概率论和数理统计 - 复旦大学 - 课后题答案(5)

2019-08-30 11:57

布,而与时间间隔起点无关(时间以小时计).

(1) 求某一天中午12时至下午3时没收到呼救的概率;

(2) 求某一天中午12时至下午5时至少收到1次呼救的概率. 【解】(1)P(X?0)?e?32 (2) P(X?1)?1?P(X?0)?1?e?52

k2?k11.设P{X=k}=Ck, k=0,1,2 2p(1?p)m4?mP{Y=m}=Cm, m=0,1,2,3,4 4p(1?p)分别为随机变量X,Y的概率分布,如果已知P{X≥1}=【解】因为P(X?1)?5,试求P{Y≥1}. 954,故P(X?1)?. 99而 P(X?1)?P(X?0)?(1?p)2

4, 91即 p?.

3故得 (1?p)?2从而 P(Y?1)?1?P(Y?0)?1?(1?p)?465?0.80247 8112.某教科书出版了2000册,因装订等原因造成错误的概率为0.001,试求在这2000册书中

恰有5册错误的概率.

【解】令X为2000册书中错误的册数,则X~b(2000,0.001).利用泊松近似计算,

??np?2000?0.001?2

e?225?0.0018 得 P(X?5)?5!13.进行某种试验,成功的概率为

31,失败的概率为.以X表示试验首次成功所需试验的次44数,试写出X的分布律,并计算X取偶数的概率. 【解】X?1,2,?,k,?

13P(X?k)?()k?1

44P(X?2)?P(X?4)???P(X?2k)?? 131313???()3???()2k?1?? 444444131??4? 41?(1)254

21

14.有2500名同一年龄和同社会阶层的人参加了保险公司的人寿保险.在一年中每个人死亡

的概率为0.002,每个参加保险的人在1月1日须交12元保险费,而在死亡时家属可从保险公司领取2000元赔偿金.求: (1) 保险公司亏本的概率;

(2) 保险公司获利分别不少于10000元、20000元的概率. 【解】以“年”为单位来考虑.

(1) 在1月1日,保险公司总收入为2500×12=30000元. 设1年中死亡人数为X,则X~b(2500,0.002),则所求概率为

P(2000X?30000)?P(X?15)?1?P(X?14)

由于n很大,p很小,λ=np=5,故用泊松近似,有

14?1??e?5(X?15)5kP?0.000069

k?0k!(2) P(保险公司获利不少于10000)

?P(30000?2000X?10000)?P(X?10)

10 ??e?55kk?0k!?0.986305

即保险公司获利不少于10000元的概率在98%以上?

P(保险公司获利不少于20000)?P(30000?2000X?20000)?P(X?5) ??5e?5 5k?0.615961k?0k!

即保险公司获利不少于20000元的概率约为62%?

15.已知随机变量X的密度函数为

f(x)=Ae?|x|, ?∞

求:(1)A值;(2)P{0

????f(x)dx?1得

1???Ae?|x|dx?2????0Ae?xdx?2A

故 A?12. (2) p(0?X?1)?11?x1?12?0edx?2(1?e)

(3) 当x<0时,F(x)??x1??2exdx?12ex 当x≥0时,F(x)??x1??2e?|x|dx??01xx1??2edx??02e?xdx ?1?1?x2e

22

?1xe,??2故 F(x)???1?1e?x??2x?0

x?016.设某种仪器内装有三只同样的电子管,电子管使用寿命X的密度函数为

100??,x?100,

f(x)=?x2?x?100.?0,求:(1) 在开始150小时内没有电子管损坏的概率; (2) 在这段时间内有一只电子管损坏的概率; (3) F(x). 【解】

1001dx?. ?100x2328p1?[P(X?150)]3?()3?

32741122(2) p2?C3()?

339(1) P(X?150)?150(3) 当x<100时F(x)=0

当x≥100时F(x)? ? ??x??100f(t)dt f(t)dt??x100???xf(t)dt

100100dt?1? ?100t2x?100,x?100?1?故 F(x)?? x?x?0?0,17.在区间[0,a]上任意投掷一个质点,以X表示这质点的坐标,设这质点落在[0,a]中任意小区间内的概率与这小区间长度成正比例,试求X的分布函数. 【解】 由题意知X~∪[0,a],密度函数为

?1?,0?x?a f(x)??a?其他?0,故当x<0时F(x)=0 当0≤x≤a时F(x)?当x>a时,F(x)=1

即分布函数

?x??f(t)dt??f(t)dt??0xx01xdt? aa 23

?0,?x?F(x)??,?a??1,x?00?x?a x?a18.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,求至少有两次的观测

值大于3的概率. 【解】X~U[2,5],即

?1?,2?x?5 f(x)??3?其他?0,P(X?3)??故所求概率为

5312dx? 3323202221p?C3()?C3 3()?3332719.设顾客在某银行的窗口等待服务的时间X(以分钟计)服从指数分布E().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Y表示一个月内他未等

到服务而离开窗口的次数,试写出Y的分布律,并求P{Y≥1}. 【解】依题意知X~E(),即其密度函数为

x?1?5?e,x?0 f(x)??5?0,x?0?1515该顾客未等到服务而离开的概率为

x1?5P(X?10)??edx?e?2

105?Y~b(5,e?2),即其分布律为

kP(Y?k)?C5(e?2)k(1?e?2)5?k,k?0,1,2,3,4,5P(Y?1)?1?P(Y?0)?1?(1?e)?0.5167?25

20.某人乘汽车去火车站乘火车,有两条路可走.第一条路程较短但交通拥挤,所需时间X服

从N(40,102);第二条路程较长,但阻塞少,所需时间X服从N(50,42). (1) 若动身时离火车开车只有1小时,问应走哪条路能乘上火车的把握大些? (2) 又若离火车开车时间只有45分钟,问应走哪条路赶上火车把握大些? 【解】(1) 若走第一条路,X~N(40,102),则

?x?4060?40?P(X?60)?P?????(2)?0.97727

10??10 24

若走第二条路,X~N(50,42),则

?X?5060?50?P(X?60)?P?????(2.5)?0.9938++

4??4故走第二条路乘上火车的把握大些.

(2) 若X~N(40,102),则

?X?4045?40?P(X?45)?P?????(0.5)?0.6915

10??10若X~N(50,42),则

?X?5045?50?P(X?45)?P?????(?1.25)

44?? ?1??(1.25)?0.1056 故走第一条路乘上火车的把握大些.

21.设X~N(3,22),

(1) 求P{2

?0.8413?1?0.6915?0.5328??4?3X?310?3?P(?4?X?10)?P????

22??2 ????7??7????????0.9996 ?2??2?P(|X|?2)?P(X?2)?P(X??2)

2?3?X?32?3??X?3???P???P????2?2??2?2?1??5??1??5? ?1???????????????1????

?2??2??2??2??0.6915?1?0.9938?0.6977P(X?3)?P(X?33-3?)?1??(0)?0.5 22(2) c=3

22.由某机器生产的螺栓长度(cm)X~N(10.05,0.062),规定长度在10.05±0.12内为合格品,

25


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