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概率论与数理统计
一、填空题
1.已知则( 0.25 )
2.已知在10只产品中有2只次品,在其中任取一只,作不放回抽样,则两只都是正品的概率为( 28/45 )
3.理论上,泊松分布是作为二项分布的极限引入的。即当n0,p,且np(常数 )时,有关系式=成立。
4.三人独立地去破译一份密码,已知各人能译出的概率分别为1/5,1/3,1/4,则三人中至少有一人能将此密码译出的概率是( 0.6 )
5.若事件A,B为任意事件,则P(A+B)=P(A)+P(B)-P( AB ).
6.写出随机变量X服从参数为λ(正常数)的泊松分布的概率公式
( )
7.当随机变量R.V. ~N(,)时,有P{a<b}=(F(b)-F(a))
8.写出样本k阶中心矩公式( )
9.已知则( 1/3 )
10.设第一只盒子中装有3只蓝球,2只绿球,2只白球;第二只盒子中装有2只蓝球,3只绿球,4只白球。独立地分别在两只盒子中各取一只球,则至少有一只蓝球的概率是( 5/9 )
11.已知在10只产品中有2只次品,在其中任取一只,作不放回抽样,则正品次品各有一只的概率为( 16/45 )
二、判断题
1、 对立事件一定是互斥事件。( P )
2、 明天下雨是随机事件。( P )
3、 若事件A和事件B相互独立,则P(AB)=P(A)+P(B). ( O )
4、 设随机变量X的概率密度为a, 则E(X+1)=1 。( O )
5、 设随机变量X与Y相互独立,且D(X)=1,D(Y)=2,则D(X+Y)=3 。 ( P )
6、 设随机变量X~U[0,1],则 P{x>0}=0.6 。 ( P )
7、 设样本的频数分布为
X 0 1 2 3 4
频数 1 3 2 1 2
则样本方差为1。 ( O )
8、 D(X+1)=D(X) ( P )
9、 甲乙两人各自考上大学的概率分别是70%,80%,则甲乙两人同时考上大学的概率是56%。( P )
10、 如果密度函数连续,那么密度函数是分布函数的导数。( P )
三、单项选择题
1.设随机事件A与B互不相容,且P(A)>P(B)>0,则 ( )
A. P(A)=1-P(B) B.P(AB)=P(A)P(B)
B. C.P(A∪B)=1 D.P(A∪B)= p(A)+P(B)
2.已知随机变量的分布列R.V.~,则k值是( ).
A.0.3 B.0.5
C.0.6 D.0.7
3.设A,B为随机事件,P(B)>0,P(A|B)=1,则必有 ( )
A. P(A∪B)=P(A) B.P(A∪B)=P(B)
C. P(A)=P(B) D.P(AB)=P(A)
4、若事件A发生必将导致事件B发生,则称( )
A.A包含B B.A包含于B
C.B包含于A D.A与B 相等
5.将两封信随机地投入四个邮筒中,则未向前面两个邮筒投信的概率为 ( )
A.0.25 B. 0.35 C. 0.6 D. 0.7
6.某人连续向一目标射击,每次命中目标的概率为3/4,他连续射击直到命中为止,则射击次数为3的概率是( )
A.2/3 B.3/4 C.3/64 D.4/5
7.下列分布中,不是连续型分布的是( )
A.二项分布 B.正态分布
C.指数分布 D.分布
8.已知随机变量X的概率密度为f(x)=1/2,令Y=-2X,则Y的概率密度为 ( )
A. -3 B.-4 C.+1 D.-1
9、在相同条件下进行的n次重复试验,如果每次试验只有2个可能结果,而且它们在各次试验中发生的概率不变,则称这样的试验为n重( )
A.n重古典试验 B.n重统计试验
C.n重泊松试验 D.n重伯努利试验
10.如果函数f(x)=1/3,是某连续随机变量X的概率密度,则区间[a,b]可以是 ( )
A.[0,1] B.[0.2] C.[0,3 ] D.[1,2]
11. 甲乙二人射击,每枪中靶的概率分别为0.7, 0.8,则二人各打一枪同时中靶的概率为 ( )
A. 0.6 B. 0.7 C. 0.56 D. 1.5
12. 一次抛掷十枚硬币,恰好两枚正面向上的概率为 ( )
A. 5×2^(-10) B.45×2^(-10) C. 54×2^(-10) D. 4×2^(-10)
13、已知A,B是样本空间中的两事件,且={1,2,3,4,5,6,7,8},A={2,4,6,8},B={2,3,4,5,6,7},则是( )
A.{2,4,6} B.{2,4,6,8}
C.{1,3,5,7,8} D.{1,3,5,7}
14 .已知随机变量X和Y相互独立,且它们分别在区间[-1,3]和[2,4]上服从均匀分布,则E(XY)=( )
A. 3 B.6 C.10 D.12
15.设φ(x)为标准正态分布函数,且P(A)=0.8,X1,X2,…,X100相互独立。令 ,则由中心极限定理知Y的分布函数F(y)近似于 ( )
A.φ(y) B.(X) C.0.8 D.1
四、简答题。
1.叙述伯努利大数定理。
答:设是次独立重复试验中事件发生的次数。是事件在每次试验中发生的概率,则对于任意正数,有
或
2. 15名新生随机地平均分配到三个班级中去,这15名新生中有3名是优秀生。问(1)每个班级各分配到1名优秀生的概率是多少?(2)3名优秀生分配在同一班级的概率是多少?(本题是课本17页例7)
答案:15名新生平均分配到三个班级中去的分法总数为
。每一种分配法为一基本事件,且由对称性易知每个基本事件发生的可能性相同。
(1) 将3名优秀生分配到三个班级每班一个的分法共3!种,其余12名新生平均分配到三个班级中的分法共有种。因此,每一个班级各有一名优秀生的分法共有种。于是所求的概率为
3.叙述棣莫弗-拉普拉斯中心极限定理。
答:设随机变量服从参数为的二项分布,则对于任意,有
五、计算题。
1.设随机变量的分布律为
-1
2
3
求的分布函数,并求,,。
答:仅在三点处其概率不为0,而的值是的累积概率值,即为小于或等于的处的之和,则有
即
,
,
。
2.设随机变量具有概率密度
确定常数;求的分布函数;求。
答:由,得
解得 。
的分布函数为
即
。
3.已知随机变量有分布密度
P(x)=
又知P{2<<3}=2P{1<<2},试求待定系数a,b.
解: (1)
又 (2)
解之得:
4a+2b=1
4.设随机变量服从指数分布,其概率密度为
其中,
求,。
答:
,
,
于是 .
5.设随机变量具有概率密度
求随机变量的概率密度。
答:分别记的分布函数为,
则。
将关于求导数,得的概率密度为
6.某人独立射击400次,命中率为0.015。试求此人至少命中2次的概率。
解:因为是独立射击,所以服从二项分布此人在400次独立射击中至少命中2次的概率=1-此人在400次独立射击中只击中1次的概率-此人在400次独立射击中只击中0次的概率。所以有
P(此人在400次独立射击中只击中1次)==
P(此人在400次独立射击中只击中0次)==
1--
=1-0.00240467267584-0.00236860258570
=0.99522672473846
7.设随机变量具有概率密度
求数学期望,.
答:
.
8.设总体在上服从均匀分布,未知. 是来自的样本,
求的矩估计量.
答:
.
即
解得
分别以代替得到的矩估计量分别为:
9.设总体的均值及方差都存在,且但,均未知.又设是来自的样本. 求,的矩估计量.
答:由
解得
分别以代替得到,的矩估计量分别为:
10.有一批糖果.现从中随机地取16袋,称得重量(以克计)如下:
506 508 499 503 504 510 497 512
514 505 493 496 506 502 509 496
设袋装糖果的重量近似地服从正态分布,求总体均值的置信水平为0.95的置信区间。
答:由于
由数据得
则得均值的一个置信水平为0.95的置信区间为
(503.75±),
即 (500.4,507.1)
11.为研究某一化学反应过程中,温度(℃)对产品得率(﹪)的影响,测得数据如下.
温度(℃)
100
110
120
130
140
得率(﹪)
40
50
55
60
65
这里自变量是普通变量,是随机变量,求关于的线性回归方程。
答:列表如下;
100
40
10000
1600
4000
110
50
12100
2500
5500
120
55
14400
3025
6600
130
60
16900
3600
7800
140
65
19600
4225
9100
600
270
73000
14950
33000
,
,
则得,
故回归直线方程为
.
12.1到100的整数中随机地取一个数,问取到的整数既不能被6整除,又不能被8整除的概率是多少?
答案:设A为事件“取到的数能被6整除”,B为事件“取到的数能8整除”,则所求概率为
=
由于,。又由于一个数同时能被6与8
整除,就相当于能被24整除,因此,得,于是所求概率为
13.设A,B为两个随机事件,0<P(B)<1,且P(A|B)=P(A),证明事件A与B相互独立。
答案;证明:由P(A|B)=P(A)又因为P(A|B)=,
所以
所以,所以事件A与B相互独立。
14.的分布列为
(1)求的值; (2)求的值.
答案:解:(1)由,得
(2)
15.设X~,为未知参数,x1,x2,x3,…xn是来自X的一个样本值。求的最大似然估计量。
答案:解:X的概率密度为
似然函数为
而
令
由前一式解得,代入后一式得.因此得的最大似然估计量为,
16.某课程命题初衷,其成绩,为待估参数。考毕抽查其中5份试卷的成绩如下:
77 95 81 53 69
试求该课程平均成绩的置信区间。置信水平。
解:这里,=0.025,n-1=4,=2.7764,由给出的数据算的=75,s=13.5,由公式得均值的一个置信水平为0.95的置信区间为
即(58.2378,91.7622)
这就是说估计学生成绩的均值在58.2378与91.7622分之间,这个估计的可信度为95%。
17. 从一副扑克牌(52张)任取3张(不重复),计算取出的3张牌中至少有2张花色相同的概率。
解:或
系统I
1
2
n
n+1
n+2
2n
如果构成系统的每个元件能正常工作的概率为,(称为元件的可靠性),假设各元件能否正常工作是相互独立的,计算下面各系统的可靠性。
系统II
1
n+1
2
n+2
n
2n
解:令 “系统(Ⅰ)正常工作” “系统(Ⅱ)正常工作”
“第个元件正常工作”,
相互独立。
那么
18. 设连续型随机变量的概率密度曲线如图所示.
f (x)
x
t
o
1
2
3
0.5
试求:(1)的值; (2)的概率密度; (3).
解:
(1)
(2)
(3)
19.某地4至10周岁女孩7个年龄组的平均身高(单位:cm)的实测数据如下:
女孩年龄()
4
5
6
7
8
9
10
平均身高()
101
106
112
116
121
125
129
试求女孩身高关于年龄的线性回归方程。(94344)
解:通过做散点图知道女孩的年龄x和身高y具有线性函数a+bx的形式。
我们假设对于x的每一个值有,其中a,b及都是不依赖于x的未知参数.记,对Y作这样的假设,相当于假设
其中未知参数a,b及都不依赖于x。
现在n=7,为求线性回归方程,所需计算列表如下:
x
y
xy
4
101
16
10201
404
5
106
25
11236
530
6
112
36
12544
672
7
116
49
13456
812
8
121
64
14641
968
9
125
81
15625
1125
10
129
100
16641
1000
49
810
371
94344
5511
= 28, =-159
故得 ==-0.1761
= 116.9470
于是得到回归直线方程
作业:(任选五题)
1、1到100的整数中随机地取一个数,问取到的整数既不能被6整除,又不能被8整除的概率是多少?
2、某课程命题初衷,其成绩,为待估参数。考毕抽查其中5份试卷的成绩如下:
77 95 81 53 69
试求该课程平均成绩的置信区间。置信水平。
3、的分布列为
(1)求的值; (2)求的值.
4、设A,B为两个随机事件,0<P(B)<1,且P(A|B)=P(A),证明事件A与B相互独立。
5、设随机变量具有概率密度
确定常数;求的分布函数;求。
6、15名新生随机地平均分配到三个班级中去,这15名新生中有3名是优秀生。问(1)每个班级各分配到1名优秀生的概率是多少?(2)3名优秀生分配在同一班级的概率是多少?
7、假设某地在任何长为(年)的时间间隔内发生地震的次数服从参数为的Poisson(泊松)分布,表示连续两次地震之间相隔的时间(单位:年),试求:
(1)证明服从指数分布并求出的分布函数;
(2)今后3年内再次发生地震的概率;
(3)今后3年到5年内再次发生地震的概率。
8、设连续型随机变量的概率密度为
以表示对的三次独立重复试验中“”出现的次数,试求概率.
9、已知的概率分布为:
-2
-1
0
1
2
3
2a
3a
a
a
2a
试求(1); (2)的概率分布。
10、以分别表示某城市居民订阅日报、晚报和体育报。试用表示以下事件:
(1)只订阅日报; (2)只订日报和晚报;
(3)只订一种报; (4)正好订两种报;
(5)至少订阅一种报; (6)不订阅任何报;
(7)至多订阅一种报; (8)三种报纸都订阅;
(9)三种报纸不全订阅。
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