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概率例题

2021-12-15 来源:步旅网
第四章

4. 1

例1设射击手甲与乙在同样条件下进行射击,其命中的环数是一随机变量.假如有历史记 录可得它们分别有下面的分布律(其中0表示脱靶).

例2将3个球随机地放入3个盒子中去,球与盒子均可区分,以X表示空盒子数目,求E(X) 例

3分组验血:在一个人数很多的团体中普查某种疾病,为此要抽验N个人的血,

可以有两种方法进行.(1)将每个人的血分别去验,这就需要N次.(2)按k个人一组 进行分组,把从k个人抽来的血混合在一起进行检验,如果这混合血液呈阴性反应,就说 明k个人的血都呈阴性反应,这样,这k个人得血就只需验一次.若呈阳性,则再对这k 个人的血液分别进行化验.这样,R个人的血总共要化验R+1次.假如每个人化验呈阳性 的概率为P且这些人的试验反应是相互独立的.试说明当p较小时,选取适当的k,按第 二种方法可以减少化验的次数.并说明k取什么值时最适宜.

例4设随机变量X的密度函数为

%,

0<%<1

f(x) = <2-x, 1 < x < 2

求 E (X)

例5如何确定投资决策方向?

某人有10万元现金,想投资于某项目,预估成功的机会为30%,可得利润8万元,失 败的机会为

70%,将损失2万元.若存入银行,同期间的利率为5% ,问是否作此项投 资?

0, 其它

例6设随机变盘的分布律为

X -1 0.2 1)

0 0.3 2 0.5 P 求 +

例7设随机变量(X*)的联合概率密度

丄vy<兀兀>1

其他

例8设二维随机变量(X”)的联合分布律为

x y o 1

2

求数学期望可Y)工

0 1

0.1 0.25 0.15 0.15 0.2

0.15 求随机变量Z = sin/T(X + r)的数学期望。

2

例9国际市场上每年对我国某种出口商品的需求量是随机变量X (单位:吨),它服从 [2000,4000]上的均匀分布.设每售出这种商品一吨,可为国家挣得外汇3千元,但如果销售 不出二积压于仓库,则每吨需花费保养及其它各种损失费用1千元,问需要组织多少货源, 才能使国家的收益期望最大?

例10 —机场班车载有20位旅客自机场开出旅客有10个 车站可以下车如到达一个车站没有祐下车就不停车以X 表示停车的次数求0X)(设每位旅客在各个车站F车是等 可能的,并设各旅客是否下车相互独立).

4. 2

例1设X为掷一颗骰子出现的点数,试求D(X) 例2:设随机变量X具有数学期望 方差D(X) = bG0,

证明:E(X*) = 0, D(X*) = 1,称X*为X的标准化变量

例 3 赵〜N(50,l),Y 〜N(60,4), X与 Y独立,= 3X-2丫一10, 求P{Z > 10} 例4

设活塞的直径(以cm计)X〜N(22.40,0.03‘),

=

b

气缸的直径丫〜N(22.50,0.042), X, Y相互独立 任取一只活塞任取一只气缸求活塞能装入气缸 的概率

例5设X』独立同分如N(2,4),试求:(1)X -丫的分布

(2) E\\X-Y\\^3)D\\X-Y\\

4. 3

例1 设(X, Y)〜N趴心试求X与丫的

相关系数 例2

已知随机变耿分别服从/V(l,32),/V(0,4‘),

PXY=—\\【2,设Z = X/3 + y/2.

例3设随机变童(x,y)具有概率密度

社2严 0f^y)=[0 ' 其它

求 E(X),E(Y),C\"(X』),Q“

第五章

5. 1

**厶徹第tut I

求I = £g(xXx的值 我们介绍均值法,步骤是

1) 产生在(0,1)上均匀分布的随机数G 2) 计算g(R, 〃=1,2,…“ 3)用平均值近似积分值

_ 1 “

!

较上下小于1 %的概率.

M IH 回

例1设有一大批种子,其中良种占1/6.试估计在任选的6000粒种子中,良种所占比例 与1/6比

例2设每次试验中,事件4发生的概率为0.75,试用Chebyshev不等式估计,//多大 时,才能在“次独立重复试验中,事件4出现的频率在0.74 ~ 0.76之间的概率大于 0.90?

5. 2

例1炮火轰击敌方防御工事100次,每次轰击命中的炮弹数服从同一分布,其数学期望 为2,均方差为1.5.若各次轰击命中的炮弹数是相互独立的,求100次轰击

(1)至少命中180发炮弹的概率;

⑵命中的炮弹数不到200发的概率. 例2

—加法器同时收到20个噪声电压匕•

(R = 1,2,…20),设它们是相互独立的随n变量,

且都在区间(0,1)上服从均匀分布记V =空匕,

k=l

求P{V>105}的近似值

例3某保险公司的老年人寿保险有1万人参加,每人每年交200元.若老人在该年内死亡,公 司付给家属1万元.设老年人死亡率为0.017,试求保险公司在一年内的这项保险中亏本的槪 率. 例4对于一个学生而言,来参加家长会的家长人数是一个随机变量.设一个学生无家长、1 名家长、2名家长来参加会议的概率分别为0.05, 0.8, 0.15.若学校共有400名学生,设各 学生参加会议的家长数相互独立,且服从同一分布・(1)求参加会议的家长数X超过450的 概率;(2)求有1名家长来参加会议的学生数不多于340的概率.

例5 售报员在报摊上卖报,已知每个过路人在报摊上买报的概率为1/3.令X是出售了 100份报时过路人的数目,求P(280例6 检验员逐个检査某产品,每査一个需用10秒钟.但有的产品需重复检査一次,再用 去10秒钟.若产品需重复检査的概率为0.5,求检验员在8小时内检査的产品多于1900 个的概率.

例7某车间有200台车床,每台独立工作,开工率为0.6.开工时每台耗电童为「千瓦.问 供电所至少要供给这个车间多少电力,才能以99.9%的概率保证这个车间不会因供电 不足而影响生产? 例8设有一批种子,其中良种占1/6.试估计在任选的6000粒种子中,良种比例与1/6比 较上下不超过1%的概率. 例9

设随机变量相互独立且

在区间(-1,1) ±服从均匀分布(i = l, 2,…,“),试 证当\"充分大时,随机变量Zn=-±X;近似服从

\"1=1

正态分布,并指出其分布参数

第四、五章习题 例1

设X服从几何分布它的分布律为

P{X=R} = (1 -p)ip, * = 1,2,, 求E(X)和D(X)・

例2从数字0,1, 2,…,〃中任取两个不同的数字,求这两个数字之差的绝对值的数学期望.

例3 (1)设随机变量X的分布律为

X

0 2 6

Pk 3/12 4/12 5/12

求 E(X),E[ln(X+2)]・ ⑵设 X~JT(/l),求 E[(X+1)T].

(3)设随机变量X的概率密度为

x, 0 < x < 1, f(x) = < 2-x, l0, 其他.

求 E(X2). 例4

设二维连续型随机变量(X, Y)的联合密度

函数为心

[o,

其他

求(X,y)的协方差矩阵及相关系数.

例5 设随机变量x和Y相互独立,且都服从标准

正态分布,求Z = ylx2 + Y2的数学期望 例6甲、乙两人相约于某地£12:00〜13「00会面, 设分別是甲、乙到达的时间,且设X和Y相互独 立,己知X, 丫的概率密度分别为

其他. 0,其他

求先到达者需要等待用时间的数学期望 例7计算器在进行加法时,将每个加数舍入最靠近它的

fy(y) = <

2y, 0整数,设所有误差相互独立且在 (-0.5, 0.5)上服从均匀分布.(1)将1500个数相加,问误差总和的绝对值超过15的概率是多 少? (2)最多可有几个数相加使得误差总和的绝对值小于10的概率不小于0.90? 例8

售报员在报摊上卖报,己知每个过路人在报摊上买报的概率为1/3.令X是出售了

100份报时过路人的数目,求P(280例9有一批建筑房屋用的木柱,其中80%的长度不小于3m、现从这批木柱中随机地取 100根,求其中至少有30根短于3m的概率.

例10某医院一个月接受破伤孔患者的人数是一 个随机变量,它服从参数2 = 5的泊松分布,各月 接受破伤风患者的人数®互独立•求一年中前9 个月内接受的患者(1)40人〜50人;⑵多于30人 的概率.

第_章 __

例3化简事件(丽UC)AC

例1 小王参加某智力游戏节目,他能答出甲、乙二类问题的概率分别为0.7和0.2,两类 问题都能答出的概率为0丄求小王

(1) 答出甲类而答不出乙类问题的概率 (2) 至少有一类问题能答出的概率 (3) 两类问题都答不出的概率

例1中小王他能答出第一类问题的概 率为0.7, 答出第二类问题的概率为0.2,两

类问题都能答出的概率为0丄 为什么不是0.7*0.2 ?

例2设A.B满足P(A) = 0.6,P(B) = 0.7,在何条件下,P(AB)取得最大(小)值?最人(小) 值是多少? 例1 (分房模型)设有k个不同的球,每个球等可能地落入N个盒子中(k<=N ),设每 个盒子容球数无限,求下列事件的概率

(1) (2) (3) (4) (5) (6)

某指定的k个盒子中各有一球: 某指定的一个盒子恰有川个球(m<=k ) 某指定的一个盒子没有球; 恰有k个盒子中各有一球; 至少有两个球在同一盒子中: 每个盒子至多有一个球.

例5 “分房模型”的应用

生物系二年级有\"个人,求至少有两人生口相同(设为事件A )的概率.

例2袋中有d只白球,b只红球,从袋中按不放回与放回两种方式取川个球(m<=a+b), 求其中恰有k个(k<=a,k<=m)白球的概率 例3在0,1,23, 例4在1,2,3,

,9中不重复地任取四个数,求它们能排成首位非零的四位偶数的概率. ,9中重复地任取\"(n>=2)个数,求n个数字的乘积能被10整除的概率.

例5 在1-2000的整数中随机地取一个数,问取到的整数既不能被6整除,又不能被8整除 的概率是多少?

例6 某接待站在某一周曾接待过12次来访,已知所有这12次接待都是在周二和周四进 行的,问是否可以推断接待时间是有规定的

例8某人的表停了,他打开收音机听电台报时,已知电台是整点报时的,问他等待报时的 时间短于十分钟的概率

例9 (会面问题)甲、乙两人相约在0到T这段时间内,在预定地点会面.先到的人等候 另一个

人,经过时间t(t例9 甲、乙两人相约在0到T这段时间内,在预定地点会面.先到的人等候另一个人, 经过时间/(『<丁)后离去•设每人在0到T这段时间内各时刻到达该地是等可能的,且两 人到达的时刻互不牵连.求甲、乙两人能会面的概率.

例10两船欲停同一码头,两船在一昼夜内独立随机地到达码头.若两船到达后需在码 头停留的时间分别是1小时与2小时,试求在一昼夜内,任一船到达时,需要等待空出 码头的概率. 例 将15名新生随机地平均分配到三个班级中去,这15名新生中有3名是优秀生.问(1) 每一个班级各分配到一名优秀生的概率是多少? (2) 3名优秀生分配在同一个班级的概率 是多少? 例1 一盒子装有4只产品,其中有3只一等品、1只二等品.从中取产品两次,每次任 取一只,作不放回抽样.设事件A为“第一次取到的是一等品”、事件B为“第二次取到的是 一等品”.试求条件概率P(B|A).

例1 一盒子装有4只产品,其中有3只一等品、1只二等品.从中取产品两次,每次任 取一只,作不放回抽样.设事件A为“第一次取到的是一等品”、事件B为“第二次取到的是 一等品”.试求条件概率P(B|A).

例3 某厂生产的灯泡能用1000小时的概率为0.&能用1500小时的概率为0.4 ,求已用 1000小时的灯泡能用到1500小时的概率.

例4从混有5张假钞的20张百元钞票中任意抽出2张,将其中1张放到验钞机上检验发现 是假钞.求2张都是假钞的概率.

例5盒中装有5个产品,其中3个一等品,2个二等品,从中不放回地取产品,每次1个,求

(1) 取两次,两次都取得一等品的概率; (2) 取两次,第二次取得一等品的概率; (3) 取三次,第三次才取得一等品的概率;

(4) 取两次,已知第二次取得一等品,求第一次取得的是二等品的概率

例6设某光学仪器厂制造的透镜,第一次落下时打破的概率为1/2,若第一次落卞未打破, 第二次落下打破的概率为7/10 ,若前两次落卞未打破,第三次落卞打破的概率为9/10.试求 透镜落下三次而未打破的概率. 例7

有一批同一型号的产品,已知其中由一厂生产的占30% ,二厂生产的占50% ,

1%, 1%,问从这批产品中

三厂生产的占20%,又知这三个厂的产品次品率分别为2% , 任取一件是次品的概率是多少?

例8每100件产品为一批,已知每批产品中次品数不超过4件,每批产品中有f件次品的 概率为

i 0 P 0.1

0.2

1

0.4

2

0.2

3

0.1

4

从每批产品中不放回地取10件进行检验,若发现有不合格产品,则认为这批产品不合格,否则 就认为这批产品合格.求

(1) 一批产品通过检验的概率;

(2) 通过检验的产品中恰有f件次品的概率.

例9 根据以往的临床记录,某种诊断癌症的试

验具有如下的效果:若以A表示事件“试验反应 为阳性”,以C表示事件“被诊断者患有癌症”,则 有P(A\\C) = 0.95, P(平)=0.95.现在对自然人群 进行普查,设被试验的人患有癌融概率为0.005, 即 P(C) = 0.005,试求 P{C\\A).

例10 (选择题的合理性)现在几乎所有的考试试卷中,都会有选择题.一般地,每个选择 题有4个答案,其中只有1个是正确的.当学生不会做时可以随机猜测,假如一个学生会做 题与不会做题的概率相等.现在从卷面上看该题答对了,求此学生确实会做该题的概率. 例11

对以往数据分析结果表明,当机器调整得

良好时,产品的合格率为98%,而当机器发生某 种故障时,其合格率为55%•每天早上机器开动 时,机器调整良好的概率知5 %.试求己知某日 早上第一件产品是合格品时,机器调整得良好的 概率是多少?

例1已知袋中有5只红球,3只白球.从袋中有放回地取球两次,每次取1球.设第i次取得 白球为事件如 (/ =1,2).求

p(A),

P(A2|AJ,

例3 —个均匀的正四面体,其第一面染成红色,第二面染成白色,第三面染成黑色, 而第四面同时染上红、白、黑三种颜色•现以A , B, C分别记投一次四面体出现红、白、 照颜色朝下的爭件,问A, B, C是否相互独立?

已知事件 A, B, C 相互独立,证明事件

伽 甲、乙两人进行乒乓球:匕赛,每局甲胜的 概率为p(p>l/2),问对甲而言釆用三局二胜制 有利,还是采用五局三胜制毎0•设各局胜负相 互独立 例5

同时抛掷一对骰子,共抛两次,求两次所得点数分别为7与11的概率.

例7 甲、乙、丙三人同时对飞机进行射击,三人击中的概率分别为0.4, 0.5, 0.7,飞机被 一人击中而被击落的概率为0.2,被两人击中而被击落的概率为0.6 ,若三人都击中飞机必 定被击落,求飞机被击落的概率.

4与 BUC 也相互独立

例8 要验收一批(100件)乐器.验收方案如下:自该批乐器中随机地取3件测试(设3件乐器 的测试是相互独立的),如呆3件中至少有一件在测试中被认为音色不纯,则这批乐器就被拒 绝接收.设一件音色不纯的乐器经测试查出其为音色不纯的概率为0.95;而一件音色纯的乐器 经测试被误认为不纯的概率为0.01.如呆已知这100件乐器中恰有4件是音色不纯的.试问这 批乐器被接收的概率是多少?

例3设随机变量X的分布函数为

F(x) = A+ Barctgx (-00 试求常数A, B

例4 一个靶子是半径为2m的圆盘,设击中靶上任一同心圆盘上的点的概率与该圆盘的面 积成正比,并设射击都能中靶,以X表示弹着点与圆心的距离。试求随机变量X的分布函数 第二章 例1从1〜10这10个数字中随机取出5个数字,令X表示取出的5个数字中的最人值.试 求X的分布律

例2设一汽车在开往目的妞的道路上需经过四 组信号灯,每组信号灯如的概率禁止汽 车通过以x表示汽车首次停下时;它已通过的信 号灯的组数(设各组信号灯的工作慰目互独立的), 求X的分布律

例3设随机变量X的分布律为

X

-12 3

1 1 1

Pk

4 2 4

1

2

2

5 2

求X的分布函数,并求P{X < -}, P{-2

P{1例4设某人进行射击,每次的命中率为0.4,现独立射击10次,问:

(1)命中3枪的概率是多少?(2)至多命中3枪的概率是多少?

例5 —根布条上的疵点数X服从参数为2 = 0.5的泊松分布,试求:

(1) 此棉条上有2个疵点的概率是多少? (2) 此棉条上至少有2个疵点的概率是多少?

例6 有一繁忙的汽车站,每天有大量汽车通过,设每辆汽车,在一天的某段时间内出事故 的概率为0.0001,在每天的该段时间内有1000辆汽车通过,问出事故的次数不小于2的概率 是多少?

例8设有80台同类型设备,各台工作是相互独立的发生故障的概率都是0.01,且一台设备的 故障能由一个人处理.考虑两种配备维修工人的方法,其一是由四人维护,每人负贵20台; 其二是由3人共同维护台80.试比较这两种方法在设备发生故障时不能及时维修的概率的人 小. 实例 设某批产品的次品率为卩,对该批产品做有放回的抽样检查,直到第一次抽到一 只次品为止(在此之前抽到的全是正品),那么所抽到的产品数X是一个随机变量,求X 的分布律. 例1

设随机变量X具有概率密度

kx9 0 V x V 3,

3 K 4,

(1)确定常

其它.

(2)求X的分布函数

7

⑶求

设连续型随机变量X的分布函数为

Q x < -a,

x F(x) = < 4 + Baicsin—, -a 1,

x > CL

求:(1)系数AB的值;

(3) 随机变量X的概率密度

例3设电阻值R是一个随机变量,均匀分布在900 ~ 1100 落在950 ~ .求R的概率密度及R

1050的概率.

例4 设随机变量X在[2, 5 ]上服从均匀分布,现 对X进行三次独立观测,试求至少有两次观测值

大于3的概率. 例

将一温度调节器放置辄:存着某种液体的

容器内.调节器整定在d°C,液体的温度X(以。C计) 是一个随机变量,且X〜N(d, 0.5)

⑴若d = 90、求X小于89的概率

(2)若要求保持液体的温鯉少为8(TC的概率不 低于0.99,问d至少为

多少。

例设随机变量X的概率密度为

x<0, ,x>0.

求随机变量Y = X2和Y = 2X+3的概率密度

例己知随机变量X的概率密度为 f(x) = 4»卜1, -co (1) 求系数A;

(2) 求X的分布函数F(x); (3) 求Y = X2的概率密度

例设离散型随机变量X的分布函数为

a XV —1, -1 < X < 1,

a, 尸(x)“2

1 < x < 2, ,

3

a + b, x>2 ・

且P{X = 2} =丄,试确定常数d,b,并求X的分布律 例 设某城Tl?成年男子的身高X〜N(170,6‘) (单位:cm)

⑴问应如何设计公共汽饼门的高度使男子与 车门顶碰头的几率小70.01?

(2)若车门高为182cm,求100个成年男子与车门 顶碰头的

人数不多于2的概率・

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