概率论与数理统计课后题参考答案.pdf
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1、第一章基本概念1、试对下列随机试验各写出一个样本空间:(1)掷一颗骰子;(2)一个口袋中有5个外形相同的球,编号分别为1、2、3、4、5,从中同时取出3个球;(3)1 0只产品中有3只是次品,每次从中任取一只(取出后不放回),直到将3只次品全部取出,记录抽取的次数;(4)对某工厂生产的产品进行检查,合格的盖上“正品”,不合格的盖上“次品”,如果查出2件次品就停止检查,或者查满4件也就停止检查,记录检查结果。解:。=1,2,3,4,5,6(2)。=(1,2,3),(1,2,4),(1,2,5),(1,3,4),(1,3,5),(1,4,5),(2,3,4),(2,3,5),(2,4,5),(3,
2、4,5)5个球中选3各球进行组合,有仁=10种。(3)。=3,4,5,6,7,8,9,10最少抽取的次数是每次取出的都是次品;最多抽取的次数是把1 0只产品全部取出,总能抽出3个是次品。(4)用数字1代表正品,数字0代表次品;样本空间包括查出2件是次品和查满4件产品这两种情况。Q=(0,0),(0,1,0),(1,0,0),(0,1,1,0),(1,0,1,0),(1,1,0,0),(1,1,1,0),(1,0,1,1),(1,1,0,1),(1,1,1,1),(0,1,1,1)2、工厂对一批产品作出厂前的最后检查,用抽样检查方法,约定,从这批产品中任意取出4件产品来做检查,若4件产品全合格就
3、允许这批产品正常出厂;若 有1件次品就再作进一步检查;若有2件次品则将这批产品降级后出厂;若有2件以上次品就不允许出厂。试写出这一试验的样本空间,并将“正常出厂”、“再作检查”、“降级出厂”、“不予出厂”这4个事件用样本空间的子集表示。解:用数字1代表正品,数字。代表次品设=正常出厂”;=“再作检查”;=“降级出厂”;D=“不予出厂”A=(1,1,1,1)B=(0,1,1,1),(1,0,1,1),(1,1,0,1),(14,1,0)C=(0,1,1,0),(0,1,0,1),(0,0,1,1),(1,0,0,1),(1,0,1,0),(1,1,0,0)D=(0,0,0,1),(0,0,1,0
4、),(0,1,0,0),(1,0,0,0),(0,0,0,0)Q=A u B u C u O=(1,1,1,1),(0,1,1,1),(1,0,1,D,(1,1,0,1),(1,1,1,0),(0,1,1,0),(0,1,0,1),(0,0,1,1),(1,0,0,1),(1,0,1,0),(1,1,0,0),(0,0,0,1),(0,0,1,0),(0,1,0,0),(1,0,0,0),(0,0,0,0)3、设A、B、C是三个事件,试用A、B、C的运算关系表示下列事件:(1)A与B都发生,但C不发生;(2)A发生,但B与C可能发生也可能不发生;(3)这三个事件都发生;(4)这三个事件都不发生
5、;(5)这三个事件中至少有一个发生;(6)这三个事件中最多有一个发生;(7)这三个事件中至少有两个发生;(8)这三个事件中最多有两个发生;(9)这三个事件中恰有-个发生;(10)这三个事件中恰有两个发生。解:(1)ABC(2)4(3)ABC(4)ABC(5)A u B u C(6)ABC u A B C u A B C u ABC(7)ABuAC JBC(8)ABC(9)ABC JABCJABC(1 0)A B C u A B C u A B C4、设 A =1,2,3 4 5,6 ,A=1,2,3 ,B=2,3,4 ,C=4,5,6 ,试用 C 的子集表示出下列事件;(2)1 UB;(3)B
6、-A;(4)A B C;(5)A(BuC).解:(1)不6=4(2)A 口8 =2,3,4,5,6(3)6 4=1,2,3,5,6(4)ABC=4,5,6(5)A(5uC)=l,4,5,6 5、对三个任意给定的事件A、B、C:(1)试化简(Au8)(5uC)(2)试将A u B u C表成互斥事件之和(3)化简(4 +8)(A +豆)(彳 +8)(彳 +豆)(4)I t f s l A B +A B +A B +A B-A B解(1)(A u B)(5 o C)=o C)uB(B u C)=A B u/1 C J u B uB C=A B vj A C u B =BJAC(2)A BuC=(A
7、-A B)+(B-B C)+(C-A C)+A B C(3)(A +B)(A +B)(A +B)(A +B)(A +A B+B A +B B)(A +A B+B A +B B)=(A +B B)(A +B B)=A A=(4)A B +A B +A B +A B-A B (A +A)B +(A +A)B-A B=B +B-A B =C i A B =A B6、指出下列各题是否正确(提示,可借助文氏图)(1)A B =ABJB(2)NB=ADB(3)AuBC=A B C(4)A 6(A8)=(5)若 AuB,则4 =4 8(6)若 A 5 =0),C u A,则 B C=0)(7)若 A u B
8、 ,则 BuA(8)若 8 uA,贝 =B(9)若 A +C =8+C,贝 l j A =8(1 0)A-C=B-C ,贝 U 4 =8解:(1)A B u B =(A u B)n(B u B)=A u B 正确(2)A B =B-A A u B 错误(3)A uBC=(A u B)n(A u C)=A B rA C A B C 错误(4)A 8(A )=A B 万=A c(D =正确(5)若A u B,A B =A 正确(6)若A 8=a),C u 4 5 l j 8C u A B =D,.B C =D 正确(7)A cz B,B u A 正确(8)若B u A,则=错误(9)若A +C =
9、B +C,A 可以不等于8。当A u C,B u C 时,A#5 等式也成立。错误(1 0)若A-C =B-C,A 可以不等于B。当仁u A,D u B 时,4 w B 等式也成立 错误7、对投掷一对均匀骰子的试验,可给出两个样本空间Q和Q如下:Q是由第一颗骰子与第二颗骰子出现点数的对子组成,有(1,1)(1,2)(1,3)(1,4)(1,5)(1,6)(2,1)(2,2)(2,3)(2,4)(2,5)(2,6)o=0,P 0,试将下列4 个数:P(4),P(A B),P(A)+P(8),P(A u B)按由小到 大 的 顺 序 用 不 等 号 联 结 起 来,并分别对每个不等号指明何时成为等
10、号。解:P(A U B)=P (A)+P (8)-尸(A 3):.P(A)+P (B)P (A U B),当P (A B)=0时“=”成立vA cA U B.,.P(A)P(AUB),当8 u A 时“=”成立v ABczA:.P(AB)P(A)P(AUB)WP(A)+P(B),第一个等号在A u 8 时成立。5、已知独立事件A、B 均不发生的概率为9,“A 发生B 不发生”及“A 不发生B 发生”的概率相等。求 P(A)。解:根据题意可得:P(A同=P(M),根据事件A、B 是独立的可知,事件A 与否以及事件彳与B 都是独立的,从而有:P(4)P(8)=P(彳)P(8),再由对立事件的概率公
11、式及一些简单计算可得P(A)=P(8),又由题意可得(彳 百)=,结合独立性以及P(A)=P(8)可推出P(A)=|6、已知A、B、C 三事件两两独立,ABC=(D(1)若尸(A)=尸(8)=P(C)0,试证 P(A)(。解:(1)P(A+B+C)=P(A)+P(B)+P(C)-P(AB)-P(AC)-P(BC)+P(ABC),9=3P(A)-3P(A)1 2=1 3所以:P(A)=上或者P(A)=(舍去)4 4(2)证 明:P(2U3)=P(A)+U(B)-P(AB)=2P(A)-P(A)2由于 A U BUA U B U C,于是 2P(A)P(A)243P(A)3P(A)2,从而尸(A)
12、4;注解:有反例可以说明,题中要求证明P(A)P(C)=P(4B)-P(C)(3)P(A B)C=PABC=P(A)尸(B)P(C)=P(A万)尸(C)=P(A-B)-P(C)8、设射手在相距1 0 0米处对目标进行射击,击中的概率是0.6;若第一次未击中,则进行第二次射击,但目标将被移远使距离拉成了 1 5 0米;若第二次仍未击中,则进行第三次射击,此时已是相距2 0 0米了。设射手击中目标的概率与距离成反比,求射手击中目标的概率。解:设A=相 距1 0 0米射击击中”;B=相 距1 5 0米射击击中”;C=相 距2 0 0米射击击中;D=击中目标”;-i nn 1 0 0P(A)=0.6;
13、P(B/A)=x 0.6 =0.4;P(C/A B)=x 0.6 =0.3;1 5 0 2 0 0P()=P(A U B U C)=P(A)+P(B A)+P(C A B)=0.6 +0.4 x 0.4 +0.4 x 0.6 x 0.3 =0.8 3 29、投掷两个均匀的骰子,试求:(1)若已知点数和是偶数时一,点数和等于8的概率;(2)若已知点数和是奇数时,点数和大于6的概率;(3)若已知点数和大于6时,点数和是奇数的概率;解(1)设4=点数和是偶数”,5产“点数和等于点P(始4)=,(4g)=P(与)=工。(参照第一章第7题)1 1 p (A)P(A)1 8(2)设&=点数和是奇数”,层=
14、点数和大于6”P(当 I A2 P(4 4)_ 1 2P(A2)-1 8(3)P(A2IB2)=P(A2g2)P)1 21 +2 +3 +61 22 11 0、三个人独立地同时破译一密码,若各人能译出的概率分布是工,求次密码能5 3 4被他们破译出的概率。解:设人=甲译出密码;8=乙译出密码;C=丙译出密码”P(A)=L P(B)=-,P(C)=-5 3 4P(AU BU C)=P(A)+P(B)+P C O-P (A B)-P(AC)尸(B C)+P(ABC)1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4 7 1 2 1 3=H 1-X-X-X +X X =-1 =一5 3 4 5 3
15、5 4 3 4 3 4 5 6 0 6 0 6 0 5_ _ _ _ _ _ _ 2 3 4 3或 者 尸(/Hj BU C)=l-P(ABC)=l-P()P(B)P(C)=l-x-x-=-o1 1、盒中装有编号自1到1 0的十张卡片,现从中任意抽看两张的编号,第一次看一张,看后放回,混合后再抽看一张。若 记 第 一 张 卡 片 的 编 号 为 第 二 张 卡 片 的 编 号 为、,现令4 =值=4 ,B=g +=7 ,试 求 尸 A)及尸(A。依解p:Pn (z8DI.A.)s =-p-(-A-B-)=1一 =1P(4)Co 1 0八 /P(A 5)1P(AIB)=-=-P(B)61 2、袋
16、中装有1 0个 白球和2 0个黄球,今从中取出5个 球(不放回),接着再取出1 0个球。求第一次取出全是黄球目第二次取出黄、白球各半的概率。解:设八=第一次取出的全是黄球;B=第二次取出的黄、白球各半”;P(A B)=P(A)-P(Bl A)=1 3、袋中装有a只白球,b只黄球,现从袋中任意取出1个球,观察颜色后再旋即放回袋中,并另加入c只与之同色的球。如此观察了三次,试求前两次取得黄球第三次取得白球的概率。解:4=第一次取黄球”;A2:“第二次取黄球”;p(A A,4)=P(A),P(A,I A)p(4 1 4 4)=-a-hA,:“第三次取白球”;b+c aa +b+c +/?+2 c1
17、4、对一批空调设备7 0台要作验收检查,规定检查时对任意抽出的2台设备作样本进行检查,先 抽1台,不放回地再抽第二台,样本中只要有1台式次品就退货,否则就通过。生产厂知道这批产品中有3台是次品,试求下列事件的概率:(1)这批货获得通过;(2)样本中恰有1台次品;(3)这批空调设备被退货。解:4=”第一次抽到次品;&=第二次抽到次品”;D=“被退货”。(1)(2)(A4)=p (%)P(刃4)6 7 6 67 0 6 91 4 7 41 6 1 0(办1 1 4 4)=(私)+尸(AA2)=P(4)P(&l4)+P(A)P(4四)6 7 3 3 6 7 1 3 4=-P-7 0 6 9 7 0
18、6 9 1 6 1 0(3)P(D)=l-P(-4-4-)=1-Y1 4匕7 4 =上1 326-1 6 1 0 1 6 1 01 5、B公司在坊厂和多厂生产电视机显像管,每周产量共3 0 0 0个,其中8厂 生 产1 8 0 0个有1%为次品,厂 生 产1 2 0 0个 有2%是次品。现从每周的产品中任选一个,求下列事件的概率:(1)选出的产品是次品;(2)已知选出产品是次品,它是由区厂生产的;(3)已知选出产品是正品,它是由用厂生产的;解:设 A=”选出的产品是次品”,则/(A 田)=1%,P(A IB2)=2%(1)3 2P(A)=P(A I8 P-P(B,)+P(NIB?)P(B2)=
19、1%X-+2%X-=1.4%(2)3l%x-_ _ _ _ 1 =31.4%7(3)I箱 _尸(彳尸出)一尸外叫.2 9 7r D,I /A J =尸(A)1-1.4%4 9 31 6、用某种方法检测产品,若产品是次品,经检验为次品的概率是9 0%;若产品是正品,经检验定为正品的概率为9 9%。现从含5%次品的一批产品中任取一件进行进行检验,求下列事件的概率:(1)经检验定为次品;(2)经检验定位次品而实为正品。解:A=“次品”,B=某方法检验为次品”。P(8 IA)=0.9,F(5 1 1)=0.9 9,P(A)=0.0 5(1)P(B)=P(B I A)P(A)+P(B A)P(A)=0.
20、9 x 0.0 5+1-P(B I A)P(A)=0.9 x 0.0 5 +0.0 1 X 0.9 5 =0.0 4 5 +0.0 0 9 5 =0.0 5 4 5 P =5)=1-窗=。71 7、某大学一个年级的学生有5 0 0 0 名,其中男、女士的比例为2:3,已知在男生中有1 0%选修会计学,女生中有6%选修会计学,现从这5 0 0 0 名学生中任选一人,求下列事件的概率:(1)这位学生是选修会计学的女生;(2)这位学生是未选修会计学的男生;(3)这位学生是选修会计学的学生;2解:男生人数:5 0 0 0 x-=2 0 0 0,男生选修会计人数:2 0 0 0 x 1 0%=2 0 0
21、5女生人数:5 0 0 0 x-=3 0 0 0,女生选修会计人数:3 0 0 0 x 6%=1 8 05 0 0 0(2)P(B)=竺”5 0 0 0(3)-9)=2 0 0 +1 8。=出5 0 0 0 5 0 0 01 8、用X射线检查肺癌的可靠性有些列数据,肺癌患者通过检查被确诊的有9 8%,而未患肺癌者经检查有9 9%可正确确诊为未患肺癌,误诊率为2%及1%。在某人口密集的工业区,估计有3%的人患肺癌,先现从该地区任选1人检查,试求:(1)若此人被诊断成患肺癌,他确患此病的概率;(2)若此人被诊断成未患肺癌,他实患此病的概率;(3)解释以上结论的意义。解:A=用X光查肺癌”,B=患有
22、肺癌”,则/(8)=3%,P(A 1 5)=9 8%,P(Il B)=9 9%(1)P(A)=P(A IB)P(8)+尸(A唐)P(B)=9 8%x 3%+l-P(A IB)P(B)=9 8%x 3%+l%x 9 7%=0.0 3 9 1P(B IA)=P C A B y P(B)9 8%x 3%c-=-=1).7 5 1 9P(A)9 8%x 3%+l%x 9 7%(2)P(5 IA)=P(A IB)P(g)P(A)(1-98%)X3%1-0.0 3 9 1=0.0 0 0 6(3)该结论说明X射线检查用于确诊肺癌的可靠性一般,并不令人满意,而用于排除肺癌的可靠性很好。1 9、将两种信息分别
23、编码成0或1传送出去,由于信道存在着干扰可能导致收到的信息与发送的不一致。设0被误收为1的概率是0。2,1被误收为0的概率为0.0 1;整个传送过程中,0与1的传送次数比为7:3,试求当收到信息0时 一,原发信息也是0的概率。解:设4=“发送0”,才=“发 送1”,8=“接 收0 ,豆=“接 收1”。P(A)=0.7,P(A)=0.3,P(B A)=Q.O2,PB I A)=0.0 1P(A I B)=P(8 I A)P(A)_ _ _ _ _ _P(B I A)尸(A)+P(B I 彳)尸(彳)(1 -0.0 2)x 0.7 6 8 6(1 -0.0 2)x 0.7 +0.0 1 x 0.3
24、 -6 8 92 0、某公司准备向市场推出一批廉价的计算机,公司营销部预估,畅销的概率是0.5,销路一般的概率是0.3,滞销的概率是0.2。现决定先行试销,以检验销路情况,营销部估计,若计算机畅销,则在试用期内卖出2 0 0台以上的概率是0.9,;若销路一般,则试销卖出2 0 0台以上的概率是0.5;若销路不佳,则试销卖出2 0 0台以上的概率仅为0.1,倘若试销结束后,实际卖出数达2 0 0台以上,试求下列事件的概率:(1)这批计算机畅销;(2)这批计算机的销售一般;(3)这批计算机的销路不佳;(4)这批计算机畅销货销路还可以。解:4=“畅销”;4=“一般;4=“滞销”;B=卖 出200台以
25、上”。P(A)=0.5,P(A2)=0.3,尸(A,)=02P A)=0.9,P&)=S5,P A,)=0.1P(B)=PB A)P(A)+P(B I 4)P(A2)+P(B I A3)P(A3)=0.9X0.5+0.5x0.3+0.1 x 0.2=0.62(1)P(仆8)=尸 4)尸(4)=。7261 P(B)0.62(4&)P(&)=丝但=0242-P(B)0.62(3)P(4 I B)=1 -P(Ai I B)-P(A2 I B)=0.032(4)P(A U&B)=P(A IB)+P(A2 I B)=0.96821、设盒中有5个外形一样而均匀性不同的硬币,每个硬币经抛掷出现字面的概率分别
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