概率论与数理统计习题参考答案.docx
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1、概率论及数理统计参考答案(附习题)第一章 随机事件及其概率1. 写出下列随机试验的样本空间:(1)同时掷两颗骰子,记录两颗骰子的点数之和;(2)在单位圆内任意一点,记录它的坐标;(3)10件产品中有三件是次品,每次从其中取一件,取后不放回,直到三件次品都取出为止,记录抽取的次数;(4)测量一汽车通过给定点的速度. 解: 所求的样本空间如下(1)S= 2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12(2)S= (x, y)| x2+y202. 设A、B、C为三个事件,用A、B、C的运算关系表示下列事件:(1)A发生,B和C不发生;(2)A及B都发生,而C不发生;(3)A、B、C都发生;(4)A、
2、B、C都不发生;(5)A、B、C不都发生;(6)A、B、C至少有一个发生;(7)A、B、C不多于一个发生;(8)A、B、C至少有两个发生. 解: 所求的事件表示如下3在某小学的学生中任选一名,若事件A表示被选学生是男生,事件B表示该生是三年级学生,事件C表示该学生是运动员,则(1)事件AB 表示什么?(2)在什么条件下ABC=C成立?(3)在什么条件下关系式是正确的?(4)在什么条件下成立?解: 所求的事件表示如下(1)事件AB表示该生是三年级男生,但不是运动员. (2)当全校运动员都是三年级男生时,ABC=C成立. (3)当全校运动员都是三年级学生时,关系式是正确的. (4)当全校女生都在三
3、年级,并且三年级学生都是女生时,成立. 4设P(A)0.7,P(AB)0.3,试求解 由于 A-B = A AB, P(A)=0.7 所以P(A-B) = P(A-AB) = P(A) -P(AB) = 0.3,所以 P(AB)=0.4, 故 = 1-0.4 = 0.6.5. 对事件A、B和C,已知P(A) = P(B)P(C) ,P(AB) = P(CB) = 0, P(AC)= 求A、B、C中至少有一个发生的概率. 解 由于故P(ABC) = 0 则P(A+B+C) = P(A)+P(B)+P(C) P(AB) P(BC) P(AC)+P(ABC)6. 设盒中有只红球和b只白球,现从中随机
4、地取出两只球,试求下列事件的概率: A两球颜色相同, B两球颜色不同. 解由题意,基本事件总数为,有利于A的事件数为,有利于B的事件数为, 则 7. 若10件产品中有件正品,3件次品,(1)不放回地每次从中任取一件,共取三次,求取到三件次品的概率;(2)每次从中任取一件,有放回地取三次,求取到三次次品的概率. 解(1)设A=取得三件次品 则(2)设B=取到三个次品, 则8. 某旅行社100名导游中有43人会讲英语,35人会讲日语,32人会讲日语和英语,9人会讲法语、英语和日语,且每人至少会讲英、日、法三种语言中的一种,求:(1)此人会讲英语和日语,但不会讲法语的概率;(2)此人只会讲法语的概率
5、. 解 设 A=此人会讲英语, B=此人会讲日语, C=此人会讲法语根据题意, 可得(1) (2) 9. 罐中有12颗围棋子,其中8颗白子4颗黑子,若从中任取3颗,求:(1)取到的都是白子的概率;(2)取到两颗白子,一颗黑子的概率;(3)取到三颗棋子中至少有一颗黑子的概率;(4)取到三颗棋子颜色相同的概率. 解 (1) 设A=取到的都是白子 则 (2) 设B=取到两颗白子, 一颗黑子 (3) 设C=取三颗子中至少的一颗黑子 (4) 设D=取到三颗子颜色相同10. (1)500人中,至少有一个的生日是7月1日的概率是多少(1年按365日计算)?(2)6个人中,恰好有个人的生日在同一个月的概率是多
6、少?解 (1) 设A = 至少有一个人生日在7月1日, 则 (2)设所求的概率为P(B)11. 将C,C,E,E,I,N,S 7个字母随意排成一行,试求恰好排成SCIENCE的概率p.解 由于两个C,两个E共有种排法,而基本事件总数为,因此有12. 从5副不同的手套中任取款4只,求这4只都不配对的概率. 解 要4只都不配对,我们先取出4双,再从每一双中任取一只,共有中取法. 设A=4只手套都不配对,则有13. 一实习生用一台机器接连独立地制造三只同种零件,第i只零件是不合格的概率为 ,i=1,2,3,若以x表示零件中合格品的个数,则P(x=2)为多少?解 设Ai = 第i个零件不合格,i=1,
7、2,3, 则所以 由于零件制造相互独立,有:14. 假设目标出现在射程之内的概率为0.7,这时射击命中目标的概率为0.6,试求两次独立射击至少有一次命中目标的概率p. 解 设A=目标出现在射程内,B=射击击中目标,Bi =第i次击中目标, i=1,2.则 P(A)=0.7, P(Bi|A)=0.6 另外 B=B1+B2,由全概率公式另外, 由于两次射击是独立的, 故P(B1B2|A)= P(B1|A) P(B2|A) = 0.36由加法公式P(B1+B2)|A)= P(B1|A)+ P(B2|A)P(B1B2|A)=0.6+0.6-0.36=0.84 因此 P(B)= P(A)P(B1+B2)
8、|A)=0.70.84 = 0.58815. 设某种产品50件为一批,如果每批产品中没有次品的概率为0.35,有1,2,3,4件次品的概率分别为0.25, 0.2, 0.18, 0.02,今从某批产品中抽取10件,检查出一件次品,求该批产品中次品不超过两件的概率. 解 设Ai =一批产品中有i件次品,i=0, 1, 2, 3, 4, B=任取10件检查出一件次品,C=产品中次品不超两件, 由题意 由于 A0, A1, A2, A3, A4构成了一个完备的事件组, 由全概率公式 由Bayes公式故 16. 由以往记录的数据分析,某船只运输某种物品损坏2%,10%和90%的概率分别为0.8,0.1
9、5,0.05,现在从中随机地取三件,发现三件全是好的,试分析这批物品的损坏率是多少(这里设物品件数很多,取出一件后不影响下一件的概率). 解 设B=三件都是好的,A1=损坏2%, A2=损坏10%, A1=损坏90%,则A1, A2, A3是两两互斥, 且A1+ A2 +A3=, P(A1)=0.8, P(A2)=0.15, P(A2)=0.05. 因此有 P(B| A1) = 0.983, P(B| A2) = 0.903, P(B| A3) = 0.13,由全概率公式由Bayes公式, 这批货物的损坏率为2%, 10%, 90%的概率分别为 由于P( A1|B) 远大于P( A3|B),
10、P( A2|B), 因此可以认为这批货物的损坏率为0.2.17. 验收成箱包装的玻璃器皿,每箱24只装,统计资料表明,每箱最多有两只残次品,且含0,1和2件残次品的箱各占80%,15%和5%,现在随意抽取一箱,随意检查其中4只;若未发现残次品,则通过验收,否则要逐一检验并更换残次品,试求:(1)一次通过验收的概率;(2)通过验收的箱中确定无残次品的概率. 解 设Hi=箱中实际有的次品数, , A=通过验收则 P(H0)=0.8, P(H1)=0.15, P(H2)=0.05, 那么有:(1)由全概率公式(2)由Bayes公式 得18. 一建筑物内装有5台同类型的空调设备,调查表明,在任一时刻,
11、每台设备被 使用的概率为0.1,问在同一时刻(1)恰有两台设备被使用的概率是多少?(2)至少有三台设备被使用的概率是多少?解 设5台设备在同一时刻是否工作是相互独立的, 因此本题可以看作是5重伯努利试验. 由题意,有p=0.1, q=1-p=0.9, 故(1) (2) 19. 甲、乙两个乒乓球运动员进行乒乓球单打比赛,如果每一局甲胜的概率为0.6,乙胜的概率为0.4,比赛时可以采用三局二胜制或五局三胜制,问在哪一种比赛制度下甲获胜的可能性较大?解 在三局两胜时, 甲队获胜的概率为 在五局三胜的情况下, 甲队获胜的概率为 因此,采用五局三胜制的情况下,甲获胜的可能性较大. 20. 4次重复独立试
12、验中事件A至少出现一次的概率为,求在一次试验中A出现的概率. 解 设在一次独立试验中A出现一次的概率为p, 则由题意解得p=1/3.21.(87,2分)三个箱子,第一个箱子中有4只黑球1只白球,第二个箱子中有3只黑球3只白球,第三个箱子有3只黑球5只白球. 现随机地取一个箱子,再从这个箱子中取出一个球,这个球为白球的概率等于 . 已知取出的球是白球,此球属于第二个箱子的概率为解 设“取出白球”,“球取自第个箱子”, 是一个完全事件组, ,应用全概率公式及贝叶斯公式22.(89,2分)已知随机事件的概率,随机事件B的概率及条件概率,则和事件的概率 解 .23.(90,2分)设随机事件,及其和事件
13、的概率分别是,和. 若表示的对立事件,那么积事件的概率 解 及互不相容,且 于是24.(92,3分)已知,则事件,全不发生的概率为 解 从可知,.25.(93,3分)一批产品共有10件正品和两件次品,任意抽取两次,每次抽一件,抽出后不再放回,则第二次抽出的是次品的概率为 解 设事件“第次抽出次品”, 则 ,应用全概率公式26.(94,3分)已知,两个事件满足条件,且,则解 因,故有27.(06,4分)设,为随机事件,且,则必有( )A BCD解 选(C)28.(05,4分)从数1,2,3,4中任取一个数,记为,再从1,2,中任取一个数,记为,则 解 填29.(96,3分)设工厂和工厂的产品的次
14、品率分别为和,现从由和的产品分别占和的一批产品中随机抽取一件,发现是次品,则该产品属生产的概率是 解 设事件“抽取的产品是次品”,事件“抽取的产品是A生产的”,则表示“抽取的产品是工厂生产的”. 依题意有应用贝叶斯可以求得条件概率30.(97,3分)袋中有50只乒乓球,其中20只是黄球,30只是白球,今有两人依次随机地从袋中各取一球,取后不放回,则第二个人取得黄球的概率是 解 设事件“第个人取得黄球”,. 根据题设条件可知应用全概率公式31.(87,2分)设在一次试验中,事件发生的概率为。现进行次独立试验,则至少发生一次的概率为 ;而事件至多发生一次的概率为 . 解 由于每次试验中事件A发生的
15、概率都是,并且次试验相互独立. 这是重伯努利试验概型. 若“次试验中事件A发生次”,则事件A至少发生一次的概率为事件A至多发生一次的概率为32.(88,2分)设三次独立实验中,事件出现的概率相等. 若已知至少出现一次的概率等于,则事件在一次试验中出现的概率为 .解 设事件在一次试验中出现的概率为,这是一个3重伯努利试验概型. 因此在三次独立试验中,事件至少出现一次的概率为 依题意,有解之得33.(89,2分)甲、乙两人独立地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,则它是甲射中的概率为 解 设事件“甲射中”,“乙射中”,依题意及相互独立. 因此34.(98,3分)设
16、,是两个随机事件,且,则必有( )ABCD解 应用条件概率定义,从可得即化简得,应选(C)35.(99,3分)设两两相互独立的三事件,和满足条件:,且已知,则 解 由于,两两独立,且,所以依题意,有解之,得(舍去)36.(00,3分)设两个相互独立的事件和都不发生的概率为,发生不发生的概率及发生不发生的概率相等,则 解 依题意,故 即又因及独立,故及独立. 解得.37.(07,4分)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,则此人第4次射击恰好第二次命中目标的概率为( )ABCD解 选(C)38.(88,2分)在区间中随机取两个数,则事件“两数之和小于”的概率为解 这是一个几何概型
17、的计算问题. 设分别表示在区间中随机地取两个数,则试验的样本空间为第一象限中的单位正方形区域,即设事件“两个数之和小于”,则. 由于点落在内的任何区域的概率及区域的面积成正比,故其中及分别表示集合及集合的面积. 39.(91,3分)随机地向半圆(为正常数)内掷一点,点落在半圆内的任何区域的概率及区域的面积成正比,则原点及该点的连线及轴的夹角小于的概率为 解 设事件“掷的点和原点连线及轴夹角小于”,这是一个几何概型的计算问题. 由几何概率公式其中故40.(07,4分)在区间中随机地取两个数,则这两个数之差的绝对值小于的概率为 解 参考38题解得这两个数之差的绝对值小于的概率为第 54 页第二章
18、随机变量及其分布1. 有10件产品,其中正品8件,次品两件,现从中任取两件,求取得次品数X的分律. 解 X的分布率如下表所示:X012p28/4516/451/452. 进行某种试验,设试验成功的概率为,失败的概率为,以X表示试验首次成功所需试验的次数,试写出X的分布律,并计算X取偶数的概率. 解 X的分布律为:X取偶数的概率:3. 从5个数1,2,3,4,5中任取三个为数.求:Xmax ()的分布律及P(X4);Ymin ()的分布律及P(Y3). 解 基本事件总数为:,X345p0.10.30.6 (1)X的分布律为:P(X4)=P(3)+P(4)=0.4 (2)Y的分布律为Y123p0.
19、60.30.1P(X3) =04. C应取何值,函数f(k) =,k1,2,0成为分布律?解 由题意, , 即解得:5. 已知X的分布律X112P 求:(1)X的分布函数;(2);(3). 解 (1) X的分布函数为(2) (3) F(x)0x10.616. 设某运动员投篮投中的概率为P0.6,求一次投篮时投中次数X的分布函数,并作出其图形. 解 X的分布函数 7. 对同一目标作三次独立射击,设每次射击命中的概率为p,求:(1)三次射击中恰好命中两次的概率;(2)目标被击中两弹或两弹以上被击毁,目标被击毁的概率是多少?解 设A=三次射击中恰好命中两次,B=目标被击毁,则(1) P(A) =(2
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