第五章有限定理。
1、设是单调非降函数,且,对随机变量,若,则对任意,。
2、为非负随机变量,若,则对任意,。
3、若,为随机变量,且,则关于任何,4、各以概率取值和,当为何值时,大数定律可用于随机变量序列的算术平均值?
5、验证概率分布如下给定的独立随机变量序列是否满足马尔可夫条件:
6、若具有有限方差,服从同一分布,但各间,和有相关,而是独立的,证明这时对大数定律成立。
7、已知随机变量序列的方差有界,,并且当时,相关系数,证明对成立大数定律。
8、对随机变量序列,若记,,则服从大数定律的充要条件是。
9、用斯特灵公式证明:当,而时,10、某计算机系统有120个终端,每个终端有5%时间在使用,若各个终端使用与否是相互独立的,试求有10个或更多终端在使用的概率。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。
11、求证,在时有不等式。
12、用德莫哇佛——拉普拉斯定理证明:在贝努里试验中,,则不管是如何大的常数,总有。
13、用车贝晓夫不等式确定当掷一均匀铜币时,需投多少次,才能保证使得正面出现的频率在0.4至0.6之间的概率不小于90%。并用正态逼近计算同一问题。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。
14、用车贝晓夫不等式及德莫哇佛——拉普拉斯定理估计下面概率:并进行比较。这里是次贝努里试验中成功总次数,为每次成功的概率。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。
15、现有一大批种子,其中良种占,今在其中任选6000粒,试问在这些种子中,良种所占的比例与之差小于1%的概率是多少?酽锕极額閉镇桧猪訣锥。
16、种子中良种占,我们有99%的把握断定,在6000粒种子中良种所占的比例与之差是多少?这时相应的良种数落在哪个范围内?彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。
17、蒲丰试验中掷铜币4040次,出正面2048次,试计算当重复蒲丰试验时,正面出现的频率与概率之差的偏离程度,不大于蒲丰试验中所发生的偏差的概率。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。
18、设分布函数列弱收敛于连续的分布函数,试证这收敛对是一致的。
19、试证若正态随机变量序列依概率收敛,则其数学期望及方差出收敛。
20、若的概率分布为,试证相应的分布函数收敛,但矩不收敛。
21、随机变量序列具有分布函数,且,又依概率收敛于常数。试证:(i)的分布函数收敛于;(ii)的分布函数收敛于。厦礴恳蹒骈時盡继價骚。
22、试证:(1);
5)是常数;
7)常数;
9)常数;10)是随机变量;
23、设。而是上的连续函数,试证。
24、若是单调下降的正随机变量序列,且,证明。
25、若是独立随机变量序列,是整值随机变量,,且与独立,求的特征函数。
26、若是非负定函数,试证(1)是实的,且;(2);
27、用特征函数法直接证明德莫佛——拉普拉斯积分极限定理。
28、若母体的数学期望,抽容量为的子样求其平均值,为使,问应取多大值?
29、若为相互独立随机变量序列,具有相同分布,而,试证的分布收敛于上的均匀分布。
30、用特征函数法证明二项分布的普阿松定理。
31、用特征函数法证明,普阿松分布当时,渐近正态分布。
计算的特征函数,并求时的极限。
32、设独立同分布, ,则大数定律成立。
33、若是相互独立的随机变量序列,均服从,试证及渐近正态分布。
34、设是独立随机变量序列,均服从均匀分布,令,试证,这里是常数,并求。
35、若是独立同分布随机变量序列,,若是一个有界的连续函数,试证。
36、若是独立同分布、具有有限二阶矩的随机变量序列,试证。
37、设是上连续函数,利用概率论方法证明:必存在多项式序列,在上一致收敛于。
38、设是独立随机变量序列,试证的充要条件为,对任意有。
39、试证独立同分布随机变量序列,若存在有限的四阶中心矩,则强大数定律成立。
40、举例说明波雷尔——康特拉引理(i)之逆不成立。
41、设是相互独立且具有方差的随机变量序列,若,则必有。
42、若是独立随机变量序列,方差有限,记。
1)利用柯尔莫哥洛夫不等式证明。
2)对上述,证明若,则收敛;
3)利用上题结果证明对成立柯尔莫哥洛夫强大数定律。
43、(1)设为常数列,令,试证收敛的充要条件是;
2)(kronecker引理)对实数列,若收敛,则。
44、设是独立随机变量序列,对它成立中心极限定理,则对成立大数定律的充要条件为。
45、设是独立同分布随机变量序列,且对每一个有相同分布,那么,若,则必须是变量。
46、设是独立随机变量序列,且服从,试证序列:(1)成立中心极限定理;(2)不满足费勒条件;(3)不满足林德贝格条件,从而说明林德贝格条件并不是中心极限定理成立的必要条件。茕桢广鳓鯡选块网羈泪。
47、若是独立随机变量序列,服从均匀分布,对服从,证明对成立中心极限定理,但不满足费勒条件。
48、在普阿松试验中,第次试验时事件a出现的概率为,不出现的概率为,各次试验是独立的,以记前次试验中事件a出现的次数,试证:(1);(2)对成立中心极限定理的充要条件是。鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。
49、设独立,服从均匀分布,问对能否用中心极限定理?
50、试问对下列独立随机变量序列,李雅普诺夫定理是否成立?
51、求证:当时,。
52、种子中良种率是,现有6000粒种子,用契比雪夫不等式估计至少是多少?(x是这批种子中的良种数)
53、设螺丝钉的重量是一个期望值是1两,标准差是0.1两,求一盒(100个)螺丝钉的重量超过10.2斤的概率()籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。
54、已知一本300页的书中每页印刷错误的个数服从泊松分布。求这本书的印刷错误总数不多于70的概率。
台车床彼此独立地工作着。每台车床的实际工作时间占全部工作时间的80%,求任一时刻有70台至86台车床工作的概率。預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。
56、叙述并证明贝努力大数定律。
57、若是独立的随机变量序列,且的分布列是,证明服从大数定律。
58、设为相互独立的随机变量序列,且服从参数为的泊松分布,证明服从大数定律。
59、设独立同分布,。证明:
其中,是标准正态分布函数。
60、设独立同分布,且设。证明:当充分大时。
近似服从正态分布。
61、若为正的独立随机变量,服从相同分布,密度函数为,试证:
62、若的分布列为,试证大数定律适用于独立随机变量序列。
63、验证概率分布如下给定的独立随机变量序列是否满足马尔可夫条件:
64、用德莫哇佛——拉普拉斯定理证明:在贝努里试验中,,则不管是如何大的常数,总有。
65、若的概率分布为,试证相应的分布函数收敛,但矩不收敛。
66、设。而是上的连续函数,试证。
67、若是单调下降的正随机变量序列,且,证明。
68、若为相互独立随机变量序列,具有相同分布,而,试证的分布收敛于上的均匀分布。
69、用特征函数法证明二项分布的普阿松定理。
70、用特征函数法证明,普阿松分布当时,渐近正态分布。
71、设是独立随机变量序列,均服从均匀分布,令,试证,这里是常数,并求。
72、若是独立同分布、具有有限二阶矩的随机变量序列,试证。
73、设是相互独立且具有方差的随机变量序列,若,则必有。
74、若是独立随机变量序列,服从均匀分布,对服从,证明对成立中心极限定理,但不满足费勒条件。
75、求证:当时,。
第五章解答。
1、证:对任意,
2、证:对任意, 。
3、证:为非负随机变量,所以对有。
4、解:现验证何时满足马尔可夫条件,若,这时,利用间的独立性可得。
若,则。所以当时,大数定律可用于独立随机变量序列。
5、证:(1),不满足马尔可夫条件。
满足马尔可夫条件。
3),不满足马尔可夫条件。
6、证:因为是独立的,所以。
其中利用且有限。马尔可夫条件成立,所以对序列成立大数定律。
7、证:由题中条件可得,对任给,存在n,使当时有(设),则。
在上式前一个和式中,可以依次取;对每个固定的来说,由于且,所以至多对应项;从而和式中至多有项,在后一个和式中,由于,所以对取,至多依次对应项,从而和式中至多有项,利用可得渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。
当充分大时,上式右方之值可以小于,所以。
对大数定律成立。
8、证:充分性。是的增函数,所以对任给有。
所以当时有,此时服从大数定律。
必要性。设服从大数定律,即,则对任给,存在,当时有。由关于的单调性和得。当时)。
9、证:斯特灵公式为。由此得。
若,则当
时,才有下式成立:
此题未必满足(2)式,所以不加条件地利用(3)式证是不妥的。这里结论的证明很简单。若利用(3)式估计(1)式值,则应有。
后一式蕴含在前一式中,即应补设前一条件成立,利用(3)才可证得结论。下面用另一种证法证明。铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。
视为连续变量进行估值,然后再置为取正整数的变量,结论也应成立。利用台劳展式。
由得。由题设条件得。
所以要证明的结论中只能是,在题设条件下显然有,所以欲。
必须且只需,即。
这条件必须在题中补设出来,即再当时有。
10、解:每个终端在某时刻使用的概率为0.05,表示在某时刻同时使用的终端数。则。
由积分极限定理得。
即有10个或更多个终端在使用的概率为0.047。
11、证:当时有。
所以不等式成立。
12、证:利用德莫哇佛——拉普拉斯积分定理得。
在如上积分中,积分区间长度,所以。
13、解:设需要投掷次,用车贝晓夫不等式得(p=0.5)
取。用积分极限定理得。
取。14、解:利用车贝晓夫不等式估计值为:。
利用德莫哇佛——拉普拉斯积分定理估值为:
两者比较,后者估计精确得多。
15、解:任选6000粒可看作6000重贝努里试验,由积分极限定理得。
16、解:与上题同理得。
把代入上式计算得。
所以相应的良种数应落在925粒与1075粒之间。
17、解:在蒲丰试验中,频率与概率之差为。由积分极限定理得要求的概率为。
18、证:由于有界非降,,,故对任意,可找到,使当时有1)擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。
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