概率论与数理统计答案 - 北邮版 - (第一章)(3)

2020-04-16 12:54

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?(3) p1??13!(n?3)!(2) p2?,n?3 n?1(n?1)!(n?1)!1?3!(n?2)!?;p2?,n?3 n!nn!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?1. 439.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.

Pnk??111【证】p?k?,k?1,2,?,n

Pnn40.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

512384?0.512,P(A1)??0.384, 10001000968P(A2)??0.096,P(A4)??0.008.

10001000P(A0)?41.对任意的随机事件A,B,C,试证?

11

P(AB)+P(AC)?P(BC)≤P(A).?

【证】P(A)?P[A(B?C)]?P(AB?AC)?P(AB)?P(AC)?P(ABC) ?P(AB)?P(AC)?P(BC)

42.将3个球随机地放入4个杯子中去,求杯中球的最大个数分别为1,2,3的概率. 【解】 设Ai={杯中球的最大个数为i},i=1,2,3.

将3个球随机放入4个杯子中,全部可能放法有43种,杯中球的最大个数为1时,

C33!3每个杯中最多放一球,故P(A1)?43?

48C114? 而杯中球的最大个数为3,即三个球全放入一个杯中,故P(A3)?341621C131994C3C3?或 P(A2)??因此 P(A2)?1?P(A1)?P(A3)?1??

816164316 43.?将一枚均匀硬币掷2n次,求出现正面次数多于反面次数的概率.

【解】掷2n次硬币,可能出现:A={正面次数多于反面次数},B={正面次数少于反面次数},

C={正面次数等于反面次数},A,B,C两两互斥.

可用对称性来解决.由于硬币是均匀的,故P(A)=P(B).所以

P(A)?1?P(C) 2由2n重贝努里试验中正面出现n次的概率为

11n1n1nnP(C)?C2()()P(A)?[1?C 故n2n2n]

222244.?掷n次均匀硬币,求出现正面次数多于反面次数的概率.

【解】设A={出现正面次数多于反面次数},B={出现反面次数多于正面次数},由对称性知

P(A)=P(B)

(1) 当n为奇数时,正、反面次数不会相等.由P(A)+P(B)=1得P(A)=P(B)

=0.5

n112()n] (2) 当n为偶数时,由上题知P(A)?[1?Cn2245.?设甲掷均匀硬币n+1次,乙掷n次,求甲掷出正面次数多于乙掷出正面次数的概率.

【解】 令甲正=甲掷出的正面次数,甲反=甲掷出的反面次数.

乙正=乙掷出的正面次数,乙反=乙掷出的反面次数. 显然有

=(甲正≤乙正)=(n+1?甲反≤n?乙反)=(甲反≥1+乙反)=(甲反>乙反) (甲正>乙正)由对称性知P(甲正>乙正)=P(甲反>乙反)因此P(甲正>乙正)=

1 246.?证明“确定的原则”(Sure?thing):若P(A|C)≥P(B|C),P(A|C)≥P(B|C),则P(A)

12

≥P(B).

【证】由P(A|C)≥P(B|C),得

P(AC)P(BC)?,

P(C)P(C)即有P(AC)?P(BC)同理由 P(A|C) ),?P(B|C得 P(AC)?P(BC), 故P(A)?P(AC)?P(AC)?P(BC)?P(BC)?P(B) 47.一列火车共有n节车厢,有k(k≥n)个旅客上火车并随意地选择车厢.求每一节车厢内至少

有一个旅客的概率.?

【解】 设Ai={第i节车厢是空的},(i=1,?,n),则

(n?1)k1kP(Ai)??(1?)knn2P(AiAj)?(1?)k n?n?1kP(Ai1Ai2?Ain?1)?(1?)n其中i1,i2,?,in?1是1,2,?,n中的任n?1个. 显然n节车厢全空的概率是零,于是

11kS1??P(Ai)?n(1?)k?C1(1?)nnni?122S2??P(AiAj)?Cn(1?)kn1?i?j?n?Sn?1?Sn?0P(?Ai)?S1?S2?S3???(?1)n?1Sni?1n1?i1?i2??in?1?nn?n?1P(Ai1Ai2?Ain?1)?Cn(1?n?1k)n

1k2kn?1k2nn?1)

nnnn1k2in?1k12n?1n?1) 故所求概率为1?P(?Ai)?1?Cn(1?)?Cn(1?)???(?1)Cn(1?i?1nnn ?Cn(1?)?Cn(1?)???(?1)Cn(1?148.设随机试验中,某一事件A出现的概率为ε>0.试证明:不论ε>0如何小,只要不断地独

立地重复做此试验,则A迟早会出现的概率为1.? 【证】在前n次试验中,A至少出现一次的概率为1?(1??)?1(n??)

49.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.试问这只硬币是正品的概率是多少?

n 13

【解】设A={投掷硬币r次都得到国徽} B={这只硬币为正品} 由题知 P(B)?mn,P(B)? m?nm?n1P(A|B)?r,P(A|B)?1

2则由贝叶斯公式知

P(B|A)?P(AB)P(B)P(A|B) ?P(A)P(B)P(A|B)?P(B)P(A|B)m1?rmm?n2 ? ?rm1n?r??1m?2nm?n2m?n50.巴拿赫(Banach)火柴盒问题:某数学家有甲、乙两盒火柴,每盒有N根火柴,每次用

火柴时他在两盒中任取一盒并从中任取一根.试求他首次发现一盒空时另一盒恰有r根的概率是多少?第一次用完一盒火柴时(不是发现空)而另一盒恰有r根的概率又有多少?? 【解】以B1、B2记火柴取自不同两盒的事件,则有P(B1)?P(B2)?1. 2(1) 发现一盒已空,另一盒恰剩r根,说明已取了2n?r次,设n次取自B1盒(已空),

n?r次取自B2盒,第2n?r+1次拿起B1,发现已空。把取2n?r次火柴视作2n?r重贝努里试验,则所求概率为

1n1n?r11p1?2Cn??Cn 2n?r()()n?r2r?r2222式中2反映B1与B2盒的对称性(即也可以是B2盒先取空).

(2) 前2n?r?1次取火柴,有n?1次取自B1盒,n?r次取自B2盒,第2n?r次取自B1盒,故概率为

1n?11n?r112n?r?1n?1n?1p2?2C2()()?C() n?r?12n?r?1222251.求n重伯努利试验中A出现奇数次的概率.

【解】 设在一次试验中A出现的概率为p.则由

0n1n?122n?2n0(q?p)n?C0?Cnpq???Cnnpq?Cnpqnpq?1 0n1n?12n?2n0(q?p)n?C0?C2???(?1)nCnnpq?Cnpqnpqnpq

以上两式相减得所求概率为

n?133n?3p1?C1pq?C?? nnpq11?[1?(q?p)n]?[1?(1?2p)n] 22若要求在n重贝努里试验中A出现偶数次的概率,则只要将两式相加,即得

1p2?[1?(1?2p)n].

252.设A,B是任意两个随机事件,求P{(A+B)(A+B)(A+B)(A+B)}的值.

14

【解】因为(A∪B)∩(A∪B)=AB∪AB (A∪B)∩(A∪B)=AB∪AB 所求(A?B)(A?B)(A?B)(A?B)?[(AB?AB)?(AB?AB)]?? 故所求值为0.

53.设两两相互独立的三事件,A,B和C满足条件:?

ABC=?,P(A)=P(B)=P(C)< 1/2,且P(A∪B∪C)=9/16,求P(A).

【解】由P(A?B?C)?P(A)?P(B)?P(C)?P(AB)?P(AC)?P(BC)?P(ABC) ?3P(A)?3[P(A)]?故P(A)?29 161311或,按题设P(A)<,故P(A)=. 442454.设两个相互独立的事件A和B都不发生的概率为1/9,A发生B不发生的概率与B发生A

不发生的概率相等,求P(A). 【解】P(AB)?P(A?B)?1?P(A?B)?1 ①P(AB)?P(AB) ② 9)?故 P(A)?P(ABP(B?)P(A故B )P(A)?P(B) ③

由A,B的独立性,及①、③式有

1?1?P(A)?P(B)?P(A)P(B)?1?2P(A)?[P(A)]2?[1?P(A)]2 91242故1?P(A)??故 P(A)?或P(A)?(舍去)即P(A)=.

333355.随机地向半圆0

2ax?x2 (a为正常数)内掷一点,点落在半圆内任何区域的概率与

1π212πa2.阴影部分面积为a?a 242区域的面积成正比,则原点和该点的连线与x轴的夹角小于π/4的概率为多少?? 【解】利用几何概率来求,图中半圆面积为

π212a?a42?1?1 故所求概率为p?122ππa256.设10件产品中有4件不合格品,从中任取两件,已知所取两件产品中有一件是不合格品,求另一件也是不合格品的概率.

【解】 设A={两件中至少有一件是不合格品},B={另一件也是不合格品}

C242C10P(AB)1 P(B|A)???2C6P(A)51-2C1057.设有来自三个地区的各10名、15名和25名考生的报名表,其中女生的报名表分别为3

份、7份和5份.随机地取一个地区的报名表,从中先后抽出两份.? (1) 求先抽到的一份是女生表的概率p;?

15

(2) 已知后抽到的一份是男生表,求先抽到的一份是女生表的概率q. 【解】设Ai={报名表是取自第i区的考生},i=1,2,3.

Bj={第j次取出的是女生表},j=1,2.

则P(Ai)?1375,i?1,2,3P(B1|A1)?,P(B1|A2)?,P(B1|A3)? 3101525(1) p?P(B1)?137529 P(A)P(B|A)?(??)??i1i310152590i?13(2) q?P(B1|B2)?3P(B1B2)

P(B2)而P(B2)?1782061?(??)? P(A)P(B|A)2?ii310152590i?13137785202P(B1B2)??P(Ai)P(B1B2|Ai)?(?????)?

3109151425249i?12P(B1B2)920故 q? ??6161P(B2)9058. 设A,B为随机事件,且P(B)>0,P(A|B)=1,试比较P(A∪B)与P(A)的大小. (2006研考)

)?【解】因为 P(A?BP(A)?P(B?)P(A BP(AB)?P(B)?P(AB)?P(B)

所以 P(A?B)?P(A)?P(B)?P(B)?P(A).

59. 某人向同一目标独立重复射击,每次射击命中目标的概率为p(0

恰好第2次命中目标的概率.

【解】这是伯努利概型.第4次射击恰好第2次命中,即前三次命中一次,所以所求概率为

1P?C3P(1?P)2?P?3P2(1?P)2.

60. 在区间(0,1)中随机地取两个数,求这两个数之差的绝对值小于【解】设两个数分别为x、y,则0

1的概率. 21,画出21111?2???222?3. 图形,由几何概型可得,所求概率为P?14

16


概率论与数理统计答案 - 北邮版 - (第一章)(3).doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:自理能力大赛活动策划方案

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: