概率论习题解答——苏敏邦.doc
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1、概率论与数理统计教材习题解答苏敏邦目录习题11习题29习题316习题422习题527习题1 1.在1,2,3,4,四个数中可重复地先后取两个数,写出这个随机事件的样本空间及事件A=“一个数是另一个数的2倍”,B=“两个数组成既约分数”中的样本点。解 =(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(4,1)(4,2),(4,3),(4,4);A=(1,2),(2,1),(2,4),(4,2);B=(1,2),(1,3,(1,4),(2,1),(2,3),(3,1),(3,2),(3,4),(4,1
2、)(4,3)2. 在数学系学生中任选一名学生设事件A选出的学生是男生,B选出的学生是三年级学生,C选出的学生是科普队的(1)叙述事件的含义(2)在什么条件下,ABCC成立?(3)在什么条件下,CB成立? 解 (1)事件的含义是,选出的学生是三年级的男生,不是科普队员(2)由于ABCC,故ABCC当且仅当CABC这又当且仅当CAB,即科普队员都是三年级的男生(3)当科普队员全是三年级学生时,C是B的子事件,即CB成立3.将下列事件用A,B,C表示出来:(1)只有C发生;(2)A发生而B,C都不发生;(3)三个事件都不发生;(4)三个事件至少有一个不发生;(5)三个事件至少有二个不发生;(6)三个
3、事件恰有二个不发生;(7)三个事件至多有二个发生;(8)三个事件中不少于一个发生。解 (1);(2):(3)(4);(5);(6);(7);(8)。4.设A,B,C是三个随机事件,且0,,求A,B,C中至少有一个发生的概率解 设DA,B,C中至少有一个发生,则DABC,于是P(D)P(ABC)P(A)P(B)P(C)P(AB)P(BC)P(AC)P(ABC)又因为 ,而由P(AB)0,有P(ABC)0,所以5.掷两枚匀称的硬币,求它们都是正面的概率解 设A出现正正,其基本事件空间可以有下面三种情况:()1同面、异面,n12()2正正、反反、一正一反,n23()3正正、反反、反正、正反,n34于
4、是,根据古典概型,对于()来说,由于两个都出现正面,即同面出现,因此,m11,于是有而对于()来说,m21,于是有而对于()来说,m31,于是有6.口袋中装有4个白球,5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 试验的基本事件(样本点)总数,设A=“取得两个白球”,则A包含的基本事件数,有古典概型有7.两封信任意地向标号为1,2,3,4的四个邮筒投递,求:(1)第三个邮筒恰好投入一封信的概率;(2)有两个邮筒各有一封信的概率。解 (1)设事件A表示“第三个邮筒恰好投入一封信”。两封信任意投入4个邮筒,共有42种等可能投法,组成事件A的不同投法有23种,于是(2)设B表示“有两个
5、邮筒各有一封信”,则8.在100个产品中有70件一等品,20件二等品,10件三等品,规定一、二等品为合格品,考虑这批产品的合格率与一、二等品率的关系。解 设事件A,B分别表示产品为一、二等品,显然事件A与B互补相容,并且事件表示产品为合格品,于是,,.可见 9.三只外观相同的钢笔分别属于甲、乙、丙三人如今三人各取一只,求:(1)恰好取到自己的笔的概率;(2)都没有取到自己的笔的概率分析 设D1都取到自己的笔,D2都没有取到自己的笔这是一个古典概型问题我们有n3!6情况甲 乙 丙m每个人都取到自己的笔A B C1恰有两个人取到自己的笔A B C1恰有一个人取到自己的笔A C B C B A B
6、A C 3三个人都没有取到自己的笔C A B B C A 2因此10.设随机事件B是A的子事件,已知P(A)1/4,P(B)1/6,求P(B|A)解 因为BA,所以P(B)P(AB),因此11.在100件产品中有5件是不合格的,无放回地抽取两件,问第一次取到正品而第二次取到次品的概率是多少?解 设事件A第一次取到正品,B第二次取到次品用古典概型方法求出由于第一次取到正品后不放回,那么第二次是在99件中(不合格品仍是5件)任取一件,所以由公式(14),12.五个人抓一个有物之阄,求第二个人抓到的概率解 这是一个乘法公式的问题设Ai第i个人抓到有物之阄(i1,2,3,4,5),有根据事件相同,对应
7、概率相等有又因为所以13.加工某一零件共需经过四道工序,设第一、二、三、四道工序的次品率分别是2、3、5、3,假定各道工序是互不影响的,求加工出来的零件的次品率答案是:0.124(或10.980.970.950.97)14.一批零件共100个,其中有次品10个每次从中任取一个零件,取出的零件不再放回去,求第一、二次取到的是次品,第三次才取到正品的概率答案是:15.由以往记录的数据分析,某船只在不同情况下运输某种物品,损坏2,10,90的概率分别为0.8,0.15和0.05现在从中随机地取三件,发现这三件全是好的,试分析这批物品的损坏率为多少?分析 设B三件都是好的,A1损坏率为2,A2损坏率为
8、10,A3损坏率为90,则A1,A2,A3两两互斥,且A1A2A3已知P(A1)0.8,P(A2)0.15,P(A3)0.05,且, , 由全概率公式可知由贝叶斯公式,这批物品的损坏率为2,10,90的概率分别是由于P(A1|B)比P(A2|B),P(A3|B)大得多,因此可以认为这批货物的损坏率为216. 袋中有15个小球,其中7个是白球,8个是黑球现在从中任取4个球,发现它们颜色相同,问它们都是黑色的概率为多少? 解 设A1“4个球全是黑的”,A2“4个球全是白的”,A“4个球颜色相同”使用古典概型,有P(A1),P(A2)而AA1A2且A1A2,得所以概率是在4个球的颜色相同的条件下它们
9、都是黑球的条件概率,即P(A1|A)注意到A1A,A1AA1,有17.设袋中有4个乒乓球,其中1个涂有白色,1个涂有红色,1个涂有蓝色,1个涂有白、红、蓝三种颜色今从袋中随机地取一个球,设事件A取出的球涂有白色,B取出的球涂有红色,C取出的球涂有蓝色试验证事件A,B,C两两相互独立,但不相互独立证 根据古典概型,我们有n4,而事件A,B同时发生,只能是取到的球是涂有白、红、蓝三种颜色的球,即m1,因而同理,事件A发生,只能是取到的球是涂红色的球或涂三种颜色的球,因而因此,有 所以 P(AB)P(A)P(B),即事件A,B相互独立类似可证,事件A,C相互独立,事件B,C相互独立,即A,B,C两两
10、相互独立,但是由于而 所以A,B,C并不相互独立18.设两两相互独立的三事件A,B,C,满足:ABC,P(A)P(B)P(C),并且,求事件A的概率分析 设P(A)p由于ABC,有P(ABC)0,根据三个事件两两独立情况下的加法公式,有P(ABC)P(A)P(B)P(C)P(A)P(B)P(B)P(C)P(A)P(C)P(ABC),即 亦即 解得 或(由题意舍去)于是 19设A,B是两个随机事件,且0P(A)1,P(B)0,则P(AB)P(A)P(B)分析 由公式由题设 即 于是,有即A、B相互独立20.设两个随机事件A,B相互独立,已知仅有A发生的概率为,仅有B发生的概率为,求 P(A),P
11、(B)分析 方法1 因为P(A)0,P(B)0,且A与B相互独立,所以AB(想一想为什么)一方面P(AB)P(A)P(B)P(A)P(B); (16)另一方面 (17)由于,有于是由式(16),式(17)有即 方法2 因为A与B相互独立,所以A与也相互独立由于,有P(A)P(B),于是因此 21.用高射炮射击飞机,如果每门高射炮击中飞机的概率是0.6,试问:(1)用两门高射炮分别射击一次击中飞机的概率是多少?(2)若有一架敌机入侵,至少需要多少架高射炮同时射击才能以99的概率命中敌机?解 (1)令Bi第i门高射炮击中敌机(i1,2),A击中敌机在同时射击时,B1与B2可以看成是互相独立的,从而
12、也是相互独立的,且有P(B1)P(B2)0.6,方法1(加法公式)由于AB1B2,有P(A)P(B1B2)P(B1)P(B2)P(B1)P(B2)0.60.60.60.60.84方法2(乘法公式) 由于,有于是 (2)令n是以99的概率击中敌机所需高射炮的门数,由上面讨论可知,9910.4n 即 0.4n0.01,亦即因此若有一架敌机入侵,至少需要配置6门高射炮方能以99的把握击中它22.设某人从外地赶来参加紧急会议他乘火车、轮船、汽车或飞机来的概率分别是及,如果他乘飞机来,不会迟到;而乘火车、轮船或汽车来迟到的概率分别为、试问:(1)他迟到的概率;(2)此人若迟到,试推断他是怎样来的可能性最
13、大?解 令A1乘火车,A2乘轮船,A3乘汽车,A4乘飞机,B迟到按题意有: (1)由全概率公式,有(2)由贝叶斯公式得到由上述计算结果可以推断出此人乘火车来的可能性最大23.三人同时向一架飞机射击,设他们射中的概率分别为0.5,0.6,0.7又设无人射中,飞机不会坠毁;只有一人击中飞机坠毁的概率为0.2;两人击中飞机坠毁的概率为0.6;三人射中飞机一定坠毁求三人同时向飞机射击一次飞机坠毁的概率.解 设Ai第i个人射中(i1,2,3),有P(A1)0.5, P(A2)0.6, P(A3)0.7又设B0三人都射不中,B1只有一人射中,B2恰有两人射中,B3三人同时射中,C飞机坠毁由题设可知 并且同
14、理0.50.40.30.50.60.30.50.40.70.29;P(B2)0.44;P(B3)0.21利用全概率公式便得到0.0600.290.20.440.60.2110.53224.两台机床加工同样的零件,第一台出现废品的概率是0.03,第二台出现废品的概率是0.02加工出来的零件放在一起,并且已知第一台加工的零件比第二台加工的零件多一倍,求任意取出的零件是合格品的概率;又:如果任意取出的零件经检查是废品,求它是由第二台机床加工的概率答案是:0.973;0.25习题21掷两枚匀称的骰子,X点数之和,求X的分布解 概率空间(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(1,6
15、), (2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(2,5),(2,6), (3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(3,5),(3,6), (4,1),(4,2),(4,3),(4,4),(4,5),(4,6), (5,1),(5,2),(5,3),(5,4),(5,5),(5,6), (6,1),(6,2),(6,3),(6,4),(6,5),(6,6)点数和等于2 (1,1),点数和等于3 (1,2),(2,1),点数和等于4 (1,3),(2,2),(3,1)点数和等于5 (1,4),(2,3),(3,2),(4,1)点数和等于6 (1,5),(2,4),(3,3),(4,
16、2),(5,1)点数和等于7 (1,6),(2,5),(3,4),(4,3),(6,1),(5,2)点数和等于8 (2,6),(3,5),(4,4),(5,3),(6,2)点数和等于9 (3,6),(4,5),(5,4),(6,3)点数和等于10 (4,6),(5,5),(6,4)点数和等于11 (5,6),(6,5)点数和等于12 (6,6)答案是:234567891011122设一个盒子中装有5个球,标号为1,2,3,4,5,在其中等可能地任取3个,用表示取出的球的最大号码数,求随机变量的分布律解 的可能取值为3,4,5从5个球中任取3个的取法有种则事件=3就相当于“取出的3个球的标号为(
17、1,2,3)” , 事件=4就相当于“取出的3个球的标号为(1,2,4),(1,3,4),(2,3,4)” , 事件=5就相当于“取出的3个球的标号为(1,2,5),(1,3,5),(1,4,5),(2,3,5),(2,4,5),(3,4,5)” , 故的分布律为3453已知离散型随机变量的可能取值为-2,0,2,相应的概率依次为,试求概率解 =+解得 故的分布律为-2024设某电子产品正品率为0.75,次品率为0.25现对该批电子产品进行测试,以随机变量表示首次测得正品,求随机变量的分布律提示,参考例26答,=1,2,5. 设100件产品中有95件合格品,5件次品,现从中有放回的取10次,每
18、次任取一件求:(1)所取10件产品中所包含次品数的概率分布;(2)10件产品中恰有2件次品的概率;(3)10件产品中至少有2件次品的概率解 因为是有放回的抽取,所以10次抽取是独立、重复进行的,每次取得次品的概率为0.05,因此这是一个10重伯努利试验(1)设所取的19件产品中所含有的次品数为,则,其概率分布为,=1,2,10(2)所求的概率为(3)所求的概率为6一袋中装有5只球,编号为1,2,3,4,5在袋中同时取3只球,用X表示取出的3只球中的最小号码数,求X的分布函数解 X的可能取值为3,2,1即X的分布阵为123从而X的分布函数为7设离散型随机变量X的分布函数为试求:(1)X的概率分布
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