概率论与数理统计浙大四版习题答案第二章(共15页).doc

《概率论与数理统计浙大四版习题答案第二章(共15页).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《概率论与数理统计浙大四版习题答案第二章(共15页).doc（15页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精选优质文档-倾情为你奉上第二章 随机变量及其分布1.一 一袋中有5只乒乓球，编号为1、2、3、4、5，在其中同时取三只，以X表示取出的三只球中的最大号码，写出随机变量X的分布律解：X可以取值3，4，5，分布律为 也可列为下表X： 3， 4，5P：3.三 设在15只同类型零件中有2只是次品，在其中取三次，每次任取一只，作不放回抽样，以X表示取出次品的只数，（1）求X的分布律，（2）画出分布律的图形。解：任取三只，其中新含次品个数X可能为0，1，2个。Px12O再列为下表X： 0， 1， 2P： 4.四 进行重复独立实验，设每次成功的概率为p，失败的概率为q =1p(0<p<1)（1

2、）将实验进行到出现一次成功为止，以X表示所需的试验次数，求X的分布律。（此时称X服从以p为参数的几何分布。）（2）将实验进行到出现r次成功为止，以Y表示所需的试验次数，求Y的分布律。（此时称Y服从以r, p为参数的巴斯卡分布。）（3）一篮球运动员的投篮命中率为45%，以X表示他首次投中时累计已投篮的次数，写出X的分布律，并计算X取偶数的概率。解：（1）P (X=k)=qk1pk=1,2, （2）Y=r+n=最后一次实验前r+n1次有n次失败，且最后一次成功其中 q=1p，或记r+n=k，则 PY=k= （3）P (X=k) = (0.55)k10.45k=1,2P (X取偶数)=6.六 一大楼

3、装有5个同类型的供水设备，调查表明在任一时刻t每个设备使用的概率为0.1，问在同一时刻（1）恰有2个设备被使用的概率是多少？（2）至少有3个设备被使用的概率是多少？（3）至多有3个设备被使用的概率是多少？（4）至少有一个设备被使用的概率是多少？五 一房间有3扇同样大小的窗子，其中只有一扇是打开的。有一只鸟自开着的窗子飞入了房间，它只能从开着的窗子飞出去。鸟在房子里飞来飞去，试图飞出房间。假定鸟是没有记忆的，鸟飞向各扇窗子是随机的。（1）以X表示鸟为了飞出房间试飞的次数，求X的分布律。（2）户主声称，他养的一只鸟，是有记忆的，它飞向任一窗子的尝试不多于一次。以Y表示这只聪明的鸟为了飞出房间试飞的

4、次数，如户主所说是确实的，试求Y的分布律。（3）求试飞次数X小于Y的概率；求试飞次数Y小于X的概率。解：（1）X的可能取值为1，2，3，n，P X=n=P 前n1次飞向了另2扇窗子，第n次飞了出去 =， n=1，2，（2）Y的可能取值为1，2，3 P Y=1=P 第1次飞了出去= P Y=2=P 第1次飞向 另2扇窗子中的一扇，第2次飞了出去 = P Y=3=P 第1，2次飞向了另2扇窗子，第3次飞了出去 = 同上， 故8.八 甲、乙二人投篮，投中的概率各为0.6, 0.7，令各投三次。求（1）二人投中次数相等的概率。记X表甲三次投篮中投中的次数Y表乙三次投篮中投中的次数由于甲、乙每次投篮独立

5、，且彼此投篮也独立。P (X=Y)=P (X=0, Y=0)+P (X=2, Y=2)+P (X=3, Y=3) = P (X=0) P (Y=0)+ P (X=1) P (Y=1)+ P (X=2) P (Y=2)+ P (X=3) P (Y=3) = (0.4)3× (0.3)3+ （2）甲比乙投中次数多的概率。 P (X>Y)=P (X=1, Y=0)+P (X=2, Y=0)+P (X=2, Y=1)+ P (X=3) P (Y=0)+ P (X=3) P (Y=1)+ P (X=3) P (Y=2)=P (X=1) P (Y=0) + P (X=2, Y=0)+ P

6、(X=2, Y=1)+ P (X=3) P (Y=0)+ P (X=3) P (Y=1)+ P (X=3) P (Y=2)= 9.十 有甲、乙两种味道和颜色极为相似的名酒各4杯。如果从中挑4杯，能将甲种酒全部挑出来，算是试验成功一次。（1）某人随机地去猜，问他试验成功一次的概率是多少？（2）某人声称他通过品尝能区分两种酒。他连续试验10次，成功3次。试问他是猜对的，还是他确有区分的能力（设各次试验是相互独立的。）解：（1）P (一次成功)=（2）P (连续试验10次，成功3次)= 。此概率太小，按实际推断原理，就认为他确有区分能力。九 有一大批产品，其验收方案如下，先做第一次检验：从中任取10

7、件，经验收无次品接受这批产品，次品数大于2拒收；否则作第二次检验，其做法是从中再任取5件，仅当5件中无次品时接受这批产品，若产品的次品率为10%，求（1）这批产品经第一次检验就能接受的概率（2）需作第二次检验的概率（3）这批产品按第2次检验的标准被接受的概率（4）这批产品在第1次检验未能做决定且第二次检验时被通过的概率（5）这批产品被接受的概率解：X表示10件中次品的个数，Y表示5件中次品的个数， 由于产品总数很大，故XB（10，0.1），YB（5，0.1）（近似服从）（1）P X=0=0.9100.349（2）P X2=P X=2+ P X=1=（3）P Y=0=0.9 50.590（4）P

8、 0<X2，Y=0(0<X2与 Y=2独立) = P 0<X2P Y=0 =0.581×0.5900.343（5）P X=0+ P 0<X2，Y=0 0.349+0.343=0.69212.十三 电话交换台每分钟的呼唤次数服从参数为4的泊松分布，求（1）每分钟恰有8次呼唤的概率法一：（直接计算）法二：P ( X= 8 )= P (X 8)P (X 9)（查= 4泊松分布表）。 = 0.0.=0.（2）每分钟的呼唤次数大于10的概率。 P (X>10)=P (X 11)=0.（查表计算）十二 (2)每分钟呼唤次数大于3的概率。十六 以X表示某商店从早晨开始

9、营业起直到第一顾客到达的等待时间（以分计），X的分布函数是求下述概率：（1）P至多3分钟；（2）P 至少4分钟；（3）P3分钟至4分钟之间；（4）P至多3分钟或至少4分钟；（5）P恰好2.5分钟解：（1）P至多3分钟= P X3 = （2）P 至少4分钟 P (X 4) = （3）P3分钟至4分钟之间= P 3<X4= （4）P至多3分钟或至少4分钟= P至多3分钟+P至少4分钟 = （5）P恰好2.5分钟= P (X=2.5)=018.十七 设随机变量X的分布函数为，求（1）P (X<2), P 0<X3, P (2<X<)；（2）求概率密度fX (x).解：（

10、1）P (X2)=FX (2)= ln2， P (0<X3)= FX (3)FX (0)=1，（2）20.十八（2）设随机变量的概率密度为（1）（2）求X的分布函数F (x)，并作出（2）中的f (x)与F (x)的图形。解：当1x1时：当1<x时：故分布函数为：解：（2）故分布函数为（2）中的f (x)与F (x)的图形如下f (x)x0F (x)21x01222.二十 某种型号的电子的寿命X（以小时计）具有以下的概率密度： 现有一大批此种管子（设各电子管损坏与否相互独立）。任取5只，问其中至少有2只寿命大于1500小时的概率是多少？解：一个电子管寿命大于1500小时的概率为令Y

11、表示“任取5只此种电子管中寿命大于1500小时的个数”。则，23.二十一 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（Y1）。解：该顾客“一次等待服务未成而离去”的概率为因此 24.二十二 设K在（0，5）上服从均匀分布，求方程有实根的概率 K的分布密度为：要方程有根，就是要K满足(4K)24×4× (K+2)0。解不等式，得K2时，方程有实根。25.二十三 设XN（3.22）（1）求P (2<X5)，

12、P (4)<X10)，P|X|>2，P (X>3)若XN（，2），则P (<X)=P (2<X5) =(1)(0.5) =0.84130.3085=0.5328P (4<X10) =(3.5)(3.5) =0.99980.0002=0.9996P (|X|>2)=1P (|X|<2)= 1P (2< P<2 ) = =1(0.5) +(2.5) =10.3085+0.0062=0.6977P (X>3)=1P (X3)=1=10.5=0.5（2）决定C使得P (X > C )=P (XC)P (X > C )=1P

13、(XC )= P (XC)得P (XC )=0.5又P (XC )= C =326.二十四 某地区18岁的女青年的血压（收缩区，以mm-Hg计）服从在该地区任选一18岁女青年，测量她的血压X。求（1）P (X105)，P (100<X 120). （2）确定最小的X使P (X>x) 0.05.解:27.二十五 由某机器生产的螺栓长度（cm）服从参数为=10.05，=0.06的正态分布。规定长度在范围10.05±0.12内为合格品，求一螺栓为不合格的概率是多少？设螺栓长度为XPX不属于(10.050.12, 10.05+0.12) =1P (10.050.12<X&l

14、t;10.05+0.12) =1 =1(2)(2) =10.97720.0228 =0.045628.二十六 一工厂生产的电子管的寿命X（以小时计）服从参数为=160，(未知)的正态分布，若要求P (120X200=0.80，允许最大为多少？ P (120X200)=又对标准正态分布有(x)=1(x) 上式变为 解出 再查表，得30.二十七 设随机变量X的分布律为： X：2， 1， 0，1，3P：， ， ， ，求Y=X 2的分布律 Y=X 2：(2)2 (1)2(0)2(1)2(3)2 P： 再把X 2的取值相同的合并，并按从小到大排列，就得函数Y的分布律为： Y： 0 1 4 9 P： 31

15、.二十八 设随机变量X在（0，1）上服从均匀分布（1）求Y=eX的分布密度 X的分布密度为：Y=g (X) =eX是单调增函数又X=h (Y)=lnY，反函数存在且 = ming (0), g (1)=min(1, e)=1 maxg (0), g (1)=max(1, e)= e Y的分布密度为：（2）求Y=2lnX的概率密度。 Y= g (X)=2lnX是单调减函数又 反函数存在。且 = ming (0), g (1)=min(+, 0 )=0 =maxg (0), g (1)=max(+, 0 )= + Y的分布密度为：32.二十九 设XN（0，1）（1）求Y=eX的概率密度 X的概率密

16、度是 Y= g (X)=eX是单调增函数又X= h (Y ) = lnY 反函数存在且 = ming (), g (+)=min(0, +)=0 = maxg (), g (+)= max(0, +)= + Y的分布密度为：（2）求Y=2X2+1的概率密度。在这里，Y=2X2+1在(+，)不是单调函数，没有一般的结论可用。设Y的分布函数是FY（y），则FY ( y)=P (Yy)=P (2X2+1y) =当y<1时：FY ( y)=0当y1时：故Y的分布密度( y)是：当y1时：( y)= FY ( y)' = (0)' =0当y>1时，( y)= FY ( y)&

17、#39; = =（3）求Y=| X |的概率密度。Y的分布函数为 FY ( y)=P (Yy )=P ( | X |y)当y<0时，FY ( y)=0当y0时，FY ( y)=P (| X |y )=P (yXy)= Y的概率密度为：当y0时：( y)= FY ( y)' = (0)' =0当y>0时：( y)= FY ( y)' =33.三十 （1）设随机变量X的概率密度为f (x)，求Y = X 3的概率密度。Y=g (X )= X 3是X单调增函数，又X=h (Y ) =，反函数存在，且 = ming (), g (+)=min(0, +)= = ma

18、xg (), g (+)= max(0, +)= + Y的分布密度为： ( y)= f h ( h )·| h' ( y)| = （2）设随机变量X服从参数为1的指数分布，求Y=X 2的概率密度。xOy=x2y法一： X的分布密度为： Y=x2是非单调函数当 x<0时 y=x2 ' 反函数是当 x<0时 y=x2 & Y fY (y) = =法二： Y fY (y) =34.三十一 设X的概率密度为求Y=sin X的概率密度。FY ( y)=P (Yy) = P (sinXy)当y<0时：FY ( y)=0当0y1时：FY ( y) = P

19、(sinXy) = P (0Xarc sin y或arc sin yX) =当1<y时：FY ( y)=1 Y的概率密度( y )为：y0时，( y )= FY ( y)' = (0 )' = 00<y<1时，( y )= FY ( y)' = =1y时，( y )= FY ( y)' = = 036.三十三 某物体的温度T (oF )是一个随机变量，且有TN（98.6，2），试求()的概率密度。已知法一： T的概率密度为 又 是单调增函数。 反函数存在。 且 = ming (), g (+)=min(, +)= = maxg (), g (+)= max(, +)= + 的概率密度()为 法二：根据定理：若XN（1， 1），则Y=aX+bN (a1+b, a2 2 )由于TN（98.6, 2）故 故的概率密度为：专心-专注-专业