概率论与数理统计习题答案NQ(3)

2019-06-11 22:52

(1)B={至少有一次及格} 所以B?{两次均不及格}?A1A2

∴P(B)?1?P(B)?1?P(A1A2)?1?P(A1)P(A2|A1) ?1?[1?P(A1)][1?P(A2|A1)] ?1?(1?P)(1?P2)?32P?12P

2(2)P(A1A2)定义P(A1A2)

P(A2) (*)

由乘法公式,有P (A1 A2)= P (A1) P (A2| A1) = P2

由全概率公式,有P(A2)?P(A1)P(A2|A1)?P(A1)P(A2|A1)

?P?P?(1?P)?P2

PP??222

将以上两个结果代入(*)得P(A1|A2)?P22PP?22?2P P?128.[二十五] 某人下午5:00下班,他所积累的资料表明:

到家时间 乘地铁到 家的概率 乘汽车到 家的概率 0.30 0.35 0.20 0.10 0.05 0.10 0.25 0.45 0.15 0.05 5:35~5:39 5:40~5:44 5:45~5:49 5:50~5:54 迟于5:54 某日他抛一枚硬币决定乘地铁还是乘汽车,结果他是5:47到家的,试求他是乘地铁回家的概率。

解:设A=“乘地铁”,B=“乘汽车”,C=“5:45~5:49到家”,由题意,AB=φ,A∪B=S 已知:P (A)=0.5, P (C|A)=0.45, P (C|B)=0.2, P (B)=0.5 由贝叶斯公式有

P(A|C)?P(C|A)P(A)P(C)?0.5?0.450.459???0.6923

110.6513P(C|A)?P(C|B)2229.[二十四] 有两箱同种类型的零件。第一箱装5只,其中10只一等品;第二箱30只,其中18只一等品。今从两箱中任挑出一箱,然后从该箱中取零件两次,每次任取一只,作不放回抽样。试求(1)第一次取到的零件是一等品的概率。(2)第一次取到的零件是一等品的条件下,第二次取到的也是一等品的概率。

解:设Bi表示“第i次取到一等品” i=1,2 Aj表示“第j箱产品” j=1,2,显然A1∪A2=S (1)P(B1)?A1A2=φ

1101182。 ?????0.4(B1= A1B +A2B由全概率公式解)

25023051109(2)P(B2|B1)?P(B1B2)P(B1)?25049?251181723029?0.4857

(先用条件概率定义,再求P (B1B2)时,由全概率公式解) 32.[二十六(2)] 如图1,2,3,4,5表示继电器接点,假设每一继电器接点闭合的概率为p,且设各继电器闭合与否相互独立,求L和R是通路的概率。

记Ai表第i个接点接通

记A表从L到R是构成通路的。

∵ A=A1A2+ A1A3A5+A4A5+A4A3A2四种情况不互斥

∴ P (A)=P (A1A2)+P (A1A3A5) +P (A4A5)+P (A4A3A2)-P (A1A2A3A5)

+ P (A1A2 A4A5)+ P (A1A2 A3 A4) +P (A1A3 A4A5)

+ P (A1A2 A3A4A5) P (A2 A3 A4A5)+ P (A1A2A3 A4A5)+ P (A1A2 A3 A4A5) + (A1A2 A3 A4A5) + P (A1A2 A3 A4A5)-P (A1A2 A3 A4A5)

又由于A1,A2, A3, A4,A5互相独立。 故

P (A)=p2+ p3+ p2+ p3-[p4 +p4 +p4 +p4 +p5 +p4]

4

L 1 3 5 2 R +[ p5 + p5+ p5+ p5]-p5=2 p2+ 3p3-5p4 +2 p5

[二十六(1)]设有4个独立工作的元件1,2,3,4。它们的可靠性分别为P1,P2,P3,P4,将它们按图(1)的方式联接,求系统的可靠性。

记Ai表示第i个元件正常工作,i=1,2,3,4,

2 1 4 3 A表示系统正常。

∵ A=A1A2A3+ A1A4两种情况不互斥

(加法公式)

∴ P (A)= P (A1A2A3)+P (A1A4)-P (A1A2A3 A4)

= P (A1) P (A2)P (A3)+ P (A1) P (A4)-P (A1) P (A2)P (A3)P (A4) = P1P2P3+ P1P4-P1P2P3P4

(A1, A2, A3, A4独立)

34.[三十一] 袋中装有m只正品硬币,n只次品硬币,(次品硬币的两面均印有国徽)。在袋中任取一只,将它投掷r次,已知每次都得到国徽。问这只硬币是正品的概率为多少?

解:设“出现r次国徽面”=Br “任取一只是正品”=A 由全概率公式,有

1rnr()??1m?n2m?nmP(Br)?P(A)P(Br|A)?P(A)P(Br|A)?m?1r ()P(A)P(Br|A)mm?n2P(A|Br)???rm1rnP(Br)m?n?2()?m?n2m?n (条件概率定义与乘法公式)

35.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。

解:高Hi表示飞机被i人击中,i=1,2,3。B1,B2,B2分别表示甲、乙、丙击中飞机 ∵

H1?B1B2B3?B1B2B3?B1B2B3,三种情况互斥。 H2?B1B2B3?B1B2B3?B1B2B3 三种情况互斥 H3?B2B2B3

又 B1,B2,B2独立。 ∴

P(H1)?P(B1)P(B2)P(B3)?P(B1)P(B2)P(B3)

?P(B1)P(B2)P(B3)?0.4?0.5?0.3?0.6?0.5?0.3?0.6?0.5?0.7?0.36

P(H2)?P(B1)P(B2)P(B3)?P(B1)P(B2)P(B3)

?P(B1)P(B2)P(B3)?0.4?0.5?0.3 + 0.4×0.5×0.7+0.6×0.5×0.7=0.41 P (H3)=P (B1)P (B2)P (B3)=0.4×0.5×0.7=0.14

又因:

A=H1A+H2A+H3A

三种情况互斥

故由全概率公式,有

P (A)= P(H1)P (A|H1)+P (H2)P (A|H2)+P (H3)P (AH3) =0.36×0.2+0.41×0.6+0.14×1=0.458

36.[三十三]设由以往记录的数据分析。某船只运输某种物品损坏2%(这一事件记为A1),10%(事件A2),90%(事件A3)的概率分别为P (A1)=0.8, P (A2)=0.15, P (A2)=0.05,现从中随机地独立地取三件,发现这三件都是好的(这一事件记为B),试分别求P (A1|B) P (A2|B), P (A3|B)(这里设物品件数很多,取出第一件以后不影响取第二件的概率,所以取第一、第二、第三件是互相独立地)

∵ B表取得三件好物品。

B=A1B+A2B+A3B 三种情况互斥

由全概率公式,有 ∴

P (B)= P(A1)P (B|A1)+P (A2)P (B|A2)+P (A3)P (B|A3)

=0.8×(0.98)3+0.15×(0.9)3+0.05×(0.1)3=0.8624

P(A1B)P(B)P(A2B)P(B)P(A3B)P(B)P(A1)P(B|A1)P(B)P(B)P(A3)P(B|A3)P(B)0.8?(0.98)0.8624??0.15?(0.9)0.86240.05?(0.1)0.8624333P(A1|B)??????0.8731?0.1268 ?0.0001

P(A2|B)?P(A3|B)?P(A2)P(B|A2)37.[三十四] 将A,B,C三个字母之一输入信道,输出为原字母的概率为α,而输出为其它一字母的概率都是(1-α)/2。今将字母串AAAA,BBBB,CCCC之一输入信道,输入AAAA,BBBB,CCCC的概率分别为p1, p2, p3 (p1 +p2+p3=1),已知输出为ABCA,问输入的

是AAAA的概率是多少?(设信道传输每个字母的工作是相互独立的。)

解:设D表示输出信号为ABCA,B1、B2、B3分别表示输入信号为AAAA,BBBB,CCCC,则B1、B2、B3为一完备事件组,且P(Bi)=Pi, i=1, 2, 3。

再设A发、A收分别表示发出、接收字母A,其余类推,依题意有 P (A收| A发)= P (B收| B发)= P (C收| C发)=α,

P (A收| B发)= P (A收| C发)= P (B收| A发)= P (B收| C发)= P (C收| A发)= P (C收| B发)=

1?α 2又P (ABCA|AAAA)= P (D | B 1) = P (A收| A发) P (B收| A发) P (C收| A发) P (A收| A发) =α2(1?α2), 21?α3) 2同样可得P (D | B 2) = P (D | B 3) =α?(于是由全概率公式,得

3P(D)??P(Bi?12i)P(D|Bi)

?p1a(1?α21?α3)?(P2?P3)α()22由Bayes公式,得 P (AAAA|ABCA)= P (B 1 | D ) =

P(B1)P(D|B1)P(D)

=

2αP12αP1?(1?α)(P2?P3)

[二十九] 设第一只盒子装有3只蓝球,2只绿球,2只白球;第二只盒子装有2只蓝球,3只绿球,4只白球。独立地分别从两只盒子各取一只球。(1)求至少有一只蓝球的概率,(2)求有一只蓝球一只白球的概率,(3)已知至少有一只蓝球,求有一只蓝球一只白球的概率。

解:记A1、A2、A3分别表示是从第一只盒子中取到一只蓝球、绿球、白球,B1、B2、B3分别表示是从第二只盒子中取到一只蓝球、绿球、白球。

(1)记C={至少有一只蓝球}

C= A1B1+ A1B2+ A1B3+ A2B1+ A3B1,5种情况互斥 由概率有限可加性,得


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