概率习题详细讲解.doc

习题一
（A）
1. 用三个事件的运算表示下列事件：
（1）中至少有一个发生；
（2）中只有发生；
（3）中恰好有两个发生；
（4）中至少有两个发生；
（5）中至少有一个不发生；
（6）中不多于一个发生.
解：（1） （2） (3)
(4) (5) (6)
2. 在区间上任取一数， 记
，求下列事件的表达式：
（1）；
（2）；
(3) .
解：（1）
（2）
（3）
3. 已知，求.
解：,

4. 已知，求与
.
解：, ,
,

5.将13个分别写有的卡片随意地排成一行，求恰好排单词“”的概率.
解：
6. 从一批由45件正品、5件次品组成的产品中任取3件产品，求其中恰好有1件次品的概率.
解：
7. 某学生研究小组共有12名同学，求这12名同学的生日都集中在第二季度（即4月、5月和6月）的概率.
解： :
8. 在100件产品中有5件是次品，每次从中随机地抽取1件，取后不放回，求第三次才取到次品的概率.
解：设表示第次取到次品，，

9. 两人相约7点到8点在校门口见面，试求一人要等另一人半小时以上的概率.
解：
10. 两艘轮船在码头的同一泊位停船卸货，且每艘船卸货都需要6小时.假设它们在一昼夜的时间段中随机地到达，求两轮船中至少有一轮船在停靠时必须等待的概率.
解：
11. 任取两个不大于的正数，求它们的积不大于，且它们和不大于1的概率.
解： ， ，所以 ，

12. 设 证明：.
证明：

13. 有朋自远方来，他坐火车、坐船、坐汽车和坐汽车的概率分别为 .若坐火车来，迟到的概率是；若坐船来，迟到的概率是；若坐汽车来，迟到的概率是；若坐飞机来，则不会迟到.求他迟到的概率.
解：
14. 设10个考题签中有4个难答，3人参加抽签，甲先抽，乙次之，丙最后.求下列事件的概率：
（1）甲抽到难签；
（2）甲未抽到难签而乙抽到难签；
（3）甲、乙、丙均抽到难签.
解；（1）
（2）
（3）
15. 发报台分别以概率0.6和0.4发出信号“＊”和“” .由于通信系统受到干扰，当发出信号“＊”时，收报台未必收到信号“＊”，而是分别以概率0.8和0.2收到信号“＊”和“”；同样，当发出信号“”时，收报台分别以0.9和0.1收到信号“”和“＊”.求：
（1）收报台收到信号“＊”的概率；
（2）当收到信号“＊”时，发报台确实是发出信号“＊”的概率.
解：（1）
（2）
16. 设相互独立，，求.
解：
,
17. 两两独立的三事件满足并且
.
若，求.
解： ,

18、证明：
（1）若，则.
（2）若，则事件与相互独立.
证明：（1） ,

(2) ,

19. 甲、乙、丙三人独立地向一架飞机射击.设甲、乙、丙的命中率分别为0.4，0.5，0.7. 又飞机中1弹，2弹，3弹而坠毁的概率分别为0.2，0.6，1. 若三人各向飞机射击一次，求：
（1）飞机坠毁的概率；
（2）已知飞机坠毁，求飞机被击中2弹的概率.
解：（1）
（2）
20. 三人独立破译一密码，他们能独立译出的概率分别为0.25，0.35，0.4.求此密码能被译出的概率.
解：

21. 在试验中，事件发生的概率为，将试验独立重复进行三次，若在三次试验中“至少出现一次的概率为”，求.
解：，
22. 已知某种灯泡的耐用时间在1000小时以上的概率为0.2，求三个该型号的灯泡在使用1000小时以后至多有一个坏掉的概率.
解：
23. 设有两箱同种零件，在第一箱内装50件，其中有10件是一等品；在第二箱内装有30件，其中有18件是一等品.现从两箱中任取一箱，然后从该箱中不放回地取两次零件，每次1个，求：
（1）第一次取出的零件是一等品的概率；
（2）已知第一次取出的零件是一等品，，第二次取出的零件也是一等品的概率.
解： （1）
(2)

（B）

1.箱中有个白球和个黑球，从中不放回地接连取次球，每次1个.求最后取出的是白球的概率.
解：
2. 一栋大楼共有11层，电梯等可能地停在2层至11层楼的每一层，电梯在一楼开始运行时有6位乘客，并且乘客在2层至11层楼的每一层离开电梯的可能性相等，求下列事件的概率：
（1）某一层有两位乘客离开；
（2）没有两位及以上的乘客在同一层离开；
（3）至少有两位乘客在同一层离开.
解：（1）
（2）
(3)
3.将线段任意折成3折，求此3折线段能构成三角形的概率.
解：，
，

4. 设平面区域由四点围成的正方形，现向内随机投10个点，求这10个点中至少有2个落在由曲线和直线所围成的区域的概率.
解： ，

5. 设有来自三个地区的10名、15名、25名考生的报名表，其中女生的报名表分别为3份、7份、5份. 随机地取一个地区的报名表，从中先后抽取两份.
（1）求先抽到的一份是女生表的概率；
（2）已知后抽到的一份是男生表，求先抽到的是女生表的概率.
解：（ 1）
（2）
6. (Banach问题)某数学家有两盒火柴，每盒装有根，每次使用时，他在任一盒中取一根，问他发现一空盒，而另一盒还有根火柴的概率是多少.
解：

习题二
（ A ）
1．同时抛掷3枚硬币，以表示出现正面的枚数，求的分布律。
解：,,,
2. 一口袋中有6个球，依次标有数字，从口袋中任取一球，设随机变量为取到的球上标有的数字，求的分布律以及分布函数.
解：

3.已知随机变量的分布函数为
，
求概率
解：
4.设随机变量的分布函数为 求：
（1）的值；
（2）求.
解：由于在点处右连续，所以,即
，
。

5. 设离散型随机变量的分布律为
(1)
(2)
分别求出上述各式中的.
解：（1），
(2) ，
6.已知连续型随机变量的分布函数为
，
求常数和。
解：，，。
7.已知连续型随机变量的概率密度为
，
求常数和概率.
解： ，

8.已知连续型随机变量的概率密度为
，
求的分布函数。
解：
9.连续不断地掷一枚均匀的硬币，问至少掷多少次才能使正面至少出现一次的概率不少于0.99.
解：，，

10 .设每分钟通过某交叉路口的汽车流量服从泊松分布，且已知在一分钟内无车辆通过与恰有一辆车通过的概率相同，求在一分钟内至少有两辆车通过的概率.
解：, ，。

11.设每次射击命中目标的概率为0.001，共射击5000次，若表示命中目标的次数。
（1）求随机变量的分布律；
（2）计算至少有两次命中目标的概率.
解：（1）
（2）,

12.设随机变量的密度函数为.
（1）求常数；
（2）求的分布函数。
（3）求.
解：（1），
（2）
（3）
13.证明：函数（为正常数）是某个随机变量的密度函数.
证明：由于在内，，且
，
所以，是某随机变量的概率密度。
14.设随机变量的概率密度为，求：
（1）的分布函数；
（2）求.
解：（1） ,
（2）.
15.某种显像管的寿命（单位：千小时）的概率密度为 ，
（1）求常数的值；
（2）求寿命小于1千小时的概率.
解：（1）
（2）。
16.设，
（1）求，，.
（2）已知，,，求常数.
解： （1）

（2）查表知，，

17.设，求：
（1）；
（2）；
（3）.
解： （1）
（2）
（3）
18. 设随机变量服从参数为的泊松分布，记随机变量，求随机变量的分布律.
解：
.
19. 设随机变量的概率密度为
，
对独立重复观察三次，求至少有两次观察值不大于的概率.
解：用表示观察值不大于的次数，，则，

20. 已知电源电压服服从正态分布 ,在电源电压处于,
, 三种情况下，某电子元件损坏的概率分别为。
（1） 求该电子元件损坏的概率；
（2） 已知该电子元件损坏，求电压在的概率
解：

(1)
(2)
21. 假设自动生产线加工的某种零件的内径服从正态分布，内径小于10或大于12 为不合格品，其余为合格品，销售每件合格品获利，销售每件不合格品则亏损，若销售利润与销售零件的内径有下列关系

求的分布律.
解：

22. 已知随机变量的分布律为
，
求的分布律。
解：

23. 设随机变量服从上的均匀分布，求的概率密度.
解：

，

24. 设随机变量服从参数为的指数分布，令，求随机变量的密度函数.
解：，
。
由于，所以当时，；当时，；
当时，

，
于是

25. 设随机变量，求随机变量的密度函数.
解： ，

当时，；当时，
，
于是，

（ B ）

1. 某种电子元件的寿命（单位：小时）的概率密度为
，
（1）求该电子元件能正常使用小时以上的概率；
（2）已知该电子元件已经使用了小时，求它还能只用小时的概率。
解：（1）；
（2） 。
2. 设连续型随机变量的密度函数是偶函数，证明：
（1）和有相同的分布；
（2）.
证明：（1）令，则的分布函数

，
从而的概率密度为
，
所以与具有相同的概率密度。
（2） ，令，则

，
所以
。
3.设随机变量的概率密度为
， ，
求
（1） 随机变量的概率密度。
（2） 随机变量的概率密度。
解： （1）
当时， ，
当时，，进而

。
综上所述，
；
（2）当时，
，
于是的概率密度为
；
当时，；
当时，，
于是
。
4. 设一大型设备在任何长度为的时间间隔内发生故障的次数服从参数为（为常数）的泊松分布。
(1) 求相继两次故障之间的时间间隔的概率密度；
（2）求在设备已经无故障工作8小时的情形下再无故障工作8小时的概率。
解： ，。
（1）的分布函数为，当时，；当时，
，
于是的概率密度为
。
（2）。
习题三
1、已知二维随机变量的分布函数为

求关于和关于的边缘分布函数和.
解：（1）

（2）

2 将两封信随机地放入编号为1，2，3，4的4个邮筒内.以随机变量（）表示第个邮筒内信的数目.求的分布律.

解：

3、设事件，满足、、.令

求(1)的分布律; (2).
解：(1)

故得分布律为：

(2)

4、将两个不同的球任意放入编号为1，2，3的三个盒中，假设每球放入各盒都是等可能的.以随机变量表示空盒的个数、以随机变量便是有球盒的最小编号.求（1）的分布律；（2）关于的边缘分布律；(3)关于的边缘分布律.

解：（1）的可能的值有1,2；的可能的值为1,2,3.由于每个球有3种放法，故样本点总数为9.

（2）

（3）

5、设随机变量在1，2，3，4四个数字中等可能地取值，随机变量在中等可能地随机取一整数值.（1）求的分布律；（2）关于的边缘分布律；(3)关于的边缘分布律.
解：由

故的分布律及，各自的边缘分布律为：
（1）

（2）

（3）

6、已知随机变量的概率密度为

求（1）常数；（2）的联合分布函数.
解：（1）

（2）
i）当或时，
ii）当且时，
iii）当且时，
iv）当且时，
v）当或时，
故得分布函数为：

7、已知随机变量的概率密度为

求（1）;（2）;（3）
解：（1）

（2）
（3）在的区域上后直线，
如图右图，
并记
则

8、已知二维随机变量的概率密度为

求（1）求关于的边缘概率密度；（2）求关于的边缘概率密度.
解：（1）当或时，
当时，

（2）当或时，，
当时，，

9、已知二维随机变量的概率密度为 ()，求（1）求关于的边缘概率密度；（2）求关于的边缘概率密度.
解：（1）
，
（2）同理
.
10、已知二维随机变量在以原点为圆心，为半径的圆上服从均分分布，求的概率密度.
解：半径为的圆的面积为，故得概率密度为

11、已知二维随机变量在区域上的均匀分布，求（1）求关于的边缘概率密度；（2）求关于的边缘概率密度； (3) ;（4）.
解：在上服从均匀分布

（1） 又

（2）

（3）,
(4)如下图

12、已知二维随机变量的分布律为

求(1) 条件下, 的条件分布律；(2) 条件下, 的条件分布律；(3) 条件下, 的条件分布律.
解：（1）
,
在条件下，的条件分布律为

（2） 同理可得，
在的条件下，的条件分布律为

（3） 同理可得，
在条件下，的条件分布律为

13、将某一医药公司9月份和8月份收到的青霉素针剂的订货单数分别记为的分布律为

（1）求关于的边缘概率密度；（2）求关于的边缘概率密度；（3）当8月份的订单数位51时，求9月份订单数的条件分布律.
解：（1）关于的边缘分布律为

可得的边缘分布律为

（2）同理可得的边缘分布律为

（3）
所求分布律为

14、设随机变量在区域上服从均匀分布，其中为轴，轴和直线所围成的三角形区域.求（1）；（2）.
解：在上服从均匀分布

（1）
当时，
（2）
当时，
15、.设是二维离散型随机变量，和的边缘分布律如下：

判断和是否相互独立.

解：
和不独立.
16、.在一个箱子中装有12只开关，其中2只是次品，在其中取两次，每次任取一只，考虑两种试验：（1）放回抽烟；（2）不放回抽样。定义随机变量，如下：

分别就（1），（2）两种情况，求关于的边缘概率密度，关于的边缘概率密度和判断和是否相互独立.
解：（1）放回抽样时，第一次第二次取到正品（或次品）的概率相同，且两次所得的结果相互独立，即有

于是有：

故所求分布律为

显然，和相互独立.
（2）不放回抽样时，由乘法公式

知的分布律为

由题意知，，的分布律分别为

和不相互独立.
17、已知随机变量和相互独立且服从同一种分布,其分布律为

求二维随机变量的分布律.

解：

18、已知二维随机变量的概率密度为

求（1）求关于的边缘概率密度；（2）求关于的边缘概率密度;(3) 判断和是否相互独立.
解：（1）当时，有

（2）当时，有

（3）
和不相互独立.
19、已知二维随机变量的概率密度为

(1)求关于的边缘概率密度；（2）求关于的边缘概率密度；（3）判断和是否相互独立.
解：

（1）
（2）
（3）
和相互独立.
20、已知二维随机变量的概率密度为

判断和是否相互独立
解：

又

显然，
和不相互独立.
21、设随机变量,相互独立，服从上的均匀分布，服从参数为的指数分布，求（1）的概率密度；（2）
解：服从上的均匀分布

又服从参数为5的指数分布

（1）和相互独立

（2）
22、已知二维随机变量的分布律为

求（1）的分布律；（2）的分布律.
解：（1）可能的取值为0和1，且

（2）可能的取值为0和1，

23、设两个相互独立的随机变量与的分布律为

求随机变量的分布律.
解：可能的取值为：3,5,7.其中

.
24、设随机变量与相互独立，且，，求的概率密度.
解：

同理可得，

又和相互独立，

要求的密度函数，可先求的分布函数，再求导可得 的密度函数
1、的分布函数
.
（1） 当时，
（2） 当时，
（3） 当时，
（4） 当时，
综上，的分布函数为

2、利用性质，得的密度函数为

25、设随机变量的概率密度为

求的概率密度解：的分布函数为

（1） 当时，；
（2） 当时，

（如下图所示）

（3） 当时，
综上所述，得

由得的概率密度为

26、设随机变量的概率密度为

求的概率密度.
解：由公式得

且仅当时，取非零值，故
当时，

，
当或时，
.
故的概率密度为

27、已知某种商品一周的需求量是一个随机变量，记为,其概率密度为

设各周的需求量是相互独立的，求（1）两周需求量的概率密度；（2）三周需求量的概率密度.
解：令表示第周的需求量，则两周的需求量为,三周的需求量为.
由题意，利用卷积公式有
（1）
当时，才有非零值，故上述积分仅当时被积分函数才有非零值.

（2）

28、设随机变量相互独立，且服从分布，即分布律为

概率

其中.证明随机变量服从参数为、的二项分布.
证明：可取，且
中有个取，个取

即
B
1设随机变量与相互独立，且服从标准正态分布，的分布律为.记为随机变量的分布函数，请判断函数的间断点个数？
解：

又和相互独立

（1） 若，则
（2） 若，则
为间断点.即的间断点个数为1个.
2. 设随机变量与相互独立，且均服从上的均匀分布，求解：.
3. 袋中有一个红球，两个黑球，三个白球，现有放回的从袋中取两次，每次取一球，以，，分别表示两次取球的红、黑、白球的个数.
解：（1）求即求在没有取到白球的情况下取了一次红球，
相当于只有一个红球，2个黑球有放回地取了两次，其中摸一个红球的概率.

（2）,可能取值为0,1,2.又因为
,,
, ,
, ,
,

综上，所求分布律为

4. 设二维随机变量的概率密度为

（1）求条件概率密度；
（2）求条件概率.
解：（1）

即：
（2）

5假设随机变量与相互独立，的分布律为 （），的概率密度为，令.
求（1）；（2）的概率密度.
解：（1）

（2）设的分布函数为，显然有当时，
当时，；
当时，；
当时，

的概率密度为

习题四
1、 解：由题设知可取0,1,2,三个值，其中
,
,
.
所以.
2、 解：记表示“取到合格品前已扔掉的废品数”， 可取0,1,2,3.由题意知：
,
,
,
.
所以
故所求数学期望为.
3、 解：记表示第个部件需维护，表示第个部件
不需维护.由题意知，
,,,.
从而，
4、 解：依题意，投资10万元的收益为（万元），其期望

（万元）
即预期收益为3700元.
5、 解：由密度函数的性质得：
，即

,
解得：.
进而得：

.
6、 解：（1）由分布律性质得：
.
（2）.
（3）.
（4）.
7、解：由于，故易知：
,,.
则
.
8、 解：由期望性质得：

.
9、 解：由可得的密度函数为

于是,

.
10、 解：（1）易得的分布律为

,
.
（3）的可能值为-3,-2,-1,0,1,2,3.

（4）

11、 解：（1）.
（2）由，独立，且,
所以.
（3）的可能取值为0,1，，.于是

.
12、 解：（1）

.
（2）

.
（3）

.
13、解：

.
，独立，则
.
14、解：由已知条件，可得：
,.
又（1）.
（2）.
（3）

.
15、解：由题设得的密度为

（1）

.
（2）

.
（3）.
已知

,
.
故原式.
16、解：由已知得：
,
.
,

17、解：（1）,
.
（2）.
（3）.

.
（4）易知：

,
而.
即.
这说明，不相互独立.
（5）由（3）知，,即，不相关.
18、解：由可得关于的密度为

，.

，.
又

，
，
，
（1）.
（2）显然，，
.
即，不独立.
（3）由（1）知,则，不相关.
19、解：由可得
（1）的密度

，.

.
（2）又

，

.
（3）又

.
.
（4）

.
20、解：