习题1.1解答
1,将一枚均匀的硬币抛两次,事件分别表示“第一次出现正面”,“两次出现同一面”,“至少有一次出现正面”。试写出样本空间及事件中的样本点。
解:(正,正),(正,反),(反,正),(反,反)
(正,正),(正,反);(正,正),(反,反)
(正,正),(正,反),(反,正)
2,在掷两颗骰子的试验中,事件分别表示“点数之和为偶数”,“点数之和小于5”,“点数相等”,“至少有一颗骰子的点数为3”。试写出样本空间及事件中的样本点。
解:;
;
;
;;

3,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。
解:(1); (2); (3);
(4); (5);
(6); (7)或
(8); (9)
4,甲、乙、丙三人各射击一次,事件分别表示甲、乙、丙射中。试说明下列事件所表示的结果:,,,,,.
解:甲未击中;乙和丙至少一人击中;甲和乙至多有一人击中或甲和乙至少有一人未击中;甲和乙都未击中;甲和乙击中而丙未击中;甲、乙、丙三人至少有两人击中。
5,设事件满足,试把下列事件表示为一些互不相容的事件的和:,,.
解:如图:

6,若事件满足,试问是否成立?举例说明。
解:不一定成立。例如:,,,
那么,,但。
7,对于事件,试问是否成立?举例说明。
解:不一定成立。 例如:,,,
那么,但是。
8,设,,试就以下三种情况分别求:
(1),(2),(3).
解:
(1);
(2);
(3)。
9,已知,,求事件全不发生的概率。
解:
=
10,每个路口有红、绿、黄三色指示灯,假设各色灯的开闭是等可能的。一个人骑车经过三个路口,试求下列事件的概率:“三个都是红灯”=“全红”; “全绿”; “全黄”; “无红”; “无绿”; “三次颜色相同”; “颜色全不相同”; “颜色不全相同”。
解:
;;
;;
.
11,设一批产品共100件,其中98件正品,2件次品,从中任意抽取3件(分三种情况:一次拿3件;每次拿1件,取后放回拿3次;每次拿1件,取后不放回拿3次),试求:
取出的3件中恰有1件是次品的概率;
取出的3件中至少有1件是次品的概率。
解:
一次拿3件:
(1); (2);
每次拿一件,取后放回,拿3次:
(1); (2);
每次拿一件,取后不放回,拿3次:
(1);
(2)
12,从中任意选出3个不同的数字,试求下列事件的概率:
,。
解:
;
或
13,从中任意选出4个不同的数字,计算它们能组成一个4位偶数的概率。
解:
14,一个宿舍中住有6位同学,计算下列事件的概率:
(1)6人中至少有1人生日在10月份;
(2)6人中恰有4人生日在10月份;
(3)6人中恰有4人生日在同一月份;
解:
(1); (2);
(3)
15,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
习题1.2解答
1,假设一批产品中一、二、三等品各占60%,30%、10%,从中任取一件,结果不是三等品,求取到的是一等品的概率。
解:
令“取到的是等品”,
。
2,设10件产品中有4件不合格品,从中任取2件,已知所取2件产品中有1件不合格品,求另一件也是不合格品的概率。
解:
令,两件中至少有一件不合格”,,两件都不合格”

3,为了防止意外,在矿内同时装有两种报警系统I和II。两种报警系统单独使用时,系统I和II有效的概率分别0.92和0.93,在系统I失灵的条件下,系统II仍有效的概率为0.85,求两种报警系统I和II都有效的概率;
系统II失灵而系统I有效的概率;
在系统II失灵的条件下,系统I仍有效的概率。
解:令,系统(Ⅰ)有效”,,系统(Ⅱ)有效”
则
(1)

(2)
(3)
4,设,证明事件与独立的充要条件是

证:
:与独立,与也独立。


,
又
而由题设
即
,故与独立。
5,设事件与相互独立,两个事件只有发生的概率与只有发生的概率都是,求和.
解:,又与独立



即。
6,证明 若>0,>0,则有当与独立时,与相容;
当与不相容时,与不独立。
证明:
(1)因为与独立,所以
,与相容。
(2)因为,而,
,与不独立。
7,已知事件相互独立,求证与也独立。
证明:因为、、相互独立,


与独立。
8,甲、乙、丙三机床独立工作,在同一段时间内它们不需要工人照顾的概率分别为0.7,0.8和0.9,求在这段时间内,最多只有一台机床需要工人照顾的概率。
解:
令分别表示甲、乙、丙三机床不需要工人照顾,
那么
令表示最多有一台机床需要工人照顾,
那么

9,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。
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




10,10张奖券中含有4张中奖的奖券,每人购买1张,求前三人中恰有一人中奖的概率;
第二人中奖的概率。
解:令“第个人中奖”,
(1) 



或
(2)

11,在肝癌诊断中,有一种甲胎蛋白法,用这种方法能够检查出95%的真实患者,但也有可能将10%的人误诊。根据以往的记录,每10 000人中有4人患有肝癌,试求:
(1)某人经此检验法诊断患有肝癌的概率;
(2)已知某人经此检验法检验患有肝癌,而他确实是肝癌患者的概率。
解:
令“被检验者患有肝癌”,“用该检验法诊断被检验者患有肝癌”
那么,
(1)

(2)

12,一大批产品的优质品率为30%,每次任取1件,连续抽取5次,计算下列事件的概率:
(1)取到的5件产品中恰有2件是优质品;
(2) 在取到的5件产品中已发现有1件是优质品,这5件中恰有2件是优质品。
解:令“5件中有件优质品”,
(1)
(2)

13,每箱产品有10件,其次品数从0到2是等可能的。开箱检验时,从中任取1件,如果检验是次品,则认为该箱产品不合格而拒收。假设由于检验有误,1件正品被误检是次品的概率是2%,1件次品被误判是正品的概率是5%,试计算:
(1)抽取的1件产品为正品的概率;
(2)该箱产品通过验收的概率。
解:令,抽取一件产品为正品”
“箱中有件次品”,
,该箱产品通过验收”
(1)
(2)

14,假设一厂家生产的仪器,以概率0.70可以直接出厂,以概率0.30需进一步调试,经调试后以概率0.80可以出厂,并以概率0.20定为不合格品不能出厂。现该厂新生产了台仪器(假设各台仪器的生产过程相互独立),求:
(1)全部能出厂的概率;
(2)其中恰有2件不能出厂的概率;
(3)其中至少有2件不能出厂的概率。
解:令,仪器需进一步调试” ;,仪器能出厂”
,仪器能直接出厂” ;,仪器经调试后能出厂”
显然,
那么

所以
令“件中恰有件仪器能出厂”,
(1)
(2)
(3)
15,进行一系列独立试验,每次试验成功的概率均为,试求以下事件的概率:
(1)直到第次才成功;
(2)第次成功之前恰失败次;
(3)在次中取得次成功;
(4)直到第次才取得次成功。
解:
(1)
(2)
(3)
(4)
16,对飞机进行3次独立射击,第一次射击命中率为0.4,第二次为0.5,第三次为0.7,击中飞机一次而飞机被击落的概率为0.2,击中飞机二次而飞机被击落的概率为0.6,若被击中三次,则飞机必被击落。求射击三次飞机未被击落的概率。
解:令“恰有次击中飞机”,
,飞机被击落”
显然:



而,,,
所以
;
习题1.3解答设为随机变量,且(),则判断上面的式子是否为的概率分布;
若是,试求和.
解:令
(1)显然,且

所以为一概率分布。
(2)为偶数

2.设随机变量X的概率分布为(),且,求常数.
解:,而
,即
3,设一次试验成功的概率为,不断进行重复试验,直到首次成功为止。用随机变量表示试验的次数,求的概率分布。
解:
4,设自动生产线在调整以后出现废品的概率为p=0.1,当生产过程中出现废品时立即进行调整,X代表在两次调整之间生产的合格品数,试求
(1)的概率分布; (2)。
解:
(1)
(2)
5,一张考卷上有5道选择题,每道题列出4个可能答案,其中有1个答案是正确的。求某学生靠猜测能答对至少4道题的概率是多少?
解:因为学生靠猜测答对每道题的概率为,所以这是一个,的独立重复试验。

6,为了保证设备正常工作,需要配备适当数量的维修人员。根据经验每台设备发生故障的概率为0.01,各台设备工作情况相互独立。
(1)若由1人负责维修20台设备,求设备发生故障后不能及时维修的概率;
(2)设有设备100台,1台发生故障由1人处理,问至少需配备多少维修人员,才能保证设备发生故障而不能及时维修的概率不超过0.01?
解:
(1)(按(泊松)分布近似)
(2)(按(泊松)分布近似)

查表得
7,设随机变量服从参数为的Poisson(泊松)分布,且,求
(1); (2).
解:


8,设书籍上每页的印刷错误的个数X服从Poisson(泊松)分布。经统计发现在某本书上,有一个印刷错误与有两个印刷错误的页数相同,求任意检验4页,每页上都没有印刷错误的概率。
解:,即


9,在长度为的时间间隔内,某急救中心收到紧急呼救的次数服从参数为的Poisson分布,而与时间间隔的起点无关(时间以小时计),求
(1)某一天从中午12时至下午3时没有收到紧急呼救的概率;
(2)某一天从中午12时至下午5时收到1次紧急呼救的概率;
9,在长度为t的时间间隔内,某急救中心收到紧急呼救的次数X服从参数为的Poisson(泊松)分布,而与时间间隔的起点无关(时间以小时计),求
(1)某一天从中午12时至下午3时没有收到紧急呼救的概率;
(2)某一天从中午12时至下午5时收到1次紧急呼救的概率;
解:
(1)
(2)
10,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。
解:
(1)
。
(2)

   

   
11,设连续型随机变量的概率密度曲线如图1.3.8所示.
试求:(1)的值; (2)的概率密度; (3).
解:
(1)

(2)
(3)
12,设连续型随机变量的概率密度为

试确定常数并求.
解:令,即
,即

13,乘以什么常数将使变成概率密度函数?
解:令 
即 
即  
14,随机变量,其概率密度函数为
 ()
试求;若已知,求.
解:

,
若,由正态分布的对称性可知 .
15,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.
解:
。
16,设随机变量服从[1,5]上的均匀分布,试求,如果
(1); (2).
解:的概率密度为
(1)
(2)
17,设顾客排队等待服务的时间(以分计)服从的指数分布。某顾客等待服务,若超过10分钟,他就离开。他一个月要去等待服务5次,以表示一个月内他未等到服务而离开的次数,试求的概率分布和.
解:



习题1.4解答
1,已知随机变量的概率分布为,,,试求的分布函数;;画出的曲线。
解:
 ; 
曲线:
2,设连续型随机变量的分布函数为

试求:(1)的概率分布; (2).
解:
(1)

  

  
(2)
3,从家到学校的途中有3个交通岗,假设在各个交通岗遇到红灯的概率是相互独立的,且概率均是0.4,设为途中遇到红灯的次数,试求(1)的概率分布; (2) 的分布函数。
解:
(1)
列成表格

   

   
(2)
4,试求习题1.3中第11题的分布函数,并画出的曲线。
解:

5,设连续型随机变量的分布函数为

试求:(1)的值; (2); (3)概率密度函数.
解:
(1)
又
(2)
(3)
6,设为连续型随机变量,其分布函数为

试确定中的的值。
解,
又
又
又 即
7,设随机变量的概率密度函数为,试确定的值并求和.
解:
即 


8,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。
解:
(1) 当时,

当时,

服从指数分布()
(2)
(3)
9,设,试计算(1); (2);(3); (4).
解:
(1)
(2)

(3)

(4)

10,某科统考成绩近似服从正态分布,第100名的成绩为60分,问第20名的成绩约为多少分?
解:
而 
又 

即 
,,
11,设随机变量和均服从正态分布,,,而,,试证明 .
证明:


.
12,设随机变量服从[a,b]上的均匀分布,令,试求随机变量的密度函数。
解:

当时,
当时,