华理概率论习题6答案

发布 2022-10-11 17:49:28 阅读 8024

华东理工大学。

概率论与数理统计。

作业簿(第六册)

学院专业班级。

学号姓名任课教师。

第十六次作业。

一. 计算题:

1 一批产品的不合格率为0.02,现从中任取40只进行检查,若发现两只或两只以上不合格品就拒收这批产品,分别用以下方法拒收的概率:(1)用二项分别作精确计算;

2)用泊松分布作近似计算。

解:设不合格得产品数为。

2)利用二项分布列的泊松定理近似,得,2 作加法时,对每个加数四舍五入取整,各个加数的取整误差可以认为是相互独立的,都服从上的均匀分布。现在有1200个数相加,问取整误差总和的绝对值超过12的概率是多少?

解设各个加数的取整误差为()。因为~,所以 ,

设取整误差的总和为,因为数值很大,由定理知,这时近似有~,其中,,

所以,取整误差总和的绝对值超过12的概率为。

3 设是相互独立的随机变量序列,具有相同的概率密度。

令,用中心极限定理求的近似值。

解因为()的概率密度为 ,所以。

由中心极限定理可知,这时近似有~,其中,,,所以,

4. 已知一本300页的书中每页印刷错误的个数服从普阿松分布,求这本书印刷错误总数不多于70个的概率。

解设是第页印刷错误的个数,已知~,,它们相互独立,由普阿松分布可知的可加性,所以,300页书的错误总数~。

直接用普阿松分布计算,则有。

下面用独立同分布中心极限定理近似计算。

因为~,,独立同分布, ,根据独立同分布中心极限定理,可认为近似服从正态分布,其中 ,。所以。

5. 设有30个相互独立的电子器件,它们的使用情况如下:损坏,立即使用;损坏,立即使用,…。

设器件的寿命服从参数为(1/小时)的指数分布,令为30个器件使用的总计时间。问超过350小时的概率是多少?

解设是第个电子器件的寿命,已知~,,它们独立同分布,,,

根据独立同分布中心极限定理,可认为近似服从正态分布,其中 ,。所以。

6. 一复杂系统,由多个相互独立作用的部件组成,在运行期间,每个部件损坏的概率都是,为了使整个系统可靠地工作,必须至少有88%的部件起作用。

1)已知系统中共有900个部件,求整个系统的可靠性(即整个系统能可靠地工作的概率)。

2)为了使整个系统的可靠性达到,整个系统至少需要由多少个部件组成?

解设是起作用的部件数 ,~当比较大时,近似有~。

整个系统要能可靠地工作,至少要有个部件起作用,所以,这时系统能可靠地工作的概率等于。

2)设至少需要个部件,,。

这时系统能可靠地工作的概率等于。

因为本题中很大,的值远远超过了,所以可以认为≈)

要,查表可得,即≈,即如果整个系统可靠性要达到,它至少需要由个部件组成。

7. 某单位设置一台**总机,共有200个分机。设每个分机在任一时刻要使用外线通话的概率为5%,各个分机使用外线与否是相互独立的,该单位需要多少外线,才能以90%的概率保证各个分机通话时有足够的外线可供使用?

解设是要使用外线的分机数,~,

近似有~,其中, 。

设是需要设置的外线数。根据题意,各个分机通话时有足够的外线可供使用,即的概率要大于90%,即要有。

查表可得,解得≈,大于它的最小整数是,所以,需要设置条外线。

第十七次作业。

一.计算题:

1. 保险公司接受多种项目的保险,其中有一项是老年人寿保险,若一年中有100000人参加这项保险,每人每年需付保险费20元,在此类保险者里,每个人死亡的概率是,死亡后家属立即向保险公司领得8000元。若不计保险公司支出的管理费,试求:

1)保险公司在此项保险中亏本的概率;

2)保险公司在此项保险中获益80000元以上的概率。

解:设是死亡的人数,~,近似有~,,

保险公司的净获益为。

1)当 ,即时,保险公司在此项保险中亏本,其概率为。

2)若要 ,必须有,这时,概率为。

2. 某种福利彩票的奖金额由摇奖决定,其分布列为。

若一年中要开出300个奖,问需要准备多少奖金总额,才有95%的把握,保证能够发放奖金?

解设需要资金总额为b,设表示第i个奖金额,其中,其期望和方差分别为,利用独立分布中心极限定理近似,得, ,查表得,即。

3. 抽样检查产品质量时,如果发现次品不少于10个,则认为这批产品不能接受,应该检查多少个产品,可使次品率为10%的一批产品不被接受的概率达到。

解设要检查个产品,是其中的次品数,~,近似有~,,

当时这批产品不被接受,所以,产品不被接受的概率为。

因为本题中很大,的值远远超过了,所以可以认为≈)

现在要,查表可得,即有。

这是一个关于的一元二次不等式方程,解这个方程,得到或 ,但不可能小于负值,所以只有,平方后得到,大于的最小整数是,即只要检查个产品即可达到要求。

4. 分别用切比雪夫不等式和德莫哇佛-拉普拉斯极限定理确定:当掷一枚硬币时,需要掷多少次,才能保证出现正面的概率在~之间的概率不少于90%。

解设要掷次硬币,是掷出的正面数,~,

1)用切比雪夫不等式估计。

现在要 ,即要有 。用切比雪夫不等式估计,需要掷次。

2)用德莫哇佛-拉普拉斯定理估计。

因为~,近似有~,,

现在要 ,即要有,查表可得,即有。大于的最小整数是,用德莫哇佛-拉普拉斯定理估计,只要掷次就可以了。

5. 设为独立同分布随机变量序列, 为大于零的常数,试证服从大数定理。

解是独立同分布随机变量序列,,数学期望有限,满足辛钦大数定理的条件,服从辛钦大数定理。

6. 设为独立同分布的随机变量序列,其共同分布为:

试证是否服从大数定律。

证由于为独立同分布随机变量序列,而。

收敛,满足辛钦大数定律的条件,故大数定律成立。

7.随机变量序列各以的概率取值和-,当为何值时,大数定理可应用于独立随机变量序列,的算术平均值。

解 ,当时,因为,所以;

当时,这时,显然不可能有 。

所以,当且仅当时,满足马尔可夫大数定理的条件,可应用马尔可夫大数定理。

第十八次作业。

一.填空题:

1.设121, 128, 130, 109, 115, 122, 110, 120

为总体的一组样本观察值,则。

样本均值=__119.375样本方差=__58.839___

样本标准差=__7.671样本二阶原点矩=__114.415__。

2.设总体,为样本,则。

二. 选择题:

1.已知总体,其中已知而未知,是总体的一个样本。则下列的( c ) 不是统计量。

ab.;cd.。

2.设随机变量,是的样本,为样本均值, 已知。

则有( a )。

a.; b.; c.; d..

3.设总体,为样本,又设,且分布,则c=( c )。

a.1bcd.。

三.计算题:

1.设总体,是样本,求。

解:由定理5.4.1知:, 而,,故,2.设总体,总体,从总体中抽取容量为10的样本,从总体中抽取容量为8的样本,求下列概率:

(1); 2),其中,分别为,的样本均值,,分别为,的样本方差。

解:1)对于从总体中抽取容量为10的样本, 样本均值的分布为;

对于从总体中抽取容量为8的样本, 样本均值的分布为,并且互相独立, 则, 所以。

2)根据定理5.4.3,可知, 所以。

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