《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》課后習(xí)題與答案

概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)習(xí)題及答案習(xí)題 一1略.見教材習(xí)題參考答案.2.設(shè)A，B，C為三個(gè)事件，試用A，B，C的運(yùn)算關(guān)系式表示下列事件：（1） A發(fā)生，B，C都不發(fā)生； （2） A與B發(fā)生，C不發(fā)生；（3） A，B，C都發(fā)生； （4） A，B，C至少有一個(gè)發(fā)生；（5） A，B，C都不發(fā)生； （6） A，B，C不都發(fā)生；（7） A，B，C至多有2個(gè)發(fā)生； （8） A，B，C至少有2個(gè)發(fā)生.【解】（1） A （2） AB （3） ABC（4） ABC=CBABCACABABC=(5) = (6) (7) BCACABCAB=(8) ABBCCA=ABACBCABC3.略.見教材習(xí)題參考答案4.設(shè)A，B為隨機(jī)事件，且P（A）=0.7,P(A-B)=0.3，求P（）.【解】 P（）=1-P（AB）=1-P(A)-P(A-B)=1-0.7-0.3=0.65.設(shè)A，B是兩事件，且P（A）=0.6,P(B)=0.7,求：（1） 在什么條件下P（AB）取到最大值？（2） 在什么條件下P（AB）取到最小值？【解】（1） 當(dāng)AB=A時(shí)，P（AB）取到最大值為0.6.（2） 當(dāng)AB=時(shí)，P（AB）取到最小值為0.3.6.設(shè)A，B，C為三事件，且P（A）=P（B）=1/4，P（C）=1/3且P（AB）=P（BC）=0，P（AC）=1/12，求A，B，C至少有一事件發(fā)生的概率.【解】 P（ABC）=P(A)+P(B)+P(C)-P(AB)-P(BC)-P(AC)+P(ABC)=+-=7.從52張撲克牌中任意取出13張，問(wèn)有5張黑桃，3張紅心，3張方塊，2張梅花的概率是多少？【解】 p=8.對(duì)一個(gè)五人學(xué)習(xí)小組考慮生日問(wèn)題：（1） 求五個(gè)人的生日都在星期日的概率； （2） 求五個(gè)人的生日都不在星期日的概率；（3） 求五個(gè)人的生日不都在星期日的概率.【解】（1） 設(shè)A1=五個(gè)人的生日都在星期日，基本事件總數(shù)為75，有利事件僅1個(gè)，故 P（A1）=（）5 （亦可用獨(dú)立性求解，下同）（2） 設(shè)A2=五個(gè)人生日都不在星期日，有利事件數(shù)為65，故P（A2）=()5(3) 設(shè)A3=五個(gè)人的生日不都在星期日P（A3）=1-P(A1)=1-()59.略.見教材習(xí)題參考答案.10.一批產(chǎn)品共N件，其中M件正品.從中隨機(jī)地取出n件（n<N）.試求其中恰有m件（mM）正品（記為A）的概率.如果：（1） n件是同時(shí)取出的；（2） n件是無(wú)放回逐件取出的；（3） n件是有放回逐件取出的.【解】（1） P（A）=(2) 由于是無(wú)放回逐件取出，可用排列法計(jì)算.樣本點(diǎn)總數(shù)有種，n次抽取中有m次為正品的組合數(shù)為種.對(duì)于固定的一種正品與次品的抽取次序，從M件正品中取m件的排列數(shù)有種，從N-M件次品中取n-m件的排列數(shù)為種，故P（A）=由于無(wú)放回逐漸抽取也可以看成一次取出，故上述概率也可寫成P（A）=可以看出，用第二種方法簡(jiǎn)便得多.（3） 由于是有放回的抽取，每次都有N種取法，故所有可能的取法總數(shù)為Nn種，n次抽取中有m次為正品的組合數(shù)為種，對(duì)于固定的一種正、次品的抽取次序，m次取得正品，都有M種取法，共有Mm種取法，n-m次取得次品，每次都有N-M種取法，共有（N-M）n-m種取法，故此題也可用貝努里概型，共做了n重貝努里試驗(yàn)，每次取得正品的概率為，則取得m件正品的概率為11.略.見教材習(xí)題參考答案.12. 50只鉚釘隨機(jī)地取來(lái)用在10個(gè)部件上，其中有3個(gè)鉚釘強(qiáng)度太弱.每個(gè)部件用3只鉚釘.若將3只強(qiáng)度太弱的鉚釘都裝在一個(gè)部件上，則這個(gè)部件強(qiáng)度就太弱.求發(fā)生一個(gè)部件強(qiáng)度太弱的概率是多少？【解】設(shè)A=發(fā)生一個(gè)部件強(qiáng)度太弱13.一個(gè)袋內(nèi)裝有大小相同的7個(gè)球，其中4個(gè)是白球，3個(gè)是黑球，從中一次抽取3個(gè)，計(jì)算至少有兩個(gè)是白球的概率.【解】 設(shè)Ai=恰有i個(gè)白球（i=2,3），顯然A2與A3互斥.故 14.有甲、乙兩批種子，發(fā)芽率分別為0.8和0.7，在兩批種子中各隨機(jī)取一粒，求：（1） 兩粒都發(fā)芽的概率；（2） 至少有一粒發(fā)芽的概率；（3） 恰有一粒發(fā)芽的概率.【解】設(shè)Ai=第i批種子中的一粒發(fā)芽，（i=1,2）(1) (2) (3) 15.擲一枚均勻硬幣直到出現(xiàn)3次正面才停止.（1） 問(wèn)正好在第6次停止的概率；（2） 問(wèn)正好在第6次停止的情況下，第5次也是出現(xiàn)正面的概率.【解】（1） (2) 16.甲、乙兩個(gè)籃球運(yùn)動(dòng)員，投籃命中率分別為0.7及0.6，每人各投了3次，求二人進(jìn)球數(shù)相等的概率.【解】 設(shè)Ai=甲進(jìn)i球，i=0,1,2,3,Bi=乙進(jìn)i球,i=0,1,2,3,則 =0.3207617從5雙不同的鞋子中任取4只，求這4只鞋子中至少有兩只鞋子配成一雙的概率.【解】 18.某地某天下雪的概率為0.3，下雨的概率為0.5，既下雪又下雨的概率為0.1,求：（1） 在下雨條件下下雪的概率；（2） 這天下雨或下雪的概率.【解】 設(shè)A=下雨，B=下雪.（1） （2） 19.已知一個(gè)家庭有3個(gè)小孩，且其中一個(gè)為女孩，求至少有一個(gè)男孩的概率（小孩為男為女是等可能的）.【解】 設(shè)A=其中一個(gè)為女孩，B=至少有一個(gè)男孩，樣本點(diǎn)總數(shù)為23=8，故或在縮減樣本空間中求，此時(shí)樣本點(diǎn)總數(shù)為7.20.已知5%的男人和0.25%的女人是色盲，現(xiàn)隨機(jī)地挑選一人，此人恰為色盲，問(wèn)此人是男人的概率（假設(shè)男人和女人各占人數(shù)的一半）.【解】 設(shè)A=此人是男人，B=此人是色盲，則由貝葉斯公式 21.兩人約定上午9001000在公園會(huì)面，求一人要等另一人半小時(shí)以上的概率. 題21圖 題22圖【解】設(shè)兩人到達(dá)時(shí)刻為x,y,則0x,y60.事件“一人要等另一人半小時(shí)以上”等價(jià)于|x-y|>30.如圖陰影部分所示.22.從（0，1）中隨機(jī)地取兩個(gè)數(shù)，求：（1） 兩個(gè)數(shù)之和小于的概率；（2） 兩個(gè)數(shù)之積小于的概率.【解】 設(shè)兩數(shù)為x,y，則0<x,y<1.（1） x+y<. (2) xy=<. 23.設(shè)P（）=0.3,P(B)=0.4,P(A)=0.5，求P（BA）【解】 24.在一個(gè)盒中裝有15個(gè)乒乓球，其中有9個(gè)新球，在第一次比賽中任意取出3個(gè)球，比賽后放回原盒中；第二次比賽同樣任意取出3個(gè)球，求第二次取出的3個(gè)球均為新球的概率.【解】 設(shè)Ai=第一次取出的3個(gè)球中有i個(gè)新球，i=0,1,2,3.B=第二次取出的3球均為新球由全概率公式，有 25. 按以往概率論考試結(jié)果分析，努力學(xué)習(xí)的學(xué)生有90%的可能考試及格，不努力學(xué)習(xí)的學(xué)生有90%的可能考試不及格.據(jù)調(diào)查，學(xué)生中有80%的人是努力學(xué)習(xí)的，試問(wèn)：（1）考試及格的學(xué)生有多大可能是不努力學(xué)習(xí)的人？（2）考試不及格的學(xué)生有多大可能是努力學(xué)習(xí)的人？【解】設(shè)A=被調(diào)查學(xué)生是努力學(xué)習(xí)的，則=被調(diào)查學(xué)生是不努力學(xué)習(xí)的.由題意知P（A）=0.8，P（）=0.2，又設(shè)B=被調(diào)查學(xué)生考試及格.由題意知P（B|A）=0.9，P（|）=0.9，故由貝葉斯公式知（1） 即考試及格的學(xué)生中不努力學(xué)習(xí)的學(xué)生僅占2.702%(2) 即考試不及格的學(xué)生中努力學(xué)習(xí)的學(xué)生占30.77%.26. 將兩信息分別編碼為A和B傳遞出來(lái)，接收站收到時(shí)，A被誤收作B的概率為0.02，而B被誤收作A的概率為0.01.信息A與B傳遞的頻繁程度為21.若接收站收到的信息是A，試問(wèn)原發(fā)信息是A的概率是多少？【解】 設(shè)A=原發(fā)信息是A，則=原發(fā)信息是BC=收到信息是A，則=收到信息是B由貝葉斯公式，得 27.在已有兩個(gè)球的箱子中再放一白球，然后任意取出一球，若發(fā)現(xiàn)這球?yàn)榘浊?，試求箱子中原有一白球的概率（箱中原有什么球是等可能的顏色只有黑、白兩種）【解】設(shè)Ai=箱中原有i個(gè)白球（i=0,1,2），由題設(shè)條件知P（Ai）=,i=0,1,2.又設(shè)B=抽出一球?yàn)榘浊?由貝葉斯公式知28.某工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品中96%是合格品，檢查產(chǎn)品時(shí)，一個(gè)合格品被誤認(rèn)為是次品的概率為0.02，一個(gè)次品被誤認(rèn)為是合格品的概率為0.05，求在被檢查后認(rèn)為是合格品產(chǎn)品確是合格品的概率.【解】 設(shè)A=產(chǎn)品確為合格品，B=產(chǎn)品被認(rèn)為是合格品由貝葉斯公式得 29.某保險(xiǎn)公司把被保險(xiǎn)人分為三類：“謹(jǐn)慎的”，“一般的”，“冒失的”.統(tǒng)計(jì)資料表明，上述三種人在一年內(nèi)發(fā)生事故的概率依次為0.05,0.15和0.30；如果“謹(jǐn)慎的”被保險(xiǎn)人占20%，“一般的”占50%，“冒失的”占30%，現(xiàn)知某被保險(xiǎn)人在一年內(nèi)出了事故，則他是“謹(jǐn)慎的”的概率是多少？【解】 設(shè)A=該客戶是“謹(jǐn)慎的”，B=該客戶是“一般的”，C=該客戶是“冒失的”，D=該客戶在一年內(nèi)出了事故則由貝葉斯公式得 30.加工某一零件需要經(jīng)過(guò)四道工序，設(shè)第一、二、三、四道工序的次品率分別為0.02,0.03,0.05,0.03，假定各道工序是相互獨(dú)立的，求加工出來(lái)的零件的次品率.【解】設(shè)Ai=第i道工序出次品（i=1,2,3,4）. 31.設(shè)每次射擊的命中率為0.2，問(wèn)至少必須進(jìn)行多少次獨(dú)立射擊才能使至少擊中一次的概率不小于0.9?【解】設(shè)必須進(jìn)行n次獨(dú)立射擊.即為 故 n11至少必須進(jìn)行11次獨(dú)立射擊.32.證明：若P（AB）=P(A)，則A，B相互獨(dú)立.【證】 即亦即 因此 故A與B相互獨(dú)立.33.三人獨(dú)立地破譯一個(gè)密碼，他們能破譯的概率分別為，求將此密碼破譯出的概率.【解】 設(shè)Ai=第i人能破譯（i=1,2,3），則 34.甲、乙、丙三人獨(dú)立地向同一飛機(jī)射擊，設(shè)擊中的概率分別是0.4,0.5,0.7，若只有一人擊中，則飛機(jī)被擊落的概率為0.2；若有兩人擊中，則飛機(jī)被擊落的概率為0.6；若三人都擊中，則飛機(jī)一定被擊落，求：飛機(jī)被擊落的概率.【解】設(shè)A=飛機(jī)被擊落，Bi=恰有i人擊中飛機(jī)，i=0,1,2,3由全概率公式，得=(0.40.50.3+0.60.50.3+0.60.50.7)0.2+(0.40.50.3+0.40.50.7+0.60.50.7)0.6+0.40.50.7=0.45835.已知某種疾病患者的痊愈率為25%，為試驗(yàn)一種新藥是否有效，把它給10個(gè)病人服用，且規(guī)定若10個(gè)病人中至少有四人治好則認(rèn)為這種藥有效，反之則認(rèn)為無(wú)效，求：（1） 雖然新藥有效，且把治愈率提高到35%，但通過(guò)試驗(yàn)被否定的概率.（2） 新藥完全無(wú)效，但通過(guò)試驗(yàn)被認(rèn)為有效的概率.【解】（1） (2) 36.一架升降機(jī)開始時(shí)有6位乘客，并等可能地停于十層樓的每一層.試求下列事件的概率：（1） A=“某指定的一層有兩位乘客離開”；（2） B=“沒(méi)有兩位及兩位以上的乘客在同一層離開”；（3） C=“恰有兩位乘客在同一層離開”；（4） D=“至少有兩位乘客在同一層離開”.【解】 由于每位乘客均可在10層樓中的任一層離開，故所有可能結(jié)果為106種.（1） ，也可由6重貝努里模型：（2） 6個(gè)人在十層中任意六層離開，故（3） 由于沒(méi)有規(guī)定在哪一層離開，故可在十層中的任一層離開，有種可能結(jié)果，再?gòu)牧酥羞x二人在該層離開，有種離開方式.其余4人中不能再有兩人同時(shí)離開的情況，因此可包含以下三種離開方式：4人中有3個(gè)人在同一層離開，另一人在其余8層中任一層離開，共有種可能結(jié)果；4人同時(shí)離開，有種可能結(jié)果；4個(gè)人都不在同一層離開，有種可能結(jié)果，故（4） D=.故37. n個(gè)朋友隨機(jī)地圍繞圓桌而坐，求下列事件的概率：（1） 甲、乙兩人坐在一起，且乙坐在甲的左邊的概率；（2） 甲、乙、丙三人坐在一起的概率；（3） 如果n個(gè)人并排坐在長(zhǎng)桌的一邊，求上述事件的概率.【解】 （1） (2) (3) 38.將線段0，a任意折成三折，試求這三折線段能構(gòu)成三角形的概率【解】 設(shè)這三段長(zhǎng)分別為x,y,a-x-y.則基本事件集為由0<x<a,0<y<a,0<a-x-y<a所構(gòu)成的圖形，有利事件集為由構(gòu)成的圖形，即如圖陰影部分所示，故所求概率為.39. 某人有n把鑰匙，其中只有一把能開他的門.他逐個(gè)將它們?nèi)ピ囬_（抽樣是無(wú)放回的）.證明試開k次（k=1,2,n）才能把門打開的概率與k無(wú)關(guān).【證】 40.把一個(gè)表面涂有顏色的立方體等分為一千個(gè)小立方體，在這些小立方體中，隨機(jī)地取出一個(gè)，試求它有i面涂有顏色的概率P（Ai）（i=0,1,2,3）.【解】 設(shè)Ai=小立方體有i面涂有顏色，i=0,1,2,3. 在1千個(gè)小立方體中，只有位于原立方體的角上的小立方體是三面有色的，這樣的小立方體共有8個(gè).只有位于原立方體的棱上（除去八個(gè)角外）的小立方體是兩面涂色的，這樣的小立方體共有128=96個(gè).同理，原立方體的六個(gè)面上（除去棱）的小立方體是一面涂色的，共有886=384個(gè).其余1000-（8+96+384）=512個(gè)內(nèi)部的小立方體是無(wú)色的，故所求概率為,.41.對(duì)任意的隨機(jī)事件A，B，C，試證P（AB）+P（AC）-P（BC）P(A).【證】 42.將3個(gè)球隨機(jī)地放入4個(gè)杯子中去，求杯中球的最大個(gè)數(shù)分別為1，2，3的概率.【解】 設(shè)=杯中球的最大個(gè)數(shù)為i,i=1,2,3.將3個(gè)球隨機(jī)放入4個(gè)杯子中，全部可能放法有43種，杯中球的最大個(gè)數(shù)為1時(shí)，每個(gè)杯中最多放一球，故而杯中球的最大個(gè)數(shù)為3，即三個(gè)球全放入一個(gè)杯中，故因此 或 43.將一枚均勻硬幣擲2n次，求出現(xiàn)正面次數(shù)多于反面次數(shù)的概率.【解】擲2n次硬幣，可能出現(xiàn)：A=正面次數(shù)多于反面次數(shù)，B=正面次數(shù)少于反面次數(shù)，C=正面次數(shù)等于反面次數(shù)，A，B，C兩兩互斥.可用對(duì)稱性來(lái)解決.由于硬幣是均勻的，故P（A）=P（B）.所以由2n重貝努里試驗(yàn)中正面出現(xiàn)n次的概率為 故 44.擲n次均勻硬幣，求出現(xiàn)正面次數(shù)多于反面次數(shù)的概率.【解】設(shè)A=出現(xiàn)正面次數(shù)多于反面次數(shù)，B=出現(xiàn)反面次數(shù)多于正面次數(shù)，由對(duì)稱性知P（A）=P（B）（1） 當(dāng)n為奇數(shù)時(shí)，正、反面次數(shù)不會(huì)相等.由P（A）+P（B）=1得P（A）=P（B）=0.5(2) 當(dāng)n為偶數(shù)時(shí)，由上題知45.設(shè)甲擲均勻硬幣n+1次，乙擲n次，求甲擲出正面次數(shù)多于乙擲出正面次數(shù)的概率.【解】 令甲正=甲擲出的正面次數(shù)，甲反=甲擲出的反面次數(shù).乙正=乙擲出的正面次數(shù)，乙反=乙擲出的反面次數(shù).顯然有=（甲正乙正）=（n+1-甲反n-乙反）=（甲反1+乙反）=（甲反>乙反）由對(duì)稱性知P（甲正>乙正）=P（甲反>乙反）因此P(甲正>乙正)=46.證明“確定的原則”（Sure-thing）：若P（A|C）P(B|C),P(A|)P(B|)，則P（A）P(B).【證】由P（A|C）P(B|C),得即有 同理由 得 故 47.一列火車共有n節(jié)車廂，有k(kn)個(gè)旅客上火車并隨意地選擇車廂.求每一節(jié)車廂內(nèi)至少有一個(gè)旅客的概率.【解】 設(shè)Ai=第i節(jié)車廂是空的，（i=1,n）,則其中i1,i2,in-1是1，2，n中的任n-1個(gè).顯然n節(jié)車廂全空的概率是零，于是 故所求概率為48.設(shè)隨機(jī)試驗(yàn)中，某一事件A出現(xiàn)的概率為>0.試證明：不論>0如何小，只要不斷地獨(dú)立地重復(fù)做此試驗(yàn)，則A遲早會(huì)出現(xiàn)的概率為1.【證】在前n次試驗(yàn)中，A至少出現(xiàn)一次的概率為49.袋中裝有m只正品硬幣，n只次品硬幣（次品硬幣的兩面均印有國(guó)徽）.在袋中任取一只，將它投擲r次，已知每次都得到國(guó)徽.試問(wèn)這只硬幣是正品的概率是多少？【解】設(shè)A=投擲硬幣r次都得到國(guó)徽B=這只硬幣為正品由題知 則由貝葉斯公式知 50.巴拿赫（Banach）火柴盒問(wèn)題：某數(shù)學(xué)家有甲、乙兩盒火柴，每盒有N根火柴，每次用火柴時(shí)他在兩盒中任取一盒并從中任取一根.試求他首次發(fā)現(xiàn)一盒空時(shí)另一盒恰有r根的概率是多少？第一次用完一盒火柴時(shí)（不是發(fā)現(xiàn)空）而另一盒恰有r根的概率又有多少？【解】以B1、B2記火柴取自不同兩盒的事件，則有.（1）發(fā)現(xiàn)一盒已空，另一盒恰剩r根，說(shuō)明已取了2n-r次，設(shè)n次取自B1盒（已空），n-r次取自B2盒，第2n-r+1次拿起B(yǎng)1，發(fā)現(xiàn)已空。把取2n-r次火柴視作2n-r重貝努里試驗(yàn)，則所求概率為式中2反映B1與B2盒的對(duì)稱性（即也可以是B2盒先取空）.（2） 前2n-r-1次取火柴，有n-1次取自B1盒，n-r次取自B2盒，第2n-r次取自B1盒，故概率為51.求n重貝努里試驗(yàn)中A出現(xiàn)奇數(shù)次的概率.【解】 設(shè)在一次試驗(yàn)中A出現(xiàn)的概率為p.則由以上兩式相減得所求概率為若要求在n重貝努里試驗(yàn)中A出現(xiàn)偶數(shù)次的概率，則只要將兩式相加，即得.52.設(shè)A，B是任意兩個(gè)隨機(jī)事件，求P（+B）（A+B）（+）（A+）的值.【解】因?yàn)椋ˋB）（）=AB（B）（A）=AB所求 故所求值為0.53.設(shè)兩兩相互獨(dú)立的三事件，A，B和C滿足條件：ABC=F，P(A)=P(B)=P(C)< 1/2，且P（ABC）=9/16，求P（A）.【解】由 故或,按題設(shè)P（A）<,故P（A）=.54.設(shè)兩個(gè)相互獨(dú)立的事件A和B都不發(fā)生的概率為1/9，A發(fā)生B不發(fā)生的概率與B發(fā)生A不發(fā)生的概率相等，求P（A）.【解】 故 故 由A,B的獨(dú)立性，及、式有 故 故 或（舍去）即P（A）=.55.隨機(jī)地向半圓0<y< (a為正常數(shù))內(nèi)擲一點(diǎn)，點(diǎn)落在半圓內(nèi)任何區(qū)域的概率與區(qū)域的面積成正比，則原點(diǎn)和該點(diǎn)的連線與x軸的夾角小于/4的概率為多少？【解】利用幾何概率來(lái)求，圖中半圓面積為a2.陰影部分面積為故所求概率為56.設(shè)10件產(chǎn)品中有4件不合格品，從中任取兩件，已知所取兩件產(chǎn)品中有一件是不合格品，求另一件也是不合格品的概率.【解】 設(shè)A=兩件中至少有一件是不合格品，B=另一件也是不合格品57.設(shè)有來(lái)自三個(gè)地區(qū)的各10名、15名和25名考生的報(bào)名表，其中女生的報(bào)名表分別為3份、7份和5份.隨機(jī)地取一個(gè)地區(qū)的報(bào)名表，從中先后抽出兩份.（1） 求先抽到的一份是女生表的概率p；（2） 已知后抽到的一份是男生表，求先抽到的一份是女生表的概率q. 【解】設(shè)Ai=報(bào)名表是取自第i區(qū)的考生，i=1,2,3.Bj=第j次取出的是女生表，j=1,2.則 (1) (2) 而 故 58. 設(shè)A，B為隨機(jī)事件，且P（B）>0,P(A|B)=1,試比較P(AB)與P(A)的大小. (2006研考)解：因?yàn)?所以 .習(xí)題二1.一袋中有5只乒乓球，編號(hào)為1，2，3，4，5，在其中同時(shí)取3只，以X表示取出的3只球中的最大號(hào)碼，寫出隨機(jī)變量X的分布律.【解】故所求分布律為X345P0.10.30.62.設(shè)在15只同類型零件中有2只為次品，在其中取3次，每次任取1只，作不放回抽樣，以X表示取出的次品個(gè)數(shù)，求：（1） X的分布律；（2） X的分布函數(shù)并作圖；(3).【解】故X的分布律為X012P（2） 當(dāng)x<0時(shí)，F(xiàn)（x）=P（Xx）=0當(dāng)0x<1時(shí)，F(xiàn)（x）=P（Xx）=P(X=0)= 當(dāng)1x<2時(shí)，F(xiàn)（x）=P（Xx）=P(X=0)+P(X=1)=當(dāng)x2時(shí)，F(xiàn)（x）=P（Xx）=1故X的分布函數(shù)(3) 3.射手向目標(biāo)獨(dú)立地進(jìn)行了3次射擊，每次擊中率為0.8，求3次射擊中擊中目標(biāo)的次數(shù)的分布律及分布函數(shù)，并求3次射擊中至少擊中2次的概率.【解】設(shè)X表示擊中目標(biāo)的次數(shù).則X=0，1，2，3.故X的分布律為X0123P0.0080.0960.3840.512分布函數(shù)4.（1） 設(shè)隨機(jī)變量X的分布律為PX=k=，其中k=0，1，2，0為常數(shù)，試確定常數(shù)a.（2） 設(shè)隨機(jī)變量X的分布律為PX=k=a/N， k=1，2，N，試確定常數(shù)a.【解】（1） 由分布律的性質(zhì)知故 (2) 由分布律的性質(zhì)知即 .5.甲、乙兩人投籃，投中的概率分別為0.6,0.7,今各投3次，求：（1） 兩人投中次數(shù)相等的概率;（2） 甲比乙投中次數(shù)多的概率.【解】分別令X、Y表示甲、乙投中次數(shù)，則Xb（3，0.6）,Yb(3,0.7)(1) + (2) =0.2436.設(shè)某機(jī)場(chǎng)每天有200架飛機(jī)在此降落，任一飛機(jī)在某一時(shí)刻降落的概率設(shè)為0.02，且設(shè)各飛機(jī)降落是相互獨(dú)立的.試問(wèn)該機(jī)場(chǎng)需配備多少條跑道，才能保證某一時(shí)刻飛機(jī)需立即降落而沒(méi)有空閑跑道的概率小于0.01(每條跑道只能允許一架飛機(jī)降落)？【解】設(shè)X為某一時(shí)刻需立即降落的飛機(jī)數(shù)，則Xb(200,0.02)，設(shè)機(jī)場(chǎng)需配備N條跑道，則有即 利用泊松近似查表得N9.故機(jī)場(chǎng)至少應(yīng)配備9條跑道.7.有一繁忙的汽車站，每天有大量汽車通過(guò)，設(shè)每輛車在一天的某時(shí)段出事故的概率為0.0001,在某天的該時(shí)段內(nèi)有1000輛汽車通過(guò)，問(wèn)出事故的次數(shù)不小于2的概率是多少（利用泊松定理）？【解】設(shè)X表示出事故的次數(shù)，則Xb（1000，0.0001） 8.已知在五重貝努里試驗(yàn)中成功的次數(shù)X滿足PX=1=PX=2，求概率PX=4.【解】設(shè)在每次試驗(yàn)中成功的概率為p，則故 所以 .9.設(shè)事件A在每一次試驗(yàn)中發(fā)生的概率為0.3，當(dāng)A發(fā)生不少于3次時(shí)，指示燈發(fā)出信號(hào)，（1） 進(jìn)行了5次獨(dú)立試驗(yàn)，試求指示燈發(fā)出信號(hào)的概率；（2） 進(jìn)行了7次獨(dú)立試驗(yàn)，試求指示燈發(fā)出信號(hào)的概率.【解】（1） 設(shè)X表示5次獨(dú)立試驗(yàn)中A發(fā)生的次數(shù)，則X6（5，0.3）(2) 令Y表示7次獨(dú)立試驗(yàn)中A發(fā)生的次數(shù)，則Yb（7，0.3）10.某公安局在長(zhǎng)度為t的時(shí)間間隔內(nèi)收到的緊急呼救的次數(shù)X服從參數(shù)為（1/2）t的泊松分布，而與時(shí)間間隔起點(diǎn)無(wú)關(guān)（時(shí)間以小時(shí)計(jì)）.（1） 求某一天中午12時(shí)至下午3時(shí)沒(méi)收到呼救的概率；（2） 求某一天中午12時(shí)至下午5時(shí)至少收到1次呼救的概率.【解】（1） (2) 11.設(shè)PX=k=, k=0,1,2PY=m=, m=0,1,2,3,4分別為隨機(jī)變量X，Y的概率分布，如果已知PX1=，試求PY1.【解】因?yàn)?，?而 故得 即 從而 12.某教科書出版了2000冊(cè)，因裝訂等原因造成錯(cuò)誤的概率為0.001，試求在這2000冊(cè)書中恰有5冊(cè)錯(cuò)誤的概率.【解】令X為2000冊(cè)書中錯(cuò)誤的冊(cè)數(shù)，則Xb(2000,0.001).利用泊松近似計(jì)算,得 13.進(jìn)行某種試驗(yàn)，成功的概率為，失敗的概率為.以X表示試驗(yàn)首次成功所需試驗(yàn)的次數(shù)，試寫出X的分布律，并計(jì)算X取偶數(shù)的概率.【解】14.有2500名同一年齡和同社會(huì)階層的人參加了保險(xiǎn)公司的人壽保險(xiǎn).在一年中每個(gè)人死亡的概率為0.002，每個(gè)參加保險(xiǎn)的人在1月1日須交12元保險(xiǎn)費(fèi)，而在死亡時(shí)家屬可從保險(xiǎn)公司領(lǐng)取2000元賠償金.求：（1） 保險(xiǎn)公司虧本的概率;（2） 保險(xiǎn)公司獲利分別不少于10000元、20000元的概率.【解】以“年”為單位來(lái)考慮.（1） 在1月1日，保險(xiǎn)公司總收入為250012=30000元.設(shè)1年中死亡人數(shù)為X，則Xb(2500,0.002)，則所求概率為由于n很大，p很小，=np=5，故用泊松近似，有(2) P(保險(xiǎn)公司獲利不少于10000) 即保險(xiǎn)公司獲利不少于10000元的概率在98%以上P（保險(xiǎn)公司獲利不少于20000） 即保險(xiǎn)公司獲利不少于20000元的概率約為62%15.已知隨機(jī)變量X的密度函數(shù)為f(x)=Ae-|x|, -<x<+,求：（1）A值；（2）P0<X<1; (3) F(x).【解】（1） 由得故 .(2) (3) 當(dāng)x<0時(shí)，當(dāng)x0時(shí)， 故 16.設(shè)某種儀器內(nèi)裝有三只同樣的電子管，電子管使用壽命X的密度函數(shù)為f(x)=求：（1） 在開始150小時(shí)內(nèi)沒(méi)有電子管損壞的概率；（2） 在這段時(shí)間內(nèi)有一只電子管損壞的概率；（3） F（x）.【解】（1） (2) (3) 當(dāng)x<100時(shí)F（x）=0當(dāng)x100時(shí) 故 17.在區(qū)間0，a上任意投擲一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，以X表示這質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)，設(shè)這質(zhì)點(diǎn)落在0，a中任意小區(qū)間內(nèi)的概率與這小區(qū)間長(zhǎng)度成正比例，試求X的分布函數(shù).【解】 由題意知X0,a，密度函數(shù)為故當(dāng)x<0時(shí)F（x）=0當(dāng)0xa時(shí)當(dāng)x>a時(shí)，F(xiàn)（x）=1即分布函數(shù)18.設(shè)隨機(jī)變量X在2，5上服從均勻分布.現(xiàn)對(duì)X進(jìn)行三次獨(dú)立觀測(cè)，求至少有兩次的觀測(cè)值大于3的概率.【解】XU2,5，即故所求概率為19.設(shè)顧客在某銀行的窗口等待服務(wù)的時(shí)間X（以分鐘計(jì)）服從指數(shù)分布.某顧客在窗口等待服務(wù)，若超過(guò)10分鐘他就離開.他一個(gè)月要到銀行5次，以Y表示一個(gè)月內(nèi)他未等到服務(wù)而離開窗口的次數(shù)，試寫出Y的分布律，并求PY1.【解】依題意知，即其密度函數(shù)為該顧客未等到服務(wù)而離開的概率為,即其分布律為20.某人乘汽車去火車站乘火車，有兩條路可走.第一條路程較短但交通擁擠，所需時(shí)間X服從N（40，102）；第二條路程較長(zhǎng)，但阻塞少，所需時(shí)間X服從N（50，42）.（1） 若動(dòng)身時(shí)離火車開車只有1小時(shí)，問(wèn)應(yīng)走哪條路能乘上火車的把握大些？（2） 又若離火車開車時(shí)間只有45分鐘，問(wèn)應(yīng)走哪條路趕上火車把握大些？【解】（1） 若走第一條路，XN（40，102），則若走第二條路，XN（50，42），則+故走第二條路乘上火車的把握大些.（2） 若XN（40，102），則若XN（50，42），則 故走第一條路乘上火車的把握大些.21.設(shè)XN（3，22），（1） 求P2<X5，P-4<X10，PX2，PX3;（2） 確定c使PXc=PXc.【解】（1） (2) c=322.由某機(jī)器生產(chǎn)的螺栓長(zhǎng)度（cm）XN（10.05,0.062）,規(guī)定長(zhǎng)度在10.050.12內(nèi)為合格品,求一螺栓為不合格品的概率.【解】 23.一工廠生產(chǎn)的電子管壽命X（小時(shí)）服從正態(tài)分布N（160，2），若要求P120X2000.8，允許最大不超過(guò)多少？【解】 故 24.設(shè)隨機(jī)變量X分布函數(shù)為F（x）=（1） 求常數(shù)A，B；（2） 求PX2，PX3；（3） 求分布密度f(wàn)（x）.【解】（1）由得（2） (3) 25.設(shè)隨機(jī)變量X的概率密度為f（x）=求X的分布函數(shù)F（x），并畫出f（x）及F（x）.【解】當(dāng)x<0時(shí)F（x）=0當(dāng)0x<1時(shí) 當(dāng)1x<2時(shí) 當(dāng)x2時(shí)故 26.設(shè)隨機(jī)變量X的密度函數(shù)為（1） f(x)=ae-l|x|,>0;(2) f(x)=試確定常數(shù)a,b，并求其分布函數(shù)F（x）.【解】（1） 由知故 即密度函數(shù)為 當(dāng)x0時(shí)當(dāng)x>0時(shí) 故其分布函數(shù)(2) 由得 b=1即X的密度函數(shù)為當(dāng)x0時(shí)F（x）=0當(dāng)0<x<1時(shí) 當(dāng)1x<2時(shí) 當(dāng)x2時(shí)F（x）=1故其分布函數(shù)為27.求標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的上分位點(diǎn)，（1）=0.01，求;（2）=0.003，求，.【解】（1） 即 即 故 （2） 由得即 查表得 由得即 查表得 28.設(shè)隨機(jī)變量X的分布律為X-2 -1 0 1 3Pk1/5 1/6 1/5 1/15 11/30求Y=X2的分布律.【解】Y可取的值為0，1，4，9故Y的分布律為Y0 1 4 9Pk1/5 7/30 1/5 11/3029.設(shè)PX=k=()k, k=1,2,令 求隨機(jī)變量X的函數(shù)Y的分布律.【解】 30.設(shè)XN（0，1）.（1） 求Y=eX的概率密度；（2） 求Y=2X2+1的概率密度；（3） 求Y=X的概率密度.【解】（1） 當(dāng)y0時(shí)，當(dāng)y>0時(shí)， 故 (2)當(dāng)y1時(shí)當(dāng)y>1時(shí) 故 (3) 當(dāng)y0時(shí)當(dāng)y>0時(shí) 故31.設(shè)隨機(jī)變量XU（0,1），試求：（1） Y=eX的分布函數(shù)及密度函數(shù)；（2） Z=-2lnX的分布函數(shù)及密度函數(shù).【解】（1） 故 當(dāng)時(shí)當(dāng)1<y<e時(shí)當(dāng)ye時(shí)即分布函數(shù)故Y的密度函數(shù)為（2） 由P（0<X<1）=1知當(dāng)z0時(shí)，當(dāng)z>0時(shí)， 即分布函數(shù)故Z的密度函數(shù)為32.設(shè)隨機(jī)變量X的密度函數(shù)為f(x)=試求Y=sinX的密度函數(shù).【解】當(dāng)y0時(shí)，當(dāng)0<y<1時(shí)， 當(dāng)y1時(shí)，故Y的密度函數(shù)為33.設(shè)隨機(jī)變量X的分布函數(shù)如下：試填上(1),(2),(3)項(xiàng).【解】由知填1。由右連續(xù)性知，故為0。從而亦為0。即34.同時(shí)擲兩枚骰子，直到一枚骰子出現(xiàn)6點(diǎn)為止，求拋擲次數(shù)X的分布律.【解】設(shè)Ai=第i枚骰子出現(xiàn)6點(diǎn)。（i=1,2）,P(Ai)=.且A1與A2相互獨(dú)立。再設(shè)C=每次拋擲出現(xiàn)6點(diǎn)。則 故拋擲次數(shù)X服從參數(shù)為的幾何分布。35.隨機(jī)數(shù)字序列要多長(zhǎng)才能使數(shù)字0至少出現(xiàn)一次的概率不小于0.9?【解】令X為0出現(xiàn)的次數(shù)，設(shè)數(shù)字序列中要包含n個(gè)數(shù)字，則Xb(n,0.1)即 得 n22即隨機(jī)數(shù)字序列至少要有22個(gè)數(shù)字。36.已知F（x）=則F（x）是（ ）隨機(jī)變量的分布函數(shù).（A） 連續(xù)型； （B）離散型；（C） 非連續(xù)亦非離散型.【解】因?yàn)镕（x）在（-,+）上單調(diào)不減右連續(xù)，且,所以F（x）是一個(gè)分布函數(shù)。但是F（x）在x=0處不連續(xù)，也不是階梯狀曲線，故F（x）是非連續(xù)亦非離散型隨機(jī)變量的分布函數(shù)。選（C）37.設(shè)在區(qū)間a,b上，隨機(jī)變量X的密度函數(shù)為f(x)=sinx，而在a,b外，f(x)=0，則區(qū)間 a,b等于（ ）(A) 0,/2; (B) 0,;(C) -/2,0; (D) 0,.【解】在上sinx0，且.故f(x)是密度函數(shù)。在上.故f(x)不是密度函數(shù)。在上，故f(x)不是密度函數(shù)。在上，當(dāng)時(shí)，sinx<0，f(x)也不是密度函數(shù)。故選（A）。38.設(shè)隨機(jī)變量XN（0，2），問(wèn)：當(dāng)取何值時(shí)，X落入?yún)^(qū)間（1，3）的概率最大？【解】因?yàn)?利用微積分中求極值的方法，有 得,則 又 故為極大值點(diǎn)且惟一。故當(dāng)時(shí)X落入?yún)^(qū)間（1，3）的概率最大。39.設(shè)在一段時(shí)間內(nèi)進(jìn)入某一商店的顧客人數(shù)X服從泊松分布P（），每個(gè)顧客購(gòu)買某種物品的概率為p，并且各個(gè)顧客是否購(gòu)買該種物品相互獨(dú)立，求進(jìn)入商店的顧客購(gòu)買這種物品的人數(shù)Y的分布律.【解】設(shè)購(gòu)買某種物品的人數(shù)為Y，在進(jìn)入商店的人數(shù)X=m的條件下，Yb(m,p)，即由全概率公式有 此題說(shuō)明：進(jìn)入商店的人數(shù)服從參數(shù)為的泊松分布，購(gòu)買這種物品的人數(shù)仍服從泊松分布，但參數(shù)改變?yōu)閜.40.設(shè)隨機(jī)變量X服從參數(shù)為2的指數(shù)分布.證明：Y=1-e-2X在區(qū)間（0，1）上服從均勻分布. 【證】X的密度函數(shù)為由于P（X>0）=1，故0<1-e-2X<1，即P（0<Y<1）=1當(dāng)y0時(shí)，F(xiàn)Y（y）=0當(dāng)y1時(shí)，F(xiàn)Y（y）=1當(dāng)0<y<1時(shí)，即Y的密度函數(shù)為即YU（0，1）41.設(shè)隨機(jī)變量X的密度函數(shù)為f(x)=若k使得PXk=2/3，求k的取值范圍. (2000研考)【解】由P（Xk）=知P（X<k）=若k<0,P(X<k)=0若0k1,P(X<k)= 當(dāng)k=1時(shí)P（X<k）=若1k3時(shí)P（X<k）=若3<k6，則P（X<k）=若k>6,則P（X<k）=1故只有當(dāng)1k3時(shí)滿足P（Xk）=.42.設(shè)隨機(jī)變量X的分布函數(shù)為F(x)=求X的概率分布. （1991研考）【解】由離散型隨機(jī)變量X分布律與分布函數(shù)之間的關(guān)系，可知X的概率分布為X-113P0.40.40.243.設(shè)三次獨(dú)立試驗(yàn)中，事件A出現(xiàn)的概率相等.若已知A至少出現(xiàn)一次的概率為19/27，求A在一次試驗(yàn)中出現(xiàn)的概率.【解】令X為三次獨(dú)立試驗(yàn)中A出現(xiàn)的次數(shù)，若設(shè)P（A）=p,則Xb(3,p)由P（X1）=知P（X=0）=（1-p）3=故p=44.若隨機(jī)變量X在（1，6）上服從均勻分布，則方程y2+Xy+1=0有實(shí)根的概率是多少？ 【解】45.若隨機(jī)變量XN（2，2），且P2<X<4=0.3，則PX<0= . 【解】故 因此 46.假設(shè)一廠家生產(chǎn)的每臺(tái)儀器，以概率0.7可以直接出廠；以概率0.3需進(jìn)一步調(diào)試，經(jīng)調(diào)試后以概率0.8可以出廠，以概率0.2定為不合格品不能出廠.現(xiàn)該廠新生產(chǎn)了n(n2)臺(tái)儀器（假設(shè)各臺(tái)儀器的生產(chǎn)過(guò)程相互獨(dú)立）.求（1） 全部能出廠的概率；（2） 其中恰好有兩臺(tái)不能出廠的概率；（3）其中至少有兩臺(tái)不能出廠的概率. 【解】設(shè)A=需進(jìn)一步調(diào)試，B=儀器能出廠，則=能直接出廠，AB=經(jīng)調(diào)試后能出廠由題意知B=AB，且令X為新生產(chǎn)的n臺(tái)儀器中能出廠的臺(tái)數(shù)，則X6（n，0.94）,故 47.某地抽樣調(diào)查結(jié)果表明，考生的外語(yǔ)成績(jī)（百分制）近似服從正態(tài)分布，平均成績(jī)?yōu)?2分，96分以上的占考生總數(shù)的2.3%，試求考生的外語(yǔ)成績(jī)?cè)?0分至84分之間的概率.【解】設(shè)X為考生的外語(yǔ)成績(jī)，則XN（72，2）故 查表知 ,即=12從而XN（72，122）故 48.在電源電壓不超過(guò)200V、200V240V和超過(guò)240V三種情形下，某種電子元件損壞的概率分別為0.1，0.001和0.2（假設(shè)電源電壓X服從正態(tài)分布N（220，252）.試求：（1） 該電子元件損壞的概率;(2) 該電子元件損壞時(shí)，電源電壓在200240V的概率【解】設(shè)A1=電壓不超過(guò)200V，A2=電壓在200240V，A3=電壓超過(guò)240V，B=元件損壞。由XN（220，252）知 由全概率公式有由貝葉斯公式有49.設(shè)隨機(jī)變量X在區(qū)間（1，2）上服從均勻分布，試求隨機(jī)變量Y=e2X的概率密度f(wàn)Y(y).【解】因?yàn)镻（1<X<2）=1,故P（e2<Y<e4）=1當(dāng)ye2時(shí)FY（y）=P(Yy)=0. 當(dāng)e2<y<e4時(shí)， 當(dāng)ye4時(shí)，即 故 50.設(shè)隨機(jī)變量X的密度函數(shù)為fX(x)=求隨機(jī)變量Y=eX的密度函數(shù)fY(y). (1995研考)【解】P（Y1）=1當(dāng)y1時(shí)，當(dāng)y>1時(shí)， 即 故 51.設(shè)隨機(jī)變量X的密度函數(shù)為fX(x)=,求Y=1-的密度函數(shù)fY(y). 【解】 故 52.假設(shè)一大型設(shè)備在任何長(zhǎng)為t的時(shí)間內(nèi)發(fā)生故障的次數(shù)N（t）服從參數(shù)為t的泊松分布.（1） 求相繼兩次故障之間時(shí)間間隔T的概率分布；（2） 求在設(shè)備已經(jīng)無(wú)故障工作8小時(shí)的情形下，再無(wú)故障運(yùn)行8小時(shí)的概率Q.（1993研考）【解】（1） 當(dāng)t<0時(shí)，當(dāng)t0時(shí)，事件T>t與N(t)=0等價(jià)，有即 即間隔時(shí)間T服從參數(shù)為的指數(shù)分布。（2） 53.設(shè)隨機(jī)變量X的絕對(duì)值不大于1，PX=-1=1/8，PX=1=1/4.在事件-1<X<1出現(xiàn)的條件下，X在-1，1內(nèi)任一子區(qū)間上取值的條件概率與該子區(qū)間長(zhǎng)度成正比，試求X的分布函數(shù)F（x）=PXx. (1997研考)【解】顯然當(dāng)x<-1時(shí)F（x）=0；而x1時(shí)F（x）=1由題知當(dāng)-1<x<1時(shí)，此時(shí) 當(dāng)x=-1時(shí)，故X的分布函數(shù)54. 設(shè)隨機(jī)變量X服從正態(tài)分N（1,12),Y服從正態(tài)分布N(2,22)，且P|X-1|<1>P|Y-2|<1，試比較1與2的大小. (2006研考)解： 依題意 ，則，.因?yàn)?，即，所以?，即.習(xí)題三1.將一硬幣拋擲三次，以X表示在三次中出現(xiàn)正面的次數(shù)，以Y表示三次中出現(xiàn)正面次數(shù)與出現(xiàn)反面次數(shù)之差的絕對(duì)值.試寫出X和Y的聯(lián)合分布律.【解】X和Y的聯(lián)合分布律如表：XY01231003002.盒子里裝有3只黑球、2只紅球、2只白球，在其中任取