《概率论与数量统计》第一章习题解答1、写出下列随机试验的样本空间:(1)记录一个班一次数学考试的平均分数(设以百分制记分)。
(2)生产产品直到有10件正品为止,记录生产产品的总件数。
(3)对某工厂出厂的产品进行检查,合格的产品记上“正品”,不合格的记上“次品”,如连续查出了2件次品就停止检查,或检查了4件产品就停止检查,记录检查的结果。
(4)在单位圆内任意取一点,记录它的坐标。
解:(1)设该班有n人,则该班总成绩的可能值是0,1,2,……,100n。
故随机试验的样本空间S={i/n|i=0,1,2,……,100n}。
(2)随机试验的样本空间S={10,11,12,……}。
(3)以0表示检查到一个次品,1表示检查到一个正品,则随机试验的样本空间S={00,0100,0101,0110,0111,100,1010,1011,1100,1101,1110,1111}。
(4)随机试验的样本空间S={(x,y)|x2+y2<1}。
2、设A,B,C为三个事件,用A,B,C的运算关系表示下列各事件:(1)A发生,B 与C都不发生。
(2)A与B都发生,而C不发生。
(3)A,B,C中至少有一个发生。
(4)A,B,C都发生。
(5)A,B,C都不发生。
(6)A,B,C中不多于一个发生。
(7)A,B,C中不多于两个发生。
(8)A,B,C中至少有两个发生。
解:(1)A B C(2)AB C(3)A∪B∪C (4)ABC(5)A B C(6)A B C∪A B C∪A B C∪A B C(7)S-ABC (8)ABC∪AB C∪A B C∪A BC3、(1)设A,B,C为三个事件,且P(A)=P(B)=P(C)=1/4,P (AB)=P(BC)=0,P(AC)=1/8,求A,B,C至少有一个发生的概率。
(2)已知P(A)=1/2,P(B)=1/3,P(C)=1/5,P(AB)=1/10,P(AC)=1/15,P(BC)=1/20,P(ABC)=1/30,求A∪B,A B,A∪B∪C,A B C,A B C,A B∪C的概率。
(3)已知P(A)=1/2,(i)若A,B互不相容,求P(A B),(ii)若P(AB)=1/8,求P(A B)。
解:(1)因为P(AB)=0,所以P(ABC)=0。
故P(A∪B∪C)=P(A)+P(B)+P(C)-P(AB)-P(AC)-P(BC)+P(ABC)=3/4-1/8=5/8。
(2)P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(AB)=1/2+1/3-1/10=11/15,P(A B)=1-P(A∪B)= 4/15,P(A∪B∪C)=P(A)+P(B)+P(C)-P(AB)-P(AC)-P(BC)+P(ABC)=1/2+1/3+1/5-1/10-1/15-1/20+ 1/30=51/60,P(A B C)=1- P(A∪B∪C)=3/20,P(A B C)=P(A B)- P(A B C)=7/60,P(A B∪C)=P(A B)+ P(C)- P(A B C)=4/15+1/5-7/60=7/20。
(3)(i)因为A,B互不相容,所以AB=Φ,P(AB)=0。
故P(A B)=P(A)-P(AB)=1/2。
(ii)P(A B)= P(A)-P(AB)=1/2-1/8=3/8。
4、设A,B为两个事件。
(1)已知A B=A B,验证A=B。
(2)验证事件A和事件B恰有一个发生的概率为P(A)+P(B)-2P (AB)。
证明:(1)A=A(B∪B)=AB∪A B=AB∪A B=(A∪A)B=B。
(2)因为A B A B =Φ,所以P(A B∪A B)= P(A B)+ P(A B)- P (A B A B)= P(A B)+ P(A B)=P(A)-P(AB)+P(B)-P(AB)=P(A)+P(B)-2P(AB)。
5、10 片药片中有5 片是安慰剂。
(1)从中任意抽取5片,求其中至少有2片是安慰剂的概率。
(2)从中每次取一片,作不放回抽样,求前3次都取到安慰剂的概率。
解:(1)p=1-5C/510C-15C45C/510C。
5(2)p=3A/310A。
56、在房间里有10个人,分别佩戴从1号到10号的纪念章,任选3人记录其纪念章的号码。
(1)求最小号码为5的概率。
(2)求最大号码为5的概率。
解:(1)从10人中任选3人的选法有310C 种。
要求最小号码为5,即有一个人的号码是5,其他两人的号码都在6到10之间。
故共有25C 种不同的选法。
故最小号码为5的概率p=25C /310C 。
(2)同理最大号码为5的概率p=24C /310C 。
7、某油漆公司发出17桶油漆,其中白漆10桶、黑漆4桶、红漆3桶,在搬运中所有标签脱落,交货人随意将这些油漆发给顾客。
问一个订货为4桶白漆、3桶黑漆和2桶红漆的顾客,能按所订颜色如数得到订货的概率是多少? 解:p=410C 34C 23C /917C 。
8、在1500件产品中有400 件次品、1100件正品。
任取200件。
(1)求恰有90件次品的概率。
(2)求至少有2件次品的概率。
解:(1)恰有90件次品的概率p=90400C 1101100C /2001500C 。
(2)至少有2件次品的概率p=1- 2001100C /2001500C -1400C 1991100C /2001500C 。
9、从5双不同的鞋子中任取4只。
问这4只鞋子中至少有两只配成一双的概率是多少?解:设A为事件“这4只鞋子中没有配成一双”,则事件“这4只鞋子中至少有两只配成一双”是A。
从10只鞋子中任取4只有4A种取法,10事件A的取法可以有10(第一只的取法)×8(第二只的取法,和第一只一双的那一只也不能取了)×6(第三只的取法)×4(第一只的取法)。
故P(A)=164A/410A。
P(A)=1-P(A)=1-1645A/410A。
510、在11张卡片上分别写上probability这11个字母,从中任意连抽7张,求其排列结果为ability的概率。
解:从11个字母中选取7个字母有7A种选法。
由于b和i各有两个,11故排列ability共有4种不同的选法。
因此排列结果为ability的概率p=4/7A。
1111、将3只球随机地放入4个杯子中去,求杯子中球的最大个数分别为1,2,3的概率。
解:杯子中球的最大个数为1的概率p=3A/43。
4杯子中球的最大个数为2的概率p=1--1A/43-34A/43。
4杯子中球的最大个数为3的概率p=1A/43。
412、50只铆钉随机地取来用在10个部件上,其中有3只铆钉强度太弱。
每个部件用3只铆钉。
若将3只强度太弱的铆钉都装在一个部件上,则这个部件强度就太弱。
问发生一个部件强度太弱的概率是多少?解:一个部件强度太弱的事件相当于从50只铆钉中随机地选出的3只铆钉恰好都是强度太弱的且装在了同一个部件上。
故p=110C /350C 。
或p=110C 2747C /330C 3050C 。
13、一个俱乐部有5名一年级学生,2名二年级学生,3名三年级学生,2名四年级学生。
(1)在其中任选4名学生,求一、二、三、四年级的学生各一名的概率。
(2)在其中任选5名学生,求一、二、三、四年级的学生均包含在内的概率。
解:(1)在其中任选4名学生,求一、二、三、四年级的学生各一名的概率=15C 12C 13C 12C 18C /412C 。
(2)设事件A 为“一年级有2名学生,其他年级各有一名”,事件B 为“二年级有2名学生,其他年级各有一名”,事件C 为“三年级有2名学生,其他年级各有一名”,事件D 为“四年级有2名学生,其他年级各有一名”,。
则A ,B ,C ,D 两两不相容,且P (A )=25C 12C 13C 12C /512C ,P (B )=15C 22C 13C 12C /512C ,P (C )=15C 12C 23C 12C /512C ,P (D )=15C 12C 23C 22C /512C ,所以在其中任选5名学生,一、二、三、四年级的学生均包含在内的概率=P (A )+P (B )+P (C )+P (D )=240/512C 。
14、(1)已知P(A)=0.3,P(B)=0.4,P(A B)=0.5,求条件概率P(B|A∪B)。
(2)已知P(A)=1/4,P(B|A)=1/3,P(A|B)=1/2,求P(A ∪B)。
解:(1)因为P(B|A∪B)=P(B(A∪B))/P(A∪B),P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(A B)=1- P(A)+1- P(B)-0.5=0.8,P(B(A∪B))=P(AB)=P(A)-P(A B)=0.7-0.5=0.2,所以P(B|A∪B)=0.25。
(2)因为P(B|A)=P(AB)/P(A),所以P(AB)=1/12。
又因为P(A|B)=P(AB)/P(B),所以P(B)=1/6。
故P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(AB)=1/3。
15、掷两颗骰子,已知两颗骰子点数之和为7,求其中有一颗为1点的概率(用两种方法)。
16、据以往资料表明,某一3口之家,患某种传染病的概率有以下规律:P{孩子得病}=0.6,P{母亲得病|孩子得病}=0.5,P{父亲得病|母亲及孩子得病}=0.4,求母亲及孩子得病但父亲未得病的概率。
解:设事件A为“孩子得病”,事件B为“母亲得病”,事件C为“父亲得病”,则要求的概率为P(AB C)。
由已知,P(A)=0.6,P(B|A)=0.5,P(C|AB)=0.4,所以P(ABC)=P(AB)P(C|AB)=P(A)P(B|A)[1- P(C|AB)]=0.6×0.5×0.6=0.18。
17、已知在10件产品中有2件次品,在其中取两次,每次任取一件,作不放回抽样。
求下列事件的概率。
(1)两件都是正品。
(2)两件都是次品。
(3)一件是正品,一件是次品。
(4)第二次取出的是次品。
解:设事件A为“第一件是正品”,事件B为“第二件是正品”,则(1)两件都是正品的概率P(AB)=2C/210C(或=P(A)P(B|A)=4/58×7/9)。
(2)两件都是次品的概率P(A B)=2C/210C(或=P(A)P(B|A)2=1/5×1/9)。
(3)一件是正品,一件是次品的概率P(A B∪A B)=P(A)P(B|A)+P(A)P(B|A)=4/5×2/9+1/5×8/9。
(4)第二次取出的是次品的概率P(B)=P(A B)+P(A B)=P(A)P(B|A)+P(A)P(B|A)=4/5×2/9+1/5×1/9。
18、某人忘记了电话号码的最后一个数字,因而他随意地拨号,求他拨号不超过三次而接通所需电话的概率。