一.随机事件与概率1.五卷文集按任意次序排列到书架上,则第一卷及第五卷分别在两端的概率为 (101) 2. 若B A ⊂,则B A 是 (B )3. 事件A、B、C至少有一个不发生可表示为 (C B A )4. 设B A ,为两个独立事件,7.0)(=A P ,1)(0<<B P ,求)|(B A P ( 0.3 )5. 某射手射击时,中靶的概率为43,若射击直到中靶为止,求射击次数为3的概率?( 43)41(2⨯ )5.设B A ⊂,2.0)(=A P ,3.0)(=B P ,求)(B A P . 解:1.0)()()()(=-=-=A P B P A B P B A P6.某射手每次射击击中目标的概率为p ,连续向同一目标射击,直到某一次击中目标为止,求射击次数X 的分布律解 在进行射击之前,无法知道射手在第几次射击时击中目标,因此射击次数X 是离散型随机变量,显然,X 的可能取值为 ,2,1,即一切正整数,而:p p k X P k 1)1(}{--== ,2,1=k 上式即为X 的分布律。
7. 某工厂生产的100个产品中有5件次品, 检查产品质量时, 在产品中取一半来检查, 如果发现次品不多于一个, 则这批产品可以认为是合格的。
求这批产品被认为是合格的概率。
解:按题意,每批100个产品中应有5个次品,95个合格品.设事件A 表示检查的50个产品中次品不多于1个,它可以看作两个互不相容事件之和:10A A A +=其中0A 表示检查的50个产品中没有次品, 而1A 表示有1个次品.因为 :028.0)(5010050950==C C A P153.0)(501004995151==C C C A P 所以181.0)()()(10=+=A P A P A P8.设每100个男人中有5个色盲者,而每10000个女人中有25个色盲者,今在3000个男人和2000个女人中任意抽查一人,求这个人是色盲者的概率。
解 =A {抽到的一人为男人},=B {抽到的一人为色盲者},则()53=A P ,()2011005==AB P ,()52=A P ,()40011000025==A B P于是,由全概率公式,有()()()()()A B P A P A B P A P B P +=10003140015220153=⨯+⨯=。
9.(1)已知5.0)(=A P ,6.0)(=B P ,8.0)|(=A B P ,求)(B A P ⋃。
(2)4.0)(=A P ,5.0)(=B P ,8.0)|(=B A P ,求)|(B A P 。
解 (1)利用加法公式、乘法公式计算事件概率4.0)()|()(=⋅=A P A B P AB P ,7.04.06.05.0)(=-+=⋃B A P 。
(2)易知6.0)(=A P ,5.0)(=B P ,由)()(4.0)()()(AB P A P B A P B P B A P -===,可得2.0)(=AB P ,从而4.05.02.0)()()|(===B P AB P B A P 。
10. 某地有甲乙丙三种报纸,25%读甲报,20%读乙报,16%读丙报,10%兼读甲乙两报,5%读甲丙两报,4%读乙丙两报,2%读甲乙丙三报,求: (1)只读甲报所占比例;(2)至少读一种报纸所占比例。
解 设读甲、乙、丙三种报纸的事件分别为:C B A ,,,由已知条件,有25.0)(=A P ,20.0)(=B P ,16.0)(=C P ,10.0)(=AB P ,05.0)(=AC P ,04.0)(=BC P ,02.0)(=ABC P ,从而有(1)))(()())(()(C B A P A P C B A P C B A P -==[][])()()()()()(ABC P AC P AB P A P AC AB P A P -+-=-=()12.002.005.010.025.0=-+-=(2))(C B A P )()()()()()()(ABC P BC P AC P AB P C P B P A P +---++= ()44.002.004.005.01.016.020.025.0=+++-++=.二.一维随机变量1. 设随机变量X 的分布函数为⎩⎨⎧<≥+-=-000)1(1)(x x e x x F x,求}1{≤X P 。
(121--e )2.已知随机变量X 的密度为⎩⎨⎧<<=其它,010,)(x Ax x f ,求A 。
解 由1()d d 12Af x x Ax x +∞-∞===⎰⎰; 可得2A =。
3.随机变量X 的概率密度为⎪⎩⎪⎨⎧<-=其它211)(x x C x f 求C 。
(π1)4.若),2(~2σN X ,且{}3.042=<<X P ,求{}0<X P 。
解 0.3={}5.02222442-⎪⎭⎫ ⎝⎛Φ=⎪⎭⎫ ⎝⎛-Φ-⎪⎭⎫ ⎝⎛-Φ=<<σσσX P故 8.02=⎪⎭⎫ ⎝⎛Φσ,{}2.02120=⎪⎭⎫ ⎝⎛Φ-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-Φ=<σσX P 。
5.随机变量X 的概率密度为:⎩⎨⎧<≥=-00)(x x e x f x ,求随机变量12+=X Y 的概率密度。
解 设12+=x y ,则02>='y ,反函数21-=y x ,于是12+=X Y 概率密度为:⎪⎩⎪⎨⎧<≥=⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛-=--101212121)(21y y e y f y f y Y ,故⎪⎩⎪⎨⎧<≥=--1121)(21y y ey f y Y 。
6.设随机变量X 在]4,1[上服从均匀分布,现在对X 进行3次独立试验,则至少有2次观察值大于2的概率为多少?解 X 的概率密度为:⎪⎩⎪⎨⎧≤≤=其他04131)(x x f 。
一次试验观察值大于2的概率为:32d 31}2{42==>⎰x X P 设3次独立试验观察值大于2的次数为Y ,则⎪⎭⎫⎝⎛32,3~B Y ,从而: 2720323132}2{333223=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛=≥C C X P 。
7.设随机变量),2(~2σN X ,且3.0)42(=<<X P ,求)0(<X P 。
解 根据正态分布的密度函数关于均值点的对称性,有 )20()2()0(<≤-<=<X P X P X P)42(5.0≤<-=X P )42(5.0<<-=X P 2.03.05.0=-=8.如果函数xAe x f -=)(,+∞<<∞-x ,为某个随机变量的概率密度,求A 。
解 因为⎰∞+∞-=1d )(x x f ,而⎰⎰⎰+∞-∞-∞+∞--+=0d d d x Ae x Ae x Ae x x xA A A 2=+=。
故21=A 。
9. 已知 X 的概率分布为求 Y = X 2的分布律. 解三.二维随机变量1.若),(ηξ的联合概率密度为:()1,0,0(,)0, x y k e x y f x y -+⎧>>⎪=⎨⎪⎩其它(1)确定常数k ;(2)求)2,2(<<ηξP 。
解 (1)⎰⎰∞+∞+--==001d d 11ky e x e k yx ,故1=k ; (2)⎰⎰∞-∞-=<<22d d ),(}2,2{y x y x P ϕηξ2222)1(d d ----==⎰⎰e y e x e y xX p k-1 0 1 2214181812.设随机变量),(Y X 的密度函数为⎩⎨⎧<<<<=其他010,101),(y x y x f ,求概率}6.0,5.0{<<Y X P 。
解⎰⎰∞-∞-=<<6.05.0d d ),(}6.0,5.0{y x y x f Y X P ⎰⎰==6.005.003.0d d x y3.设二维随机变量(ηξ,)的分布函数()()()()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡--+++=y B A x B A y B A x B A y x F arctan arctan 211arctan arctan , (1)求常数B A ,;(2)求()0,0≥≥ηξP 。
解 (1)令1)2(211)2(),(22=⎪⎭⎫ ⎝⎛-++=∞++∞B A B A F ππ0)2(211)2(),(22=⎪⎭⎫ ⎝⎛++-=∞--∞B A B A F ππ,得π1,21==B A(2)()0,0≥≥ηξP )0()0(1<-<-=ηξP P ()0,0<<+ηξP32932921211)0,0()0,(),0(1=+--=++∞-∞+-=F F F4. 两个相互独立的元件串联成一系统,元件的寿命分别为ξ,η,其分布函数均为求系统的寿命短于1000小时的概率。
解 串联的两个元件至少一个损坏时,系统将停止工作,所求概率为, )1000,1000()1000()1000(<<-<+<=ηξηξP P P p2)]1000([)1000()1000(F F F -+=221111)1(11-----=---+-=e e e e四.随机变量的数字特征1.设随机变量X 服从参数为λ的泊松(Poisson )分布,且已知1)2)(1(=--X X E ,求λ 。
解 因λDX EX ==,有2223)()23(1222+-=+-+=+-=λλλEX DX X X E ,从而1=λ。
2.设随机变量X 服从参数为 1 的指数分布,求)(2XeX E -+。
解 3/13/d 3d 03022=⎪⎭⎫ ⎝⎛==⎰⎰∞--∞--x e x e e Ee x x x X 从而34311)(2=+=+-Xe X E 。
3.设随机变量X 和Y 的相关系数为0.5,0==EY EX ,222==EY EX ,求2)(Y X E +。
解 利用期望与相关系数的公式进行计算即可。
因为2)(Y X E +=22)(2EY XY E EX ++()EY EX Y X ⋅++=),cov(24625.02424=⨯⨯+=⋅⋅+=DY DX XY ρ说明:本题的核心是逆向思维,利用公式EY EX Y X XY E ⋅+=),cov()(。
4.设两个相互独立的随机变量X 和Y 的方差分别为6和3,求随机变量Y X 32-的方差。
()⎪⎩⎪⎨⎧≤>-=-0,00,11000x x ex F x解 由方差的性质,得51272494)32( =+=+=-DY DX Y X D 。