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《医药数理统计方法》学习指导-标准答案.doc

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(完整版)《医药数理统计方法》学习指导-标准答案 第一章 数据的描述和整理 一、学习目的和要求 1. 掌握数据的类型及特性; 2. 掌握定性和定量数据的整理步骤、显示方法; 3. 掌握描述数据分布的集中趋势、离散程度和分布形状的常用统计量; 4. 能理解并熟练掌握样本均值、样本方差的计算; 5. 了解统计图形和统计表的表示及意义; 6。 了解用Excel软件进行统计作图、频数分布表与直方图生成、统计量的计算。 二、 内容提要 (一) 数据的分类 数据类型 定性数据(品质数据) 定量数据 定类数据 (计数数据) 定序数据 (等级数据) 数值数据 (计量数据) 表现形式 类别 (无序) 类别 (有序) 数值 (+-×÷) 对应变量 定类变量 定序变量 数值变量 (离散变量、连续变量) 主要统计方法 计算各组频数,进行列联表分析、c2检验等非参数方法 计算各种统计量,进行参数估计和检验、回归分析、方差分析等参数方法 常用统计图形 条形图,圆形图(饼图) 直方图,折线图,散点图, 茎叶图,箱形图 (二) 常用统计量 1、描述集中趋势的统计量 名 称 公 式(原始数据) 公 式(分组数据) 意 义 均值 反映数据取值的平均水平,是描述数据分布集中趋势的最主要测度值, 中位数 Me 中位数所在组: 累积频数超过n/2的那个最低组 是典型的位置平均数,不受极端值的影响 众数 Mo 数据中出现次数最多的观察值 众数所在组: 频数最大的组 测度定性数据集中趋势,对于定量数据意义不大 2、描述离散程度的统计量 名 称 公 式(原始数据) 公 式(分组数据) 意 义 极差 R R = 最大值-最小值 R≈最高组上限值-最低组下限值 反映离散程度的最简单测度值,不能反映中间数据的离散性 总体方差 s2 反映每个总体数据偏离其总体均值的平均程度,是离散程度的最重要测度值, 其中标准差具有与观察值数据相同的量纲 总体标准差s 样本方差 S2 反映每个样本数据偏离其样本均值的平均程度,是离散程度的最重要测度值, 其中标准差具有与观察值数据相同的量纲 样本标准差S 变异系数 CV CV= 反映数据偏离其均值的相对偏差,是无量纲的相对变异性测度 样本标准误 反映样本均值偏离总体均值的平均程度,在用样本均值估计总体均值时测度偏差 3、描述分布形状的统计量 名 称 公 式(原始数据) 公 式(分组数据) 意 义 偏度 Sk 反映数据分布的非对称性 Sk=0时为对称; Sk >0时为正偏或右偏; Sk 〈0时为负偏或左偏 峰度 Ku (原始数据) (分组数据) 反映数据分布的平峰或尖峰程度 Ku=0时为标准正态; Ku>0时为尖峰分布; Ku<0时为扁平分布 * 在分组数据公式中,mi, fi分别为各组的组中值和观察值出现的频数。 三、综合例题解析 例1.证明:各数据观察值与其均值之差的平方和(称为离差平方和)最小,即对任意常数C,有 证一:设 由函数极值的求法,对上式求导数,得 令 f ¢(C)=0,得唯一驻点 由于,故当时f (C)y有最小值,其最小值为 。 证二:因为对任意常数C有 故有 。 四、习题一解答 1.在某药合成过程中,测得的转化率(%)如下: 94。3 92。8 92。7 92。6 93.3 92.9 91。8 92.4 93。4 92.6 92.2 93.0 92。9 92.2 92。4 92.2 92。8 92。4 93。9 92。0 93.5 93。6 93.0 93.0 93.4 94。2 92.8 93.2 92.2 91。8 92。5 93.6 93。9 92。4 91.8 93.8 93.6 92.1 92。0 90。8 (1)取组距为0。5,最低组下限为90。5,试作出频数分布表; (2)作频数直方图和频率折线图; (3)根据频数分布表的分组数据,计算样本均值和样本标准差. 解:(1)所求频数分布表: 转化率的频数分布表 转化率分组 频数 频率 累积频率 90。5~ 1 0。025 0.025 91.0~ 0 0。00 0。025 91.5~ 3 0.075 0。10 92。0~ 11 0。275 0。375 92。5~ 9 0。225 0。60 93.0~ 7 0。175 0.775 93。5~ 7 0.175 0。95 94。0~94.5 2 0。05 1。00 (2)频数直方图: 频率折线图: (3)由频数分布表可得 转化率分组 组中值mi 频数 90.5~ 90。75 1 91.0~ 91.25 0 91.5~ 91。75 3 92.0~ 92。25 11 92.5~ 92。75 9 93.0~ 93。25 7 93。5~ 93.75 7 94.0~94。5 94。25 2 则 =[(90。75-92。825)2×1+(91.25-92.825)2×0+…+(94。25-92。825)2×2] =0。584 或者 =≈0。7642 2.测得10名接触某种病毒的工人的白细胞(109/L)如下: 7.1,6。5,7。4,6。35,6。8,7。25,6.6,7.8,6。0,5.95 (1)计算其样本均值、方差、标准差、标准误和变异系数。 (2)求出该组数据对应的标准化值; (3)计算其偏度。 解:(1),n=10 462.35 样本均值 方差 标准差=≈0。609 标准误 变异系数CV===8.99%; (2)对应的标准化值公式为 对应的标准化值为 0.534,—0。452,1。026,-0。698,0。041,0.78,-0。287,1。683,-1.273,-1.355; (3)=0.204。 3。 已知某年某城市居民家庭月人均支出分组数据如下表所示 按月人均支出分组(元) 家庭户数占总户数的比例(%) 200以下 200~ 500~ 800~ 1000以上 1。5 18。2 46.8 25.3 8。2 合计 100 试计算(1)该市平均每户月人均支出的均值和标准差; (2)并指出其月人均支出的中位数与众数所在组。 解:(1)由原分组数据表可得 支出分组(元) 组中值 比例(%) 200以下 200~ 500~ 800~ 1000以上 100 350 650 900 1100 1.5 18.2 46.8 25。3 8。2 则 ; (2)由原分组数据表可得 支出分组(元) 比例(%) 累积比例(%) 200以下 200~ 500~ 800~ 1000以上 1.5 18.2 46。8 25。3 8。2 1。5 19。7 66.5 91。8 100 中位数所在组,即累积比例超过50的那个最低组,即为500~组。 众数所在组是频数即比例最大的组,也是500~组。 4.设x1, x2, …,xn和y1, y2, …,yn为两组样本观察值,它们有下列关系: i=1,2,…,n 其中a、b为常数且b≠0,求样本均值与及样本方差和之间的关系。 解: 。 五、思考与练习 (一)填充题 1. 统计数据可以分为 数据、 数据、 数据、 据等三类,其中 数据、 数据属于定性数据。 2. 常用于表示定性数据整理结果的统计图有 、 ;而 、 、 、 等是专用于表示定量数据的特征和规律的统计图。 3。 用于数据整理和统计分析的常用统计软件有 等。 4. 描述数据集中趋势的常用测度值主要有 、 、 和 等,其中最重要的是 ;描述数据离散程度的常用测度值主要有 、 、 、 等,其中最重要的是 、 。 (二)选择题 1。 各样本观察值均加同一常数c后( ) A.样本均值不变,样本标准差改变 B.样本均值改变,样本标准差不变 C.两者均不变 D. 两者均改变 2.关于样本标准差,以下哪项是错误的( ). A.反映样本观察值的离散程度 B.度量了数据偏离样本均值的大小 C.反映了均值代表性的好坏 D.不会小于样本均值 3.比较腰围和体重两组数据变异度大小宜采用( ) A.变异系数(CV) B.方差(S2) C.极差(R) D.标准差(S) (三)计算题 1. 在某次实验中,用洋地黄溶液分别注入10只家鸽内,直至动物死亡。将致死量折算至原来洋地黄叶粉的重量。其数据记录为(单位:mg/kg) 97.3,91。3,102,129,92。8,98。4,96.3,99.0,89.2,90.1 试计算该组数据的样本均值、方差、标准差、标准误和变异系数。 六、思考与练习参考答案 (一)填充题 1。 定类,定序,数值,定类,定序 2. 条形图、圆形图;直方图、频数折线图、茎叶图、箱形图 3. SAS、SPSS、Excel 4. 均值、众数、中位数,均值,极差、方差、标准差、变异系数,方差、标准差 (二)选择题 1. B; 2。D;3.A (三)计算题 1.均值98.54、方差132。27、标准差11.501、标准误3.637、变异系数11.67%。 第二章 随机事件与概率 一、学习目的和要求 1. 掌握事件等的基本概念及运算关系; 2. 熟练掌握古典概率及计算; 3. 理解统计概率、主观概率和概率的公理化定义; 4. 熟练掌握概率的加法公式、乘法公式及计算; 5. 理解并掌握条件概率与事件独立性的概念并进行计算; 6. 掌握并应用全概率公式和贝叶斯公式进行计算。 二、内容提要 (一)基本概念 概 念 符 号 概率论的定义 集合论的含义 随机试验 (试验) E 具有以下特征的观测或试验: 1.试验在相同的条件下可重复地进行 2.试验的所有结果事先已知,且不止一个 3.每次试验恰好出现其中之一,但试验前无法预知到底出现哪一个结果。 样本空间 W 试验所有可能结果组成的集合,即所有基本事件的全体 全集 基本事件 (样本点) w 试验的每个不可再分的可能结果,即样本空间的元素 元素 随机事件 (事件) A 试验中可能发生也可能不发生的结果,是由基本事件组成的样本空间的子集 子集 必然事件 W 在试验中一定发生的事件 全集 不可能事件 Æ 在试验中一定不发生的事件,不含任何基本事件 空集 (二)事件间的关系 关 系 符 号 概率论的定义 集合论的含义 包含 AB 事件A的发生必然导致事件B的发生 A是B的子集 相等 A=B AB而且BA A与B相等 和(并) A+B(A∪B) 事件A与B中至少有一个事件发生 A与B的并 积(交) AB(A∩B) 事件A与B同时发生 A与B的交 差 A-B 事件A发生同时B不发生 A与B的差 互不相容 AB=Æ 事件A与B不可能同时发生 A与B不相交 对立 事件A不发生 A的补集(余集) (三)事件的运算规律 运算律 公 式 交换律 A+B=B+A,AB=BA 结合律 (A+B)+C=A+(B+C),(AB)C=A(BC) 分配律 (A+B)C=AC+BC,A+(BC)=(A+B)(A+C) 差积转换律 对立律 A=Æ,A+=Ω 德·摩根对偶律 , (四)概率的定义 类 型 定 义 公 式 古典概率 P(A)= 统计概率 P(A) = p (≈) 公理化定义 (基本性质) 对样本空间中任意事件A对应的一个实数P(A),满足 公理1(非负性):0≤P(A)≤1 公理2(规范性):P(W)=1, P(Æ)=0 公理3(可加性):若A1,A2, …,An,…, 两两互不相容, P(A1+A2+…+An+…)= P(A1)+ P(A2)+ … + P(An)+ … 则称P(A)为随机事件A的概率。 (五)概率的计算公式 名 称 计算公式 加法公式 P(A+B)=P(A)+P(B)-P(AB) 若A、B互不相容(AB=Æ):P(A+B)=P(A)+P(B) 对立事件公式 P(A)=1-P();P() =1-P(A) 事件之差公式 P(A-B)= P(A)-P(AB) 若BÌA, P(A-B)= P(A)-P(B) 条件概率公式 , (P(A)>0) 乘法公式 若P(A)>0, P(AB)=P(A)P(B|A) 若P(B)〉0, P(AB)=P(B)P(A|B) 当P(A1A2…An—1)〉0时,有 P(A1A2…An)=P(A1)P(A2|A1)P(A3|A1A2) …P(An|A1A2…An-1) 独立事件公式 A、B相互独立:P(AB)=P(A)P(B) A1, A2, …, An相互独立:P(A1A2…An)= P(A1)P(A2)…P(An) 全概率公式 若A1, A2, …, An为完备事件组*,对事件B 逆概率公式 (贝叶斯公式) 若A1, A2, …, An为完备事件组*,P(B)>0 *完备事件组 {A1, A2, …, An} 1. A1, A2, …, An互不相容且P(Ai)〉0(i=1, 2, …, n); 2。 A1+A2+…+An= W 三、综合例题解析 例1 从某鱼池中取100条鱼,做上记号后再放入该鱼池中。现从该池中任意捉来50条鱼,发现其中有两条有记号,问池内大约有多少条鱼? 解:设池内大约有n条鱼,令 A={从池中捉到有记号鱼} 则从池中捉到有记号鱼的概率 P(A)= 由统计概率的定义知,它近似于捉到有记号鱼的频率fn (A) =,即 解之得n=2500,故池内大约有2500条鱼。 例2 口袋里有两个伍分、三个贰分和五个壹分的硬币,从中任取五个,求总值超过一角的概率. 解一:令A={总值超过一角},现将从10个硬币中任取5个的每种取法作为每个基本事件,显然本例属于古典概型问题,可利用组合数来解决.所取5个硬币总值超过一角的情形,其币值由大到小可根据其中有2个伍分、有1个伍分和没有伍分来考虑。则 =0.5. 解二:本例也可以先计算其对立事件 ={总值不超过一角} 考察5个硬币总值不超过一角的情形,其币值由小到大先根据壹分硬币、贰分硬币的不同个数来计算其有利情形的组合数。则 =0。5 或 =0.5 例3 将n个人等可能地分配到N(n≤N)间房中去,试求下列事件的概率: (1)A={某指定的n间房中各有一人}; (2)B={恰有n间房,其中各有一人}; (3)C={某指定的房中恰有m(m≤n)个人}。 解:把n个人等可能地分配到N间房中去,由于并没有限定每一间房中的人数,故是一可重复的排列问题,这样的分法共有Nn种. (1)对事件A,对指定的n间房,第一个人可分配到该n间房的任一间,有n种分法;第二个人可分配到余下的n-1间房中的任一间,有n-1种分法,以此类推,得到A共含有n!个基本事件,故 (2)对事件B,因为n间房没有指定,所以可先在N间房中任意选出n间房(共有种选法),然后对于选出的某n间房,按照上面的分析,可知B共含有·n!个基本事件,从而 (3)对于事件C,由于m个人可从n个人中任意选出,故有种选法,而其余n-m个人可任意地分配到其余的N-1间房中,共有(N-1)n-m种分配法,故C中共含有·(N-1)n—m个基本事件,因此 注意:可归入上述“分房问题"来处理的古典概型的实际问题非常多,例如: (1)生日问题:n个人的生日的可能情形,这时N=365天(n≤365); (2)乘客下车问题:一客车上有n名乘客,它在N个站上都停,乘客下车的各种可能情形; (3)印刷错误问题:n个印刷错误在一本有N页的书中的一切可能的分布(n不超过每一页的字符数); (4)放球问题:将n个球放入N个盒子的可能情形。 值得注意的是,在处理这类问题时,要分清什么是“人”,什么是“房”,一般不能颠倒. 例4(1994年考研题)设A,B为两事件,且P(A)=p,P(AB)=,求P(B)。 解:由于 现因为P(AB)=,则 又P(A)=p,故 。 注意:事件运算的德·摩根律及对立事件公式的恰当应用。 例5 设某地区位于河流甲、乙的交汇处,而任一何流泛滥时,该地区即被淹没。已知某时期河流甲、乙泛滥的概率分别为0。2和0。3,又当河流甲泛滥时,“引起"河流乙泛滥的概率为0.4,求 (1)当河流乙泛滥时,“引起"河流甲泛滥的概率; (2)该时期内该地区被淹没的概率。 解:令A={河流甲泛滥},B={河流乙泛滥} 由题意知 P(A)=0.2,P(B)=0。3,P(B|A)=0.4 再由乘法公式 P(AB)=P(A)P(B|A)=0.2×0.4=0.08, 则(1)所求概率为 (2)所求概率为 P(A+B)=P(A)+P(B)-P(AB) =0。2+0.3-0。08=0.42. 例6 设两个相互独立的事件A和B都不发生的概率为1/9,A发生B不发生的概率与B发生A不发生的概率相等,求P(A). 解:由题设可知因为A和B相互独立,则 P(AB) = P(A)P(B), 再由题设可知 , 又因为 , 即 P(A-B) = P(B-A), 由事件之差公式得 则有P(A) = P(B),从而有 故有 即 。 例7(1988年考研题) 玻璃杯成箱出售,每箱20只,假设各箱含0,1,2只残次品的概率相应为0,0.8,0.1和0.1,一顾客欲购一箱玻璃杯,在购买时,售货员随意取一箱,而顾客开箱随机地查看4只,若无残次品,则买下该箱玻璃杯,否则退回。试求 (1)顾客买下该箱的概率α; (2)在顾客买下的一箱中,确实没有残次品的概率β。 解:由于玻璃杯箱总共有三类,分别含0,1,2只残次品。而售货员取的那一箱可以是这三类中的任一箱,顾客是在售货员取的一箱中检查的,顾客是否买下这一箱是与售货员取的是哪一类的箱子有关系的,这类问题的概率计算一般可用全概率公式解决,第二问是贝叶斯公式也即条件概率问题。 首先令 A={顾客买下所查看一箱}; B={售货员取的箱中恰好有i件残次品},i=0,1,2. 显然,B0,B1,B2构成一组完备事件组。且 (1)由全概率公式,有 (2)由逆概率公式,得 注意:本题是典型的全概率公式与贝叶斯公式的应用。 例8.(小概率事件原理)设随机试验中某事件A发生的概率为ε,试证明,不论ε〉0如何小,只要不断独立重复地做此试验,事件A迟早会发生的概率为1。 证:令 Ai={第i次试验中事件A发生}, i=1,2,3,… 由题意知,事件A1, A2, …, An, …相互独立且 P(Ai)=e,i=1,2,3,…, 则在n次试验中事件A发生的概率 P()=1-P() =1- 当n→+∞, 即为事件A迟早会发生的概率 P()==1。 四、习题二解答 1.考察随机试验:“掷一枚骰子,观察其出现的点数”.如果设 i={掷一枚骰子所出现的点数为i }, i=1,2,…,6 试用i来表示该试验的基本事件、样本空间Ω和事件A ={出现奇数点}和事件B={点数至少是4}。 解:基本事件:{0},{1},{2},{3},{4},{5},{6}。 样本空间Ω={ 0,1,2,3,4,5,6}. 事件A={1,3,5};B={4,5,6}。 2.用事件A、B、C表示下列各事件: (1)A出现,但B、C不出现; (2)A、B出现,但C不出现; (3)三个都出现; (4)三个中至少有一个出现; (5)三个中至少有两个出现; (6)三个都不出现; (7)只有一个出现; (8)不多于一个出现; (9)不多于两个出现。 解:(1) (2) (3) (4) 或A+B+C或 (5) (6)或W-(A+B+C)或 (7) (8) (9) 或W-ABC或 3.从52张扑克牌中,任取4张,求这四张花色不同的概率. 解:现将从52张扑克牌中任取4张的每种取法作为每个基本事件,其结果与顺序无关,故可用组合数来解决该古典概型问题. 。 4.在一本标准英语词典中共有55个由两个不同字母组成的单词,现从26个英文字母中任取两个字母排成一个字母对,求它恰是上述字典中单词的概率. 解:现将从26个英文字母中任取两个字母件的每种取法作为每个基本事件,其结果与顺序有关,故可用排列数来解决该古典概型问题。 。 5.某产品共20件,其中有4件次品。从中任取3件,求下列事件的概率。(1)3件中恰有2件次品;(2)3件中至少有1件次品;(3)3件全是次品;(4)3件全是正品。 解:现将从20件产品中任取3件的每种取法作为每个基本事件,其结果与顺序无关,故可用组合数来解决该古典概型问题. (1); (2) 或; (3); (4)。 6.房间里有10个人,分别佩戴着1~10号的纪念章,现等可能地任选三人,记录其纪念章号码,试求:(1)最小号码为5的概率;(2)最大号码为5的概率. 解:设A={任选三人中最小号码为5},B={任选三人中最大号码为5} (1)对事件A,所选的三人只能从5~10中选取,而且5号必定被选中. ; (2)对事件B,所选的三人只能从1~5中选取,而且5号必定被选中。 . 7.某大学学生中近视眼学生占22%,色盲学生占2%,其中既是近视眼又是色盲的学生占1%.现从该校学生中随机抽查一人,试求:(1)被抽查的学生是近视眼或色盲的概率;(2)被抽查的学生既非近视眼又非色盲的概率. 解:设 A={被抽查者是近视眼},B={被抽查者是色盲}; 由题意知,P(A)=0。22,P(B)= 0。02,P(AB)= 0。01,则 (1)利用加法公式,所求概率为 P(A+B)=P(A)+P(B)-P(AB)=0.22+0.02-0.01=0。23; (2)所求概率为 P()=P()=1-P(A+B)=1-0.23 =0.77。 注意:上述计算利用了德·摩根对偶律、对立事件公式和(1)的结果。 8.设P(A)=0。5,P(B)=0。3且P(AB)=0.l。求:(1)P(A+B);(2)P(+B)。 解:(1)P(A+B)=P(A)+P(B)-P(AB)=0.5+0.3-0.1=0。7; (2)P(+B)= P()+P(B)-P(B)=[1-P(A)]+P(B)-P(B-A) =1-P(A) +P(B)-[P(B) -P(AB)]= 1-P(A) + P(AB) =1-0.5+0。1=0。6。 注意:上述计算利用了加法公式、差积转换律、对立事件公式和事件之差公式。 9.假设接受一批药品时,检验其中一半,若不合格品不超过2%,则接收,否则拒收。假设该批药品共100件,其中有5件不合格,试求该批药品被接收的概率. 解:设 A={50件抽检药品中不合格品不超过1件}, 据题意,仅当事件A发生时,该批药品才被接收,故所求概率为 。 10.设A,B为任意两个事件,且P(A)>0,P(B)>0.证明: (1)若A与B互不相容,则A和B不独立; (2)若 P(B|A)=P(B|),则A和B相互独立. 证明:(1)用反证法.假定A和B独立,因为已知A与B互不相容,则 AB=Æ,P(AB)= P(Æ)=0 故 P(A) P(B)= P(AB)=0 但由已知条件P(A)>0,P(B)>0得P(A) P(B)〉0,由此导出矛盾,所以若A与B互不相容,则A和B不独立。 (2)由已知P(B|A)=P(B|),又 , 则 即 P(AB)[1-P(A) ]= P(A)[P(B)-P(AB)] P(AB)-P(AB)P(A) = P(A)P(B)-P(A)P(AB) 故 P(AB) = P(A)P(B) 这即A和B相互独立. (2)又证:由已知 P(B|A)=P(B|) 即 P(B|A)[1-P(A) ]= P(B)-P(AB) P(B|A)-P(B|A)P(A) = P(B)-P(AB) P(B|A)-P(AB) = P(B)-P(AB) P(B|A) = P(B) 这即A和B相互独立。 11.已知P(A)=0。1,P(B)=0.3,P(A | B)=0。2,求:(1)P(AB);(2)P(A+B);(3)P(B|A);(4)P();(5)P()。 解:(1)P(AB)= P(B) P(A | B)=0.3×0。2=0.06; (2)P(A+B)=P(A)+P(B)-P(AB)=0.1+0。3-0。06=0.34; (3); (4)P()=P(A-B)=P(A)-P(AB)=0。1-0。06=0。04; (5). 12.某种动物活到12岁的概率为0.8,活到20岁的概率为0。4,问现年12岁的这种动物活到20岁的概率为多少? 解:设A={该动物活到12岁},B={该动物活到20岁};由题意知 P(A)=0.8,P(B)=0.4 显然该动物“活到20岁"一定要先“活到12岁”,即有 BÌA,且AB=B, 则所求概率是条件概率 . 13.甲、乙、丙三人各自独立地去破译一密码,他们能译出该密码的概率分别是1/5,2/3,1/4,求该密码被破译的概率。 解:设 A={甲译出该密码},B={乙译出该密码},C={丙译出该密码}. 由题意知,A,B,C相互独立,而且 P(A)=1/5,P(B)=2/3,P(C)=1/4 则密码被破译的概率为 P(A+B+C)=1-=1-==0.8 或 P(A+B+C)=P(A)+P(B)+ P(C)-P(AB)-P(AC)-P(BC)+P(ABC) =P(A)+P(B)+ P(C)-P(A) P(B)-P(A) P(C)-P(B) P(C) + P(A) P(B) P(C) =。 14.有甲乙两批种籽,发芽率分别为0。8和0.7,在两批种籽中各任意抽取一粒,求下列事件的概率:(1)两粒种籽都能发芽;(2)至少有一粒种籽能发芽;(3)恰好有一粒种籽能发芽。 解:设 A={甲种籽能发芽}, B={乙种籽能发芽} 则由题意知,A与B相互独立,且有 P(A)=0。8,P(B)=0.7, 则所求概率为 (1)P(AB)=P(A)P(B)=0。8×0.7=0。56; (2)P(A+B) =1-P()=1-P()=1-=1-0。2×0.3=0。96; (3)P()==0。8×0。3+0。2×0.7=0.38。 15.设甲、乙两城的通讯线路间有n个相互独立的中继站,每个中继站中断的概率均为p,试求:(1)甲、乙两城间通讯中断的概率;(2)若已知p=0。005,问在甲、乙两城间至多只能设多少个中继站,才能保证两地间通讯不中断的概率不小于 0。95? 解:设Ak={第k个中继站通讯中断}, k=1,2,…,n,则A1, A2, …, An相互独立,而且有P(Ak)=p, k=1,2,…,n。 (1)所求概率为 P(A1+ A2+…+ An)=1-P()=1-P() =1-=1-1-(1-p)n; (2)设甲、乙两城间至多只能设n个中继站,由题意,应满足 P()=(1-p)n≥0.95, 即 (1-0.005)n≥0.95 0。995n≥0。95 n≤log0。9950。95=ln0。95/ln0。995=10.233 故n=10,即甲、乙两城间至多只能设10个中继站。 16.在一定条件下,每发射一发炮弹击中飞机的概率是0。6,现有若干门这样的炮独立地同时发射一发炮弹,问欲以99%的把握击中飞机,至少需要配置多少门这样的炮? 解:设至少需要配置n门炮。再设 Ak={第k门炮击中飞机}, k=1,2,…,n, 则A1, A2, …, An相互独立,而且有 P(Ak)=0.6, k=1,2,…,n. 由题意,应有 P(A1+ A2+…+ An)= 1-P()=1- =1-1-0.4 n≥0.99 即 0。4 n≤0。01, 则有 n≥log0.40.01=ln0。01/ln0。4=5。026 故n=6,因此至少需要配置6门炮。 17.甲袋中有3只白球,7只红球,15只黑球;乙袋中10只白球,6只红球,9只黑球。现从两袋中各取一球,求两球颜色相同的概率。 解:设以A1、A2、A3分别表示从甲袋中任取一球为白球、红球、黑球; 以B1、B2、B3分别表示从乙袋中任取一球为白球、红球、黑球。 则所求两球颜色相同的概率为 P(A1B1+ A2B2+ A3 B3)= P(A1)P(B1)+ P( A2)P(B2)+ P(A3)P( B3) 。 18.在某地供应的某药品中,甲、乙两厂的药品各占65%、35%,且甲、乙两厂的该药品合格率分别为90%、80%,现用A1、A2分别表示甲、乙两厂的药品,B表示合格品,试求:P(A1)、P(A2)、P(B|A1)、P(B|A2)、P(A1B)和P(B)。 解:由题中已知条件可得 P(A1)=0。65,P(A2)=0.35,P(B|A1)=0.9,P(B|A2)=0.8, P(A1B)= P(A1)P(B|A1)= 0。65×0.9=0.585, P(B)= P(A1)P(B|A1)+ P(A2)P(B|A2) =0。65×0.9+0。35×0.8=0.865。 19.某地为甲种疾病多发区,其所辖的三个小区A1,A2,A3的人口比例为9∶7∶4,据统计资料,甲种疾病在这三个小区的发病率依次为4‰,2‰,5‰,求该地甲种疾病的发病率。 解:设以A1、A2、A3表示病人分别来自小区A1、A2、A3,以B表示患甲种疾病。则由题意知 P(A1)=,P(A2)=,P(A3)=, P(B|A1)=0。004,P(B|A2)=0。002,P(B|A3)=0.005, 则该地甲种疾病的发病概率为 P(B)= P(A1)P(B|A1)+ P(A2)P(B|A2)+ P(A3)P(B|A3) ==3。5‰。 20.若某地成年人中肥胖者(A1)占有10%,中等者(A2)占82%,瘦小者(A3)占8%,又肥胖者、中等者、瘦小者患高血压病的概率分别为20%,10%,5%。(1)求该地成年人患高血压的概率;(2)若知某人患高血压病,他最可能属于哪种体型? 解:设B={该地成年人患高血压},则由题意知 P(A1)=0。10,P(A2)=0。82,P(A3)=0。08, P(B|A1)=0.20,P(B|A2)=0。10,P(B|A3)=0.05, (1)该地成年人患高血压的概率为 P(B)= P(A1)P(B|A1)+ P(A2)P(B|A2)+ P(A3)P(B|A3) ==0.106; (2)若已知某人患高血压病,他属于肥胖者(A1)、中等者(A2)、瘦小者(A3)体型的概率分别为 P(A1|B)= P(A2|B)= P(A3|B)= 因为 P(A2|B)〉 P(A1|B) 〉P(A3|B) 故若知某人患高血压病,他最可能属于中等体型。 21.三个射手向一敌机射击,射中概率分别为0。4,0.6和0.7。若一人射中,敌机被击落的概率为0.2;若两人射中,敌机被击落的概率为0。6;若三人射中,则敌机必被击落。(1)求敌机被击落的概率;(2)已知敌机被击落,求该机是三人击中的概率。 解:设A1、A2、A3分别表示第一个射手、第二个射手、第三个射手射中敌机;B0、B1、B2、B3分别表示无人射中、一人射中、两人射中、三人射中敌机;C表示敌机被击落。则A1、A2、A3相互独立,且由题意可得 P(A1)=0.4,P(A2)=0.6,P(A3)=0。7 P(B0)= P()=P() P() P()= 0.6×0.4×0.3=0.072 P(B1)= P()= = =0。4×0。4×0.3+0。6×0.6×0.3+0.6×0。4×0.7=0.324 P(B2)= P()= = =0.4×0.6×0.3+0.6×0.6×0.7+0.4×0.4×0.7=0。436 P(B3)= P()=P(A1) P(A2) P(A3)= 0.4×0。6×0。7=0。168 P(C|B0)=0,P(C|B1)=0。2,P(C|B2)=0.6,P(C|B3)=1 (1)敌机被击落的概率为 P(C)=P(C|B0)P(B0)+P(C|B1)P(B1)+P(C|B2)P(B2)+P(C|B3)P(B3) =0×0。072+0.2×0。324+0。6×0。436+1×0.168=0。4944; (2)所求概率为 P(B3|C)=。 五、思考与练习 (一)填充题 1.若P(A)=0。3,P(B)=0.6,则 (1)若A和B独立,则P(A+B)= , P(B-A)= ; (2)若A和B互不相容,则P(A+B)= ,P(B-A) = ; (3)若A Ì B,则 P(A+B)= ,P(B-A)= 。 2. 如果A与B相互独立,且P(A)= P(B)= 0。7,则P()= . 3.在4次独立重复试验中,事件A至少出现1次的概率为,则在每次试验中事件A出现的概率是 。
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