y?0F(y)??f(y)dy??0.2dy??(0.2?1.2y)dy?????10?01?0.2dy?(0.2?1.2y)dy???0??1y??1?1?y?0
0?y?1y?10??0.2(y?1)???2?0.6y?0.2y?0.2?1?y??1?1?y?00?y?1y?1
P{0?Y?0.5}?P{Y?0.5}?P{Y?0}?F(0.5)?F(0)?0.45?0.2?0.25;
P{Y?0.5|Y?0.1}?P{Y?0.5}P{Y?0.1}01?1?P{Y?0.5}1?P{Y?0.1}x?0?1?F(0.5)1?F(0.1)?1?0.451?0.226?0.7106
????x?2(2)F(x)?f(x)dx???????0?2????0x?8dx01818xdx?dx??8242xxdx?8dx?00?x?2??x/8??2x/162?x?4??1?x?4x?00?x?22?x?4x?4
P{1?x?3}?F(3)?F(1)?9/16?1/8?7/16;
P{X?1|X?3}?P{?1X?3}P{X?3}?F(3)?F(1)F(3)?7/9。
13,在集合A={1,2,3,….,n}中取数两次,每次任取一数,作不放回抽样,以X表示第一次取到的数,以Y表示第二次取到的数,求X和Y的联合分布律。并用表格形式写出当n=3时X和Y的联合分布律。 解:根据题意,取两次且不放回抽样的总可能数为n(n-1),因此
P{X?i,Y?j}?161n(n?1),(i?j,且1?i,j?n)
当n取3时, P{X?i,Y?j}?X 1 2 3 ,(i?j,且1?i,j?3),表格形式为
2 1/6 0 1/6 3 1/6 1/6 0 Y 1 0 1/6 1/6 16
概率论与数理统计及其应用习题解答
14,设一加油站有两套用来加油的设备,设备A是加油站的工作人员操作的,设备B是有顾客自己操作的。A,B均有两个加油管。随机取一时刻,A,B正在使用的软管根数分别记为X,Y,它们的联合分布律为
X 0 1 2 (1) (2) (3)
Y 0.10 0.04 0.02 0 0.08 0.20 0.06 1 0.06 0.14 0.30 2 求P{X?1,Y?1},P{X?1,Y?1}; 求至少有一根软管在使用的概率; 求P{X?Y},P{X?Y?2}。
解:(1)由表直接可得P{X?1,Y?1}=0.2,
P{X?1,Y?1}=0.1+0.08+0.04+0.2=0.42
(2)至少有一根软管在使用的概率为
P{X?Y?1}?1?P{X?0,Y?0}?1?0.1?0.9
(3)P{X?Y}?P{X?Y?0}?P{X?Y?1}?P{X?Y?2}=0.1+0.2+0.3=0.6
P{X?Y?2}?P{X?0,Y?2}?P{X?1,Y?1}?P{X?2,Y?0}?0.28
15,设随机变量(X,Y)的联合概率密度为
?Ce?(2x?4y),x?0,y?0f(x,y)??
其他0,?试确定常数C,并求P{X?2},P{X?Y},P{X?Y?1}。 解:根据
??f(x,y)dxdy?1,可得
???????(2x?4y)???2xx?0,y?01???f(x,y)dxdy??dx0?Ce0dy?C?e0dx?e0?4ydy?C8,
x?0,y?0所以C?8。
???????(2x?4y)???2xP{X?2}???x?2f(x,y)dxdy??dx2???8e0xdy??2e2??dx?4e0x?4ydy?e???4;
P{X?Y}???x?yf(x,y)dxdy??dx?8e001?(2x?4y)dy??2e0?2xdx?4e0?4ydy??2e0?2x(1?e?4x)dx?231?x?(2x?4y)11?x?2xP{X?Y?1}???f(x,y)dxdy??dx?8e00dy??2e0dx?4e0?4ydy?(1?e?2)。
2x?y?1 17
概率论与数理统计及其应用习题解答
16,设随机变量(X,Y)在由曲线y?x,y?x/2,x?1所围成的区域G均匀分布。 (1) (2)
求(X,Y)的概率密度; 求边缘概率密度fX(x),fY(y)。
22解:(1)根据题意,(X,Y)的概率密度f(x,y)必定是一常数,故由
1????6,(x,y)?G。 f(x,y)dxdy??dx?f(x,y)dy?f(x,y),得到f(x,y)??0,其他62?1x21G0x/22??x?(2)ff(x,y)dy????6dy?3x2,0?x?1X(x)??2;
?x/2???0,其他?2y?6dx,0?y?0.5??y???1?f)??f(x,y)dx??Y(y??6dx,0.5?y?1??6(2y?y),?6(1?y),???y???0,其他?0,??18,设X,Y是两个随机变量,它们的联合概率密度为
?x3?x(1?yf(x,y)????2e),x?0,y?0?0,其他,
(1) 求(X,Y)关于X的边缘概率密度fX(x);
(2)
求条件概率密度fY|X(y|x),写出当x?0.5时的条件概率密度; (3)
求条件概率P{Y?1|X?0.5}。
?????x32?x(1?y)解:(1)f??edy?xe?x,x?0X(x)??f(x,y)dy??022。
????0,其他(2)当x?0时,
f(y|x)?f(x,y)?xe?xy,y?0Y|Xf??。
X(x)?0,其他特别地,当x?0.5时
0?y?0.50.5?y?1其他18
概率论与数理统计及其应用习题解答
fY|X?0.5e?0.5y,y?0。 (y|x?0.5)??0,其他?????(3)P{Y?1|X?0.5}??1fY|X(y|x?0.5)dy??0.5e1?0.5ydy?e?0.5。
19,(1)在第14题中求在X?0的条件下Y的条件分布律;在Y?1的条件下X的条件分布律。 (2)在16题中求条件概率密度fY|X(y|x),fX|Y(x|y),fX|Y(x|0.5)。
解:(1)根据公式P{Y?i|X?0}?为
P{Y?i,X?0}P{X?0},得到在X?0的条件下Y的条件分布律
Y 0 5/12 1 1/3 2 1/4 P{Y|X?0} 类似地,在Y?1的条件下X的条件分布律为
X
0 4/17
1 10/17
2 3/17
P{X|Y?1} ?6,?0,(x,y)?G其他(2)因为f(x,y)??。
2?6(2y?y),0?y?0.5?x2??6dy?3x,0?x?1fX(x)??2?;fY(y)??6(1?y),0.5?y?1。
x/2??0,其他其他?0,?所以,当0?x?1时,fY|X(y|x)?f(x,y)?2?,??x2fX(x)??0,x/2?y?x其他22;
当0?y?0.5时,fX|Y?f(x,y)?(x|y)???fY(y)??f(x,y)12y?0,y,y?x?其他2y;
当0.5?y?1时,fX|Y(x|y)??1,???1?yfY(y)?0,?y?x?1其他;
当y?0.5时,fX|Y1?,?(x|y)??1?0.5?0,?0.5?x?1其他。
19
概率论与数理统计及其应用习题解答
20,设随机变量(X,Y)在由曲线y?x2,y?x所围成的区域G均匀分布。
(1) 写出(X,Y)的概率密度; (2) 求边缘概率密度fX(x),fY(y);
(3)
求条件概率密度fY|X(y|x),并写出当x?0.5时的条件概率密度。
解:(1)根据题意,(X,Y)的概率密度f(x,y)必定是一常数,故由
1x1???f(x,y)dxdy??dx?f(x,y)dy?1G0x3f(x,y),得到f(x,y)??3,(x,y)?G??0,其他。2???x(2)f?X(x)??f(x,y)dy???3dy?3(x?x2),0?x?12;
x????0,其他?y??3dx,0?y?1???y2?3(y?y2),0?y?1fx,y)dx??Y(y)??f(????。 ?????0,其他?0,其他???2(3)当0?x?1时,fY|X(y|x)?f(x,y)?12,x?y?xf??x?x。
X(x)??0,其他特别地,当x?0.5时的条件概率密度为
?4fY|X(y|0.5)???22?1,1/4?y?2/2。
??0,其他21,设(X,Y)是二维随机变量,X的概率密度为
?2?xf?,0?x?2X(x)??6
??0,其他且当X?x(0?x?2)时Y的条件概率密度为
?1fY|X(y|x)???xy?1?x/2,0?y?1,
??0,其他 20
概率论与数理统计及其应用习题解答
(1) 求(X,Y)联合概率密度;
求(X,Y)关于Y的边缘概率密度;
求在Y?y的条件下X的条件概率密度fX|