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概率论与数理统计期末考试卷答案

《概率论与数理统计》试卷A(考试时间:90分钟; 考试形式:闭卷)(注意:请将答案填写在答题专用纸上,并注明题号。

答案填写在试卷和草稿纸上无效)一、单项选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分) 1、A ,B 为二事件,则AB =()A 、AB B 、A BC 、A BD 、A B2、设A ,B ,C 表示三个事件,则A B C 表示()A 、A ,B ,C 中有一个发生 B 、A ,B ,C 中恰有两个发生C 、A ,B ,C 中不多于一个发生D 、A ,B ,C 都不发生 3、A 、B 为两事件,若()0.8P AB =,()0.2P A =,()0.4P B =,则()成立A 、()0.32P AB = B 、()0.2P A B =C 、()0.4P B A -=D 、()0.48P B A = 4、设A ,B 为任二事件,则()A 、()()()P AB P A P B -=- B 、()()()P AB P A P B =+C 、()()()P AB P A P B =D 、()()()P A P AB P AB =+ 5、设事件A 与B 相互独立,则下列说法错误的是()A 、A 与B 独立 B 、A 与B 独立C 、()()()P AB P A P B =D 、A 与B 一定互斥 6、设离散型随机变量X 的分布列为其分布函数为()F x ,则(3)F =()A 、0B 、0.3C 、0.8D 、17、设离散型随机变量X 的密度函数为4,[0,1]()0,cx x f x ⎧∈=⎨⎩其它 ,则常数c =()A 、15 B 、14C 、4D 、58、设X ~)1,0(N,密度函数22()x x ϕ-=,则()x ϕ的最大值是()A 、0B 、1 C、9、设随机变量X 可取无穷多个值0,1,2,…,其概率分布为33(;3),0,1,2,!k p k e k k -==,则下式成立的是()A 、3EX DX ==B 、13EX DX == C 、13,3EX DX == D 、1,93EX DX ==10、设X 服从二项分布B(n,p),则有()A 、(21)2E X np -=B 、(21)4(1)1D X np p +=-+C 、(21)41E X np +=+D 、(21)4(1)D X np p -=-11、独立随机变量,X Y ,若X ~N(1,4),Y ~N(3,16),下式中不成立的是()A 、()4E X Y +=B 、()3E XY =C 、()12D X Y -= D 、()216E Y += 12、设随机变量X 的分布列为:则常数c=()A 、0B 、1C 、14 D 、14- 13、设X ~)1,0(N ,又常数c 满足{}{}P X c P X c ≥=<,则c 等于()A 、1B 、0C 、12D 、-1 14、已知1,3EX DX =-=,则()232E X ⎡⎤-⎣⎦=()A 、9B 、6C 、30D 、36 15、当X 服从( )分布时,EX DX =。

A 、指数B 、泊松C 、正态D 、均匀 16、下列结论中,()不是随机变量X 与Y 不相关的充要条件。

A 、()()()E XY E X E Y =B 、()D X Y DX DY +=+C 、(),0Cov X Y =D 、X 与Y 相互独立A 、100.6n p ==,B 、200.3n p ==,C 、150.4n p ==,D 、120.5n p ==,18、设()()(),,,p x y p x p y ξη分别是二维随机变量(),ξη的联合密度函数及边缘密度函数,则()是ξ与η独立的充要条件。

A 、()E E E ξηξη+=+B 、()D D D ξηξη+=+C 、ξ与η不相关D 、对,,x y ∀有()()(),p x y p x p y ξη= 19、设是二维离散型随机变量,则X 与Y 独立的充要条件是()A 、()E XY EXEy =B 、()D X Y DX DY +=+C 、X 与Y 不相关D 、对(),X Y 的任何可能取值(),i j x y i j i j P P P = 20、设(),X Y 的联合密度为40()xy x p x y ≤≤⎧=⎨⎩,,y 1,0,其它,若()F x y ,为分布函数,则(0.52)F =,()A 、0B 、14 C 、12D 、1二、计算题(本大题共6小题,每小题7分,共42分)1、 若事件 A 与B 相互独立,()0.8P A = ()0.6P B =。

求:()P A B +和{()}P A A B +2、 设随机变量(24)X N ,,且(1.65)0.95Φ=。

求( 5.3)P X ≥3、 已知连续型随机变量ξ的分布函数为0,0()04414x x F x x x ≤⎧⎪⎪=<≤⎨⎪>⎪⎩,,,求ξE 和ξD 。

4、 设连续型随机变量X 的分布函数为()F x A Barctgx x =+-∞<<+∞求: (1)常数A 和B ;(2)X 落入(-1,1)的概率;(3)X 的密度函数()f x5、某射手有3发子弹,射一次命中的概率为23,如果命中了就停止射击, 否则一直独立射到子弹用尽。

求:(1)耗用子弹数X 的分布列;(2)EX ;(3)DX6、设(),ξη的联合密度为40()xy x p x y ≤≤⎧=⎨⎩,,y 1,0,其它, 求:(1)边际密度函数(),()p x p y ξη;(2),E E ξη;(3)ξ与η是否独立三、解答题(本大题共2小题,每小题9分,共18分) 1、 设1X ,2X 是来自正态总体(1)N μ,的样本,下列 三个估计量是不是参数μ 的无偏估计量,若是无偏 估计量,试判断哪一个较优? 1212133X X μ=+ ,1211344X X μ=+,1211122X X μ=+。

2、设10~(,)(0)0xex f x θξθθθ-⎧>⎪=>⎨⎪⎩其它12,,...,n x x x 。

为 ξ的一组观察值,求θ的极大似然估计。

概率论与数理统计试卷答案及评分标准二、计算题(本大题共6小题,每小题7分,共42分)1、 解:∵A 与B 相互独立∴()()()()P A B P A P B P AB +=+-………(1分)()()()()P A P B P A P B =+- ………(1分)0.80.60.8?0.6=+-0.92= ………(1分)又[()]()()P A A B P A A B P A B ++=+………(1分)()()()()()P AB P A P B P A B P A B ==++………(2分)0.13= ………(1分)2、 解:( 5.3)1P X ⎛⎫≥=-⎪⎝⎭5.3-2Φ2 ………(5分)1(1.65)10.950.05=-=-=Φ ………(2分)3、解:由已知有()0,4U ξ………(3分)则:22a bE ξ+== ………(2分) ()24123b a D ξ-== ………(2分)4、解:(1)由()0F -∞=,()1F +∞=有:0212A B A B ππ⎧-=⎪⎨⎪+=⎩解之有:12A =,1B π= ………(3分)(2)1(11)(1)(1)2P X F F -<<=--= ………(2分) (3)21()()(1)f x F x x π'==+ ………(2分) 5、解:(1)………(3分)(2)31221131233999i ii EX x p===⨯+⨯+⨯=∑ ………(2分)(3) ∵3222221221231233999i ii EX x p ===⨯+⨯+⨯=∑ ∴222231338()()9981DX EX EX =-=-=………(2分) 6、解:(1) ∵10()()42p x p x y dy xydy x ξ+∞-∞===⎰⎰,∴20()x x p x ξ≤≤⎧=⎨⎩,10,其它同理:20()y y p x η≤≤⎧=⎨⎩,10,其它 ………(3分)(2) 1202()23E xp x dx x dx ξξ+∞-∞===⎰⎰ 同理:23E η=………(2分) (3) ∵()()()p x y p x p y ξη=,∴ξ与η独立 ………(2分)三、应用题(本大题共2小题,每小题9分,共18分) 1、 解:∵12121()33E E X X μμ=+= 同理:23E E μμμ==∴123μμμ,,为参数μ 的无偏估计量………(3分)又∵21212121415()33999D D X X DX DX μσ=+=+= 同理:221016D μσ=,2324D μσ=且D D D μμμ<<∴3μ较优 ………(6分)2、 解:12,,...,n x x x 的似然函数为:1112111(,,...,)niii x nxn ni L x x x eeθθθθθ=--=∑==∏,………(3分)11()ln ni i Ln L n x θθ==--∑21()10nii dLn L n xd θθθ==-+=∑解之有:11ni i x X n θ===∑ ………(6分)一、(共30分,每题5分)1、设事件A 与B 相互独立,8.0)(,5.0)(==B A P A P , 求)(B A P .解:因为事件A 与B 相互独立,所以)()()(B P A P B A P =)()()()()(B P A P B P A P B A P -+= …….2分由8.0)(,5.0)(==B A P A P ,得6.0)(=B P …….2分 2.0)()()(==B P A P B A P …….1分2、三人独立地去破译一份密码,他们译出的概率分别为41,31,51.求能将此密码译出的概率.解:53)411)(311)(511(1=----=P …….5分3、设随机变量X 的分布律为求12+=X Y 的分布律,并计算)31(<≤X P . 解:4、设随机变量X 服从参数为λ的泊松分布,且已知1)]2)(1[(=--X X E 求λ. 解:λ==)()(X D X E , …….2分12)(3)]([)( )23()]2)(1[(22=+-+=+-=--X E X E X D X X E X X E …….2分所以0122=+-λλ,得1=λ. …….1分 5、为检查某食用动物含某种重金属的水平,假设重金属的水平服从正态分布σμσμ,),,(~2N X 均未知,现抽取容量为25的一个样本,测得样本均值为186,样本标准差为10,求μ的置信度为0.95 的置信区间. 解:总体均值 m 的置信度为0.95 的置信区间为))1((025.0-±n t ns X ……….2分即 )0639.2510186(⨯± …….2分所求置信区间为(181.8722,190.1278) …….1分6、某车间用一台包装机包装葡萄糖.包得的袋装糖重量),,(~2σμN X 当机器正常时,其均值5.0=μ公斤,标准差015.0=σ公斤.某日开工后为检验包装机是否正常,随机地抽取它所包装的糖9袋,称得平均重量为0.511公斤,问这天包装机工作是否正常?(取显著水平05.0=α)解:由题意设 5.0:;5.0:10≠=μμH H ……….1分拒绝域为 025.0|5.0|z nX ≥-σ ……….1分由于2.2|9015.05.0511.0||5.0|=-=-n X σ ,,96.1025.0=z ……….2分即2.2>1.96,拒绝原假设,认为这天包装机工作不正常. ……….1分理统计B 班级 姓名 学号 第 2 页二、(共18分,每题6分)1、设随机变量X 和Y 相互独立,概率密度分别为⎩⎨⎧≤>=-.0 ,00 ,2)(2x x e x f x X , ⎩⎨⎧≤>=-.0 ,0,0 ,3)(3y y e y f y Y求: (1) ;)32(Y X E -(2) );32(Y X D -(3)XY ρ. 解:(1) 0;313-212)(3)(2)32(=⨯⨯=-=-Y E X E Y X E ….2分(2) ;2919414)(9)(4)32(=⨯+⨯=+=-Y D X D Y X D ....2分 (3)因为量X 和Y 相互独立,所以0=XY ρ. . (2)分2、已知随机变量)36,2(~),25,1(~N Y N X ,4.0=XY ρ, 求:Y X U 23+= 与Y X V 3-=的协方差. 解:)3,23(),(Y X Y X Cov V U Cov -+=)(6),(2),(9)(3Y D Y X Cov Y X Cov X D -+-=….3分)(6)()(7)(3Y D Y D X D X D XY --=ρ225366654.07253-=⨯-⨯⨯⨯-⨯= ….3分3、设1321,,,X X X 是来自正态总体)1,0(N 的一个样本,且已知随机变量∑∑==+=1352412)()(i i i i X b X a Y 服从自由度为2的2χ分布,求b a ,的值.解:因为)1,0(~N X i 且相互独立,13,,2,1 =i .所以,)4,0(~41N X i i ∑=,)9,0(~135N X i i ∑=, ….2分)1,0(~2141N X i i ∑=,)1,0(~31135N X i i ∑=,且相互独立. ….2分三、(共18分,每题6分)1、设总体),6,52(~2N X 现随机抽取容量为36的一个样本,求样本均值X 落入(50.8,53.8)之间的概率.解:)1,52(~N X , ……….2分}8.538.50{<<X P =)528.50()528.53(-Φ--Φ)2.1()8.1(-Φ-Φ==8849.019641.0+- ….3分849.0= ……….1分2、设随机变量X 的分布函数为 ⎪⎩⎪⎨⎧>-≤<≤=--.1 ,1,10 ,,0 ,)()1(x Ae x B x Ae x F x x求:(1)A , B 的值;(2)}31{>X P .解:(1)由连续型随机变量分布函数的连续性,得)0()(lim 0F x F x =-→,)1()(lim 1F x F x =-→,即⎩⎨⎧-==AB BA 1 解得5.0==B A ……….3分 (2)5.05.01)31(1}31{=-=-=>F X P ……….3分概率论与数理统计B 试题 班级 姓名 学号 第 3 页3、箱子中有一号袋1个,二号袋2个.一号袋中装1个红球,2个黄球,二号袋中装2个红球,1个黄球,今从箱子中任取一袋,从中任取一球,结果为红球,求这个红球是从一号袋中取得的概率. 解:设i A ={从箱子中取到i 号袋},2,1=iB ={抽出的是红球})|()()|()()(2211A B P A P A B P A P B P += ……….2分9532323131=⨯+⨯= ……….1分)|()()|()()|(21111i i i A B P A P A B P A P B A P ∑==51= ……….3分 四、(8分) 设随机变量X 具有密度函数 ⎩⎨⎧<<=.,010 , )(其它,x Ax x f求(1)常数A ;(2)X 的分布函数.(1)因为 1)(⎰+∞∞-=dx x f ……….2分所以 110=⎰xdx A 得 2=A ……….2分(2)⎪⎩⎪⎨⎧≥<≤<=⎰.1 ,1,10 ,2,0 ,0)(0x x xdx x x F x=⎪⎩⎪⎨⎧≥<≤<.1 ,1,10 ,,0 ,02x x x x ……….4分五、(8分)某箱装有100件产品,其中一、二、三等品分别为 60、30、10件,现从中随机抽取一件,记. ,0 ,1⎩⎨⎧=等品没有抽到等品若抽到i i X i ,求21X X ,的联合分布律.解:设321,,A A A 分别表示抽到一、二、三等品,1.0)()0,0(321====A P X X P ,6.0)()0,1(121====A P X X P 3.0)()1,0(221====A P X X P ,0)1,1(21===X X P 21X X ,的联合分布律为……….8分(每个2分)六、(10分)设随机变量X 和Y 的联合概率密度为⎩⎨⎧<<<=.,0,10 ,15),(2其它y x y x y x f(1) 求边缘概率密度;(2)判断随机变量X 和Y 是否独立. 解:(1)dy y x f x f X ),()(⎰+∞∞-= ……….1分⎪⎩⎪⎨⎧<<-=.,0,10 ),1(21522其它x x x ……….2分 dx y x f y f Y ),()(⎰+∞∞-= ……….1分⎩⎨⎧<<=.,0,10 ,54其它y y ……….2分(2) 因为)()(),(y f x f y x f Y X ≠,所以随机变量X 和Y 不独立.…..….4分七、(8分)设n X X X ,,,21 是总体X 的一个样本,n x x x ,,,21 为一相对应的样本观测值,总体X 的概率密度为⎩⎨⎧<<=.,0,10 ,)(1- 其它x x x f θθ求参数θ的矩估计和极大似然估计. 解:(1)矩估计 ⎰+==-1011)( θθθθdx x x X E , …….2分由11μ=A 得 XX X -=⇒=+11θθθ…….2分(2)似然函数1111)()(-==-∏∏==θθθθθni i nni ix x L对数似然函数i ni Lnx nLn LnL ∑=-+=1)1()(θθθ …….2分令0)(=θθd dLnL ,得 ini i ni Lnx nLnx n ∑∑==-=⇒=+110θθ参数θ的极大似然估计量为∑=-=ni iLnX n1θ…….2分,9861.0.0)2.2( , 9332.0)5.1( ,8849.0)2.1( , 9641.0)8.1( =Φ=Φ=Φ=Φ 附0595.2)25( , 0639.2)24(,645.1 ,96.1025.0025.005.0025.0====t t Z Z。

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