11.从(0,1)中随机取两个数,求下列事件的概率;(1)两数之和小于;(2)两数之积小于。
解 (此系几何概型问题)设两数之和小于的事件为,两数之积小于的事件为。
如下图,样本空间为单位正方形区域,事件为区域c,事件为区域d,于是。
的面积/的面积/=
的面积/的面积。
14.设有来自三个地区的各10名,15名和25名考生的报名表,其中女生的报名表分别为3份,7份和5份,随机地取一个地区,从该地区报名表中抽取1份,求抽到的1份是女生报名表的概率。
解此系条件概率问题。
设表示“抽到第个地区”,b表示“抽到的是女生报名表”。则据全概率公式,所求概率为。
15.三个箱子,第一个箱中有4个黑球,1个白球,第二个箱中有3个黑球,3个白球,第三个箱中有3个黑球,5个白球,现随机地取一个箱子,再从这个箱子中取出一个球。(1)求这个球为白球的概率;(2)已知取出的球是白球,求此球属于第二个箱子的概率。
解此系条件概率问题。
设表示“抽到第个箱子”,b表示“取出的是白球”。则所求概率分别为和。据全概率公式,有。
而由贝叶斯公式可得。
17.设某人从外地赶来参加紧急会议,他乘火车,轮船,汽车或飞机来的概率分别是3/10,1/5,1/10和2/5。如果他乘飞机来,不会迟到;而乘火车、轮船或汽车来,迟到的概率分别为1/4,1/3, 1/2。现此人迟到,试推断他乘哪一种交通工具的可能性最大。
解此系条件概率问题。
设分别表示此人乘火车,轮船,汽车或飞机来的事件,表示此人迟到的事件,则依题意要计算、和,并进行比较。据已知有, ,
据全概率公式,有。
而据贝叶斯公式,有。
上述三个条件概率分别为此人在迟到的条件下乘火车,轮船,汽车的概率,不难看出这时他乘火车的可能性最大。
19.有甲乙两批种子,发芽率分别是0.8和0.7,在这两批种子中各随机抽取一粒,求:(1)两粒都发芽的概率;(2)至少有一粒发芽的概率;(3)恰好有一粒发芽的概率。
解此系事件的独立性问题。
设表示“从甲(乙)批抽取的种子发芽”,据已知:,。
则依事件的独立性,有。
1)两粒都发芽的概率为:
2)至少有一粒发芽的概率为:
3)恰好有一粒发芽的概率为:
21.一实习生用同一机器接连独立制造3个同种零件,第个零件是不合格品的概率,求他制造的3个零件中恰好有2个合格的概率。
解此系事件的独立性问题。设表示“第个零件是合格品”,表示所求概率的事件。则。
已知,于是所求概率为。
22.设甲乙两篮球运动员投篮命中率分别为0.7和0.6,若每人投篮3次,求两人进球数相等的概率。
解此系重贝努里试验概型问题。
设表示“甲篮球运动员投进个球”,表示“乙篮球运动员投进个球”,则所求概率为。因为两两互不相容,且与相互独立,所以有。
应用二项概率公式有。
分别计算,得。
于是所求概率为。
26.袋中有只**硬币,只次品硬币(次品硬币的两面均印有国徽),在袋中任取一只,将它投次,已知每次均得到国徽,问这只硬币是**的概率是多少?
解此系重贝努里试验概型和条件概率问题。
设表示“在袋中取出的硬币是**”,表示“取出的硬币投次,每次均得到国徽”,则所求概率为。据全概率公式,有。
于是。27.证明题:(1)如果,求证事件与互相独立;(2)设事件发生则事件一定发生,求证。
证 (1)由,可得。或。即。
化简,即得。
所以事件与互相独立。
2)已知事件发生则事件一定发生,即,于是,从而。
因为,故有。
证毕。第二章。
5.某射手有5发子弹,射一次,命中率为0.9,若命中就停止射击,若未命中就一直射到子弹用尽,求耗用子弹数的分布列。
解由题设的所有可能取值为1,2,3,4,5,而由条件概率可得。即。
而由全概率公式得。
所以的分布列为。
10.设随机变量的概率密度为(1)求系数;(2)求分布函数;(3)画出与的图形进行比较。
解由概率密度的性质,有
得,于是。当时,
当时, 当时,
即。14.工厂生产某高级电子元件,其寿命(以年计)服从指数分布,的概率密度为,工厂规定**的电子元件在一年内损坏可调换。若工厂**一个电子元件盈利100元,调换一个需花费300元,试解答以下各题。
1)求一个电子元件在一年内损坏的概率;
2)若某仪器装有5个这种电子元件,且它们独立工作,求在使用一年内恰有3个元件损坏的概率;
3)求**一个电子元件盈利元的分布列。
解 (1)所求概率为。
2)此系重贝努里试验概型,由(1)知参数,按二项概率公式,所求概率为。
3)由已知**一个电子元件盈利元,而**的电子元件在一年内如损坏,扣除调换花费300元,则盈利元,即的取值为,并且有。
所以的分布列为。
17.设电源电压服从正态分布,又设在下列三种情况下某种电子元件损坏的概率分别是0.1,0.001和0.
2:(1)不超过200伏;(2)在200~240伏之间;(3)超过240伏。
求:(1)电子元件损坏的概率;(2)若已知电子元件损坏,问该电子元件处于何种情况下损坏的可能性最大,为什么?
解设, ,则构成一完备事件组,且据已知有,
及。于是由全概率公式,可得电子元件损坏的概率。
而由贝叶斯公式可得。
所以当电子元件损坏时,该电子元件处于超过240伏的状况时的可能性最大。
22.装配成圆珠笔尖的小钢珠的重量服从正态分布,而钢珠直径是的线性函数。已知用直径小于、介于和之间,以及大于的钢珠装配成合格珠笔尖的概率分别为和,试求:
1)随机变量的分布密度;
2)用这批钢珠中任一个装配成合格笔尖的概率。
解因为是的线性函数,所以也服从正态分布,设,则。
于是,而的分布密度则为。
设,则所求概率为。因为已知有, 且。所以。
24.某电子元件厂生产一批电子管,电子管的寿命(以小时计)具有如下的概率密度。寿命高于2000小时,介于1250~2000小时,以及低于1250小时的电子管分别是一等品,二等品和次等品。用一只一等品或二等品或次等品装配的收音机,成为合格品的概率依次为0.
9,0.8和0.5。
试求:1)从该批产品任取一只电子管是一等品,二等品或次等品件的概率;
2)从该批产品任取一只装配成合格收音机的概率;
3)假设销售一只一等品或二等品,厂家可获利6元或4元,销售一只次品,厂家亏损3元,求厂家销售任取的一只电子管可获的利润的分布列。
解设分别表示任取一只电子管是一等品,二等品或次等品的事件,表示任取一只电子管装配成合格收音机的事件,表示销售任取的一只电子管可获的利润。
1)所求概率分别为。
2)应用全概率公式,所求概率为。
3)的分布列为,
27.若,求下列各随机变量的概率密度:
解已知服从标准正态分布,其概率密度为
1)因为。故当时,
而当时, 所以。
2)因为。故当时,
而当时, 所以。
3)因为。故当时,
而当时, 所以。
5.一袋色球,其中有三个白球,两个红球和三个黑球,现从中随机任取4球。设x为白球数,y为红球数,求:(1)(x,y)的联合分布律;(2)。
解 x的所有可能的取值为,y的所有可能的取值为。由古典概型可得, ,
故(x,y)的联合分布律为。
而。10.随机变量服从b上的均匀分布,其中b为轴,轴以及直线所围成的三角形区域。求联合概率密度及两个边缘概率密度。
解由已知,三角形区域,故其面积 ,于是的联合概率密度。
的边缘概率密度为
因为当或时,,有
而当时, 所以。
的边缘概率密度为
因为当或时,,有
而当时, 所以。
14.若随机变量与相互独立,其概率密度分别为。
求随机变量的概率密度。
解因为与相互独立,故的联合概率密度为。
为求的概率密度,先求其分布函数:,设,有。
若,则在区域内,有或,于是,从而;
若,则。若,则。
故。所以随机变量的概率密度。
22.设随机变量独立同分布,其分布律为。
又设,,试写出二维随机变量的联合分布律。
解由已知可得的联合分布律:于是。
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