财大概率论复习答案练习题解答
更新时间:2023-07-27 16:41:01 阅读量: 实用文档 文档下载
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练习一
一、填空(3×5分,将正确答案填在横线上)
1.若A B,A C,P(A) = 0.9,P(B∪C) = 0.8,则P(A - B C) = .
解 A BC,P(A BC) P(A) P(BC) 0.9 [1 P(B C)] 0.7
.
(ni{,}XY0)2.设X、Y为随机变量,已知P(X 0,Y 0) 2,则Pm
5
解 P(min{X,Y} 0) 1 P(min{X,Y} 0) 1 P(X 0,Y 0)
3.设X ~ U(0 ,2),则Y = X
y 0时,FY(y) P(X
2
2
的概率分布密度为
.
y) P( X
fX(x)dx; y 0时,FY(y) 0
y
4
fXy 0,y 0 [ y 0解fY(y) 0 ,y 0
0 ,y 0 0 ,y 0
4.设(X ,Y)~ N ( 1
, 2, 1,
2
2
222
,0) ,则 E(X
2
Y) =
2 .
解 因(X,Y)~N( 1, 2, 1, 2,0),且 0,所以X,Y独立;
E(XY) E(X)E(Y) [D(X) (EX)][D(Y) (EY)] ( 1 1)(
2
)5.已知随机变量X ~ N( ,,则由切比雪夫不等式,P X
2222222222
2)
2
3
.
解 P X 3
1
DX(3 )
2
1
9
22
89
二、选择(4×4分,将正确答案的编号填在横线上)
1.设事件A与B同时发生时,事件C一定发生,则 . ① P(A B) = P(C) ② P(A) + P(B) ≤ P(C) ③ P(A) + P(B) - P(C) ≥ 1 ④ P(A) + P(B) - P(C) ≤ 1
解 C AB,P(C) P(AB);P(A B) P(A) P(B) P(AB) P(A) P(B) P(C) 1。选4
2.设X1 和X2 是任意两个相互独立的连续型随机变量,它们的概率密度分别为f1(x) 和f2(x) ,分布函数分别为F1(x) 和F2(x) ,则 . ① f1(x) + f2(x) 必为某一随机变量的概率密度 ② F1(x)F2(x) 必为某一随机变量的分布函数
③ f1(x)f2(x) 必为某一随机变量的概率密度 ④ F1(x) + F2(x) 必为某一随机变量的分布函数
解
[f1(x) f2(x)]dx 2 1;lim[F1(x) F2(x)] 2;
x
f1(x)f2(x)dx 1,如f1 f2;选2
3.设两个相互独立的随机变量X和Y分别服从正态分布N(0,1)和N(1,1),则下列结论正确的是 . ① P(X + Y ≤ 0) =
1212
② P(X + Y ≤ 1) =
1212
③ P(X - Y ≤ 0) = ④ P(X - Y ≤ 1) =
= 1
解 X Y~N(1,2)关于x 1对称;选2
4.设随机变量X与Y的相关系数 满足 得 .
,则必存在常数a ≠ 0和b使
① Y = a X + b ② P(Y = a X + b) = 0 ③ P(Y ≠ a X + b) = 0 ④ P(Y ≠ a X + b) = 1
解 1 P(Y aX b) 1;选3
三、计算(8×8分)
1
(x 2), 2 x 0 4 1
1.已知连续随机变量X的密度为f(x) = , cosx,0 x
2 2
0,其它
(1) 求X的分布函数;(2) 求P{-1 < X < 1}.
0 ,x 2
x
2(t 2)/4dt , 2 x 0
f(t)dt 0
x
(t 2)/4dt cost/2dt,0 x /2 20
1 ,x /2
解 (1) F(x)
x
0 ,x 2 (x 2)2/8 , 2 x 0
(1 sinx)/2 ,0 x /2 1 ,x /2
(2) P( 1 X 1) F(1) F( 1) 或 P( 1 X 1)
1 sin1
2
10
18
3 4sin1
8
0 1
(x 2)/4dx
cosx/2dx
2.设顾客在某银行的窗口等待的时间(单位:分)X ~ exp(5) ,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表示一个月中他未等到服务而离开的次数,试求Y不小于1的概率.
解 设顾客未等到服务离开为A,则 P(A) P(X 10) Y~B(5,e
50
10
5e
5x
dx e
50
),P(Y 1) 1 P(Y 0) 1 C5(e
0 50
)(1 e
0 50
)
5 0
y x,0 x 1
其它
3.设二维随机变量(X ,Y)的联合概率密度为p(x ,y) = 求E X 、E Y 、D X 、D Y及Cov(X ,Y) .
解 EX EY EX EY
2
1, 0,
,
10
10
dx
x
x x
x 1dy
10
2xdx 2/3
2
dx
10
10
xx
y 1dy 0x 1dy y 1dy
222
dx dx
2
2
xx x
1010
2xdx 1/22x/3dx 1/6
3
3
DX EX E(XY)
(EX)
10
1
2211 () , DY 2386
dx
x x
xy 1dy
10
2xdx 0, cov(X,Y)=0
4.设二维连续随机变量(X ,Y)的联合密度函数为
24(1 x)y,0 y x 1
p(x ,y) = ,试在0 < y < 1时,求 E(XY y) .
0,其它
1
2 24(1 x)ydx,0 y 1 12y(1 y),0 y 1
解 FY(y) f(x,y)dx y=
0 , 其它 0 , 其它
2(1 x)
,y x 1f(x,y)
f(x|Y y) (1 y)2
fY(y) 0 , 其它
1
E(X|Y y)
xfX(x|Y y)dx
1y
2x(1 x)(1 y)
2
dx
2(1 y)
2
(
1 y2
2
1 y3
3
)=
1+2y3
5.甲、乙相约9:10在车站见面.假设甲、乙到达车站的时间分别均匀分布在9:00 ~ 9:30及9:10 ~ 9:50之间,且两人到达的时间相互独立.求甲、乙两人到达的时间相差不超过10分钟的概率.
1 ,0 x 30,10 y 50
解 (X,Y)的联合分布 f(x,y) 1200
0 , 其它 P(X Y 10)
11200
x y 10
f(x,y)dxdy(10 40)30
2
13
]
=[1200
1002
6.已知一个复杂的系统由100个相互独立起作用的部件组成.在整个运行期间,每个部件损坏的概率为0.2 ,为了使整个系统起作用,至少需有85个部件正常工作.求整个系统工作正常的概率.
(附: (1.25) = 0.8944 , (0.3125) = 0.6217)
近似
解 设X为正常工作的部件数,则X~B(100,0.8)~N(80,16) P(X 85) 1 F(85) 1 (
85 80
4
) 1 0.8944 0.1056
7.设(X,Y)在0 x 1,0 y 1上服从均匀分布,求Z=X+Y的分布。
解 z 0,FZ(z) 0, 0<z 1,FZ(z) 1 z 2,FZ(z) 1
(2 z)
2
z
2
2
,
2
z ,0 z 1
fZ(z) FZ (z) 2 z,1 z 2
0 , 其它
,z 2,FZ(z) 1
四、证明(5分)
1.设0 < P(B) < 1 ,P(A∣B) + P(A
证 由 1=P(A|B)+P(A|B)
P(AB)P(B)
|B)= 1 ,试证明A与B独立.
+
P(A B)1 P(B)
=
P(AB) P(B)P(AB) P(B)[1 P(A B)]
P(B)[1
P(B)]
=
P(AB) P) P(B) P(A)P(B) [P(B)] P)
P(B)[1 P(B)]
2
=1
P(AB) P(A)P(B)P(B)[1 P(B)]
所以
P(AB) P(B)P(A)P(B)[1 P(B)]
0 即 P(AB) P(A)P(B);A,B独立.
练习二
一、填空题(共6小题,每小题3分,共18分。把答案填在题中的横线上)
1.设A, B是任意两个随机事件,则P{(A B)(A B)(A B)(A B)}
解 (A B)(A B)=B,(A B)(A B) B,所以 原式=P( ) 0
2.随机变量X服从区间 [1,4]上的均匀分布,则P( 0<X<3) = .
解 P(0 X 3)
3 14 1
23
3. 设随机变量X服从参数为 的泊松(Poisson)分布,且已知E [(X 1) (X 2)] = 1,则 = 。
解 由 E[(X 1)(X 2)] EX 得
2
2
3EX 2
2
3 2 1
2 1 0 1
4.对于随机变量X,仅知其E(X)= 3,D(X)= 1/25,则可知
P{X 3 2}
1/252
2
解 P(X 3 2) 1 0.98
5、设随机变量X服从参数为(2, p)的二项分布,随机变量Y服从参数为(3, p)的二项分布,若
P{X 1}
59
,则P{Y 1} =
2
解 由 P(X 1) 1 P(X 0) 1 (1 p) 5/9,得1-p 2/3 P(Y 1) 1 P(Y 0) 1 (1 p) 19/27
1
3
6. 设随机变量X~ (x), (x)
(1 x)
2
,则Y=2X的概率密度是
解 fY(y) fX(y/2)(y/2) y
2
(4 y)
2
二、单选题 ( 共10小题,每小题2分,共20分。每小题给出了四个备选答案,其中有
一个符合题目要求,请选出正确答案并将其序号填入题干的括号内)
1. 下列命题中,真命题为 ( )
A. 若 P(A)=0 ,则 A为不可能事件 B.若A,B互不相容,则P(A
B)=1
C.若 P(A)=1,则A为必然事件 D.若A,B互不相容,则 P(A)=1-P(B)
解 A,B互斥,则AB ,AB A B,选B
2.甲,乙同时向某目标各射击一次,命中率为1/3和1/2。已知目标被击中,则它由甲命中的概率( )
A. 1/3 B. 2/5 C. 1/2 D. 2/3
解 设A,B分别为甲,乙命中,则P(A|A B)
P[A(A B)]P(A B)
1/3
1/3 1/2 1/6
12,选C
3.事件A,B若满足P(A)+P(B)>1,则A与B一定( )。 A. 不相互独立 B. 相互独立 C. 互不相容 D. 不互斥
解 若A,B互斥,P(A B) P(A) P(B) 1,选D
4.下列函数中可以为分布密度函数的是 ( )
1
A. f(x)= 1 x2
0
x 0其它
B. F(x)=
sinx 0
x 〔0, 〕其它
e-(x-a)
C. f(x)=
0
0
x a其它
x3
D. f(x)=
0
1 1
3
-1 x 1其它
dx1+x
2
2
1, sinxdx 2,
a
e
(x a)
dx 1,
xdx 0,选C
3
2
5. 设离散型随机变量的分布列为下表,其分布函数为F(x),则F
解 (- , 1),F(x) 0;[ 1,0),F(x) 0.1;[0,1),F(x) 0.3;[1,2],F(x) 0.6;x 2,F(x) 1.选C
6. ~N(0,1), =2 -1,则 ~( )
A. N(0,1) B. N(-1,4) C. N(-1,3) D. N(-1,1)
解 X~N( , )则aX B~N(a b,(a )),选B
2
2
7. 设随机变量X服从正态分布N( , ( )
A. 单调增大
B. 单调减少
2
),
则随 的增大,概率P{X }应该
C. 保持不变
D. 增减不变
解 P(X )=F( ) F( ) (1) ( 1),选C
8. 设X1,
f1(x)
X
2
是任意两个相互独立的连续型随机变量,它们的概率密度分别为,分布函数分别为F1(x)和F2(x),则( )。
必为某一随机变量的概率密度,
和
f2(x)
A. B.
f1(x) f2(x)F1(x)F2(x)
必为某一随机变量的分布函数, 必为某一随机变量的分布函数,
C.F1(x) D.
F2(x)
f1(x)f2(x)必为某一随机变量的概率密度。
解 选B
9. 设随机变量X的密度函数为 (x),且 ( x) = (x),F (x)是X的分布函数,则对任意实数
a,有( )。
A. F( a) 1 (x)dx, B.F( a) 0 (x)dx,
02C. F ( a) = F (a), D.F ( a) = 2F (a) 1。
解 ( x) (x),则
a0
a
aa
(x)dx (x)dx,F(0) 0.5,选B
10. 设随机变量X与Y均服从正态分布,X ~ N ( , 42) , Y ~ N ( , 52),记p1 = P{X 4} , p2
= P{Y + 5},则( )。
A 对任何实数 ,都有p1 = p2, B 对任何实数 ,都有p1 < p2, C 只对 的个别值,才有p1 = p2, D 对任何实数 ,都有p1 > p2。
解 P(X 4) FX( 4) ( 1),P(Y 5) 1 FY( 5) 1 (1) ( 1),选A
三、计算题 ( 共6小题,每小题9分,共54分。解答应写出必要的文字说明、相应的
公式、演算步骤或过程 )
1. 甲、乙、丙三个厂生产同一型号的产品,其产品分别占总产量的25%、35%、40%,各个厂的次品率分别为5%、4%、2%,今将三个厂的产品堆放在一起,并从中任取一件,求下列事件的概率:(1)取得次品;(2)取得次品是甲厂生产的;(3)若取到的产品不是丙厂生产的,则取到的是甲厂生产的。
解 (1) 设产品是甲、乙、丙厂生产分别为A1,A2,A3,产品是次品为B,则 P(B) P(A1)P(B|A1) P(A2)P(B|A2) P(A3)P(B|A3) 3.45%
(2) P(A0.25 0.051|B)
P(A1B)P(B)
3.45%
2569
36.23%
(2) P(AP(A1A3)0.251|A3)
P(A3)
0.25 0.35
512
41.67%
2. 已知随机向量 X,Y 的联合概率分布为
(1)求X,Y的边缘分布;(2)判断X与Y是否独立; (3)P(X
Y)。
解 (1)如上表. (2) P(X 1,Y 0) 0 P(X 1)P(Y 0),不独立; (3) P(X Y) P(X 1,Y 1) P(X 1,Y 1) 0.1 0.3 0.4
3.假设随机变量Y服从参数为 = 1的指数分布,随机变量X若Y kk
0,
1,
若Y k
= 1, 2),
(1)求X1和X2的联合概率分布;(2)求E (X1 + X2 )。
1解 P(X1 0,X2 0) P({Y 1}{Y 2}) P{Y 1}
x
e
dx 1 e
1
P(X1 0,X2 1) P({Y 1}{Y 2}) P( ) 02 P(X 1
1 1,X2 0) P({Y 1}{Y 2}) P{1 Y 2}
1
e
x
dx e
e
2
P(X1 1,X2 1) P({Y 1}{Y 2}) P{Y 2}
e
x
2
2
dx e
E(X1
X2)
EX 1
2
1 EX2
1 e 1 e
1
e
2
e
法二:
(k
E(X1 X2) 0 (1 e
1
) 1 (e
1
e
2
e
2
) 2 e
2
e
1
,
x a a x ax a(a 0)
4.设连续随机变量X的分布函数为
0
F(x)= A Barcsin
1
xa
,
,
试求:
(1)A和B取何值时分布函数是连续的; (2)随机变量X的概率密度;
(3)方程t
2
Xt
a
2
16
0
有实根的概率.
2
1
解 (1) 由连续性得 A B
2
1,A B 0 解得 A 1/2,B
;
(2) f(x) 1/( x a
(3) P(X
2
4 a/16 0)
P(X a/2) P(X a/2)
1 F(a/2) F( a/2)
13 23
2
1
0.5 arcsin(1/2)/ 0.5 arcsin( 1/2)/
1
5.设随机变量
X服从参数为3的指数分布,即其概率密度函数为:
3e 3x
fX(x)
0
x
0x 0
试求Y
2X
2
的概率密度函数与数学期望。
2
解 因为x 0时y 2x单调,所以 fY(y) fX EY
xe
3x
y 3e
/(e
3x
y 0dx 4
9
0
2x 3e
2 3x
dx 2xe
2 3x
|0
4
0
3x
dx 4xe|0 4
33
6. 随机掷6颗骰子,用切比雪夫不等式估计6颗骰子点数之和大于14小于28
的概率至少是多少。
解 设Xi为第i枚骰子点数,Y为6枚骰子点数之和,则
6
EY DY
i 16
EXi 6EXi 6
2
2
1 2 3 4 5 6
6
2
2
2
2
21,
7235 ()] 622i 1
35/259
P(14 Y 28) P(y 21 7) 1 1 2
71414
DXi 6 [
1 2 3 4 5 6
四、应用题(共1小题8分。解答应写出必要的文字说明、相应的公式、演算步骤或过程 )
1.一生产线生产的产品成箱包装,每箱的重量是随机的,假设每箱的平均重50千克,标准差为5千克。若用最大载重量5吨的汽车承运,试利用中心极限定
理说明每辆车最多可以装多少箱,才能保障不超载的概率大于0.977(Φ(2)=0.977,其中Φ(x)是标准正态分布函数)
n
解 设Xi为第i箱重量,Yn每车装n箱重量,则 Yn
2
i 1
Xi. EYn nEXi 50n(千克),
近似
DYn nDXi 5n,由中心极限定理,当n很大时
,Yn~N(50n,25n)
由
P(Yn 5000) F(5000) 0.977
查表得5000 50n
2,解得 n 98.0199(箱) 5000 50n
n<111单调减少)
( (x)单调增加
练习三
一、填空题(共6小题,每小题3分,共18分。把答案填在题中的横线上)
1.设A,B为两个随机事件,P A 0.6,P A B 0.2,则P AB _________
解 P(A B) P(A) P(AB) 0.2 P(AB) 0.4;P(AB) 1 P(AB) 0.6
2.设10件产品中有4件不合格品,从中任取两件,已知所取两件产品中有一件是不合格品,则另一件也是不合格品的概率为
解 记A为两件均为次品,B至少一件次品,则 P(A|B)
P(AB)P(B)
=
C4/C10
(C6C4 C4)/C10
1
1
2
2
2
2
15
3. 设随机变量 X服从N 1,4 ,则 P X 1 0 __________
解 P(X 1 0) F( 1) (0/2) (0) 1/2
1
4.随机变量X服从参数为的指数分布, 则 E (2X + 1) =
3
解 E(2X 1) 2EX 1 2(1/ ) 1 2 3 1 7
5. 设随机变量
P X u 2
X的数学期望为EX u、方差DX
2
,则由切比雪夫不等式估计
。
2
解 P(X 2 ) /(2 ) 1/4
2
6. 设二维随机变量 X,Y 的联合分布律为
则 a _____1/4_____,b ___1/6______。
解 p1. 1/4 a 1/2 a 1/4;由1/4 a b 1/3 1 b 1/6
二、单选题 ( 共10小题,每小题2分,共20分。每小题给出了四个备选答案,其中有
一个符合题目要求,请选出正确答案并将其序号填入题干的括号内)
1. 对事件A,B.下列正确的命题是 ( )
A.如A,B互斥,则A,B也互斥 B. 如A,B相容,则A,B 也相容 C. 如A,B互斥,且P(A)>0,P(B)>0,则A.B独立 D.如A,B独立,则A,B也独立
解 P(AB) 1 P(A B) 1 P(A) P(B) P(A)P(B) [1 P(A)][1 P(B)];选D
2.甲,乙同时向某目标各射击一次,命中率为1/3和1/2。已知目标被击中,则它由甲命中的概率( )
A. 1/3 B. 2/5 C. 1/2 D. 2/3
解 设Ai为第i人命中,则目标命中为A1 A2,P(A1|A1 A2) (1/3)/(1 2/6) 1/2;选C
3. 设F1 (x)与F2 (x)分别为随机变量X1与X2的分布函数,为使F (x) = a F1 (x) b F2 (x) 是某一随机变量的分布函数,在下列给定的各组数值中应取( )。
33322
a ,b ,a ,b a ,b 。a ,b (A) (B), (C), (D)
5
5
3
3
2222
解 a 0,b 0,a b 1;选A
4. 设随机变量X的概率度为f x ,Y X,则Y的概率密度为( )。
(A) f y (B) 1 f y (C) f y (D)
f y
-1-1
解 f
Y(y)=fX[g(y)](y)] y; 选C
5.下列函数为正态分布密度的是( )。 (A
)p(x)
x x2
2
(B)p(x)
2
(2
x 1)
2
(C)p(x)
解 选C
(x )
2
(D)p(x)
x 14
2
6. 已知随机变量X服从二项分布,且EX = 2.4,DX = 1.44,则二项分布的参数n,p的值为( )
(A) n = 4,p = 0.6 (C) n = 8,p = 0.3
(B) n = 6,p = 0.4 (D) n = 24,p = 0.1
解 由 np 2.4,np(1 p) 1.44 1 p 0.6 p 0.4,n 6;选B
7、 设随机变量Xi
( )。
1
~ 1 4012114
(i = 1, 2),且满足P{X1 X2 = 0} = 1,则P{X1 = X2}等于
(A)0, (B)1, (C)1, (D)1
4
2
解 P(X1X2 0) p0, 1 p0,0 p0,1 p 1,0 p1,0 1,则p 1, 1 p1, 1 p 1,1 p1,1 0 又p0, 1 p0,0 p0,1 1/2;p 1,0 p0,0 p1,0 1/2故p0,0 0 P(X1 X2) p 1, 1 p0,0 p1,1 0; 选A
8. 设X为一随机变量,且DX < + , Y = aX + b (a,b为常数), 则必有( ) (A) DX = DY; (B)DY = aDX (C) DY = a2DX (D) DY = a2DX + b
解 DY E[aX b E(aX b)] aE(X EX) aDX;选C
2
2
2
2
9. 设X服从N 0,4 ,则E 。 X X 2 ( )
A. 2 B.4 C. 0 D. 1
解
2
EX
2
(EX),EX
22
2
;E[X(X 2)] EX
22
2EX
2
2 ;选B
22
10. 设X1,X2, ,Xn是n个相互独立同分布的随机变量,EXi u,
DXi 4, i 1,2,
n
则对于X
49
1n
n
i 1
Xi
,有P X u 3 ( )。
49n
A.
解 EX
49n
B.
1n
C. 1
1n
2
n
D.
59
4/n3
2
n
1
n
EXi
nu u,DX
i 1
DXi
4n
,P
X u 3 1
;选C
i 1
三、计算题 ( 共6小题,每小题9分,共54分。解答应写出必要的文字说明、相应的
公式、演算步骤或过程 )
1、一箱产品共100件,其中次品个数从0到2是等可能的。开箱检验时,从中随机抽取10件,如果发现有次品,则认为该箱产品不合要求而拒收。若已知该箱产品已通过验收,求其中确实没有次品的概率。
解 设A0,A1,A2分别为箱中有0,1,2个次品,B为通过检验,则 P(A0|D)
P(A0D)P(D)
P(A0)P(D|A0)
P(A0)P(D|A0) P(A1)P(D|A1) P(A2)P(D|A2)
(1/3) 1
(1/3)(C100 C99 C98)/C100
10
10
10
10
C100
C100 C99 C98
10
10
10
10
2. 将2个球随机地放入3个盒子,设X表示第一个盒子内放入的球数,Y表示有球的盒子个数。求二维随机变量 X,Y 的联合概率分布。
解 X可取0,1,2;Y可取1,2;P(X 0,Y 1) C2/3,P(X 0,Y 2) P2/3, P(X 1,Y 1) 0,P(X 1,Y 2) C2P2/3,P(X 2,Y 1) 1/3, P(X 2,Y 2) 0;
1
1
2
2
1
2
2
2
3.设随机变量X的概率密度
c(4x 2x2), 0 x 2
f(x)
0, , 其它
求 (1)常数c;(2)P(X > 1).
解 (1) 由 c(4x 2x)dx c(2x
02
2
2
23
38
x)|0 (2x
2
32
8323
c 1 得 c x)|1 1
3
2
38 12
(2) P(X 1)
38
21
(4x 2x)dx
2
12
4、设随机变量X服从参数为2的指数分布,随机变量Y 1 e 2X,求Y的概率密度函数。
解 由y 1 e
2x
得x ln 1 y /2,x y 1/(2 2y)
2[ ln(1 y)/2]
fY(y) fX[ ln(1 y)/2]1/(2 2y) 2e
/2 2y 1,0 1 y 1均匀分布
5、设随机变量的概率密度分布为:
2e
fX(x)
0,
2x
,x 0x 0
4e
fY(y)
0,
4y
,y 0y 0
求 E(X Y) ,E(2X 3Y2)
解 E(X Y) EX EY 1/2 1/4 3/4
E(2X 3Y) 2EX 3[DX (EY)]
2 (1/2) 3(1
/16 1/16) 5/8
2
2
6、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粒种子中良种所占的比例与1/6比较上下不超过1%的概率。
近似
解 设X为6000粒种子中良种数,则X~B(6000,1/6)~N(1000,400) P(X/6000 1/6 1%) P
2 (3) 1 1
四、应用题(共1小题8分。解答应写出必要的文字说明、相应的公式、演算步骤或过程 )
用机床制造大小相同的零件,由于随机误差每个零件的重量(单位:千克)在(0.95,1.05)上均匀分布。设每个零件重量相互独立。试求制造1200个零
件,问总重量大于1202kg的概率是多少?(Φ(2)=0.977,其中Φ(x)是标准正态分布函数)
解 设Xi为第i个零件重,则EX 1,DX (1.05 0.95)/12 0.1/12
1200
近似
2
2
Xi~N(1200EXi,1200DXi) N(1200,1)
i 1
1200
P( Xi 1202) 1 F(1202) 1 i 1
0.023
练习四
一、填空题(每小题2分,共16分) 1 三个人能独立地破译密码的概率分别为
115
,
4
,
13
,此密码能被译出的概率为__________
解 设Ai为第i人破译密码,A为密码被破译,则A A1 A2 A3 P(A) 1 P(A) 1 P(A1A2A3) 1 (4/5)(3/4)(2/3) 3/5
2 设事件A发生的概率为 . 则在三次实验中,事件A 恰好发生两次的概率为__________.
解 X为A发生次数,则X~B(3, );P(X 2) C3 (1 )
2
2
3 已知P(A)=0.3,P(B)=0.5,P(A∪B)=0.8,那么P(AB)=______,P(A B)=______.
解 P(AB) P(A B) P(A) P(B) 0,P(AB) 1,P(AB) P(A B) 0.2
4 设随机变量X在区间[1,3]上服从均匀分布,则P(1.5<X<4.5)__________.
解 P(1.5 X 4.5)
31.5
12
dx
1.52
34
5 已知随机变量 ~N(3,16),且P( c) P( c),则c ________。
解 P( c) P( c) P( c) F(c) 0.5 c 3
6
x 1 0
0.3 1 x 1
设随机变量X的分布函数为:F(x) 则P(X=1)=0.61 x 2 1x 2
解 P(X 1) P(X 1) P(X 1) F(1) F(x)(x 1) 0.6 0.3 0.3
7 设随机变量X与Y相互独立,且它们分别在区间[-1,3]和[2,4]上服从均匀分布,
则E(XY)=
解 E(XY) EX EY 1 3 3
8 设随机变量X与Y相互独立,且D(X)=1,D(Y)=2,则解 D(2X Y) 2DX ( 1)DY 4 2 6
2
2
二、单项选择题(每小题3分,共15分)
1 以A表示事件“甲种产品畅销,乙种产品滞销”,则其对立事件为 _______________ (A)“甲种产品滞销,乙种产品畅销” (B)“甲、乙两种产品均畅销”
(C)“甲种产品滞销”; (D)“甲种产品滞销或乙种产品畅销”
解 设B甲畅销C乙滞销,则A=BC=B C;选D
2 设事件A与B互不相容,且P(A)>0,P(B)>0,则有( )
(A)P(A B)=P(A)+P(B)(B)P(AB)=P(A)P(B) (C)A=B(D)P(A|B)=P(A)
解 P(AB) 0;选A
3 设离散型随机变量X的分布律为:P(X k) b (k 1,2 ),且b 0,则 为( )。 (A)
1b 1
k
; (B)
b 1
1b 1
; (C) b 1; (D) 大于零的任意实数。
1b 1
解 由 b =
k 1
k
1,解的 ;选A
4 设F(x)和f(x)分别为某随机变量的分布函数和概率密度,则必有( ) (A)f(x)单调不减(B)
解 选C
1,事件A发生;
0,事件A不发生,
100
F(x)dx 1(C)F(-∞)=0 (D)F(x)
f(x)dx
5设Ф(x)为标准正态分布函数,Xi= i=1,2, ,100,且
P(A)=0.8,X1,X2, ,X100相互独立。令Y=
i 1
X
i
,则由中心极限定理知Y的分布函数F(y)
近似于( ) (A)Ф(y)
近似
(B)Ф
(
y 804
)
(C)Ф(16y+80) (D)Ф
(4y+80)
解 Y~N(100p,100pq) N(80,16),FY(y) 选B
三、计算题(1小题6分,其余每小题9分,共51分) 1 20个学生排成一列,求其中甲位于首位的概率?
解 P19/P20 1/20
2 医学上用某方法检验“非典”患者,临床表现为发热、干咳,已知人群中既发热又干咳的病人患“非典”的概率为5%;仅发热的病人患“非典”的概率为3%;仅干咳的病人患“非典”的概率为1%;无上述现象而被确诊为“非典”患者的概率为0.01%;现对某疫区25000人进行检查,其中既发热又干咳的病人为250人,仅发热的病人为500人,仅干咳的病人为1000人,试求:(1)该疫区中某人患“非典”的概率;(2)被确诊为“非典”患者是仅发热的病人的概率
解 设A为发热,B为干咳,D为患非典,则
(1) P(D) P(AB)P(D|AB) P(AB)P(D|AB) P(AB)P(D|AB) P(AB)P(D|AB)25000250002500025000
(2) P(AB|D) P(AB)P(D|AB)/P(D) 0.06/0.1593 0.3766, 1x A(1 x)
3 设连续型随机变量 的密度函数为 f(x)
0,其它
1
3%
500
1%
1000
5%
250
0.01%
23250
0.1593%
求:(1)常数A (2)X的分布函数F(x) (3)P 0.5 (4)E(
1 1
2
1)
解 (1) 由
A(1 x)dx 2A 1 A
12
;
(2) F(x)
x
0 ,x 1 0 ,x 1
2 x (1 x)
f(t)dt (1 t)/2dt , 1 x 1 , 1 x 1
1
4
1 ,x 11 ,x 1
2
2
(3) P( 0.5) F(0.5) F( 0.5) (1.5 0.5)/4 1/2(4) E(
2
1)
1 1
(x 1)(1 x)/2dx
2
10
(x 1)dx
2
13
1
2 3
4 对球的直径X作近似测量,设其值在区间[a,b]上均匀分布, 求球体积V的概率密度.
(球体积V
3
43
(
X2
))
3
解 由 v x/6 得 x fV(v) fX/
1/xv
33
a b
v 660 , 其它
5 设随机变量X在区间 [-1,3] 上服从均匀分布,记Xk =
1,X k 0,X k
(k = 1 ,2).(1)
求(X1 ,X2)的联合分布;(2) 判断X1 与X2 是否相互独立?
解 (1) P(X1 0,X2 0) P(X 1,X 2) P(X 2) (3 2)/4 1/4
P(X1 0,X2 1) P(X 1,X 2) P(1 X 2) (2 1)/4 1/4P(X1 1,X2 0) P(X 1,X 2) P( ) 0,
P(X1 1,X2 1) P(X 1,X 2) P(X 1) [1 ( 1)]/4 1/2(2) P(X1 1) 1/2 p1.;P(X2 0) 1/4 p.0;p1. p.j 0 p1,0不独立
6 设二维随机向量(X,Y)的联合分布列为
(1)求(X,Y)关于X,Y的边缘分布列; (2)X与Y是否相互独立;
解 (1)如表; (2) p0,0 1/4 (1/2) (13/24) p0. p.0不独立
四、应用题(10分)
设由机器包装的每包大米的重量是一个随机变量,其数学期望是10千克,方差为0.2千克2,求100袋这种大米的总重量在990至1010千克之间的概率。( (2.236) 0.9871)
解 设Xi为第i袋重,则EXi 10,DXi 0.2,再设X为100袋重,则
100
近似
X
i 1
Xi~N(1000,20); P(990 X 1010) 2 1 2 0.9871 1
五、证明题(共8分)
设0 < P(B) < 1 ,P(A∣B) + P(A|B) = 1 ,试证明A与B独立.
解 P(A|B) P(A|B)
[1 P(B)]P(AB) P(B)[1 P(A B)]
P(B)[1 P(B)]
1
P(AB) P(A)P(B)P(B)[1 P(B)]
练习五
一、填空题(每小题2分,共16分)
1 设 A、B、C是三个随机事件。试用 A、B、C分别表示事件
1)A、B、C 至少有一个发生2)A、B、C 中恰有一个发生____ABC ABC ABC_______ 3)A、B、C 不多于一个发生__AB BC AC_________
(BA)=0.8,则P(B A)2 设 A、B为随机事件, P(A)=0.5,P(B) 0.6,P=_____
解 P(A B) P(A) P(B) P(A)P(B|A) 1.1 0.4 0.7
3 将C,C,E,E,I,N,S等7个字母随机的排成一行,恰好排成英文单词SCIENCE的概率为_____
解 基本事件总数=7!/ 2!2! ,概率p=4/7!
4 甲、乙两人独立的对同一目标射击一次,其命中率分别为0.6和0.5,现已知目标被命中,
则它是由甲单独射中的概率为_______________
解 设A,B分别为甲、乙命中,则P(A|A B) P(A)/[P(A) P(B) P(A)P(B)] 3/4
x 0; 0,
1
,0 x 1; 2
F(x)= , 则
2
,1 x 3; 3 1,x 3,
5 设随机变量X的分布函数P(X=1)=___________
解 P(X 1) P(X 1) P(X 1) 2/3 1/2 1/6
6 设离散型随机变量X的分布律为:P(X k) 2A(k 1,2 ),则A=________
k
解 由 2A
k 1
k
2A1 A
=1,解得A=1/3
7
则常数a=___________.
解 由 pij 1 a a/6 5/6 得 a a 1 0,a ( 1
i,j
2
2
/2
8 设随机变量X~B(3,0.1),则Y 2X 1的数学期望为.
解 E(2X 1) 2EX 1 2(3 0.1) 1 1.6
.二、单项选择题(每小题3分,共15分)
1 设A,B为两随机事件,且,则下列式子正确的是( )
解 A B,则A B=A, AB B,B A ,P(B|A) P(B)/P(A);选A
2 设随机变量X~B(4,0.2),则P{X>3}=( )
(A) 0.0016 (B) .0272 (C) 0.4096 (D) 0.8192
解 P(X 3) P(X 4) 0.2;选A
4
3 设随机变量X的概率密度为f(x),则f(x)一定满足( ) (A)0≤f(x)≤1
解 选C
(B)P{X x}
X
f(t)dt
(C)
f(x)dx 1 (D)f(+∞)=1
4
则P{+=0}=( )
(A)0.2 (
B)0.3 (C)0.5 (D)0.7
解 P(X Y 0) P(X 0,Y 0) P(X 1,Y 1) 0.3 0.2 0.5;选C
5 则D(X)=( ) (A)0.21
2
(B)0.6
2
(C)0.84
2
(D)1.2
解 DX 2 0.7 3 0.3 (2 0.7 3 0.3) 0.21,选A
三、计算题(1小题6分,其余每小题9分,共51分)
1.设某玻璃制品第一次落地时被打破的概率为0.1,第二次落地时被打破的概率为0.4,第三次落地时被打破的概率为0.9,求该制品在三次落地过程中被打破的概率。
解 设Ai为第i次落地打破,B为三次落地打破,则B A1 A1A2 A1A2A3
P(B) P(A1) P(A1)P(A2|A1) P(A1)P(A2|A1)P(A3|A1A2) 0.1 0.9 0.4 0.9 0.6 0.9
2.加工某种零件,如生产情况正常,则次品率为3%,如生产情况不正常,则次 品率为20%,按以往经验,生产情况正常的概率为80% (1) 任取一只零件,求它是次品的概率.
(2) 已知所制成的一个零件是次品,求此时生产情况正常的概率
解 设生产正常为A,取次品为B,则B AB AB (1) P(B) 0.8 3% 0.2 20% 6.4%; (2) P(A|B)
P(A)P(B|A)
P(B)
0.8 3%6.4%
3 8
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