1.设有函数。
试说明能否是某随机变量的分布函数。
解:不能,易知对,有:
又,因此在定义域内必为单调递增函数。
然而在上不是单调递增函数,所以不是某随机变量的分布函数。
2.-筐中装有7只蓝球,编号为1,2.3,4,5,6,7.在筐中同时取3只,以表示取出的3只当中的最大号码,写出随机变量的分布列。
解:的可能值为3,4,5,6,7。在7只篮球中任取3个共有种取法。
表示取出的3只篮球以3为最大值,其余两个数是1,2,仅有这一种情况,故。
表示取出的3只篮球以4为最大值,其余两个数可以在1,2,3中任取两个,共有种取法,故。
表示取出的3只篮球以5为最大值,其余两个数可在1,2,3,4中任取2个,共有种取法,故。
表示取出的3只篮球以6为最大值,其余两个数可在1,2,3,4,5中任取2个,共有种取法,故。
表示取出的3只篮球以7为最大值,其余两个数可在1,2,3,4,5,6中任取2个,共有种取法,故。
3. 设服从分布,其分布列为求的分布函数,并作出其图形。
解:服从(0-1)分布,其分布律为:
当时, 当时,
当时, 即有:,其分布图形如下图2-1
4.将一颗骰子抛掷两次,以表示两次所得点数之和,以表示两次中得到的小的点数,试分别求与的分布列。
解以分别记第一次,第二次投掷时的点数,样本空间为。
故x的分布列如下:
y的取值为1,2,3,4,5,6
y的分布列为:
5.试求下列分布列中的待定系数k
3)为常数。
解:(1)由分布列的性质有,所以
(2)由分布列的性质有。
所以 。或解。
由。所以服从几何分布,故有
(3)由分布列的性质有,所以 。
6.进行重复独立试验,设每次试验成功的概率为p失败的概率为。
1)将试验进行到出现一次成功为止,以表示所需的试验次数,求的分布列。(此时称服从以p为参数的几何分布。)
2)将试验进行到出现r次成功为止,以表示所需的试验次数,求的分布列。(此时称服从以r,p为参数的巴斯卡分布。)
3)一篮球运动员的投篮命中率为45%。以表示他首次投中时累汁已投篮的次数,写出的分布列,并计算取偶数的概率。
解(1)此试验至少做一次,此即x可能值的最小值。若需做k次,则前k-1次试验均失败最后一次成功,由于各次试验是相互独立的,故分布律为。
1)此试验至少做r次,若需做k次,则第k次比为成功,而前k-1次中有r-1次成功,由于各次试验是相互独立的,故分布律为。
2)先写出x的分布律。它是题(1)中p=0.45的情形。所求的分布律为
。因故x取偶数的概率为。
7.有甲、乙两个口袋,两袋分别装有3个白球和2个黑球。现从甲袋中任取一球放入乙袋,再从乙袋任取4个球,求从乙袋中取出的4个球中包含的黑球数的分布列。
解:分为以下两种情况,即从甲袋中取一球放入乙袋,取出的球为白球的概率为,黑球为。
1)假设取出的是白球,乙袋此时为4白球2黑球。从中取出4球,黑球数可为0,1,2,概率如下,.
2)假设取出的是黑球,乙袋此时为3白球3黑球,从中取出4球,黑球数可为1,2,3.概率如下,.
综合以上两种情况,又已知从甲袋取出为白球的概率为,黑球是。所以。
分布列为。8. 设服从 poisson 分布,且已知,求。
解:由于即x的分布律为。
于是有由条件可得方程解得(舍去) 所以于是(查表)。
9.一大楼装有5套同类型的空调系统,调查表明在任一时刻t每套系统被使用的概率为0.1,问在同一时刻。
(1)恰有2套系统被使用的概率是多少?
(2)至少有3套系统被使用的概率是多少?
(3)至多有3套系统被使用的概率是多少?
(4)至少有1套系统被使用的概率是多少?
解: 以表示同一时刻被使用的设备的个数,则。
3)所求的概率为。
4)所求的概率为。
5)所求的概率为。
6)所求的概率为。
10.在纺织厂里一个女工照顾800个纱锭。每个纱锭旋转时,由于偶然的原因,纱会被扯断。设在某段时间内每个纱锭上的纱被扯断的概率是0.
005,求在这段时间内断纱次数不大于10的概率。
解:设纱被扯断的概率是p,p=0.005.用x表示在某段时间内的纱断次数,所求的概率为,而利用柏松定理,,有:
查表得:11.一寻呼台每分钟收到寻呼的次数服从参数为4的泊松分布。求。
1)每分钟恰有7次寻呼的概率。
2)每分钟的寻呼次数大于10的概率。解:
12. 某商店**某种商品,据历史记载分析,月销售量服从泊松分布,参数为5,问在月初进货时要库存多少件此种商品,才能以0.999的概率满足顾客的需要。
解:设表示商品的月销售量,则由服从参数为5的泊松分布,其概率分布为。
由题意,应确定 m 使得。
即。查泊松分布表得 m+1=14,或 m=13,即在月初进货时,至少要库存13件此种商品。
13.确定下列函数中的待定系数a,使它们成为分布密度,并求它们的分布函数。
解:(1)因时,且x为其他值时,为0.
根据公式有: 解得。
分布函数为:
(2)对。有所以。
分布函数为:
14.设随机变量的分布函数为。
1)求; 2)求分布密度。解:(1)
15. 设随机变量的分布密度为,且是随机变量的分布函数,则对任意实数a有试证之。
证明:因,有
易知。又为偶函数,有,即。
所以有。将。
代入上式,得:,即得证。
16. 设k在(0,5)上服从均匀分布,求方程有实根的概率。
解:x的二次方程有实根的充要条件是它的判别式。即 解得。
由假设k在区间(0,5)上服从均匀分布,其概率密度为。
故这个二次方程有实根的概率为
17.设顾客在某银行的窗口等待服务的时间(以分计)服从指教分布,其分布密度为。
某顾客在窗口等待服务,若超过10分钟,他就离开。他一个月要到银行5次。以表示一个月内他未等到服务而离开窗口的次数。写出的分布律,并求。
解:顾客在窗口等待服务超过10min的概率为。
故顾客去银行一次因未等到服务而离开的概率为。从而y的分布率为。
18.设随机变量服从正态分布试求
3)确定c,使得。 解:,,
19.在电源电压不超过200伏,在200-240伏和超过240伏三种情况下,某种电子元件损坏的概率分别为0.1,0.001和0.2。假设电源电压服从正态分布,试求:
1)该电子元件损坏的概率;
2)该电子元件损坏时,电源电压在200-240之间的概率。
解:(1)由题意知则电压不超过200v:
电压在200~240v:
电压超过240v:
设电子元件损坏为事件a,则。
(2)设电源电压在200~240v之间为事件b则。
20.一个袋中有6个一样的球,其中3个球各标有一个点,2个球各标有2个点,一个球上标有3个点,从袋中任取3个球,设表示这3个球上点数的和。
1)求的分布列;
2)若任取10次(有放回抽样),求8次出现的概率;
3)求的概率分布。
解:(1)2) 此为贝努利概型,因,所以,任取10次出现 k 次的概率为的概率为。
21.设随机变量的分布列为。
求的分布列。
解:所有可能取值为0,1,4,9.
故x的分布律为:
22.设随机变量在区间内服从均匀分布。
1)求的分布密度。
2)求的分布密度。
解:(1)y的分布函数。
当y>0时,(注意x在有值,y在)
2)(注意x在有值,y在)
23.(1)设随机变量的分布密度为。求的分布密度。
(2)设随机变量的分布密度为求的分布密度。
解:(1),即有它严格单调增加,解得。
且有的分布密度为:
(2),即有,在时,严格单调增加,具有反函数又有的分布密度为:
24.设随机变量.
1)求的分布密度。
2)求的分布密度,3)求的分布密度。
解:1) 因为,故不取负值,从而,若,则;若,注意到,故的分布函数为:
从而,时,于是,的概率密度为。
2) 因故在取值,从而时;若,注意到,故的分布函数为:
故时,于是的概率密度为。
3) 对于,显然,当时;若,注意到,故的分布函数为:
故时,于是的概率密度为。
25. 设随机变量服从参数为2的指数分布,证明:在区间上服从均匀分布。
证明:的分布函数为:
故为的分布函数,由于,有,易得:
1)当y≤0时,g(y)≡0,(2)当y≥1时,g(y)≡1,3)当0
总之有。所以在区间(0,1)上服从均匀分布。
习题答案第2章
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2 7 如习题图1所示的16m等跨度钢筋混凝土梁,梁全长16.5m,粱缝6cm,采用列车中 活载,计算不同加载图式的列车竖向静活载在桥墩基底产生上的荷载大小。解 活载布置。1 单孔重载,活载布置如图 a 所示。根据,可得支点反力为。kn作用在基底上的竖向活载为。kn令基底横桥方向中心轴为轴,顺桥方向...