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哈工大概率论与数理统计课后习题答案 一

·1·习 题 一1.写出下列随机试验的样本空间及下列事件中的样本点:(1)掷一颗骰子,记录出现的点数. A =‘出现奇数点’;(2)将一颗骰子掷两次,记录出现点数. A =‘两次点数之和为10’,B =‘第一次的点数,比第二次的点数大2’;(3)一个口袋中有5只外形完全相同的球,编号分别为1,2,3,4,5;从中同时取出3只球,观察其结果,A =‘球的最小号码为1’;(4)将,a b 两个球,随机地放入到甲、乙、丙三个盒子中去,观察放球情况,A =‘甲盒中至少有一球’; (5)记录在一段时间内,通过某桥的汽车流量,A =‘通过汽车不足5台’,B =‘通过的汽车不少于3台’。

解 (1)123456{,,,,,}S e e e e e e =其中i e =‘出现i 点’1,2,,6i =, 135{,,}A e e e =。

(2){(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(1,6)S =(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)};{(4,6),(5,5),(6,4)}A =;{(3,1),(4,2),(5,3),(6,4)}B =。

(3){(1,2,3),(2,3,4),(3,4,5),(1,3,4),(1,4,5),(1,2,4),(1,2,5)S = (2,3,5),(2,4,5),(1,3,5)}{(1,2,3),(1,2,4),(1,2,5),(1,3,4),(1,3,5),(1,4,5)}A =(4){(,,),(,,),(,,),(,,),(,,),(,,),S ab ab ab a b a b b a =--------- (,,),(,,,),(,,)}b a a b b a ---,其中‘-’表示空盒; {(,,),(,,),(,,),(,,),(,,)}A ab a b a b b a b a =------。

(5){0,1,2,},{0,1,2,3,4},{3,4,}S A B ===。

2.设,,A B C 是随机试验E 的三个事件,试用,,A B C 表示下列事件:(1)仅A 发生;(2),,A B C 中至少有两个发生;·2·(3),,A B C 中不多于两个发生;(4),,A B C 中恰有两个发生;(5),,A B C 中至多有一个发生。

解 (1)ABC(2)AB AC BC 或ABC ABC ABC ABC ;(3)A B C 或ABC ABC ABC ABC ABC ABC ABC ; (4)ABC ABC ABC ;(5)AB AC BC 或ABC ABC ABC ABC ;3.一个工人生产了三件产品,以(1,2,3)i A i =表示第i 件产品是正品,试用i A 表示下列事件:(1)没有一件产品是次品;(2)至少有一件产品是次品;(3)恰有一件产品是次品;(4)至少有两件产品不是次品。

解 (1)123A A A ;(2)123A A A ;(3)123123123A A A A A A A A A ;(4)121323A A A A A A 。

4.在电话号码中任取一个电话号码,求后面四个数字全不相同的概率。

解 设A =‘任取一电话号码后四个数字全不相同’,则4104126()0.50410250P P A === 5.一批晶体管共40只,其中3只是坏的,今从中任取5只,求(1)5只全是好的的概率;(2)5只中有两只坏的的概率。

解 (1)设A =‘5只全是好的’,则537540()0.662C P A C =;(2)设B =‘5只中有两只坏的’,则23337540()0.0354C C P B C =.6.袋中有编号为1到10的10个球,今从袋中任取3个球,求(1)3个球的最小号码为5的概率;(2)3个球的最大号码为5的概率.解 (1)设A =‘最小号码为5’,则253101()12C P A C ==;·3·(2)设B =‘最大号码为5’,则243101()20C P B C ==. 7.(1)教室里有r 个学生,求他们的生日都不相同的概率;(2)房间里有四个人,求至少两个人的生日在同一个月的概率.解 (1)设A =‘他们的生日都不相同’,则365()365r r P P A =; (2)设B =‘至少有两个人的生日在同一个月’,则212223214121141241212441()1296C C P C C C P C P B +++==; 或412441()1()11296P P B P B =-=-=. 8.设一个人的生日在星期几是等可能的,求6个人的生日都集中在一个星期中的某两天,但不是都在同一天的概率.解 设A =‘生日集中在一星期中的某两天,但不在同一天’,则2676(22)()0.011077C P A -==. 9.将,,,,,,C C E E I N S 等7个字母随机地排成一行,那么恰好排成英文单词SCIENCE 的概率是多少?解1 设A =‘恰好排成SCIENCE ’将7个字母排成一列的一种排法看作基本事件,所有的排法:字母C 在7个位置中占两个位置,共有27C 种占法,字母E 在余下的5个位置中占两个位置,共有25C 种占法,字母,,I N C 剩下的3个位置上全排列的方法共3!种,故基本事件总数为22753!1260C C ⋅⋅=,而A 中的基本事件只有一个,故227511()3!1260P A C C ==⋅⋅; 解2 七个字母中有两个E ,两个C ,把七个字母排成一排,称为不尽相异元素的全排列。

一般地,设有n 个元素,其中第一种元素有1n 个,第二种元素有2n 个…,第k 种元素有k n 个12()k n n n n +++=,将这n 个元素排成一排·4·称为不尽相异元素的全排列。

不同的排列总数为12!!!!k n n n n , 对于本题有141()7!7!12602!2!P A ===. 10.从0,1,2,,9等10个数字中,任意选出不同的三个数字,试求下列事件的概率:1A =‘三个数字中不含0和5’,2A =‘三个数字中不含0或5’,3A =‘三个数字中含0但不含5’.解 3813107()15C P A C ==. 333998233310101014()15C C C P A C C C =+-=, 或 182231014()1()115C P A P A C =-=-=, 2833107()30C P A C ==. 11.将n 双大小各不相同的鞋子随机地分成n 堆,每堆两只,求事件A =‘每堆各成一双’的概率.解 n 双鞋子随机地分成n 堆属分组问题,不同的分法共(2)!(2)!2!2!2!(2!)n n n =‘每堆各成一双’共有!n 种情况,故 2!()(2)!n n P A n ⋅= 12.设事件A 与B 互不相容,()0.4,()0.3P A P B ==,求()P AB 与()P A B解 ()1()1()()0.3P AB P A B P A P B =-=--= 因为,A B 不相容,所以A B ⊃,于是 ()()0.6P A B P A ==13.若()()P AB P AB =且()P A P =,求()P B . 解 ()1()1()()()P AB P AB P A P B P AB =-=--+·5· 由()()P AB P AB =得()1()1P B P A p =-=-14.设事件,A B 及A B 的概率分别为,,p q r ,求()P AB 及()P A B 解 ()()()()P AB P A P B P A B p q r =+-=+-()()()()()1()()()P A B P A P B P AB P A P B P A P AB =+-=+--+ 11q p q r p r =-++-=+-.15.设()()0.7P A P B +=,且,A B 仅发生一个的概率为0.5,求,A B 都发生的概率。

解1 由题意有0.5()()()P AB AB P AB P AB =+=+()()()()P A P AB P B P AB =-+-0.72()P AB =-,所以()0.1P AB =.解2 ,A B 仅发生一个可表示为AB AB -,故 0.5()()()()2(),P A B P AB P A P B P AB =-=+- 所以()0.1P AB =.16.设()0.7,()0.3,()0.2P A P A B P B A =-=-=,求()P AB 与()P AB . 解 0.3()()()0.7()P A B P A P AB P AB =-=-=-,所以()0.4P AB =,故()0.6P AB =;0.2()()()0.4P B P AB P B =-=-.所以()0.6P B =()1()1()()()0.1P AB P A B P A P B P AB =-=--+=17.设AB C ⊂,试证明()()()1P A P B P C +-≤[证] 因为AB C ⊂,所以()()()()()()()1P C P AB P A P B P A B P A P B ≥=+-≥+-故·6·()()()1P A P B P C +-≤. 证毕.18.对任意三事件,,A B C ,试证()()()()P AB P AC P BC P A +-≤.[证] ()()()()()()P AB P AC P BC P AB P AC P ABC +-≤+-()P AB AC ={()}()P A B C P A =≤. 证毕.19.设,,A B C 是三个事件,且1()()(),()()04P A P B P C P AB P BC =====,1()8P AC =,求,,A B C 至少有一个发生的概率。

解 ()()()()()()()()P A B C P A P B P C P AB P AC P BC P ABC =++---+ 因为 0()()0P ABC P AB ≤≤=,所以()0P ABC =,于是315()488P A B C =-= 20.随机地向半圆0y <<(a 为正常数)内掷一点,点落在园内任何区域的概率与区域的面积成正比,求原点与该点的连线与x 轴的夹角小于/4π的概率.解:半圆域如图设A =‘原点与该点连线与x 轴夹角小于/4π’ 由几何概率的定义2221142()12a a A P A a ππ+==的面积半园的面积112π=+ 21.把长为a 的棒任意折成三段,求它们可以构成三角形的概率.解1 设A =‘三段可构成三角形’,又三段的长分别为,,x y a x y --,则0,0,0x a y a x y a <<<<<+<,不等式构成平面域S .A 发生0,0,222a a a x y x y a ⇔<<<<<+< 不等式确定S 的子域A ,所以 1()4A P A ==的面积S 的面积 解2 设三段长分别为,,x y z ,则0,0,0x a y a z a <<<<<<且 x y z a ++=,不等式确定了三维空间上的有界平面域S .·7·A 发生x y z ⇔+>x z y +>y z x +> 不等式确定S 的子域A ,所以1()4A P A ==的面积S 的面积. 22.随机地取两个正数和,这两个数中的每一个都不超过1,试求x 与y 之和不超过1,积不小于0.09的概率.S .A =‘1,0.09x y xy +≤≥’则A 发生的 充要条件为01,10.09x y xy ≤+≤≥≥不 等式确定了S 的子域A ,故0.90.10.9()(1)A P A x dx x ==--⎰的面积S 的面积 0.40.18ln30.2=-=23.(蒲丰投针问题)在平面上画出等距离(0)a a >的一些平行线,向平面上随机地投掷一根长()l l a <的针,求针与任一平行线相交的概率.解 设A =‘针与某平行线相交’,针落在平面上的情况不外乎图中的几种, 设x 为针的中点到最近的一条平行线的距离。

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