=1}=0P {ξ+η=3}=P {ξ=1,η=2}+P {ξ=2,η=1}=2/3 P {ξ+η=4}=P {ξ=2,η=2}=1/334. 求出第23题中ξ-η的分布律 解: 因(ξ , η)只取下列数组中的值:)0,2()31,1()1,1()0,0(--且相应的概率依次为1/6, 1/3, 1/12, 5/12.因此ξ-η也只取0-0=0, -1-1=-2, -1-1/3=-4/3, 2-0=2这四个值, 相应的概率也还是依次为1/6, 35. 已知P {ξ=k }=a /k , P {η=-k }=b /k (k =1,2,3), ξ与独立, 确定a ,b 的值; 求出(ξ,η)的联合概率分布以及ξ+η的概率分布. 解: 由概率分布的性质有131211}{31=⎪⎭⎫⎝⎛++==∑=a k P k ξ, 解得 5455.0116312111==++=a,191411}{31=⎪⎭⎫⎝⎛++=-=∑=b k P k η 解得 7347.04936914111==++=b 因此有P {ξ=1}=0.5455, P {ξ=2}=0.5455/2=0.2727, P {ξ=3}=0.1818 P {η=-1}=0.7347, P {η=-2}=0.1837, P {η=-3}=0.0816 因ξ与η独立, 则有p 11=P {ξ=1,η=-1}=P {ξ=1}P {η=-1}=0.5455×0.7347=0.4008 p 12=P {ξ=1,η=-2}=P {ξ=1}P {η=-2}=0.5455×0.1837=0.1002 p 13=P {ξ=1,η=-3}=P {ξ=1}P {η=-3}=0.5455×0.0816=0.0445 p 21=P {ξ=2,η=-1}=P {ξ=2}P {η=-1}=0.2727×0.7347=0.2004 p 22=P {ξ=2,η=-2}=P {ξ=2}P {η=-2}=0.2727×0.1837=0.0501 p 23=P {ξ=2,η=-3}=P {ξ=2}P {η=-3}=0.2727×0.0816=0.0223 p 31=P {ξ=3,η=-1}=P {ξ=3}P {η=-1}=0.1818×0.7347=0.1336 p 32=P {ξ=3,η=-2}=P {ξ=3}P {η=-2}=0.1818×0.1837=0.0333 p 33=P {ξ=3,η=-3}=P {ξ=3}P {η=-3}=0.1818×0.0816=0.0148计算+的概率分布: P {ξ+η=-2}=p 13=0.0445P {ξ+η=-1}=p 12+p 23=0.1002+0.0223=0.1225P {ξ+η=0}=p 11+p 22+p 33=0.4008+0.0501+0.0148=0.4657 P {ξ+η=1}=p 21+p 32=0.2004+0.0333=0.2337 P{ξ+η=2}=p 31=0.1336即ξ+η的概率分布率如下表所示36. 已知服从区间[0,1]上的均匀分布, 求的函数=3+1的概率分布. 解: 根据题意知ξ的概率密度φξ(x )为⎩⎨⎧≤≤=其它0101)(x x ξϕ 则η的分布函数为)31(}31{}13{}{)(-=-≤=≤+=≤=x F x P x P x P x F ξηξξη 对其求导得η的概率密度与ξ的概率密度间的关系为⎪⎩⎪⎨⎧≤≤=⎪⎩⎪⎨⎧≤-≤=-=-'='=其它其它041310131031)31(31)31(31)()(x x x x F x F x ϕϕξηη即η服从在区间[1,4]上的均匀分布.37. 已知ξ~⎪⎩⎪⎨⎧>+=其它0)1(2)(2x x x πϕ, ξηln =, 求η的概率密度.解: 求η的分布函数F η(x )为)(}{}{ln }{)(x x e F e P x P x P x F ξηξξη=≤=≤=≤=因e x 总大于0, 而当x 大于0时F ξ(x )为x t t t dt t x F x xxarctg 2arctg 2d )1(2)()(|002πππϕξ==+==⎰⎰∞- 因此有x x e e F x F arctg 2)()(πξη==则η的概率密度为其分布函数的求导:xxee x F x 212)()(+⋅='=πϕηη。
第一章一、填空题1、设事件A,B 满足AB AB =,则()P A B = 1 ,()P AB = 0 。
2、已知P(A)0.5,P(B )0.6,P(B A)0.8,===则()P A B = 。
3、已知()()()1P A P B P C 4===,()P AB 0=,()()1P AC P BC 6==,则事件A,B,C 都不发生的概率为712。
4、把10本书随意放在书架上,其中指定的3本书放在一起的概率为115。
5、一批产品共有10个正品和2个次品,任意抽取两次,每次抽一个,抽出后不再放回,则第二次抽出的是次品的概率为16。
二、选择题1、下列命题成立的是( B )A :()()ABC A B C --=- B :若AB ≠∅且A C ⊂,则BC ≠∅ C :A B B A -=D :()A B B A -= 2、设A,B 为两个事件,则( C )A :()()()P AB P A P B ≥+ B : ()()()P AB P A P B ≥C :()()()P A B P A P B -≥-D :()()()()P A P A B P B0P B ≥>3、设A,B 为任意两个事件,且A B ⊂,P(B )0>,则下列选项必然成立的是( D )A :P(A)P(AB )< B :P(A)P(A B )>C :P(A)P(A B )≥D :P(A)P(A B )≤4、袋中装有2个五分,3个贰分,5个壹分的硬币,任取其中5个,则总币值超过壹角的概率( B )A :14B :12C :23D :34三、解答题1、某班有50名同学,其中正、副班长各1名,现从中任意选派5名同学参加假期社会实践活动,试求正、副班长至少有一个被选派上的概率。
()248248142347P A 502455⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+ ⎪⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭==⎛⎫ ⎪⎝⎭或者()()48547P A 1P A 1502455⎛⎫ ⎪⎝⎭=-=-=⎛⎫ ⎪⎝⎭2、一批产品共200个,有6个废品。
高等数学(概率论)习题及解答高等数学(概率论)题及解答
1. 题一
1.1. 题目
已知事件A和B的概率分别为P(A) = 0.2,P(B) = 0.3,且P(A∪B) = 0.4,求P(A∩B)。
1.2. 解答
根据概率的加法定理,有:
P(A∪B) = P(A) + P(B) - P(A∩B)
代入已知数据得:
0.4 = 0.2 + 0.3 - P(A∩B)
P(A∩B) = 0.1
所以,P(A∩B)的概率为0.1。
2. 题二
2.1. 题目
已知某城市一天中的天气分为晴天、阴天和雨天三种情况,其中晴天的概率为0.4,阴天的概率为0.3。
现已知,当下为晴天时,随后一天也是晴天的概率为0.7;当下为阴天时,随后一天为晴天的概率为0.5。
求当下为晴天时,随后一天为阴天的概率。
2.2. 解答
设事件A为当下为晴天,事件B为随后一天为阴天。
根据条件概率的定义,有:
P(B|A) = P(A∩B) / P(A)
已知 P(A) = 0.4,P(B|A) = 0.5,代入并整理得:
0.5 = P(A∩B) / 0.4
P(A∩B) = 0.5 * 0.4
P(A∩B) = 0.2
所以,当下为晴天时,随后一天为阴天的概率为0.2。
以上是高等数学(概率论)习题及解答的部分内容,如有更多问题或需要补充,请随时告知。
习 题 一(A ) 1. 写出下列事件的样本空间:)1(把一枚硬币连续抛掷两次; )2(掷两颗骰子;)3(连续抛一枚硬币,直至出现正面为止; )4(在某十字路口,一小时内通过的机动车辆数; )5(某城市一天内的用电量.解 )1(1{(,),(,),(,)}H H H T T T Ω=,其中H 表示正面,T 表示反面. )2()}6,6(),5,6(),4,6(),3,6(),2,6(),1,6(),6,5(),5,5(),4,5(),3,5(),2,5(),1,5(),6,4(),5,4(),4,4(),3,4(),2,4(),1,4(),6,3(),5,3(),4,3(),3,3(),2,3(),1,3(),6,2(),5,2(),4,2(),3,2(),2,2(),1,2(),6,1(),5,1(),4,1(),3,1(),2,1(),1,1{(2=Ω)3(}),,,,(),,,(),,(),{(3 H T T T H T T H T H =Ω)4(},2,1,0{4 =Ω )5(}0,{5≥=Ωt t2.C B A ,,为三个事件,试将下列事件用C B A ,,表示出来: )1(仅A 发生;)2(均发生;)3(均不发生; )4(A 发生而C B ,至少有一个不发生; )5(A 不发生而C B ,至少有一个发生;)6(不全发生;)7(最多有2个发生;)8(至少有2个发生; )9(最多有一个发生;)10(恰有2个发生.解 )1(C B A ; )2(ABC ; )3(C B A 或C B A ++; )4(BC A ; )5(A C B -+)(; )6(ABC 或C B A ++;)7(ABC 或C B A ++;)8(AC BC AB ++; )9(C B A C B A C B A C B A +++; )10(BC A C B A C AB ++;3.掷一颗骰子的试验,观察其出现的点数,事件=A "偶数点",=B "奇数点",=C "点数小于5",=D "小于5的偶数点",讨论上述各事件间的关系.解 }6,5,4,3,2,1{=Ω,}6,4,2{=A ,}5,3,1{=B ,}4,3,2,1{=C ,}4,2{=D .A 与B 为对立事件,即A B =;B 与D 互不相容;DCD A ⊃⊃,.4.事件i A 表示某个生产单位第i 车间完成生产任务,3,2,1=i ,B 表示至少有两个车间完成生产任务,C 表示最多只有两个车间完成生产任务,说明事件B 及C B -的含义,并且用i A )3,2,1(=i 表示出来.解 B 表示最多有一个车间完成生产任务,即至少有两个车间没有完成生产任务.323121A A A A A A B ++=321A A A C B =-表示三个车间均完成生产任务.5.抛两枚硬币,求至少出现一个正面的概率.解 设事件A 表示"两枚硬币中至少出现一个正面".若用"H "表示正面,"T "表示反面,其出现是等可能的.则样本空间含有四个等可能样本点:},,,{HH HT TH TT =Ω,由于事件A 含有其中3个样本点.故43)(=A P .6.抛掷一枚硬币,连续3次,求既有正面又有反面出现的概率. 解 设事件A 表示"三次中既有正面又有反面出现", 则A 表示"三次均为正面或三次均为反面出现",其所包含的样本点数为2.而抛掷三次硬币共有8种不同的等可能结果,故样本空间的样本点总数为8,因此43821)(1)(=-=-=A P A P .7.掷两颗骰子,求下列事件的概率: )1(点数之和为7; )2(点数之和不超过5;)3(两个点数中一个恰是另一个的两倍. 解)}6,6(),5,6(),4,6(),3,6(),2,6(),1,6(),6,5(),5,5(),4,5(),3,5(),2,5(),1,5(),6,4(),5,4(),4,4(),3,4(),2,4(),1,4(),6,3(),5,3(),4,3(),3,3(),2,3(),1,3(),6,2(),5,2(),4,2(),3,2(),2,2(),1,2(),6,1(),5,1(),4,1(),3,1(),2,1(),1,1{(=Ω=A "点数之和为7")}1,6(),2,5(),3,4(),4,3(),5,2(),6,1{(=, =B "点数之和不超过5")}1,4(),2,3(),1,3(),3,2(),2,2(),1,2(),4,1(),3,1(),2,1(),1,1{(=,=C "两个点数中一个恰是另一个的两倍")}3,6(),6,3(),2,4(),4,2(),1,2(),2,1{(=.所以)1(61)(=A P ; )2(185)(=B P ; )3(61)(=C P .8.10把钥匙中有3把能打开一个门锁,今任取两把,求能打开门锁的概率.解 设事件A 表示"门锁能被打开".则事件A 发生就是取的两把钥匙都不能打开门锁.1581)(1)(21027=-=-=C C A P A P .9.袋内装有5个白球,3个黑球,从中一次任取两个,求取到的两个球颜色不同的概率及两个球中有黑球的概率.解 记事件A 表示"取到的两个球颜色不同".则有利于事件A 的样本点数为1315C C .而组成试验的样本点总数为235+C ,由古典概型概率公式有2815)(281315==C C C A P .设事件B 表示"取到的两个球中有黑球",则有利于事件B 的样本点数为25C .1491)(1)(2825=-=-=C C B P B P .10. 从一副52张的扑克牌中任取4张,求下列事件的概率:)1(全是黑桃; )2(同花; )3(没有两张同一花色; )4(同色.解 52张牌中任取4张,共有452C 种等可能的取法.)1(用事件A 表示"任取4张全是黑桃",由于4张黑桃只能从13张黑桃中取出共有413C 种取法,所以 002641.0)(452413==C C A P . )2(用事件B 表示"取出的4张牌同花",由于共有4种花色,而"4张同花"只能从同一花色的13张牌中取出,所以共有4134C 种取法,于是010564.04)(452413==CC B P . )3(用事件C 表示"取出的4张牌没有两张同一花色",4张牌只能从各种花色(13张牌)中各取1张,共有413种取法,于是 105498.013)(4524==CC P . )4(用事件D 表示"取出的4张牌同色",共有2种颜色,而每种颜色只能从同一颜色的26张牌中任取4张,共有4262C 种取法,于是 110444.02)(452426==CC D P .11. 口袋内装有2个伍分、3个贰分、5个壹分的硬币共10枚,从中任取5枚,求总值超过壹角的概率.解 设事件A 表示"取出的5枚硬币总值超过壹角".则样本点总数为252510=C ,事件A 所包含的样本点数为126)(25231533123822=++C C C C C C C .21252126)(==A P . 12. 袋中有红、白、黑色球各一个,每次任取一球,有放回地抽取三次,求下列事件的概率:=A "三次都是红球"即"全红",=B "全白",=C "全黑",=D "无红",=E "无白",=F "无黑",=G "三次颜色全相同",=H "颜色全不相同",=I "颜色不全相同".解 样本点总数为2733=;事件A 、事件B 、事件C 所包含的样本点数为1;事件D 、事件E 、事件F 所包含的样本点数为823=;事件G 所包含的样本点数为事件A 、事件B 、事件C 样本点数之和3;事件H 所包含的样本点数为6!3=;事件I 所包含的样本点数为总样本点数减去事件G 所包含的样本点数24327=-. 所以有 271)()()(===C P B P A P ; 278)()()(===F P E P D P ;91273)(==G P ;92276)(==H P ;982724)(==I P .13.一间宿舍内住有6位同学,求他们中有4个人的生日在同一个月份的概率.解 设事件A 表示"有4个人的生日在同一个月份".样本点总数为612,C事件A 所包含的样本点数2178011211246=C C ,0073.01221780)(6==A P .14. 从6,5,4,3,2,1,0,七个数字中任取4个排成一列,求下列事件的概率:(按不重复和可重复取分别计算) )1(可构成四位数; )2(可构成四位偶数; )3(可被5整除的四位数;)4(2不在千位、4在十位的四位数; )5(数字各不相同的四位数.解 设)1(,)2(,)3(,)4(,)5(分别为事件A ,B ,C ,D ,E . 不重复选取时总的样本点数为840456747=⨯⨯⨯=A .)1(A 包含的样本点数为72045663616=⨯⨯⨯=A A (先在六个非零数字中任取1个排在千位,再在六个数字中任取三个排在百位、十位和个位).所以 857.0840720)(473616≈==A A A A P .)2(B 包含的样本点数为420300120345545613251536=+=⨯⨯⨯+⨯⨯=+A A A A (将偶数分为两类:一类0作个位的有36A 个,另一类是2、4或6作个位的有132515A A A 个).所以 5.0840420)(4713251536==+=AA A A AB P .)3(C 包含的样本点数为220100120455456251536=+=⨯⨯+⨯⨯=+A A A (将能被5整除的数分为两类:一类是以0作个位的有36A 个,另一类是5作个位的有2515A A 个).所以 262.0840220)(47251536≈=+=AA A A C P .)4(D 包含的样本点数为804542514=⨯⨯=A A (4在十位,千位不能取2和0,共14A 个取法,剩下的百位和个位共有25A 个取法).所以 095.084080)(472514≈==AA A D P .)5(同)1(.857.0840720)(473616≈==A A A E P .重复选取时总的样本点数为240174=.)1(A 包含的样本点数为20587673316=⨯=A (先在六个非零数字中任取1个排在千位,其余三位可在7个数字中重复选取).所以 857.02401205877)(4316≈==A A P .)2(B 包含的样本点数为117688229437767767713216216=+=⨯⨯⨯+⨯⨯=+A A A (将偶数分成两类:一类是以0作个位的,在六个非零数字中选取一个排在千位,百位和十位的数字在七个数字中重复选取).所以 49.024011176777)(413216216≈=+=A A AB P .)3(C 包含的样本点数为588776272216=⨯⨯⨯=A (将能被5整除的数分为两类,一类是以0作个位,一类是以5作个位,都是共有2167A 个).所以 245.02401588772)(4216≈==A C P .)4(D 包含的样本点数为2457757215=⨯⨯=A (4在十位,千位不能取2和0,共15A 个取法,剩下的百位和个位共有27个取法).所以 102.0240124577)(4215≈==A D P .)5(E 包含的样本点数为72045663616=⨯⨯⨯=A A .所以 2999.024017207)(43616≈==A A E P .15. 有两本外语书,3本数学书,4本政治书,放到书架上排成一排,求下列事件的概率:)1(两本外语书恰排在两侧(一侧一本); )2(3本数学书排在一起; )3(某指定一本书恰好排在中间; )4(4本政治书一侧两本.解 设)1(,)2(,)3(,)4(分别为事件A ,B ,C ,D . 总样本点数为99A .)1(A 包含的样本点数为7722A A (两本外语书在两侧有22A 种排法,其余7本书在中间有77A 种排法).所以 0278.0722)(997722≈==AA A A P .)2(B 包含的样本点数为7733A A (把3本数学书看成一本,与其余6本书共有77A 种排法.3本数学书共有33A 种排法).所以 083.0726)(997733≈==A A AB P .)3(C 包含的样本点数为88A (指定书排在中间,其余8本书在8个位置上共有88A 种排法).所以 111.091)(9988≈==A A C P .)4(D 包含的样本点数为225524A A A (4本政治书中先取2本排在一侧有24A种排法,剩余人两本排在另一侧有22A 种排法,其余5本书在中间共有55A 种排法).所以 008.0302424)(99225524≈==A A A A D P .16. 5封信随机地投到3个信筒中,求下列事件的概率: )1(第一个信筒恰有两封信; )2(第一个信筒至少有两封信; )3(第一个信筒最多有两封信.解 设)1(,)2(,)3(分别为事件A ,B ,C . 总样本点数为24335=.)1(A 包含的样本点数为802325=C (5封信中取两封信投入第一个信筒,共有25C 种投法,剩下3封信投入两个信筒中有32种投法).所以 329.02438032)(5325≈==C A P .)2(B 包含的样本点数为3122341555=--C (总样本点数减去第一个信筒中没有信有52种投法,再减去第一个信筒中有一封信有4152C 种投法).所以 539.0243313223)(541555≈=--=C B P .)3(C 包含的样本点数为1922223254155=++C C (第一个信筒中没有信有52种投法,第一个信筒中有一封信有4152C 种投法,第一个信筒中有两封信有3252C 种投法).所以 79.02431923222)(53254155≈=++=C C C P .17. 将5个人等可能地分配到十个房间去住,求下列事件的概率: )1(某指定5个房间各住1人; )2(5人被分配到5个不同的房间; )3(5人被分配到同一个房间; )4(某个指定房间恰住2人.解 设)1(,)2(,)3(,)4(分别为事件A ,B ,C ,D . 总样本点数为510.)1(A 包含的样本点数为55A .所以 0012.01012010)(5555===A A P .)2(B 包含的样本点数为55510A C (先选出5个房间共510C 种选法,这5个房间各住一人有55A 种住法).所以 3024.010302410)(4555510===A C B P .)3(C 包含的样本点数为1.所以 5510101)(-==C P .)4(D 包含的样本点数为3259C (先选出两人住指定房间有25C 种住法,其余3人分配到剩下的9个房间,有39种分配方法).所以 0729.010729109)(45325===C D P .18. 在区间)1,0(中随机地取两个数,求事件“两数之和小于5/6”的概率. 解 这个概率可用几何方法确定.在区间)1,0(中随机地取两个数分别记为x 和y ,则),(y x 的可能取值形成如下单位正方形Ω,其面积为1=ΩS .而事件A "两数之和小于5/6"可表示为}5/6{<+=y x A ,其区域为图1.1中的阴影部分.图1.1 所以由几何方法得 68.02517)54(211)(2==-==ΩS S A P A . 19. 甲、乙两艘轮船驶向一个不能同时停泊两艘轮船的码头,它们在一昼夜内到达的时间是等可能的.如果甲船停泊时间是1小时,乙船停泊时间是2小时,求它们中任何一艘都不需要等候码头的概率.解 这个概率可用几何方法确定.记x 和y 分别为甲乙两艘轮船到达码头的时间,则),(y x 的可能取值形成边长为24的正方形Ω,其面积为224=ΩS .而事件A "不需要等候码头空出"有两种可能情况:一种情况是甲船先到,则乙船在一小时之后到达,即满足1≥-x y ;另一种情况是乙船先到,则甲船在两小时之后到达,即满足2≥-y x .所以事件A 可表示为}21:),{(≥--≤-=y x y x y x A 或.所以事件A 的区域形成了图1.2中的阴影部分,其面积为)2223(2122+=A S ,所以由几何方法得879.024)2223(21)(222=+==ΩS S A P A .图1.220. 事件A 与B 互不相容,计算)(B A P +. 解 由于A 与B 互不相容,有Φ=AB ,0)(=AB P1)(1)()(=-==+AB P AB P B A P .21. 已知a A P =)(,b B P =)(,)3.0(0a b ab >≠,a B A P 7.0)(=-,求)(A B P +,)(A B P -,)(A B P +.解 由于B A -与AB 互不相容,且AB B A A +-=)(,因此有 a B A P A P AB P 3.0)()()(=--=b a AB P B P A P B A P +=-+=+7.0)()()()( a b AB P B P A B P 3.0)()()(-=-=- a AB P A B P 3.01)(1)(-=-=+22. 50个产品中有46个合格品与4个废品,从中一次抽取三个,计算取到废品的概率.解 记事件A 为"取到废品".总样本点数为350C ,事件A 包含的样本点数为346C .所以2255.07745.011176009108011)(1)(350346=-≈-=-=-=C C A P A P .23. 一个教室中有100名学生,求其中至少有一人的生日是在元旦的概率(设一年以365天计算).解 设事件A 表示"100名学生的生日都不在元旦",则有利于A 的样本点数目为100364,而样本空间中样本点数总数为100365,所求概率为2399.03653641)(1)(100100≈-=-=A P A P .24. 有5副规格不同的手套,现从中任取4只,求至少能配成一副的概率. 解 设事件A 表示"取出的四只手套至少有两只配成一副",则A 表示"四只手套中任何两只均不能配成一副".21080)(4101212121245==C C C C C C A P ,62.0)(1)(=-=A P A P .25. 设事件B A ,至少有一个发生的概率为31,A 发生而B 不发生的概率为91,求)(B P .解 由已知条件知31)(=+B A P ,91)()(])[()(=-+=+=B P B A P B B A P B A P ,则 929131)()()(=-=-+=B A P B A P B P .26. 某单位有%92的职工订阅报纸,%93的人订阅杂志,在不订阅报纸的人中仍有%85的职工订阅杂志,从单位中任找一名职工求下列事件的概率:)1(该职工至少订阅一种报纸或期刊; )2(该职工不订阅杂志,但是订阅报纸.解 设事件A 表示"任找一名职工订阅报纸",B 表示"订阅杂志",依题意92.0)(=A P , 93.0)(=B P , 85.0)|(=A B P .则 )1()|()()()()()(A B P A P A P B A P A P B A P +=+=+988.085.008.092.0=⨯+=.)2(058.093.0988.0)()()(=-=-+=B P B A P B A P .27. 分析学生们的数学与外语两科考试成绩,抽查一名学生,记事件A 表示数学成绩优秀,B 表示外语成绩优秀,若4.0)()(==B P A P ,28.0)(=AB P ,求)|(B A P ,)|(A B P ,)(B A P +.解 7.04.028.0)()()|(===B P AB P B A P ,7.0)()()|(==A P AB P A B P ,52.0)()()()(=-+=+AB P B P A P B A P .28. 为了防止意外,在矿内同时设有两种报警系统A 与B ,各系统单独使用时,其有效的概率系统A 为92.0,系统B 为93.0,在A 失灵条件下,B 有效的概率为85.0,求)1(发生意外时,至少有一个系统有效的概率; )2(在B 失灵的条件下,A 有效的概率.解 用事件A 表示"报警系统A 有效",用事件B 表示"报警系统B 有效",依题意 92.0)(=A P ,93.0)(=B P ,85.0)|(=A B P .)1(068.085.008.0)|()()(=⨯==A B P A P B A P ,988.092.0068.0)()()(=+=+=+A P B A P B A P .)2(058.093.0988.0)()()(=-=-+=B P B A P B A P .829.093.01058.0)()()|(≈-==B P B A P B A P .29. 袋中装有8个球,其中3个红球,5个白球,3个人依次摸球(不返样).证明3人摸到红球的概率相等.证明 用事件A 表示"第一个人摸到红球",事件B 表示"第二个人摸到红球",事件C 表示"第三个人摸到红球". 83)(1813==CC A P ,)|()()|()()()()(A B P A P A B P A P B A P AB P B P +=+=8373857283=⨯+⨯=,)|()()|()()(B A C P B A P AB C P AB P C P +=)|()()|()(B A C P B A P B A C P B A P ++而5667283)|()()(=⨯==A B P A P AB P , 56157385)|()()(=⨯==A B P A P B A P , 56157583)|()()(=⨯==A B P A P B A P , 56207485)|()()(=⨯==A B P A P B A P ,61)|(=AB C P , 62)|(=B A C P , 62)|(=B A C P ,63)|(=B AC P ,所以 8363562062561562561561566)(=⨯+⨯+⨯+⨯=C P .30. 设B A ,为二事件,4.0)(=A P ,7.0)(=+B A P ,当B A ,互不相容时,求)(B P .当B A ,独立时,求)(B P . 解 当B A ,互不相容时)()()(B P A P B A P +=+,所以 3.0)()()(=-+=A P B A P B P . 当B A ,独立时,)()()()()()()()(B P A P B P A P AB P B P A P B A P -+=-+=+, )(4.0)(4.07.0B P B P -+=,5.0)(=B P .31. 某种电子元件的寿命在1000小时以上的概率为8.0,求3个这种元件使用1000小时后,最多只坏了一个的概率.解 设事件i A 表示"使用1000小时后第i 个元件没有坏",3,2,1=i ,显然321,,A A A 相互独立,事件A 表示"三个元件中最多只坏了一个",则321321321321A A A A A A A A A A A A A +++=.上式右边是四个两两互不相容的事件的和,且8.0)()()(321===A P A P A P)()]([3)]([)(12131A P A P A P A P +=896.02.08.038.023=⨯⨯+=.32. 加工某种零件,需经过三道工序,假定第一、二、三道工序的废品率分别为3.0,2.0,2.0,并且任何一道工序是否出废品与其他各道工序无关,求零件的合格率.解 设事件A 表示"任取一个零件为合格品",依题意A 表示三道工序都合格.448.0)2.01)(2.01)(3.01()(=---=A P .33. 某单位电话总机的占线率为4.0,其中某车间分机的占线率为3.0,假定二者独立,现在从外部打电话给该车间,求一次能打通的概率;第二次才能打通的概率以及第m 次才能打通的概率(m 为任何正整数). 解 设事件i A 表示"第i 次能打通",m i ,,2,1 =,则42.0)3.01)(4.01()(1=--=A P , 2436.042.058.0)(2=⨯=A P ,42.058.0)(1⨯=-m m A P .34. 在一定条件下,每发射一发炮弹击中飞机的概率是6.0,现有若干门这样的炮独立地同时发射一发炮弹,问欲以%99的把握击中飞机,至少需要配置多少门这样的炮?解 设需配置n 门这样的炮,用i A 表示"第i 门炮击中飞机",n i ,,2,1 =.则击中飞机的概率为nn n A P A P A P A A A P 4.01)()()(1)(12121-=-=- 由 99.04.01≥-n可得 026.5≥n所有至少需要配置6门这样的炮.35. 一间宿舍中有4位同学的眼镜都放在书架上,去上课时,每人任取一副眼镜,求每个人都没有拿到自己眼镜的概率.解 设i A 表示"第i 人拿到自己眼镜",4,3,2,1=i .41)(=i A P ,设事件B 表示"每个人都没有拿到自己的眼镜".显然B 则表示"至少有一个拿到自己眼镜".且4321A A A A B +++=. )()(4321A A A A P B P +++=)()()()(4321414141A A A A P A A AP A AP A P k j i k j ij i j ii i-+-=∑∑∑≤<<≤≤<≤=)41(1213141)|()()(≤<≤=⨯==j i A A P A P A A P i j i j i ,)|()|()()(j i k i j i k j i A A A P A A P A P A A A P = )41(241213141≤<<≤=⨯⨯=k j i ,)|()|()|()()(32142131214321A A A A P A A A P A A P A P A A A A P =2411213141=⨯⨯⨯=,85241241121414)(3424=-⨯+⨯-⨯=C C B P ,83)(1)(=-=B P B P .36. 甲、乙、丙三人在同一时间内独立地破一份密码,如果这三人能译出的概率依次为2.0,35.0,25.0,求该密码能译出的概率.解 用事件C B A ,,分别表示甲、乙、丙三人能译出密码,事件E 表示"该密码能被译出",则)()()(1)(1)(C P B P A P C B A P E P -=-=61.039.0175.065.08.01=-=⨯⨯-=.37. 甲乙两射手,每次射击命中目标的概率分别为8.0和7.0,射击是独立进行的,求)1(各射击1次,恰有1人命中目标的概率; )2(各射击1次,至少有1人命中目标的概率; )3(各射击2次,恰有2次命中目标的概率.解 用事件B A ,分别表示一次射击中甲、乙击中目标,则8.0)(=A P ,7.0)(=B P .用事件F E D ,,分别表示)1(,)2(,)3()1(38.07.02.03.08.0)()()(=⨯+⨯=+=B A P B A P D P . )2(94.038.07.08.0)()()(=+⨯=+=D P AB P E P . )3(用事件i A 表示"甲第i 次击中目标",2,1=i .用事件i B 表示"乙第i 次击中目标",2,1=i . 则8.0)()()(21===A P A P A P , 7.0)()()(21===B P B P B P ,所以)()()()(212121212121B B A A P B B A A P B B A A P F P ++=)()()(212121212121B B A A P B B A A P B B A A P +++ 7.07.02.02.03.03.08.08.0⨯⨯⨯+⨯⨯⨯= 7.03.02.08.04⨯⨯⨯⨯+2116.01344.00196.00576.0=++=.38. 设C B A ,,三事件独立,试证B A -与C 独立. 证明 )()(])[(ABC AC P BC AC P C B A P -=-=-)()()()()()()(C P B P A P C P A P ABC P AC P -=-= )()]()([)()]()()([C P AB P A P C P B P A P A P -=-= )()()()(C P B A P C P AB A P -=-=所以B A -与C 独立.39. 四重伯努利试验中,事件A 至少发生一次的概率为8704.0,求下列事件的概率:)1(一次试验中A 发生的概率;)2(4次试验A 恰好发生2次的概率.解 )1(设一次试验中A 发生的概率为p ,则依题意可得 8704.0)1(14=--p , 1296.0)1(4=-p ,6.01=-p , 4.0=p .)2(用事件B 表示"4次试验中事件A 恰好发生2次", 3456.0)6.0()4.0()(2224==C B P .40. 有8门炮,每门炮命中目标的概率均为2.0,各射一炮,求下列事件的概率)1(目标被命中3弹; )2(目标至少被命中2弹; )3(目标至多被命中2弹;解 设)1(,)2(,)3(分别为事件A ,B ,C .)1(1468.032768.0008.056)8.0()2.0()(5338≈⨯⨯==C A P ;)2(4967.0)8.0)(2.0()8.0(1)(7188≈--=C B P ;)3(7969.0)8.0()2.0()8.0)(2.0()8.0()(62287188≈++=C C C P .41. 甲、乙二人轮流投篮,甲先开始,假定他们的命中率分别为4.0及5.0,问谁先投中的概率较大,为什么?解 设事件n n B A 212,-分别表示"甲在第12-n 次投中"与"乙在第n 2次投中",显然 ,,,,4321B A B A 相互独立.设事件A 表示"甲先投中". +++=)()()()(543213211A B A B A P A B A P A P A P 743.014.04.0)5.06.0(4.05.06.04.02=-=+⨯⨯+⨯⨯+= .计算得知5.0)(>A P ,5.0)(<A P ,因此甲先投中的概率较大. 42. 某高校新生中,北京考生占%30,京外其他各地考生占%70,已知在北京学生中,以英语为第一外语的占%80,而京外学生以英语为第一外语的占%95,今从全校新生中任选一名学生,求该生以英语为第一外语的概率.解 设事件A 表示"任选一名学生为北京考生",B 表示"任选一名学生以英语为第一外语".依题意3.0)(=A P ,7.0)(=A P ,8.0)|(=A B P ,95.0)|(=A B P .由全概率公式有)|()()|()()(A B P A P A B P A P B P +=905.095.07.08.03.0=⨯+⨯=.43. A 地为甲种疾病多发区,该地共有南、北、中三个行政小区,其人口比为4:7:9,据统计资料,甲种疾病在该地三个小区内发病率依次为004.0,002.0,005.0,求A 地的甲种疾病的发病率.解 设事件321,,A A A 分别表示从A 地任选一名居民其为南、北、中行政小区,易见321,,A A A 两两互不下容,其和为Ω.设事件B 表示"任选一名居民其患有甲种疾病",依题意:,45.0)(1=A P 35.0)(2=A P ,2.0)(3=A P ,004.0)|(1=A B P , 002.0)|(2=A B P , 005.0)|(3=A B P005.02.0002.035.0004.045.0)|()()(31⨯+⨯+⨯==∑=ii iA B P A P B P0035.0=.44. 一个机床有三分之一的时间加工零件A ,其余时间加工零件B ,加工零件A 时,停机的概率为3.0,加工零件B 时的停机的概率为4.0,求这个机床停机的概率.解 设事件A 表示"机床加工零件A ",则A 表示"机床加工零件B ",设事件B 表示"机床停工".37.0324.0313.0)|()()|()()(=⨯+⨯=+=A B P A P A B P A P B P .45. 市场供应的灯泡中有%40是甲厂生产的,%60是乙厂生产的,若甲、乙两厂生产的灯泡次品率分别为02.0和03.0,求 )1(顾客不加选择的买一个灯泡为正品的概率;)2(已知顾客买的一个灯泡为正品,它是甲厂生产的概率.解 设事件A 表示"顾客买一个灯泡是甲厂生产的",则A 表示"顾客买一个灯泡是乙厂生产的",设事件B 表示"顾客买一个灯泡是正品". )1()|()()|()()(A B P A P A B P A P B P += 974.097.06.098.04.0=⨯+⨯=. )2()|()()|()()|()()|(A B P A P A B P A P A B P A P B A P +=4025.0974.0392.097.06.098.04.098.04.0≈=⨯+⨯⨯=.46. 甲袋中装有4个红球,2个白球;乙袋中装有2个红球,4个白球,求下列事件的概率:)1(从甲袋任取1球放入乙袋,再从乙袋中任取1球,该球为红球; )2(从甲袋任取2球放入乙袋,再从乙袋中任取1球,该球为红球; )3(从甲袋中任取1球放入乙袋,再从乙袋中任取1球放回甲袋,最后从甲袋中任取一球,该球为红球.解 )1(设事件A 表示"第一次取出红球",事件A 表示"第一次取出白球",事件B 表示"第二次取出红球".381.021872627364)|()()|()()(≈=⨯+⨯=+=A B P A P A B P A P B P .)2(设事件1A 表示"第一次取出的两球都是红球",2A 表示"第二次取出的两球都是白球",3A 表示"第一次取出的两球一红一白",事件B 表示"第二次取出红球".)|()()|()()|()()(332211A B P A P A B P A P A B P A P B P ++= 18132614121812262218142624C C C C C C C C C C C C C ⋅+⋅+⋅=4167.0831588215184156≈⨯+⨯+⨯=.)3(设事件A 表示"第一次取出的是红球",A 表示"第一次取出的是白球",事件B 表示"第二次取出的是红球",B 表示"第二次取出的是白球",事件C 表示"第三次取出的是红球".)|()()|()()(B A C P B A P AB C P AB P C P +=)|()()|()(B A C P B A P B A C P B A P ++)|()()|()|()()|(A B P A P B A C P A B P A P AB C P += )|()()|()|()()|(A B P A P B A C P A B P A P B A C P ++ 756264646463726265736464⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=619.02113≈=. 47. 有编号为)1(、)2(、)3(的3个口袋,其中)1(号袋内装有两个1号球,1个2号球和1个3号球,)2(号袋内装有两个1号球和1个3号球,)3(号袋内装有3个1号球和两个2号球,现在先从)1(号袋内随机地抽取一个球,放入与球上号数相同的口袋中,第二次从该口袋中任取一个球,计算第二次取到几号球的概率最大?为什么?解 设事件i A 表示"第一次取到i 号球",i B 表示"第二次取到i 号球",3,2,1=i .依题意,321,,A A A 构成一个完全事件组.21)(1=A P , 41)()(32==A P A P ,21)|(11=A B P ,41)|()|(1312==A B P A B P , 21)|(21=A B P ,41)|()|(2322==A B P A B P ,21)|(31=A B P ,31)|(32=A B P ,61)|(33=A B P ,应用全概率公式)|()()(31i j i i j A B P A P B P ∑==可依次计算出21)(1=B P ,4813)(2=B P ,4811)(3=B P ,因此第二次取到1号球的概率最大.48. 甲、乙、丙三个机床加工一批同一种零件,其各机床加工的零件数量之比为2:3:5,各机床所加工的零件合格率,依次为%94,%90,%95,现在从加工好的整批零件中检查出一个废品,判断它不是甲机床加工的概率.解 设事件321,,A A A 分别表示"受检零件为甲机床加工","乙机床加工","丙机床加工".B 表示"废品",应用贝叶斯公式有 ∑==31111)|()()|()()|(i iiA B P A P A B P A P B A P7305.02.01.03.006.05.006.05.0=⨯+⨯+⨯⨯=,74)|(1)|(11=-=B A P B A P .49. 某人外出可以乘坐飞机、火车、轮船、汽车4种交通工具,其概率分别为%5,%15,%30,%50,乘坐这几种交通工具能如期到达的概率依次为%100,%70,%60与%90,已知该旅行者误期到达,求他是乘坐火车的概率.解 设事件4321,,,A A A A 分别表示外出人"乘坐飞机","乘坐火车","乘坐轮船",乘坐汽车",B 表示"外出人如期到达".∑==41222)|()()|()()|(i iiA B P A P A B P A P B A P21.01.05.04.03.03.015.0005.03.015.0≈⨯+⨯+⨯+⨯⨯=.50. 设发报台分别以6.0和4.0的概率发出"-"和"∙"信号.由于干扰作用,发"-"信号时,收报台以9.0的概率收到"-",以1.0的概率收到"∙";发"∙"信号时,收报台收到"∙""-""不清"的概率分别为8.0,1.0和1.0,求下列事件的概率. )1(收报台收到"-"信号; )2(收报台收到"∙"信号;)3(收报台收到"-"信号,确系发的"-"; )4(收报台收到"∙"信号,确系发的"∙".解 设事件21,A A 分别表示"发出"-""和"发出"∙"",事件321,,B B B 分别表示"收到"-"","收到"∙"","收到"不清"".依题意 6.0)(1=A P ,4.0)(2=A P ; 9.0)|(11=A B P ,1.0)|(12=A B P ;1.0)|(21=A B P ,8.0)|(22=A B P ,1.0)|(23=A B P . )1()|()()|()()(2121111A B P A P A B P A P B P += 58.01.04.09.06.0=⨯+⨯=.)2()|()()|()()(2221212A B P A P A B P A P B P += 38.08.04.01.06.0=⨯+⨯=.)3(58.054.0)|()()|()()|()()|(11211111111=+=A B P A P A B P A P A B P A P B A P931.0≈. )4()|()()|()()|()()|(22212122222A B P A P A B P A P A B P A P B A P +=842.038.032.08.04.01.06.08.04.0==⨯+⨯⨯=.51. 某企业采取三项深化改革措施,预计各项改革措施成功的可能性分别为6.0,7.0和8.0,设三项措施中有一项、两项、三项成功可取得明显经济效益的概率分别为4.0,7.0和9.0,若各项措施成功与否相互独立,求 )1(企业可取得明显经济效益的概率;)2(企业已取得经济效益,是由于有两项措施成功而引起的概率.(假定三项均不成功不会取得明显经济效益)解 设企业采取甲、乙、丙三项改革措施,用事件C B A ,,分别表示甲、乙、丙三项改革措施成功,则6.0)(=A P ,7.0)(=B P ,8.0)(=C P ,用事件D 表示“企业可取得明显经济效益”,用事件G F E ,,分别表示有一项、二项、三项措施成功,则 )()(C AB C B A BC A P E P ++=)()()()()()()()()(C P B P A P C P B P A P C P B P A P ++= 188.08.03.04.02.07.04.02.03.06.0=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=, )()(C AB BC A C AB P F P ++=)()()()()()()()()(C P B P A P C P B P A P C P B P A P ++= 452.08.03.06.08.07.04.02.07.06.0=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=, 336.08.07.06.0)()()()()(=⨯⨯===C P B P A P ABC P G P ,4.0)|(=E D P ,7.0)|(=F D P ,9.0)|(=G D P . )1()|()()|()()|()()(G D P G P F D P F P E D P E P D P ++=694.09.0336.07.0452.04.0188.0=⨯+⨯+⨯=. )2()|()()|()()|()()|()()|(G D P G P F D P F P E D P E P F D P F P D F P ++=456.0694.03164.0≈=.52. 一条生产线正常生产的时间为%95,不正常生产的时间为%5.正常运转时,产品%90为合格品,%10为不合格品;不正常运转时,产品合格品只占%40,从产品中任取1件检查,求下列事件的概率: )1(取出的产品为合格品;)2(取出的是合格品,它是正常运转时生产的; )3(取出的是合格品,它是不正常运转时生产的.解 用事件21,A A 分别表示生产线正常生产与不正常生产,用事件21,B B 分别表示取出一件产品为合格品与不合格品.依题意 95.0)(1=A P ,05.0)(2=A P ; 9.0)|(11=A B P ,1.0)|(12=A B P ; 4.0)|(21=A B P ,6.0)|(22=A B P .)1()|()()|()()(2121111A B P A P A B P A P B P +=875.04.005.09.095.0=⨯+⨯=;)2(977.0875.0855.0)()()|()()|()()|(21211111111≈=+=A B P A P A B P A P A B P A P B A P .53. 某种零件可以用两种工艺方法加工制造,第一种方法需三道工序,其中各道工序出现废品的概率分别是1.0,2.0和3.0;第二种方法需两道工序,每道工序出现废品的概率均为3.0.设在合格品中得到优等品的概率分别为9.0和8.0.比较哪种方法得到优等品的概率较大?解 用事件A 表示"用第一种方法生产出合格品",用事件B 表示"用第二种方法生产出合格品".用事件21,C C 分别表示用第一、第二种方法生产出优等品.依题意504.07.08.09.0)(=⨯⨯=A P , 49.07.07.0)(=⨯=B P , 9.0)|(1=A C P , 8.0)|(2=B C P .4536.09.0504.0)|()()(11=⨯==A C P A P C P , 392.08.049.0)|()()(22=⨯==B C P B P C P . 所以第一种方法得到优等品的概率较大. 54. 设一条昆虫生产n 个卵的概率为 λλ-=en p nn !, ,2,1,0=n ,其中0>λ.又设一个虫卵能孵化成昆虫的概率等于)10(<<p p .如果卵的孵化是互相独立的.问此虫的下一代有k 条的概率是多少? 解 设事件=n A "一个虫产下几个卵", ,2,1,0=n .=R B "该虫下一代有k 条虫", ,2,1,0=k .依题意λλ-==en p A P nn n !)(,⎩⎨⎧≤≤>=-nk qp C n k A B P kn k k n n k 00)|(其中p q -=1.应用全概率公式有)|()()|()()(0n k kn nn k n nk A B P AP A B P AP B P ∑∑∞=∞===∑∑∞=----∞=-=-=kn kn k kn k kn nk n q ek p qp k n k n en )!()(!)()!(!!!λλλλλ由于qk n kn kn kn ek n q k n q λλλ=-=-∑∑∞=--∞=-0)!()()!()(,所以有ppqkk ekp eek p B P λλλλλ--==)(!)()(, ,2,1,0=k .(B )1. 对于任意二事件A 和B ,与B B A =⋃不等价的是:)(a B A ⊂ )(b A B ⊂ )(c Φ=B A )(d Φ=B A解 )(dΦ=⇔⊂⇔⊂⇔=⋃B A A B B A B B A ,而B A B A ⊃⇔Φ=.2. 设B A ,为两个随机事件,且1)|(,0)(=>B A P B 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 A P =⋃ 解 )(c由题设条件可得1)()()|(==B P AB P B A P ,所以)()(B P AB P =,即B A ⊃,于是 A B A =⋃,故有)()(A P B A P =⋃.3. 当事件A 与B 同时发生时,事件C 必发生,则必有: )(a )()(AB P C P = )(b )()(B A P C P ⋃=)(c 1)()()(-+≤B P A P C P )(d 1)()()(-+≥B P A P C P 解 )(d当事件A 与B 同时发生时,事件C 发生AB C ⊃⇔,所有,)(a 非正确答案.虽然AB C ⊃,但可能有C B A ⊃⋃,所以,)(b 非正确答案. 显然,01)()(<-+B P A P 可能成立,所有,)(c 非正确答案. 4. 设a A P =)(,b B P =)(,c B A P =+)(,则_______)(=B A P . )(a b a - )(b b c - )(c )1(b a - )(d )1(c a - 解 )(b)()()()]([)(AB P A P AB A P B A P B A P -=-=-Ω=,c AB P B P A P B A P =-+=+)()()()(,即c AB P b a =-+)(,所以c b a AB P -+=)(,于是得 b c c b a a AB P A P B A P -=-+-=-=)()()()(.5. 设C B A ,,三个事件两两独立,则C B A ,,相互独立的充分必要条件是: )(a A 与BC 独立 )(b AB 与C A ⋃独立 )(c AB 与AC 独立 )(d B A ⋃与C A ⋃独立 解 )(aC B A ,,相互独立C B A ,,⇔两两独立且)()()()(C P B P A P ABC P =.由题设条件已经知道了C B A ,,两两独立,因此C B A ,,相互独立)()()()(C P B P A P ABC P =⇔.对于)(a ,因为B 与C 已经相互独立,所以A 与BC 独立 )()()()()()()(C P B P A P ABC P BC P A P ABC P =⇔=⇔, 故应选)(a .6. 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 解 )(c21)(1=A P , 21)(2=A P , 21)(3=A P , 41)(4=A P .Φ=321A A A , Φ=432A A A , Φ=43A A ,所以)(a ,)(b ,)(d 非正确答案.)()(41)()(21421A P A P A P A A P ===,)()(31二次出现反面掷第一次出现正面,第P A A P =)()(4131A P A P ==,)()(32二次出现正面掷第一次出现反面,第P A A P =)()(4132A P A P ==,所以)(c 正确.7. 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)10(<<p p ,则此人第4次射击恰好第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 -解 )(c前3次射击恰好1次命中目标的概率为2213)1(3)1(p p p p C -=-,第4次命中目标的概率为p ,再由独立性可得第4次射击恰好第2次命中目标的概率为22)1(3p p -.8. 把n 个"0"与n 个"1"随机地排列,求没有两个"1"连在一起的概率.解 考虑n 个"1"的放法:n 2个位置上"1"占有n 个位置,所有共有nn C 2种放法.而"没有两个1连在一起",相当于在n 个"0"之间及两头(共1+n 个位置)去放"1",这共有nn C 1+种放法. 所以没有两个"1"连在一起的概率为n nn nnn Cn CC 2211+=+.9. 从数字9,,2,1 中可重复地任取n 次,求n 次所取数字的乘积能被10整除的概率.解 记事件A 为"至少取到一次5",事件B 为"至少取到一次偶数",则所求概率为)(AB P .因为nn A P 98)(=, nn B P 95)(=, nn B A P 94)(=⋂,所以)()()(1)(1)(B A P B P A P B A P AB P ⋂+--=⋃-=nnn n 94581-+-=.10. 考虑一元二次方程02=++C Bx x ,其中C B ,分别是将一枚骰子接连掷两次先后出现的点数,求该方程有实根的概率p 和有重根的概率q . 解 C B ,均可取值6,5,4,3,2,1,而且取每一个值的概率均为61.一枚骰子接连掷两次,其基本事件总数为36=n ,且这36个基本事件是等可能的,所以,这是一个古典概型问题.当C B 42≥时方程有实根;C B 42=时方程有重根.关键的问题是求出满足C B 42≥和C B 42=的基本事件数.用表格列出分析结果:由此可得,使方程有实根的基本事件数为1966421=++++, 所以3619=p .使方程有重根的基本事件数为2个,所有181362==q .11. 已知事件B A ,满足)()(B A P AB P ⋂=,记p A P =)(,试求)(B P . 解 因为)(1)()()(B A P B A P B A P AB P ⋃-=⋃=⋂=)()()(1AB P B P A P ---=, 由此得 0)()(1=--B P A P , 所以 p A P B P -=-=1)(1)(.。
2 ⎪⎨ ⎪1 算了一次)或C 15 1种,故 P 1 2 2 ,其他结果类似 ⎩习 题 二(A )三、解答题1. 一颗骰子抛两次,以 X 表示两次中所得的最小点数(1) 试求 X 的分布律; (2) 写出 X 的分布函数.解: (1)分析:这里的概率均为古典概型下的概率,所有可能性结果共 36 种,如果 X=1,则表明两次中至少有一点数为 1,其余一个 1 至 6 点均可,共有C 1 ⨯ 6 -1(这里C 1 指任选某次点22数为 1,6 为另一次有 6 种结果均可取,减 1 即减去两次均为 1 的情形,因为C 1 ⨯ 6 多⨯ + { = } = C 1 ⨯ 6 -1 = C 1⨯ 5 + 1 =11可得. (2)2⎧ 0 于 x < 136 36 36 ⎪P {X = 1}于1 ≤ x < 2 ⎪P {X = 1} + P {X = 2} 于 2 ≤ x < 3 F (x ) = ⎪P {X = 1} + P {X = 2} + P {X = 3} 于 3 ≤ x < 4⎪P {X = 1} + P {X = 2} + P {X = 3} + P {X= 4}于 4 ≤ x < 5 ⎪P {X = 1} + P {X = 2} + P {X = 3} + P {X = 4} + P {X = 5}于 5 ≤ x < 6 ⎪于 x ≥ 6X⎪ ⎨36 ⎪36 k != 10⎧ 0 于 ⎪11x < 1 ⎪ 于1 ≤ x < 2 ⎪36 ⎪ 20于 2 ≤ x < 3 ⎪36 = ⎪ 27 于⎪ ⎪32 于⎪3 ≤ x <4 4 ≤ x <5 ⎪35 于 5 ≤ x <6 ⎪36 ⎪⎩1 于 x ≥ 62. 某种抽奖活动规则是这样的:袋中放红色球及白色球各 5 只,抽奖者交纳一元钱后得到一次抽奖的机会,然后从袋中一次取出 5 只球,若 5 只球同色,则获奖 100 元,否则无奖, 以 X 表示某抽奖者在一次抽取中净赢钱数,求 X 的分布律.解:- 199i注意,这里 X 指的是赢钱数,X 取 0-1 或 100-1,显然 P {X = 99} =2 1 .5 126 3 k.设随机变量 X 的分布律为 P {X = k } = a k ! , k = 0,1,2, ;> 0 为常数,试求常数 a .∞k--解:因为∑ a= ae k =0= 1 ,所以a = e .4.设随机变量 X 的分布律为X -1 2 3 p i1/41/21/4(2) 求 P {X ≤ 1}, P {3 < X ≤ 5}, P {2 ≤ x ≤ 3} .2 2 2 解:C22 222 22i 2 ∞ ⎭ - ⎪ 0于x -10于 1 x -1(1) P { X 1}于 F ( x ) x 2 于 4 x 2 , P { X } P { X 2}于 2 x 33于2 x 3 1于 x 34 1于x 3⎧ ≤ 1 ⎫ = p {X= -1} = 1 、 P ⎧ 3 < X ≤ 5 ⎫ = P {X = 2} = 1 ,(2) P ⎨X ⎬⎩ ⎭ ⎨ ⎬ 4 ⎩ ⎭2 P {2 ≤ X ≤ 3} = P {{X = 2} {X = 3}} = P {X = 2}+ P {X= 3} = 3. 45. 设随机变量 X 的分布律为 P {X = k } =1 , k = 1,2, 求: 2k(1) P {X = 偶数} (2) P {X ≥ 5} (3) P {X = 3 的倍数}解:(1) P {X = 于于} = 1+ 1 + + 1⎛ 1 ⎛ 1 ⎫ ⎫1 ⎪ + = lim ⎝ ⎭ ⎪ = 1 ,22 24 22ii →∞ ⎝1 ⎪ 3 22 ⎪(2) P X 1 X 1 1 11 11 15 1 , 22 1⎡ 23⎛ 1 ⎫i ⎤ 24 16 163 ⎢1 - 3 ⎪ ⎥ (3) P {X = 3于于于}= ∑ 1 = lim 2 ⎢⎣ ⎝ 2 ⎭ ⎥⎦ = 1 . i =1 23i i →∞1 -1 7 236. 某公安局在长度为 t 的时间间隔内收到的紧急呼救的次数 X 服从参数为 0.5t 的泊松分布,而与时间间隔的起点无关(时间以小时计)(1) 求某一天中午 12 时至下午 3 时没有收到紧急呼救的概率. (2) 求某一天中午 12 时至下午 5 时至少收到一次紧急呼救的概率. 解:(1) X ~ P (0.5t ) = P (1.5) P {X = 0}= e -1.5 .(2) 0.5t = 2.5P {x ≥ 1}= 1 - P {x = 0}= 1 - e -2.5 .7. 某人进行射击,每次射击的命中率为 0.02,独立射击 400 次,试求至少击中 2 次的概率.1 -4005 ⎪解:设射击的次数为 X ,由题意知 X ~ B (400,0.2),1P {X ≥ 2}= 1- P {X ≤ 1}= 1- ∑C k0.02k 0.98400-k , k =0由于上面二项分布的概率计算比较麻烦,而且 X 近似服从泊松分布 P (λ)(其中λ=400×0.02),所以查表泊松分布函数表得:P {X ≥2}8k e 8k !P {X ≥2} ≈ 1- 0.28 = 0.99728. 设事件 A 在每一次试验中发生的概率为 0.3,当 A 发生不少于 3 次时,指示灯发出信号.现进行 5 次独立试验,试求指示灯发出信号的概率.解:设 X 为事件 A 在 5 次独立重复实验中出现的次数, X ~ B (5于0.3) 则指示灯发出信号的概率p = P {X ≥ 3}= 1 - P {X < 3}= 1 - (C 0 0.300.75 + C 1 0.310.74 + C 2 0.320.73 )555= 1 - 0.8369 = 0.1631 .9. 设顾客在某银行窗口等待服务的时间 X (以分钟计)服从参数为 5 指数分布.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 ≥ 1}.- x解:因为 X 服从参数为 5 的指数分布,则 F (x ) = 1 - e5, P {X > 10}= 1 - F (10) = e -2 ,Y ~ B (5 于 e -2 ),则 P {Y = k } = C k (e -2 )k (1 - e -2 )5-k , k = 0,1, 5 . P {Y ≥ 1} = 1- P {Y = 0} = 1-于 1- e -2于5 = 0.5167⎧a cos x , 10.设随机变量 X 的概率密度为 f ( x ) = ⎨ | x |≤ 2 ,试求:(1) 系数 a ;(2) X 落在区间(0,) 内的概率.4⎪ 0, ⎩ | x |> 2解:(1) 由归一性知:1 =+∞f (x )dx -∞ 2a cos xdx = 2a ,所以 a = 1. - 22⎰ ⎰ , =0 ⎨ ⎨ ⎨ ≤ 1 1 2 (2) . P {0 < X < } = 4 4 cos xdx = 0 2sin x | 4 = 2 ⎧0, . 4 x < 0 11. 设连续随机变量 X 的分布函数为 F ( x ) = ⎪ Ax 2, ⎪⎩1, 0 ≤ x < 1x ≥ 1 试求:(1) 系数 A ;(2) X 落在区间(0.3,0.7)内的概率;(3) X 的概率密度.解 (1)由 F (x )在 x =1 的连续性可得lim F (x ) = lim F (x ) = F (1) ,即 A=1.x →1+x →1-(2)P {0.3 < X < 0.7}= F (0.7) - F (0.3) = 0.4 . (3)X 的概率密度 f (x ) = F '(x ) =⎧2x ,0 < x < 1.⎩0,12. 设随机变量 X 服从(0,5)上的均匀分布,求 x 的方程 4x 2 + 4 X x + X + 2 = 0 有实根的概率.⎧1解:因为 X 服从(0,5)上的均匀分布,所以 f (x ) = ⎪5 ⎪⎩0 < x < 5其他 若 方 程 4x 2 + 4 X x 2 + X + 2 = 0 有 实 根 , 则 ∆ = (4 X )2 - 16 X - 32 ≥ 0 , 即(x - 2)( X +1) ≥ 0 ,得 X ≥ 2 或 X ≤ -1,所以有实根的概率为 p = P {X ≥ 2}+ P {X ≤ -1}= 51dx + -1 0dx = 1 x 5 = 313.设 X ~N (3,4)⎰2 5 ⎰-∞5 2 5(1) 求 P {2 < X ≤ 5}, P {-4 < X ≤ 10}, P { X (2) 确定 c 使得 P {X > c } = P {X ≤ c };> 2}, P {X > 3}; (3) 设 d 满足 P {X > d } ≥ 0.9 ,问 d 至多为多少?解: (1) 因为X ~ N (3于4) 所以 P {2 < X ≤ 5} = P {2 -3 < X - 3 5 - 3} = P {-0.5 < X - 3 ≤ 1} 2 2 2 2(1) (0.5) (1) (0.5) 1 0.8413 0.6915 1 0.5328⎰ 0( P {- 4 < X ≤ 10} = = 10 - 3) -( - 4 - 3)2 2P {X =(3.5) -(-3.5) = 2(3.5) - 1 = 2 ⨯ 0.9998 - 1 = 0.9996> 2}= 1 - P {X ≤ 2} = 1 - P {- 2 ≤ X ≤ 2}= 1 - [F (2) - F (-2)] = 1 - [ Φ(-0.5) - Φ(-2.5) ] = 1 - [ Φ(2.5) - Φ(0.5) ] = 1 - 0.3023 = 0.6977P {X > 3} = 1 - P {X ≤ 3} = 1 - F (3) = 1 - Φ(0) = 1- 0.5 = 0.5 .(2)P {X > c }= 1- P {X ≤ c },则 P {X ≤ c } = 1 = F (c ) = Φ( c - 3) = 1,经查表得2 2 2Φ(0) = 1 ,即 c - 3= 0 ,得c = 3 ;由概率密度关于 x=3 对称也容易看出。
习题一2.互不相容事件与对立事件的区别何在?说出下列各对事件的关系:解对立事件互不相容,而互不相容事件未必对立。
(1)δ<-a x 与δ≥-a x ,对立且互不相容;(2)20>x 与20≤x ,对立且互不相容;(3)20>x 与18<x ,互不相容,非对立;(4)20>x 与22≤x ,非互不相容,非对立;(5)20个产品全是合格产品与20个产品中只有一个废品,互不相容,非对立;(6)20个产品全是合格产品与20个产品中至少有一个废品.对立且互不相容;3.写出下列随机试验的样本空间.(1)10只产品中有3只是次品,每次从其中取一只(取出后不放回),直到将3只次品都取出,记录抽取的次数.解{}10,9,8,7,6,5,4,3=Ω;(2)生产产品直到得到10件正品,记录生产产品的总件数.解{} ,12,11,10=Ω;(3)测量一汽车通过给定点的速度.解{}0≥=ΩV V V 表示给定点的速度,4.事件A 表示在三件被检验的仪器中至少有一件为废品,事件B 表示所有的仪器为合格品,问事件(1)B A ;(2)B A 各表示什么意义?解(1)Ω=B A ;(2)Φ=B A .5.设C B A ,,为三个随机事件,试将下列事件用C B A ,,来表示:(1)仅仅A 发生,CB A (2)三个事件都发生,ABC(3)至少有两个事件发生,BCAC AB (4)恰有一个事件发生,CB AC B A C B A (5)没有一个事件发生,CB A (6)不多于两个事件发生.包括:“没有一个事件发生+恰有一个事件发生+恰有两个事件发生”,这正好是三个事件都发生的对立事件,故为ABC .7.袋内装有5个白球,3个黑球,从中任取两个球,求取出的两个球都是白球的概率.解设A =“取出的两个球都是白球”,则25255()14==C P A C .8.一批产品共200个,其中有6个废品,求:(1)这批产品的废品率;(2)任取3个恰有一个是废品的概率;(3)任取3个全是废品的概率.解设1A =“任取1个恰是废品”,2A =“任取3个恰有一个是废品”,3A =“任取3个全是废品”,则121361946612313320020020031(),(),().10011=====C C C C P A P A P A C C C 9.2封信随机的向4个邮筒投寄,求第二个邮筒恰好投入一封信的概率.解设A =“第二个邮筒恰好投入一封信”,因为两封信可以投入同一个邮筒,即一个邮筒可以重复用两次,从而该实验可以看成4个邮筒任取两个的重复排列,则样本空间含有24个基本事件,故112323()48==C C P A ,其中,12C 表示两封信之一投入第二个邮筒,13C 表示剩余的1封信投入其余3个邮筒之一.10.在房间里有10个人,分别佩带着从1号到10号的纪念章,任意选3人记录其纪念章的号码.(1)求最小号码为5的概率;(2)求最大号码为5的概率.解1A =“最小号码为5”,2A =“最大号码为5”,则121215141233101011(),().1220====C C C C P A P A C C 11.把10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.解设A =“指定的三本书放在一起”,则8!3!1()10!15==P A .12.甲,乙二人约定1点到2点之间在某处会面,约定先到者等候10分钟即离去.设想两个人各自随意地在1点到2点之间选一个时刻到达该处,问“甲乙二人能碰上”这事件的概率是多少?解设A =“甲乙二人能碰上”,设甲、乙到达的时刻分别为,x y ,则事件A 可表示为10-≤x y ,而()[][],0,600,60∈⨯x y ,故由几何概率的定义,知()2216025050112()6036-⨯⨯==P A .13.在一间房里有4个人,问至少有2人的生日是在同一个月的概率是多少?解设A =“至少有2人的生日是在同一个月”,则A =“没有2人的生日在同一个月”,而4个人的生日可以在同一个月,即12个月可以重复取4次,故样本空间含有412个基本事件。
概率论第六章习题解答
1、在总体2(52,6.3)N 中随机抽取一容量为36的样本,求样本均值X 落在与之间的概率。
解 因为2(52,6.3)N ,所以
2、在总体(12,4)N 中随机抽取一容量为5的样本1X ,2X ,3X ,4X ,5X , (1)求样本均值与总体均值之差的绝对值大于1的概率。
(2)求概率12345{max(,,,,)15}P X X X X X >,12345{min{(,,,,)10}P X X X X X <
解 (1)总体均值为12μ=,,样本均值5
114(12,)55
i
i X X N ==∑
所求概率为
(2)1234512345{max(,,,,)15}1{max(,,,,)15}P X X X X X P X X X X X >=-≤ 51((1.5))=-Φ51(0.9332)0.2923=-=. (3) 12345{min{(,,,,)10}P X X X X X <
3、求总体(20,3)N 的容量分别为10,15的两个独立样本均值差的绝对值不超过的概率。
解 设容量为10的样本均值为X ,样本容量为15的样本均值为Y , 则 3
(20,)10
X
,3
(20,)15
Y ,331()(0,
)(0,)10152
X Y N N -+= 4、(1)设126,,,X X X 样本是来自总体(0,1)N ,22123456()()Y X X X X X X =+++++,
试确定常数C ,使CY 服从2χ分布。
(2)设125,,,X X X 来自总体(0,1)N 样本,121
22
22345
()
()
C X X Y X X X +=
++,试确定常数C 使Y 服从t
分布。
(3)已知()X t n ,求2(1,)X F n
解 (1)因为126,,,X X X 是来自总体(0,1)N 的样本,
由2(,)i
i i X N μσ知22
2
121212()(,)N n n X X X N μμμσσσ++
+++++++)
故 123(0,3)X X X N ++,456
(0,3)X X X N ++,
且相互独立,因此
(0,1)N
(0,1)N
且两者相互独立,由222
12,,,n X X X 是来自总体(0,1)N 的样本,则统计量
由2χ分布的定义知
即2(2)3
Y
χ,所以13
C =。
(2)因为设125,,
,X X X 是来自总体(0,1)N 的样本12
(0,2)X X N +,
(0,1)N ,
又有 22
2234
5(3)X X X χ++
且
,222345X X X ++相互独立,于是由t 分布的定义知 因此所求常数为
C =
(3) 因为()X t n ,故X
的形式,
其中(0,1)Z N ,2()Y n χ,且Z ,Y 相互独立,按F 分布的定义知
2(1,)X F n 。
5、(1)已知某种能力测试的得分服从正态分布2(,)N μσ,随机地取10个人
参加这一测试,求他们的联合概率密度,并求这10个人得分的平均值小于μ的概率。
(2)在(1)中设62μ=,225σ=,若得分超过70就能得奖,求至少有一人得奖 的概率。
解 设i X 表示参加测试的i 个人的得分(1,2,
,10i =)
,则2(,)i X N μσ,
22
()2()x X f x μσ--
=
,0σ>,x -∞<<∞
由于1210,,,X X X 相互独立,所以它们的联合的联合分布密度为
又 101110i i X X ==∑,1010
11
11()()()1010i i i i E X E X E X μ=====∑∑
故2
(,
)10
X N σμ,则
(2) 因为(62,25)i
X N ,若一人得分超过70就能得奖,则一人得奖的概率为
则10个人得奖可以看作是一个二项分布:(10,0.0548)b ,设A 表示没有人得奖,则 即至少有一得奖的概率为。
6、设总体(1,)X
b p ,12,,,n X X X 是来自总体的样本。
(1)求12(,,,)n X X X 的分布律;
(2)求1
n
i i X =∑的分布律;
(3)求()E X ,()D X ,2()E S 解 (1)因为12,,
,n X X X 相互独立,且有(1,)i
X b p ,1,2,
,i n =,
即i X 具有分布律 1{}(1)i i x x i P X x p p -==-,0,1i x =,
因此12(,,
,)n X X X 分布律为 (各个样本的分布律的乘积)
(2)因为12,,
,n X X X 相互独立,且有(1,)i
X b p ,故1
(,)n
i
i X b n p =∑,
其分布律为
7、设总体2()X
n χ,1210,,,X X X 是来自X 的样本,求()E X ,()D X ,2()D S 。
解 因为2()X
n χ,所以2()()i E X E n χ==,2()()2i D X D n χ== 1,2,
,10i =
因为 222()()(())2i i i E X D X E X n n =+=+
所以 102
2211()((2)10())95
i n
E S n n n ==+-+∑
8、总体2(,)X
N μσ,1210,,,X X X 是来自X 的样本,
(1)写出1210,,,X X X 的联合分布密度;
(2)写出X 的概率密度。
解 (1)1210,,
,X X X 联合概率密度
(2)因为 ()E X μ=,2
()10
D X σ=
,
所以
22
2
5()()x X f x μσ--
=
=。
一般地 2(,)X
N μσ
,2()X f x =。
9、设在总体2(,)X N μσ中抽取一容量为16的样本,这里μ,2σ均为未知。
(1)求2
2{ 2.041}S P σ≤;其中2S 为样本方差。
(2)2()D S 。
解 (1)设1216,,
,X X X 为总体的一个样本,则由教材P143定理二知
从而 22
22{ 2.041}{1515 2.041}S S P P σσ
≤=⨯≤⨯ (n-1=15)
(查表,115n -=,2
(1)30.615n α
χ-=,得0.01α=) (2)由于
2
22
1(1)1S n n χσ--,故
2
2
(1)(
)2(1)n S D n σ-=- (因为2()2D n χ=)
即 44
2
22(1)2()(1)1
n D S n n σσ-==--
10题和11题略去。