概率论和数理统计 - 复旦大学 - 课后题答案(6)

2019-08-30 11:57

求一螺栓为不合格品的概率. 【解】P(|X?10.05|?0.12)?P??X?10.050.12? ??0.06??0.06

?1??(2)??(?2)?2[1??(2)]?0.045623.一工厂生产的电子管寿命X(小时)服从正态分布N(160,σ2),若要求P{120<X≤200}

≥0.8,允许σ最大不超过多少? 【解】P(120?X?200)?P??120?160X?160200?160????????? ???40???????????40??????2???40??????1?0.8 故 ??401.29?31.25 24.设随机变量X分布函数为

F(x)=??A?Be?xt,x?0,(??0),

?0,x?0.(1) 求常数A,B;

(2) 求P{X≤2},P{X>3}; (3) 求分布密度f(x).

?limF(x)?1【解】(1)由??x????A?1??xlim?0?F(x)?得?xlim?0?F(x)?B??1

(2) P(X?2)?F(2)?1?e?2?

P(X?3)?1?F(3)?1?(1?e?3?)?e?3?

(3) f(x)?F?(x)????e??x,x?0?0,x?0

25.设随机变量X的概率密度为

?x,0?x?1,f(x)=??2?x,1?x?2, ??0,其他.求X的分布函数F(x),并画出f(x)及F(x).

【解】当x<0时F(x)=0

当0≤x<1时F(x)??x??f(t)dt??0??f(t)dt??x0f(t)dt

26

x2 ??tdt?

02x当1≤x<2时F(x)??x??0f(t)dt

f(t)dt??f(t)dt??f(t)dt01x1x????1??tdt??(2?t)dt01

?1x23

2?2x?2?2x2??2?2x?1当x≥2时F(x)??x??f(t)dt?1

??0,x?0?x20?x?1故 F(x)???2,

?x2???2x?1,1?x?2?2?1,x?226.设随机变量X的密度函数为

(1) f(x)=ae??|x|,λ>0;

?bx,0?x?(2) f(x)=?1,?12,1?x?2,

?x?0,其他.试确定常数a,b,并求其分布函数F(x). 【解】(1) 由

????f(x)dx?1知1???ae??|x|dx?2a??e??xdx2a??0??

故 a??2

??e??x,x?0即密度函数为 f(x)????2????2e?xx?0当x≤0时F(x)??x??f(x)dx??x???2e?xdx?12e?x 当x>0时F(x)??x)dx??0?x??f(x??2e?xdx??x???02edx

?1?1??2ex 27

故其分布函数

?1??x1?e,x?0??2F(x)??

?1e?x,x?0??2(2) 由1?????f(x)dx??1bxdx?210?1x2dx?b2?12 得 b=1

即X的密度函数为

??x,0?x?1f(x)???12,1?x?2

?x??0,其他当x≤0时F(x)=0 当0

??xdx?x20x2

当1≤x<2时F(x)??x??f(x)dx??01x1??0dx??0xdx??1x2dx ?32?1x 当x≥2时F(x)=1 故其分布函数为

??0,x?0?x2,0?x?1F(x)???2

?3?1?x?2?2?1x,?1,x?227.求标准正态分布的上?分位点, (1)?=0.01,求z?; (2)?=0.003,求z?,z?/2. 【解】(1) P(X?z?)?0.01

即 1??(z?)?0.01 即

?(z?)?0.09

28

故 z??2.33 (2) 由P(X?z?)?0.003得

1??(z?)?0.003

即 ?(z?)?0.997 查表得 z??2.75 由P(X?z?/2)?0.0015得

1??(z?/2)?0.0015

?(z?/2)?0.9985

查表得 z?/2?2.96 28.设随机变量X的分布律为 X Pk ?2 ?1 0 1 3 1/5 1/6 1/5 1/15 11/30 求Y=X2的分布律.

【解】Y可取的值为0,1,4,9

P(Y?0)?P(X?0)?15117??61530

P(Y?1)?P(X??1)?P(X?1)?1511P(Y?9)?P(X?3)?30P(Y?4)?P(X??2)?故Y的分布律为

Y Pk 0 1 4 9 1/5 7/30 1/5 11/30 29.设P{X=k}=(

1k

), k=1,2,?,令 2?1,当X取偶数时Y??

?1,当X取奇数时.?求随机变量X的函数Y的分布律.

【解】P(Y?1)?P(X?2)?P(X?4)???P(X?2k)??

29

?(1)2?(1)4???(1)2k 222??

?(1114)/(1?4)?3P(Y??1)?1?P(Y?1)?23 30.设X~N(0,1).

(1) 求Y=eX的概率密度; (2) 求Y=2X2+1的概率密度; (3) 求Y=|X|的概率密度.

【解】(1) 当y≤0时,FY(y)?P(Y?y)?0

当y>0时,FY(y)?P(Y?y)?P(ex?y)?P(X?lny)

??lny??fX(x)dx

故 fdFY(y)11Y(y)?dy?yf1?ln2y/2x(lny)?y2πe,y?0(2)P(Y?2X2?1?1)?1

当y≤1时FY(y)?P(Y?y)?0

当y>1时FY(y)?P(Y?y)?P(2X2?1?y)

?P??X2?y?1???P???y?1y?1??2???X??22?? ? ??(y?1)/2?(y?1)/2fX(x)dx

故 fdF12??Y(y)?dyY(y)?4y?1??f???y?1?y?1??X??2???fX???2??? ????? ?121y?12πe?(y?1)/42,y?1

(3) P(Y?0)?1

当y≤0时FY(y)?P(Y?y)?0

当y>0时FY(y)?P(|X|?y)?P(?y?X?y)

30


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