杉达 各 专业 2007 级 专科《概率论与数理统计》期中试卷A 评析一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案,每小题3分,共21分。
)1.设事件A 与B 相互独立,且P(A)>0, P(B)>0,则下列等式成立的是 ( )A 、AB=∅B 、P(AB ¯)=P(A)P(B ¯)C 、P(B)=1-P(A)D 、P(B |A¯)=0 【讲评】考点:事件的相互独立的性质。
如果事件A 与事件B 满足P(AB)=P(A)P(B),则称事件A 与事件B 相互独立。
本题: 因为A 与B 独立⇔事件A 与事件B  ̄独立⇔ P(AB¯)=P(A)P(B ¯) 选B 。
2.设甲、乙两人向同一目标射击,事件A, B 分别表示甲、乙击中目标,则AB¯¯表示 ( )A 、两人都没有击中目标B 、两人都击中了目标C 、至少有一人击中目标.D 、至少有一人没有击中目标.【讲评】考点:事件的运算的算律与实际意义。
对偶律:AB¯¯=A ¯∪B ¯ 本题: 因为AB ¯¯=A ¯∪B ¯,所以其实际意义为至少有一人没有击中目标. 选D 。
3.一批产品共10件,其中有3件次品,从这批产品中任取3件,则取出的3件中恰有一件次品的概率为 ( )A 、1/60B 、21/40C 、1/5D 、7/15【讲评】考点:P(A)=A 包含样本总个数样本点总数=N(A)N(S), 本题: N(S)= C 103=10×9×8/3! = 120 . N(A)= C 31×C 72= 63,P(A)=N(A)/N(S)=63/120 = 21/40 .选B 。
4.下列各函数中可作为随机变量分布函数的是 ( )A 、F 1(x)=⎩⎨⎧2x 0≤x ≤1 0 其他B 、F 2(x)=⎩⎨⎧0 x<0x 0≤x<11 x ≥1C 、F 3(x)=⎩⎨⎧-1 x<-1x -1≤x<11 x ≥1D 、F 4(x)=⎩⎨⎧0 x<02x 0≤x<12 x ≥1【讲评】考点:分布函数的性质。
(1)0≤F(x)≤1; (2) F(-∞)=0, F(+∞)=1,(3)单调非减,当x 1<x 2时,F(x 1)≤F(x 2) (4)右连续 lim x →x 0+ F(x)=F(x 0) 本题:因为F 1(x), F 3(x), F 4(x)都不满足性质(1),所以只有F 2(x)是正确的。
选B 。
5.设随机变量X 在区间[3,5]上服从均匀分布,则P{3<X<4}= ( )A 、P{4.5<X<5.5}B 、P{2.5<X<3.5}C 、P{3.5<X<4.5}D 、P{5.5<X<6.5}【讲评】考点:均匀分布X~U[a,b];密度函数 f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧ 1b-a a ≤x ≤b 0 其他 分布函数F(x)= ⎩⎪⎨⎪⎧ 0 x<a x-a b-a a ≤x ≤b 1 x>bP{c<X<d}= ∫c df(x)dx ,注意分段函数的积分分段性。
本题:因为X~U[3, 5];所以密度函数 f(x)=⎩⎨⎧ 1/2 3≤x ≤5 0 其他P{3<X<4}=1/2, P{4.5<X<5.5}=1/4, P{2.5<X<3.5}=1/4, P{3.5<X<4.5}=1/2, P{5.5<X<6.5}=0 选C 。
6. 设随机变量X~N(2, 4),Φ(1)=0.8413, Φ(0)=0.5,则事件{2≤X ≤4}的概率为 ( )A 、0.3413B 、0.2413C 、0.2934D 、0.1385【讲评】考点:正态分布X~N(μ, σ2);分布函数F(x)=Φ(x-μσ),其中Φ(x)为标准正态分布函数。
公式P{a<X ≤b}=F(b)-F(a)= Φ(b-μσ)-Φ(a-μσ), Φ(-x)=1-Φ(x) 本题:因为X~N(2, 4);μ=2, σ=2, 所以P{2≤X ≤4}=Φ(4-μσ)-Φ(2-μσ)=Φ(1)-Φ(0)=0.3413 选A 。
7.设随机变量X 的分布函数为F X (x),则随机变量Y=5X+6的分布函数F Y (y)= ( )A 、F X (5y+6)B 、F X (y-65)C 、F X (y)D 、F X (5x+6)【讲评】考点:随机变量X 的函数Y=g(X)的分布,Y 的分布函数F Y (y)=P{Y ≤y}= P{g(x)≤y}= P{X ∈S},其中S={x|g(x)≤y},然后再把F Y (y)对y 求导,即得Y 的密度函数f Y (y)。
本题:F Y (y)=P{Y ≤y}= P{5X+6≤y}= P{X ≤y-65}= F X (y-65)选B 。
3125476二、简答题(本大题共7小题,每小题 5 分,共35分)写简单解答过程,将正确的答案写出。
8.设随机变量(X,Y)的联合分布为 ⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤X ╲Y 1 2 1 1/6 1/9 2 1/2 α,求α。
【讲评】考点:二维离散型随机变量及其概率分布 P{X=x i ,Y=y j }=p ij , 其中 ∑i=1 ∑j=1p ij =1 且 p ij ≥0[解]:因为⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤X ╲Y 1 21 1/6 1/92 1/2 α为的联合分布律,所以 1/6 + 1/9 +1/2 +α=1⇒ α= 2/99. 设线路由A 、B 两元件并联组成(如右图),A, B 元件独立工作,A 正常工作的概率为7/8,而B 不正常工作的概率为1/6,则此线路工作正常的概率。
【讲评】考点:并联线路的正常工作为A 正常或B 正常,则并联线路的正常工作的概率为P(A ∪B)。
[解]:P(A)=7/8, P(B ¯)=1/6, ⇒ P(B)=5/6A 与B 相互独立 ⇒ P(AB)=P(A)P(B)=35/48所以并联线路的正常工作的概率为P(A ∪B)=P(A)+P(B)-P(AB)=7/8+5/6 – 35/48 =(42+40-35)/48= 47/4810. 设随机变量X 的分布函数为F(x)= ⎩⎨⎧ 0 x ≤-6(x+6)/12 -6<x<61 x ≤6,试求:概率密度函数f(x)。
【讲评】考点:分布函数与概率密度函数的关系。
概率密度函数f(x)=F ′(x)[解]:f(x)=F ′(x)= ⎩⎨⎧ x/12 -6<x<60 其他11.设随机变量X 的分布律为⎣⎡⎦⎤X -1 0 1 2P 1/8 3/8 1/16 7/16 ,且Y =X 2,记随机变量Y 的分布函数为F Y (y ),求F Y (3)的值。
【讲评】考点:离散型随机变量的函数的分布,离散型随机变量的分布函数的值的计算,[解]:Y=X 2的可能取值为0,1,4,且P{Y=0}=P{X=0}=3/8,P{Y=1}=P{X= -1}+P{X=1}=1/8+1/16=3/16, P{Y=4}=P{X=2}= 7/16,即Y~⎣⎡⎦⎤0 1 43/8 3/16 7/16。
F Y (3)=P{Y ≤3}=P{Y=0}+P{Y=1}=3/8 + 3/16 = 9/1612.设连续型随机变量X 的分布函数为F(x)= ⎩⎨⎧Ax 1+x x ≥0 0 x<0,求常数A 的值。
【讲评】考点:分布函数的性质,lim x →+∝F(x)=1[解]:lim x →+∝F(x)= lim x →+∝Ax 1+x = lim x →+∝A 1 (运用洛必大法则,分子分母求导) = A⇒ A=113. 设A 与B 是两个随机事件,已知P(A)=0.4,P(B)=0.6, P(A ∪B)=0.7, 求P(A ¯B) 。
【讲评】考点:事件的运算与概率的计算。
[解]:因为有A ¯B ∪AB=B , 且A ¯B ∩AB=∅P(A ¯B)= P(B)-P(AB)= P(B)-[P(A)+P(B)-P(A ∪B)]= P(A ∪B)-P(A)=0.7-0.4=0.314.设随机变量X 服从参数为 λ (λ>0) 的泊松分布,且P{X=0}=12P{X=2},求 λ。
【讲评】考点:泊松分布X~P(λ);分布列为 P{X=k}= λk k! e -λ。
[解]:已知P(X=0)= 12P(X=2) ⇒ λ00!e -λ = 12×λ22!e -λ ⇒ λ= 2 或 λ= -2( 舍去)所以, λ=2三,计算题(本大题共3小题,每小题8分,共24 分)15.某物品成箱出售,每箱20件,假设各箱中含0、1件次品的概率分别为0.8和0.2,一顾客在购买时,他可以开箱,从箱中任取三件检查,当这三件都是合格品时,顾客才买下该箱物品,否则退货。
试求:(1)顾客买下该箱的概率 α ;(2)顾客买下该箱物品,问该箱确无次品的概率 β 。
[解]:设事件A 0, A 1箱中含有0, 1件次品, 事件B 为顾客买下该箱物品.则有题知, 有P(A 0)=0.8, P(A 1)=0.2;且P(B|A 0)=1, P(B|A 1)= 1720于是有(1)α=P(B)= P(A 0)P(B|A 0)+ P(A 1)P(B|A 1)=0.8+0.17=0.97(2) β= P(A 0|B)= P(A 0B)P(B) = P(A0)P(B|A 0) P(B) = 0.80.97 =0.824716. 设随机变量X 服从[0,5]上的均匀分布,求y 的方程4y 2+4Xy+X+2=0有实根的概率。
[解]:方程4y 2+4Xy+X+2=0有实根⇔判别式Δ≥0,即(4X)2-16(X+2)≥0⇔ X 2-X-2≥0 ⇔ X ≥2 或 X ≤ -1所求的概率为P{ X ≥2或X ≤ -1}=P{X ≥2}+P{X ≤-1}=P{X ≥2}=∫2∞f(x)dx=∫2515dx=35 = 0.6(注意X~U[0,5] ,X 的密度函数为f(x)= ⎩⎨⎧1/5 0≤<x ≤50 其它 }17. 设(X,Y)的概率密度为 f(x,y)= ⎩⎨⎧cxy 0≤x ≤2,0≤y ≤2 0 其他(1)求常数c ; (2)求概率P{X ≤1,Y ≤1}。
[解]:(1)1=∫-∞+∞∫-∞+∞f(x,y)dxdy =c ∫02xdx ∫02ydy = c(x 22|02)(y 22|02)= 4c ⇒ c=14 (2) P{(X ≤1,Y ≤1)=∫-∞1∫-∞114xydxdy =14∫01xdx ∫01ydy = 14(x 22|01)(y 22|01) = 116四. 综合应用题(本大题共2小题,每小题10分,共20 分)18.已知随机变量 X 和 Y 的分布列分别为 ⎣⎡⎦⎤X -1 0P 1/3 2/3 , ⎣⎡⎦⎤Y -1 0 1P 1/6 1/2 1/3 且已知: P{XY=1}=1/12, P{XY= -1}=1/6,(1) 求 (X,Y) 的联合分布律;(2) 求 P{XY=0}[解]:(1) 因为事件{XY=1}⇔ 事件{X= -1且Y=-1} ⇒ P{ X= -1,Y=-1}=1/12,事件{XY= -1}⇔ 事件{X= -1且Y=1} ⇒ P{ X= -1,Y= 1}=1/6,于是 P{X= -1,Y= 0}=P{X= -1}- P{ X= -1,Y=-1}- P{ X= -1,Y= 1}=1/3-1/12-1/6=1/12.⇒ P{X= 0,Y= -1}= 1/12, P{X= 0,Y= 0}= 5/12, P{X= 0,Y= 1}= 1/6,由此及X, Y 的边缘分布可得到(X,Y)的联合分布律为:⎣⎢⎡⎦⎥⎤X ╲Y -1 0 1 -1 1/12 1/12 1/6 0 1/12 5/12 1/6 。