P{X P{X P{X ?? P{X ??
?1}?p ?2}?p(1?p)
?3}?p(1?p)2
?k}?p(1?p)k?1
所以射击次数X的分布律为
X 1 2 3 ?? k ??
pk p p(1?p) p(1?p)2 ?? p(1?p)k?1 ??
2.一批零件中有9个合格品与3个废品,安装时从这批零件中任取一个,如果每次取出的废品不再放回,求在取得合格品以前取出的废品数的分布律。
分析:在取得合格品以前取出的废品数是一随机变量,要求其分布律,只需确定随机变量的一切可能取值及相应的概率即可。
解:设X表示在取得合格品以前取出的废品数,由题意知X的可能取值为0,1,2,3,而 P{X P{X?0}?3/4(X?0相当于第一次取到的是合格品) ?1}?199??(X?0相当于第二次才取到合格品) 411441299?? P{X?2}??
41110220 P{X?3}?1211???1? 41110220所以,随机变量X的分布律为
X 0 1 2 3
pk 3/4 9/44 9/220 1/220 3.设随机变量X的分布列为
X 0 1 2 3
pk 1/5 2/5 3/10 1/10 ?2};1?X?3} (3)P{求:(1)X的分布函数F(x);(2)P{X解:(1)由概率分布与分布函数的关系式 F()x?P{X?x}?x?xkp?k
得X的分布函数F(x)
?0,x?0?1/5,0?x?1?? F(x)?P{X?x}??3/5,1?x?2
?9/10,2?x?3??3?x?1, 11
(2)P{X?2}?F(2)?3/5;
(3)P{1?4.已知
X?3}?F(3)?F(1)?9/10?1/5?7/10。
1F2(x)是某一随机变量的分布2Xi(i?1,2)的分布函数为Fi(x)。设F(x)?aF1(x)?函数,求常数a。
1F2(x)是某一随机变量的分布函数,由分布函数的性质知,必有 21 limF(x)?lim(aF1(x)?F2(x))=1 x???x???2即a?b?1,从而解得a?1/2。
解:要使F(x)?aF1(x)? 5.将3个球随机地放入4个杯子中去,求某杯中有球个数的分布律。
分析:某杯中有球个数只有4种可能:3个球都在该杯中;3个球中的两个球放在该杯中;3个球中的一个球放入该杯中;3个球都不在该杯中。因此某杯中有球个数是一个离散型随机变量,它可能的取值为0,1,2,3。运用第一章的有关知识可求出取相应值的概率。若将每个球随机地放入4个杯子中,它是否落入某杯中看作一次试验,则它是一贝努利试验。随机地将3个球放入4个杯子中去,即是三重的贝努利试验,因此某杯中有球个数服从二项分布。
解法一:设X表示“某杯中有球个数”,则X可能取值为:0,1,2,3。而将3个球随机地放入4个杯子中去共有4种放法,
3X?0即3个球随机地放入其它3个杯子中去,共有33种放法,所以
33 P{X?0}?34同理得
1C3?3233?3 P{X?1}?3443C3?1?3 P{X?3}?434故某杯中有球个数X的概率分布列为
C32?332?3 P{X?2}?344
解法二:设
X 0 1 2 3 pk 27/64 27/64 9/64 1/64 X表示“某杯中有球个数”,则
的分布律为
X服从
n?3,p?1/4的二项分布,即
X~B(3,1/4),所以X P{X13?k}?C3k()k()3?k(k?0,1,2,3)
44或表示为 X 0 1 2 3
pk 27/64 27/64 9/64 1/64 p,生产过程中出现废品时立即调整。求在两次调整之
6.自动生产线在调整以后出现废品的概率为间生产的合格品的分布律。
解:设X表示在两次调整之间生产的合格品的个数,由题意知X的可能取值为0,1,2,3,?,而
P{X
?0}?p
12
P{X P{X ?? P{X ??
?1}?p(1?p)
?2}?p(1?p)2
?k}?p(1?p)k
所以X的分布律为
X 0 1 2 ?? k ??
pk p p(1?p) p(1?p)2 ?? p(1?p)k ??
7.一汽车沿一街道行驶,需要通过三个均设有红绿信号灯的路口,每个信号灯为红或绿与其它信号灯为红或绿相互独立,且红绿两种信号灯显示的时间相等。以X表示该汽车首次遇到红灯前已通过的路口个数,求X的概率分布和分布函数。 解:由题意知
X的一切可能取值为0,1,2,3。为计算方便设:
个路口遇到红灯”,则
表示:“汽车在第iAi?1,2,3)i(AAA1,2,3相互独
1PA(i)?PA(i)?(i?1,2,3)。所以
21111{?0}?PA(1)?;P{X?1}?P(AAP)?()AP(A)??? PX; 121222241111{X?2}?P(AAA)?P(A)P(A)P(A)???? P 12312322281111{X?3}?P(AAA)?P(A)P(A)P(A)???? P 1231232228即X的概率分布列为 X 0 1 2 3 pk 1/2 1/4 1/8 1/8 立,且由条件知
X的分布函数为
?0,x?0?1/2,0?x?1?? F(x)?P{X?x}??3/4,1?x?2
?7/8,2?x?3??3?x?1, 8. 设随机变量X的分布函数为
?0,?2 F(x)??Ax,?1,? (3)随机变量X的概率密度。
x?00?x?1 1?x求:(1)系数A;(2)随机变量X落在区间(0.3,0.7)内的概率;
分析:本题是已知随机变量的分布函数,由分布函数的性质可求出系数A;再由概率密度函数性质可求得(2)及(3)。
解:(1)由分布函数的连续性性质得
A?1,故分布函数为
13
?0,?2 F(x)??x,?1,? P{0.3?x?00?x?1 1?x (2)由概率密度函数性质知,X落在区间(0.3,0.7)内的概率为
X?0.7}?F(0.7)?F(0.3)?(0.7)2?(0.3)2?0.4
(3)由概率密度函数性质知,所求概率密度为
?2x,0?x?1f(x)??
其它?0,?A,x?1?2f(x)??1?x
?其它?0,落在区间(?9.设随机变量X的概率密度为
求:(1)系数
A;(2)X11,)内的概率;(3)X22的分布函数。
分析:连续型随机变量X的概率密度必须满足归一性,因此由归一性及定义可求出系数布函数,至于(2)可由X的分布函数求得。 解:(1)由归一性,
1??f(x)dx??????1A及X的分
A1?x2?1dx?Aarcsinx|1?1?A?
解得
A?1/?。
(3)由连续型随机变量的定义知X的分布函数为 Fx()? 当x f(ud)u???x??1时,Fx=0; ()??f(ud)u??x?1时,
xxx 当?1? F(x) 当x??f(x)dx????1/?1?x2?1dx?1?xarcsinx|?1?1arcsinx? 2??1时,F(x)?1,
故X的分布函数为
0,x??1??1arcsinx,?1?x?1 F(x)???2??1,x?1,? (2)所求概率为 P{?11111?X?}?F()?F(?)? 22223 10. 设随机变量
X的分布函数为
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?1?e?x,x?0 F(x)??
x?0?0,求:(1)P{X?2},P{X?3};(2)X的概率密度。
解:(1)P{X P{X(2)随机变量
?2}?F(2)?1?e?2 ?3}?1?F(3)?e?3
X的概率密度为
?e?x,x?0 f(x)??x?0?0,X的分布密度
?x,0?x?1?f(x)??2?x,1?x?2,
?0,其它? 11. 设随机变量
求分布函数F(x)。
(x)? 解:当x?0时,F?x??f(xd)x?0;
()x? 当0时,F?x?1x12f()xdx?xdx?x; ????02x(x)?f(x)dx?xdx??(2x)dxx?2?x?1 当1时,F; ?x?2??01?x??211x122(x)?f(x)dx?xdx??(2x)dx?01dx? 当x?时,F 。 2??02?x??x?00?x?11?x故随机变量
X的分布函数为
?0,?12x,??2 F(x)??1?2x?x2?1,2??1,?时间不超过3分钟的概率。
解:设
1?x?2x?212.公共汽车站每隔5分钟有一辆客车通过,乘客到达汽车站的任一时刻是等可能的。求乘客侯车
X表示乘客侯车时间,则X~U(0,5),乘客侯车时间不超过3分钟的概率为
?3}??30 P{X13dx? 55补充1(修订版11).某城市每天耗电量不超过一百万千瓦小时,
13.设随机变量X~N(10,22),求P{10?X?13};P{X?13};P{|X?10|?2};
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