概率论和数理统计 - 复旦大学 - 课后题答案 - 一到五章(2)

2019-01-10 10:09

?0.7?0.7?0.50.?6?

0.51424.?在一个盒中装有15个乒乓球,其中有9个新球,在第一次比赛中任意取出3个球,比

赛后放回原盒中;第二次比赛同样任意取出3个球,求第二次取出的3个球均为新球的概率. 【解】 设Ai={第一次取出的3个球中有i个新球},i=0,1,2,3.B={第二次取出的3球均为新

球}

由全概率公式,有

3P(B)??P(Bi?0Ai)P(Ai)

?C6C1353?C9C3315?C9C6C312?C8C33?15C9C6C321?C7C33?1C9C533?C6C3153151515?0.08 925. 按以往概率论考试结果分析,努力学习的学生有90%的可能考试及格,不努力学习的学

生有90%的可能考试不及格.据调查,学生中有80%的人是努力学习的,试问: (1)考试及格的学生有多大可能是不努力学习的人?

(2)考试不及格的学生有多大可能是努力学习的人?

【解】设A={被调查学生是努力学习的},则A={被调查学生是不努力学习的}.由题意知P

(A)=0.8,P(A)=0.2,又设B={被调查学生考试及格}.由题意知P(B|A)=0.9,P(B|A)=0.9,故由贝叶斯公式知 (1)P(AB)?P(AB)P(B)P(A)P(BA)?P(A)P(BA)?P(A)P(BA)0.2?0.8?0.?90.11??0.0270 20?.20.137

?即考试及格的学生中不努力学习的学生仅占2.702% (2) P(AB)?P(AB)P(B)?0.10?.2P(A)P(BA)P(A)P(BA)?P(A)P(BA)4??0.307 70.913

?0.8?0.8?0.?1即考试不及格的学生中努力学习的学生占30.77%.

26. 将两信息分别编码为A和B传递出来,接收站收到时,A被误收作B的概率为0.02,而

B被误收作A的概率为0.01.信息A与B传递的频繁程度为2∶1.若接收站收到的信息是

A,试问原发信息是A的概率是多少? 【解】 设A={原发信息是A},则={原发信息是B}

C={收到信息是A},则={收到信息是B} 由贝叶斯公式,得

6

P(AC)?P(A)P(CA)P(A)P(CA)?P(A)P(CA)

?2/3?2/3?0.9?80.981?/3 2?0.99490.0127.?在已有两个球的箱子中再放一白球,然后任意取出一球,若发现这球为白球,试求箱

子中原有一白球的概率(箱中原有什么球是等可能的颜色只有黑、白两种)? 【解】设Ai={箱中原有i个白球}(i=0,1,2),由题设条件知P(Ai)=

出一球为白球}.由贝叶斯公式知

P(A1B)?P(A1B)P(B)?P(BA1)P(A1)213,i=0,1,2.又设B={抽

?P(Bi?0Ai)P(Ai)13?2/3?1/31/3?1/3?2/3?1/3?1?1/3?

28.?某工厂生产的产品中96%是合格品,检查产品时,一个合格品被误认为是次品的概率

为0.02,一个次品被误认为是合格品的概率为0.05,求在被检查后认为是合格品产品确是合格品的概率. 【解】 设A={产品确为合格品},B={产品被认为是合格品}

由贝叶斯公式得

P(AB)?P(AB)P(B)?P(A)P(BA)P(A)P(BA)?P(A)P(BA)0.980?.04?0.99 80.05

?0.9?60.9?60.?9829.?某保险公司把被保险人分为三类:“谨慎的”,“一般的”,“冒失的”.统计资料表明,上

述三种人在一年内发生事故的概率依次为0.05,0.15和0.30;如果“谨慎的”被保险人

占20%,“一般的”占50%,“冒失的”占30%,现知某被保险人在一年内出了事故,则他是“谨慎的”的概率是多少?

【解】 设A={该客户是“谨慎的”},B={该客户是“一般的”},

C={该客户是“冒失的”},D={该客户在一年内出了事故}

则由贝叶斯公式得 P(A|D)?P(AD)P(D)?P(A)P(D|A)P(A)P(D|A)?P(B)P(D|B)?P(C)P(D|C)0.2?0.2?0.0?50.05?0.05 70.30.3

??0.5?0.1?530.?加工某一零件需要经过四道工序,设第一、二、三、四道工序的次品率分别为0.02,0.03,0.05,0.03,假定各道工序是相互独立的,求加工出来的零件的次品率.

【解】设Ai={第i道工序出次品}(i=1,2,3,4).

4P(?Ai)?1?P(A1A2A3A4)

i?1)P(A)P(3A)P( ?1?P(A A)124

7

?0.9?70.?950?.97 ?1?0.9831.?设每次射击的命中率为0.2,问至少必须进行多少次独立射击才能使至少击中一次的概

率不小于0.9?

【解】设必须进行n次独立射击.

n1?(0.8)?0.9

n即为 (0.8)?0 .故 n≥11 至少必须进行11次独立射击.

32.?证明:若P(A|B)=P(A|B),则A,B相互独立.

【证】 P(A|B)?即P(A|B)P(AB)P(B)?P(AB)P(B)

亦即 P(AB)P(B?)P(AB)P( B)P(AB)[1?P(B)]?[P(A)?P(AB)]P(B)

因此 P(AB)?故A与B相互独立.

P(A)P( B)33.?三人独立地破译一个密码,他们能破译的概率分别为

的概率.

【解】 设Ai={第i人能破译}(i=1,2,3),则

315,

13,

14,求将此密码破译出

P(?Ai)?1?P(A1A2A3)?1?P(A1)P(A2)P(A3)

i?1 ?1?45?23?34?0.6

34.?甲、乙、丙三人独立地向同一飞机射击,设击中的概率分别是0.4,0.5,0.7,若只有一人击中,则飞机被击落的概率为0.2;若有两人击中,则飞机被击落的概率为0.6;若三人都击中,则飞机一定被击落,求:飞机被击落的概率. 【解】设A={飞机被击落},Bi={恰有i人击中飞机},i=0,1,2,3

由全概率公式,得

3P(A)??P(A|B)P(B)

iii?0=(0.4×0.5×0.3+0.6×0.5×0.3+0.6×0.5×0.7)0.2+

(0.4×0.5×0.3+0.4×0.5×0.7+0.6×0.5×0.7)0.6+0.4×0.5×0.7

=0.458

35.?已知某种疾病患者的痊愈率为25%,为试验一种新药是否有效,把它给10个病人服用,

且规定若10个病人中至少有四人治好则认为这种药有效,反之则认为无效,求: (1) 虽然新药有效,且把治愈率提高到35%,但通过试验被否定的概率.

8

(2) 新药完全无效,但通过试验被认为有效的概率.

3【解】(1) p1??Ck?0k10k10(0.35)(0.65)k10?k?0.5138

10(2) p2??Ck?4(0.25)(0.75)k10?k?0.2241

36.?一架升降机开始时有6位乘客,并等可能地停于十层楼的每一层.试求下列事件的概率:

(1) A=“某指定的一层有两位乘客离开”;

(2) B=“没有两位及两位以上的乘客在同一层离开”; (3) C=“恰有两位乘客在同一层离开”; (4) D=“至少有两位乘客在同一层离开”.

【解】 由于每位乘客均可在10层楼中的任一层离开,故所有可能结果为10种.

(1) P(A)?C69106246

,也可由6重贝努里模型:

2P(A)?C6(110)(2910)

4(2) 6个人在十层中任意六层离开,故

P(B)?P101066

1(3) 由于没有规定在哪一层离开,故可在十层中的任一层离开,有C10种可能结果,再从

六人中选二人在该层离开,有C6种离开方式.其余4人中不能再有两人同时离开的情况,因此可包含以下三种离开方式:①4人中有3个人在同一层离开,另一人在其余8层中任一层离开,共有C9C4C8种可能结果;②4人同时离开,有C9种可能结果;③4个人都不在同一层离开,有P9种可能结果,故

P(C)?C10C6(C9C4C8?C9?P9)/10

12131146413112(4) D=B.故

P101066P(D)?1?P(B)?1?

37. n个朋友随机地围绕圆桌而坐,求下列事件的概率: (1) 甲、乙两人坐在一起,且乙坐在甲的左边的概率; (2) 甲、乙、丙三人坐在一起的概率;

(3) 如果n个人并排坐在长桌的一边,求上述事件的概率. 【解】 (1) p1?1n?1

9

(2) p2?(3) p1??3!(n?3)!(n?1)!(n?1)!n!?,n?3

1n3!(n?2)!n!;p2??,n?3

38.?将线段[0,a]任意折成三折,试求这三折线段能构成三角形的概率? 【解】 设这三段长分别为x,y,a?x?y.则基本事件集为由

0?x?y?a?x?y?x?(a?x?y)?y ???y?(a?x?y)?x构成的图形,即

a?0?x??2??0?y?a ?2?a??x?y?a??2如图阴影部分所示,故所求概率为p?14.

39. 某人有n把钥匙,其中只有一把能开他的门.他逐个将它们去试开(抽样是无放回的).

证明试开k次(k=1,2,?,n)才能把门打开的概率与k无关. 【证】 p?Pn?1Pnkk?1?1n,k?1,2?,n ,40.把一个表面涂有颜色的立方体等分为一千个小立方体,在这些小立方体中,随机地取出

一个,试求它有i面涂有颜色的概率P(Ai)(i=0,1,2,3).?

【解】 设Ai={小立方体有i面涂有颜色},i=0,1,2,3.

在1千个小立方体中,只有位于原立方体的角上的小立方体是三面有色的,这样的

小立方体共有8个.只有位于原立方体的棱上(除去八个角外)的小立方体是两面涂

色的,这样的小立方体共有12×8=96个.同理,原立方体的六个面上(除去棱)的小立方体是一面涂色的,共有8×8×6=384个.其余1000?(8+96+384)=512个内部的小立方体是无色的,故所求概率为

P(A0)?P(A2)?5121000961000?0.512,P(A1)??0.096,P(A4)?384100081000?0.384, ?0.008.

41.对任意的随机事件A,B,C,试证?

P(AB)+P(AC)?P(BC)≤P(A).? 【证】 P(A)?P[A(?BC?)]P(?AB AC ?P(AB)?P(AC)?

)CP(AB10


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