第二章习题课 含解答

发布 2022-07-14 20:57:28 阅读 3126

第二章随机向量的分布和数字特征的习题课。

一:选择题:

1. 若随机变量的分布函数为与则a ,b取值为( )时,可使f(x)=a-b为某随机变量的分布函数。

a.3/5,-2/5 b.2/3,2/3

c.-1/2,3/2 d.1/2,-3/2

分析:由分布函数在±∞的极限性质,不难知a,b应满足a-b=1,只有选项a正确。

[答案选:a]

2. 设 x~(x),且(-x)= x),其分布函数为f(x),则对任意实数a, f(-a

a.1-d b. -d

d.2f(a)-1

分析:①是偶函数,可结合标准正态分布来考虑;

d=f(a)-f(0);③f(0)=0.5;④f(a)+f(-a)=1

答案选:b]

3.设x~n(,)则随着的增大,p(|x-|<

a.单调增大 b.单调减少 c.保持不变 d.增减不定

[答案选:c

4.设随机变量x与y均服从正态分布,x~n(,16),y~n(,25),记p=,p=,则( )正确。

a.对任意实数,均有b. 对任意实数,均有<

c.只对个别的值才有 = d. 对任意实数,均有》

答案选: a]

5. 设是随机变量且,则对任意常数,成立。

分析答案选:]

由,得。显然。

二:题空题。

1. 设在每次伯努里试验中,事件a发生的概率均为p,则在n次伯努里试验中,事件a至少发生一次的概率为( )至多发生一次的概率为( )

答案填:(1-(1-p));1-p) +np(1-p))]

由伯努里概型的概率计算公式,,据题意可知,事件a至少发生一次的概率为或,事件a至多发生一次的概率为=+

2. 设随机变量y在区间[1,6]上服从均匀分布,则方程有实根的概率为( )

分析:方程有实根当且仅当δ0,即|y|2,则p(|y|2)= d=0.8

答案填:0.8]

3. 设 x~ ,对x的三次独立重复观察中事件 出现的次数为随机变量y,则p=0.25,y服从b(3,0.25)分布,则p=,则p=(

分析:由p=1-p==,可得p=,则p=1-p=φ(2.5)-φ2.5)

答案填:0.9876]

6. 设随机变量x的概率密度为

若k使得p=2/3,则k的取值范围是( )

分析:答案填:[1,3]]

7. 设随机变量xf(x)=,x<+∞则x f(x)=(

答案填: ]

分析:当x<0时,f(x)= dd

当x0时,f(x)= ddd

8. 设xu(0,2),则y=在(0,4)内的概率密度( )

答案填:]分析:当0<y<4时,

此时, =注:由于y=在(0,4)内是单调函数,可直接用公式做!

9. 设x的分布函数,则a=( p |x|<

答案填:1;]

10. 设x的分布函数f(x)为:

则x的概率分布为( )

分析:其分布函数的图形是阶梯形,故x是离散型的随机变量。

答案: p(x=-1)=0.4,p(x=1)=0.4,p(x=3)=0.2.]

11. 设随机变量x的概率密度函数则 e(x

分析:由x的概率密度函数可见x~n(1,),则e(x)=1答案填:1;.]

12. 设随机变量x服从参数为2的泊松分布,且z=3x-2, 则e(x答案填:4]

13. 设x~n(2,)且p= d 得所求概率为: 1 -

3. 设随机变量x的概率密度函数,求随机变量y=1-的概率密度函数。

解:y的分布函数为。

则。注:由于是单调函数,可直接用公式做!

4. 设随机变量x的概率密度 = x0,求y=的概率密度。

解:当y<1时, 0

当y≥1时,

由于,则知当y<1时, =0, 当y≥1时, =

注:由于y=在(1,∞)内是单调函数,可直接用公式做!

5. 设随机变量x的概率分布为p(x=1)=0.2,p(x=2)=0.3,p(x=3)=0.5,写出其分布函数f(x)。

答案:当x<1时,f(x)=0; 当1≤x<2时,f(x)=0.2;

当2≤x<3时,f(x)=0.5;当3≤x时,f(x)=1

6. 设随机变量x在区间[1,2]上服从均匀分布,求y=的概率密度f(y)。

答案:当时,f(y)=,当y在其他范围内取值时,f(y)=0.]

7. 对某地抽样调查的结果表明,考生的外语成绩(按百分制计)近似服从正态分布,平均72分,且96分以上的考生数占2.3%。求考生的外语成绩在60分至84分之间的概率。

解:设x表示考生的外语成绩,且x~n(72,),则。

p(x >96)=1-p(x 96)=1- (0.023,即()=0.977,查表得=2,则=12,即且x~n(72,144),故p(60x84)=p(-11)=2 (1)-1=0.

682excel计算的函数为 norminv

8. 设测量误差x~n(0,100),求在100次独立重复测量中至少有三次测量误差的绝对值大于19.6的概率,并用泊松分布求其近似值(精确到0.01)。

解:由于x~n(0,100),则。

p(|x|>19.6)=1- p(|x|19.6)=2[1- (1.96)]=0.05且显然y~b(100,0.05),故p(y3)

=1- p(y 2)=1-

设=np=100×0.05=5,且yp(5),则。

p(y3)=1- p(y 2)=1-=0.875348

9. 设一大型设备在任何长为t的时间内,发生故障的次数n(t)服从参数为t的泊松分布,求:

1)相继两次故障之间的时间间隔t的概率分布;

2)在设备已无故障工作8小时的情况下,再无故障工作8小时的概率。

解:(1) 只需求出t的分布函数f(t):当 t< 0时,f(t)=p(t t)=0

当 t0时,f(t)=p( t t )=1-p( t >t)= 1-p(n(t)=0)=

可见t服从参数为的指数分布。

2)p(t >16|t >8)=

10.设x服从参数为2的指数分布,求证:y=1-在[0,1]上服从均匀分布。

证明: 由x的分布可见其有效取值范围是[0,+∞则y的有效取值范围是[0,1],从而:

当y0时,f(y)=0; 当y 1 时,f(y)=1;

当0<y<1, f(y)=p(y y)= p

p=1-=1-(1-y)=y

对f(y)关于y求导数即得y的密度函数:

故y在[0,1]上服从均匀分布。

11. 从学校乘汽车到火车站的途中有三个交通岗,设在各交通岗遇到红灯的事件是相互独立的,其概率均为0.4,用x表示途中遇到红灯的次数,求x的分布律、分布函数和数学期望。

解:显然x~b(3,0.4),其分布律为,i=0,1,2,3,分布函数为: ,e(x)=

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