2020概率论与数理统计期末考试题库288题(含标准答案).pdf
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1、2020年概率论与数理统计期末测试复习题288题 含答案一、选择题1.设6是一组样本观测值,则其标准差是(B)。nD.2.己知某味精厂袋装味精的重量X N(,/),其中=15,4=0.0 9,技术革新后,改用新机器包装。抽查9 个样品,测定重量为(单位:克)3.0 5.7 5.8 6.5 7.0 6.3 5.6 6.1 5.0设 零 件 长 度 X 服 从 正 态 分 布 N(口,1)。求 口 的 置 信 度 为 0.9 5 的 置 信 区 间。(已知:.(9)=2.2 6%,.。5(8)=0.3 鹤 邙U x-0.解:由于零件的长度服从正态分布,所以 C P|U|“0.025=6959(亍一
2、”0,025 9,亍+“0.025*)元 =/%=6所以的置信区间为 经计算的置信度为0.95的 置 信 区 间 为(6-L 96xR 6+1.9 6 x g 即(5 347,6,653)4.设总体X 的概率密度函数是72兀500 x +00西,天,当是一组样本值,求参数b 的最大似然估计?解:似然函数In L=ln(2 )-lnJ S x22 /2 2 i dln L n 1 W 2=1-7 S X-dS-2 3 2 3 2 7 5.己知连续型随机变量X的密度函数为2 x 八一、7,x (,。)/(x)=W0,其它求(1)a;(2)分布函数 F(x);(3)P(-0.5 X 0.5),解(O
3、 M;*当 x W f,F(x)=/(M=()J-XI当 0 4 x 耐,F(i)=f Wt=f =J-x*0 乃 一 7-当 刷,F(x)=J1 f(t)dt =0,x 0故 F(x)=,0 x7t(3)P (-0.5 X 0.5)1=F(0.5)F(-0.5)=4 乃之6.已知连续型随机变量X的分布函数为F(x)=A +B a r c t a nx求(1)A,B:(2)密度函数 f(x);(3)P(K X 2)O7C(1)lim F(x)=A +-B=lXT+QO 2兀lim F(x)=A 3 =0X T-8 2解.A=1/2,B =1/71(2)/*)=r(x)=乃(1 +x)a r c
4、 t a n2(3)P(0X2)=F(2)F(0)=万7.若 A 与 B 对立事件,则下列错误的为(A)。A P(AB)=P(A)P(B)D P(A+B)=1 P(A+B)=P(A)+P(B)A.D,L.P(AB)=08.已知连续型随机变量X 的概率密度为f 2 x,x e(O,A)=1。,其它求(1)A;(2)分布函数 F(x);(3)P(-O.5X1),)(1)J 于(x)dx -I x dx=A2=1解:A =1(2)当x 0 时,F(x)=f(t)dt=0J-o o当0 K x 1 时,F(x)=J =2 t dt =x2当x 2 1 时,F(x)=f(t)dt =lJ-3 00,x
5、0故 F(x)=x2,0 x 1(3)P(-0.5Xl)=F(1)F(-0.5)=l9.若 E(X D =E(X)E(y),则(D).A.x 和 y 相互独立 B.x 与 y 不 相 关 c.DXY)=D(XD(Y)DD(X +Y)=D(X)+D(Y)10.设(“)为标准正态分布函数,x,”,件:发 生 L-y 丫 v(),i_r则。且 P(A)=0.1,X,X?,Xoo 相互独100y =x;立。令/=|,则由中心极限定理知y 的分布函数/()近 似 于(B)。HA.(y)B 3 c (3 y +l)D (9 y +l)1 1 .甲.乙.丙三台机床加工一批同一种零件,各机床加工的零件数量之比
6、为5:3:2,各机床所加工的零件合格率依次为9 4%,9 0%,9 5%。现从加工好的整批零件中随机抽查一个,发现是废品,判断它是由甲机床加工的概率。解 设 A,4 2,表示由甲乙丙三机床加工,B表示此产品为废品。(2 分)则所求事件的概率为P(A)P(B I4)r a i-3/=1-x0.0 62=0.5 x0.0 6+0.3 x0.1 0+0.2 x0.0 5 73答:此废品是甲机床加工概率为3/7。1 2 .设(X“X 2 ,X“)为总体N(l,2 2)的一个样本,文 为样本均值,则下列结论中正确 的 是(D )。A.X-2/Vr t1-(X,.-I)2 F(n,l)B.4 i=lD./
7、()C.S-W J)-1)2 /()4 ,=11 3 .若 A.B 相互独立,则下列式子成立的为(A)。AP(AB)=P(A)P(B)B P(AB)=0 c P(AB)=P(BA)DP(A B)=P(B)1 4 .一个机床有1/3 的时间加工零件A,其余时间加工零件Bo加工零件A 时停机的概率是 0.3,加工零件A 时停机的概率是0.4 o 求(1)该机床停机的概率;(2)若该机床已停机,求它是在加工零件A 时发 生停机的概率。解:设G,表示机床在加工零件A 或 B,D表示机床停机。(1)机床停机夫的概率为P(8)=P(G)7(。)+Pg)P(D I 4)=g X+1 *0 4 =9(2)机床
8、停机时正加工零件A 的概率为3 0展4 615.已知随机向量(X,Y)的协差矩阵V 为 V6 9J计算随机向量(X+Y,XY)的协差矩阵(课本116页 26题)解:DX=4,DY=9,C0V(X,Y)=6D(X+Y)=DX+DY+2 COV(X,Y)=25D(X-Y)=DX+DY-2 COV(X,Y)=1COV(X+Y,X-Y)=DX-DY=-5产.5故(X+Y X Y)的协差矩阵(一5 1 )16.已知随机变量X 的概率密度为/x(x),令 y =-2 X+3,则 Y 的概率密度4(V)为(A)A.)B C-亚(-苧D.”)X j 1 7.设(X)为标准正态分布函数,1,事 件 A 发 生0
9、,否 则i=l,2,,100,且y 32P(A)=0.9,X|,X2,,X0G 相互独立。令100y-txi,则由中心极限定理知y 的分布函数厂()近似于A B(B)y-903 j口c.-v-9 0)D.91 8.对任意两个事件A 和 8,A.B.AB=。若 P(AB)=0,则(D)。C P(A)P(8)=0D P(A-B)=P(A)19.连续型随机变量X 的密度函数f(x)必满足条件(C)。A.0 /(x)/2(x)必为密度函数2 1.设随机事件A.B互不相容,P(A)=p,P(B)=q,则 P(M)=(C)A.(i-p)。B.pq c.q D.P 9 6、6 622.已知随机向量(X,Y)
10、的协方差矩阵V 为 1 0)求随机向量(XY,X+Y)的协方差矩阵与相关系数矩阵。解:D(X-Y)=DX+DY-2Cov(X,Y)=9+6-2*(-6)=27D(X+Y)=DX+DY+2Cov(X,Y)=9+6+2*(-6)=3Cov(X-Y,X+Y)=DX-DY=9-6=3_ c(x -y,x +v)_ 3 _ _P x-Y-x+Y j(x-y)jr(x +y)-V 2 7*V 3-3z、fi 1,27 3)33 3-1所以,(XY,X+Y)的协方差矩阵与相关系数矩阵分别为1,)和 1323.设随机事件A.B互不相容,P(A)=p,P(B)=q,则 P(M)=(c)oA.(i-p)q B.p
11、q c.q D.P24.设 随 机 变 量 X 在 区 间 1,2 上 服 从 均 匀 分 布,求 Y=e-的 概 率 密 度 f(y)。1 答案:当时,心)=2,当 y 在其他范围内取值时,f(y)=o.25.若 A 与 B 对立事件,则下列错误的为(A)。A P(A8)=P(A)P(B)B.P(A+B)=1 c P(A+=P(A)+P(B)DP(A8)=026.在假设检验中,下列说法错误的是(C)。A.&真时拒绝H 称为犯第二类错误。B.乩不真时接受H w0025 =0.05 取拒绝域 w=。L960 I I x-n 10.48-10.5 8U=;-二 -一 一一,二=由已知CO接受“。,
12、即认为切割机工作正3 5.已知随机向量(X,Y)的协方差矩阵V 为求随机向量(X+Y,X-Y)的协方差矩阵与相关系数矩阵。解:D(X+Y尸 DX+DY+2Cov(X,Y)=7+9+2*6=28D(X-Y)=DX+DY-2Cov(X,Y)=7+9-2*6=4Cov(X+Y,X-Y)=DX-DY=7-9=-2Cov(X+Y,X-Y)P x+Yx-Y gx+Y)g X-Y)-V 28*V 4-V28(28-2、.2 4所 以,(X+Y,X Y)的 协 方 差 矩 阵 与 相 关 系 数 矩 阵 分 别 为 ”和G /V 2 81IV 283 6.设随机事件A与 8互不相容,且 P(A)P(B)0,则
13、(口)。A P(A)=1 P(8)B.=P(A)P(B)c P(A u B)=l DP(AB)=137 .设随机向量(X,Y)联合密度为6 x,Vf(x,y)=1 (1)求(X,(2)判断X,0 x y 1;其它.Y)分别关于X 和 Y的边缘概率密度f X(x),f Y(y);Y是否独立,并说明理由。解:(1)当 x l 时,f X(x)=O;当。W x W 1 时,f X(x)=匚 小 加 4 6 皿=6 x(1 7).6 x-6 x2,0 x 1,V因此,(X,Y)关于X 的边缘概率密度f X(x)=1 0 其匕.当 y l 时,f Y(y)=O;f(x,y)dx-1 6x dx-3 x2
14、 R =3y2.当 O W y W l 时,f Y(y)=J e 八 J o,0,3y 2,0 y l,V因此,(X,Y)关于Y的边缘概率密度f Y(y)=1 0 其它.(2)因为 f(l/2,l/2)=3/2,而 f X(l/2)f Y(l/2)=(3/2)*(3/4)=9/8 Wf(l/2,1/2),所以,X 与 Y不独立。3 8.设 x 与 y相互独立,且 x 服从4 =3 的指数分布,y服从4 =4的指数分布,试求:(1)(x,y)联合概率密度与联合分布函数:p(x i,y。,y 0,3 x +4 3 取值的概率。解:(1)依题知3 e3 xfxM=Vx 0其他4(y)=Z e ,I
15、0,y 0其他所以(x,y)联合概率密度为/(x,y)=YE,o,尤 0,y 0其他当x0,y 0时,有F(x,y)=:力,1 2 3 i,ds =(1-e-3 x)(l-e-4 y)所以(x,y)联合分布函数0,x 0,y 0;其他e X l-e-4),(2)P(X 1;0,尸(A|B)=1,则 必 有(A)。A P(A u B)=P(A)B A B C.P(A)=P 口./人 约=P(A)41 .正常人的脉搏平均为72 次/分,今对某种疾病患者9 人,测得其脉搏为(次/分):42 .设(幻为标准正态分布函数,f l,事 件 A 发 生;八 八X.=_,i =l,2,,1 0(),“则。且
16、P(A)=0.1,X ,X?,XIOQ 相互独100y=X:立。令 修 ,则由中心极限定理知丫的分布函数/)近 似 于(B)。中(口)A.(y)B.3 c(3)+l)D(9y+l)43.工厂生产一种零件,其口径X(单位:毫米)服从正态分布N(,b2),现从某日生产的零件中随机抽出9个,分别测得其口径如下:44.设(X)为标准正态分布函数,v f l,事 件A发生.X,=)近 似 于(B)。(厂 秋)(上 口)A.(y)B.P)c.(3一 )D.PQ -P)4 5.连续型随机变量X的密度函数f(x)必满足条件(C)。A.0/(x)近 似 于(B)。,z y 60 v 60A.(y)B,V24 c
17、.(y-60)D.24 48.已知连续型随机变量X的分布函数为QF(x)=A x,1,x00 x 1求(1)A;(2)解(F x=A=I-l上(2)密度函数 f(x);(3)P(0 X 0.2 5)1-2-Jx 0,x其他(3)P (0 X 0.2 5)=1/249.6 1 5.1 1 4.9 1 4.8 1 5.2 1 5.1 1 4.8 1 5.0 1 4.7若己知该天产品直径的方差不变,试找出平均直径的置信度为0.95的置信区间。(已知:%0 5(9)=2.2 6 2,(8)=2.3 0 6,N o g s =1 9 6 0 )U=-N(0解:由 于 滚 珠 的 直 径X服 从 正 态
18、分 布,所 以口1。1/必 =0-95所以的置信区间为:(T _,X+40.0 2 59经计算 合x=1 4.91 1的置信度为0.95的置信区间为(14.911-l.96x 零,14.911+1.96x 今B|J(1 4.76 5,1 5.0 57)5 0.设某校女生的身高服从正态分布,今从该校某班中随机抽取9名女生,测得数据经计算如下:元=1 6 2.6 7cm,s =4.2 0 c m。求该校女生身高方差人 的置信度为0.95的置信区间。(已 知:Z o.o 2 52(8)=1 7.53 5,ZO9752(8)=2.1 8;%。皿?=1 9.0 2,Zo.9752(9)=2.7)解:因为
19、学生身高服从正态分布,所以2/八 Z()PZ0,0 2 52(8)I V Z0,9752(8)=0.95(n-l)S2(-l)S2的 置信区间为:1为。2 5(-1)力。.975(-1)1 人 的 置 信 度0.95的置信区间为 8 x 4.2 2 8 x 4.2 2、1 7.53 5,2.1 8 0 )即(8.0 4 8,64.73 4)51 .若事件A4 两两独立,则下列结论成立的是(B )。A A,4,4相互独立 B.4,4,4两两独立c P(A 4 4)=P(A)P(A 2)P(4)D.4 相互独立52 .某 人 外 出 可 以 乘 坐 飞 机.火 车.轮 船.汽 车 四 种 交 通
20、工 具,其 概 率 分 别 为5%.1 5%.3 0%.50%,乘 坐 这 几 种 交 通 工 具 能 如 期 到 达 的 概 率 依 次 为1 0 0%.70%.60%.90%。已 知 该 人 误 期 到 达,求 他 是 乘 坐 火 车 的 概 率。(1 0 分)解:设 A,4,4,4 分别表示乘坐飞机.火车.轮船.汽车四种交通工具,B表示误期到达。-0)一 4.f(4)尸(814)的 P(4)P 网 4)则=0.0 5x 0 +0.1 5x 0.3 +0.3 x 0.4 +0.5x 0.1答:此人乘坐火车的概率为0.2 0 9。53 .设随机变量X与 Y相互独立,下表列出了二维随机向量(X
21、,Y)的联合分布律及关于X和 关 于 Y 的 边 缘 分 布 律 中 的 部 分 数 值,试 将 其 他 数 值 填 入 表 中 的 空 白 处。YXy%为Pi.网8x2_8Pj61答案:YXy1-241-81-6%1-83-81-2九1一121一41一3Pi4I41-5 4.设随机向量(X,Y)联合密度为Ae-(3x+4y)f(x,y)=(1)求系数A;x 0,y 0;其它.(2)判断X,Y是否独立,并说明理由;(3)求 P 0 W X W 1,0 W Y W 1 。解:由 匚口3 加广 322一引 4,力)0A1 2可得A=1 2 o(2)因(X,Y)关于X和 Y的边缘概率密度分别为3e3
22、x,x 0;。,其 它.和f Y(y)=4 e R。,y 0;其它.则对于任意的(/)e R,均成立f(x,y)=f X(x)*f Y(y),所以X与 Y独立。(3)P 0 W X W 1,O W Y W 1 =12eOx+4y)dxdy=3e-3xdx.4e%dy(:)叫)=(l-e-3)(l e-4).5 5.设随机向量(X,Y)联合密度为Sxy,0%1;f(x,y)=1 其它.(1)求(X,Y)分别关于X和 Y的边缘概率密度f X(x),f Y(y);(2)判断X,Y是否独立,并说明理由。解:(1)当 x l 时,f X(x)=O;f x,y)dy-S x ydy-4 x-y2 -4 x
23、(1-x2).当 O W x W l 时,f X(x)=J-L x4 x-4 x3,0 x l,V因此,(X,Y)关于X的边缘概率密度f X(x)=1 其它.当 y l 时,f Y(y)=O;f f(x,y)dx =S x ydx =4 y-x2 1 =4 y L当 O W y W l 时,fY(y)=J)74 y 3,0 y 尸 2)必为分布函数C.6(X)+工(幻 必为分布函数 D.力(X),人(X)必为密度函数,9 2、2 162.已知随机向量(X,Y)的协方差矩阵V 为 )求随机向量(X+Y,XY)的协方差矩阵与相关系数矩阵。解:D(X+Y尸 DX+DY+2Cov(X,丫)=9+1+2
24、*2=14D(X-Y)=DX+DY-2Cov(X,Y)=9+l-2*2=6Cov(X+Y,X-Y)=DX-DY=9-1=8_ c(x +y,x -y)_ 8 _ 4 _P x+x-Y J o(x +y)gx-y)V i4*V 6-质。4、Q所 以,(X+Y,X-Y)的 协 方差矩阵与相关系数矩阵分别为 1 ,和1a63.已知某炼铁厂在生产正常的情况下,铁水含碳量X 服从正态分布N(4 5 5,0.2)。现抽测了 9 炉铁水,算得铁水含碳量的平均值5=4.4 4 5,若总体方差没有显著差异,即b 2=0/,问在a =0 9 5 显著性水平下,总体均值有无显著差异?(已知:r005(9)=2.26
25、2,%05(8)=2.306,U0025=1.960)u =解:待检验的假设是。:=选择统计量 c r/y/n 在“。成立时U N(0,l)尸|U|%025=0,05 取拒绝域 w=1 1-960)|U|=尸1=4,445-4,5$2 8 6 4由样本数据知 卜/分|0.11/3 1.9 6 0 拒绝 o,即认为总体均值有显著差异。64.设二维随机向量(X,Y)的联合概率密度为f(x,y):ey,0 x y;0,其它.(1)求(X,Y)分别关于X和Y的边缘概率密度fX(x),fY(y);(2)判断X与Y是否相互独立,并说明理由。解:(1)当 x0 时,fX(x)=f f(x,y)dy eydy
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