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概率论习题全部

概率论习题全部
概率论习题全部

习题一

1. 用集合的形式写出下列随机试验的样本空间与随机事件A :

(1)掷两枚均匀骰子,观察朝上面的点数,事件A 表示“点数之和为7”;

(2)记录某电话总机一分钟内接到的呼唤次数,事件A 表示“一分钟内呼唤次数不超过3次”;

(3)从一批灯泡中随机抽取一只,测试它的寿命,事件A 表示“寿命在 2 000到2 500小时之间”.

2. 投掷三枚大小相同的均匀硬币,观察它们出现的面. (1)试写出该试验的样本空间;

(2)试写出下列事件所包含的样本点:A ={至少出现一个正面},B ={出现一正、二反},C ={出现不多于一个正面};

(3)如记i A ={第i 枚硬币出现正面}(i =1,2,3),试用123,,A A A 表示事件A ,B ,C .

3. 袋中有10个球,分别编有号码1~10,从中任取1球,设A ={取得球的号码是偶数},B ={取得球的号码是奇数},C ={取得球的号码小于5},问下列运算表示什么事件:

(1)A

B ;(2)AB ;(3)A

C ;(4)AC ;(5)C A ;(6)B

C ;(7)

A C -.

4. 在区间]2,0[上任取一数,记112A x x ??=<≤????,1

34

2B x x ??=≤≤????,求下列事件的表

达式:(1)A B ;(2)AB ;(3)AB ,(4)A B .

5. 用事件A ,B ,C 的运算关系式表示下列事件:

(1)A 出现,B ,C 都不出现; (2)A ,B 都出现,C 不出现; (3)所有三个事件都出现;

(4)三个事件中至少有一个出现; (5)三个事件都不出现; (6)不多于一个事件出现; (7)不多于二个事件出现;

(8)三个事件中至少有二个出现.

6. 一批产品中有合格品和废品,从中有放回地抽取三个产品,设i A 表示事件“第i 次抽到废品”,试用i A 的运算表示下列各个事件:

(1)第一次、第二次中至少有一次抽到废品; (2)只有第一次抽到废品; (3)三次都抽到废品;

(4)至少有一次抽到合格品; (5)只有两次抽到废品.

7. 接连进行三次射击,设i A ={第i 次射击命中}(i =1,2,3),试用321,,A A A 表示下述事件:

(1)A={前两次至少有一次击中目标};

(2)B={三次射击恰好命中两次};

(3)C={三次射击至少命中两次};

(4)D={三次射击都未命中}.

8. 盒中放有a个白球b个黑球,从中有放回地抽取r次(每次抽一个,记录其颜色,

A={第i次抽到白球}(i=1,2,…,r),试用然后放回盒中,再进行下一次抽取).记

i

A}表示下述事件:

{

i

(1)A={首个白球出现在第k次};

(2)B={抽到的r个球同色},

≤≤.

其中1k r

*9. 试说明什么情况下,下列事件的关系式成立:

=.

(1)ABC=A;(2)A B C A

习题二

1. 从一批由45件正品、5件次品组成的产品中任取3件产品,求其中恰有1件次品的概率.

2. 一口袋中有5个红球及2个白球.从这袋中任取一球,看过它的颜色后放回袋中,然后,再从这袋中任取一球.设每次取球时口袋中各个球被取到的可能性相同.求:

(1)第一次、第二次都取到红球的概率;

(2)第一次取到红球、第二次取到白球的概率; (3)两次取得的球为红、白各一的概率; (4)第二次取到红球的概率.

3. 一个口袋中装有6只球,分别编上号码1~6,随机地从这个口袋中取2只球,试求:

(1)最小号码是3的概率;(2)最大号码是3的概率.

4. 一个盒子中装有6只晶体管,其中有2只是不合格品,现在作不放回抽样.接连取2次,每次随机地取1只,试求下列事件的概率:

(1)2只都是合格品;

(2)1只是合格品,一只是不合格品; (3)至少有1只是合格品.

5. 从某一装配线上生产的产品中选择10件产品来检查.假定选到有缺陷的和无缺陷的产品是等可能发生的,求至少观测到一件有缺陷的产品的概率,结合“实际推断原理”解释得到的上述概率结果.

6. 某人去银行取钱,可是他忘记密码的最后一位是哪个数字,他尝试从0~9这10个数字中随机地选一个,求他能在3次尝试之中解开密码的概率.

7. 掷两颗骰子,求下列事件的概率:

(1)点数之和为7;(2)点数之和不超过5;(3)点数之和为偶数.

8. 把甲、乙、丙三名学生随机地分配到5间空置的宿舍中去,假设每间宿舍最多可住8人,试求这三名学生住在不同宿舍的概率.

9. 总经理的五位秘书中有两位精通英语,今偶遇其中的三位秘书,求下列事件的概率:

(1)事件A ={其中恰有一位精通英语}; (2)事件B ={其中恰有两位精通英语}; (3)事件C ={其中有人精通英语}.

10. 甲袋中有3只白球,7只红球,15只黑球,乙袋中有10只白球,6只红球,9只黑球,现从两个袋中各取一球,求两球颜色相同的概率.

11. 有一轮盘游戏,是在一个划分为10等份弧长的圆轮上旋转一个球,这些弧上依次标着0~9十个数字.球停止在那段弧对应的数字就是一轮游戏的结果.数字按下面的方式涂色:0看作非奇非偶涂为绿色,奇数涂为红色,偶数涂为黑色.事件A ={结果为奇数},事件B ={结果为涂黑色的数}.求以下事件的概率:

(1))(A P ;(2))(B P ;(3)()P A

B ;(4))(AB P .

12. 设一质点一定落在xOy 平面内由x 轴,y 轴及直线x +y =1所围成的三角形内,而落在这三角形内各点处的可能性相等,即落在这三角形内任何区域上的可能性与这区域的面

积成正比,计算这质点落在直线x =

3

1

的左边的概率. 13. 甲、乙两艘轮船都要在某个泊位停靠6 h ,假定它们在一昼夜的时间段中随机地到达,试求这两艘船中至少有一艘在停靠泊位时必须等待的概率.

14. 已知B A ?,4.0)(=A P ,6.0)(=B P ,求: (1))(),(B P A P ;(2)()P A

B ;(3))(AB P ;(4))(),(B A P A B P ;(5)

)(B A P .

15. 设A ,B 是两个事件,已知P (A )=0.5,P (B )=0.7,()P A

B =0.8,试求:P

(A -B )与P (B -A ).

*16. 盒中装有标号为1~r 的r 个球,今随机地抽取n 个,记录其标号后放回盒中;然后再进行第二次抽取,但此时抽取m 个,同样记录其标号,这样得到球的标号记录的两个样本,求这两个样本中恰有k 个标号相同的概率.

习题三

1. 已知随机事件A 的概率5.0)(=A P ,随机事件B 的概率6.0)(=B P 及条件概率

8.0)(=A B P ,试求)(AB P 及)(B A P .

2. 一批零件共100个,次品率为10%,每次从中任取一个零件,取出的零件不再放回去,求第三次才取得正品的概率.

3. 某人有一笔资金,他投入基金的概率为0.58,购买股票的概率为0.28,两项投资都做的概率为0.19.

(1)已知他已投入基金,再购买股票的概率是多少? (2)已知他已购买股票,再投入基金的概率是多少?

4. 罐中有m 个白球,n 个黑球,从中随机抽取一个,若不是白球则放回盒中,再随机抽取下一个;若是白球,则不放回,直接进行第二次抽取,求第二次取得黑球的概率.

5. 一个食品处理机制造商分析了很多消费者的投诉,发现他们属于以下列出的6种类型:

投诉原因 擦伤 凹痕 外观 保质期内 18% 13% 32% 保质期后

12%

22%

3%

如果收到一个消费者的投诉,已知投诉发生在保质期内,求投诉的原因是产品外观的概率.

6. 给定5.0)(=A P ,3.0)(=B P ,15.0)(=AB P ,验证下面四个等式:

)()(A P B A P =;)()(A P B A P =;)()(B P A B P =;)()(B P A B P =.

7. 已知甲袋中装有6只红球,4只白球,乙袋中装有8只红球,6只白球.求下列事件的概率:(1)随机地取一只袋,再从该袋中随机地取一只球,该球是红球;(2)合并两只口袋,从中随机地取1只球,该球是红球.

8. 设某一工厂有A ,B ,C 三间车间,它们生产同一种螺钉,每个车间的产量,分别占该厂生产螺钉总产量的25%、35%、40%,每个车间成品中次货的螺钉占该车间出产量的百分比分别为5%、4%、2%.如果从全厂总产品中抽取一件产品,(1)求抽取的产品是次品的概率;(2)已知得到的是次品,求它依次是车间A ,B ,C 生产的概率.

9. 某次大型体育运动会有1 000名运动员参加,其中有100人服用了违禁药品.在使用者中,假定有90人的药物检查呈阳性,而在未使用者中也有5人检验结果显示阳性.如果一个运动员的药物检查结果是阳性,求这名运动员确实使用违禁药品的概率.

10. 发报台分别以概率0.6和0.4发出信号“*”和“—”.由于通信系统受到干扰,当发出信号“*”时,收报台未必收到信号“*”,而是分别以概率0.8和0.2收到信号“*”和“—”.同样,当发出信号“—”时,收报台分别以概率0.9和0.1收到信号“—”和“*”.求:(1)收报台收到信号“*”的概率;(2)当收报台收到信号“*”时,发报台确是发出信号“*”的概率.

*11. 甲袋中有4个白球6个黑球,乙袋中有4个白球2个黑球.先从甲袋中任取2球投入乙袋,然后再从乙袋中任取2球,求从乙袋中取到的2个都是黑球的概率.

12. 设事件B A ,相互独立.证明:B A ,相互独立,B A ,相互独立.

13. 设事件A 与B 相互独立,且p A P =)(,q B P =)(.求下列事件的概率:

(),(),().P A B P A B P A B

14. 已知事件A 与B 相互独立,且9

1

)(=

B A P ,)()(B A P B A P =.求:)(),(B P A P . 15. 三个人独立破译一密码,他们能独立译出的概率分别为0.25,0.35,0.4,求此密码被译出的概率.

16. 设六个相同的元件,如下图所示那样安置在线路中.设每个元件不通达的概率为p ,求这个装置通达的概率.假定各个元件通达、不通达是相互独立的.

*17. (配对问题)房间中有n 个编号为1~n 的座位.今有n 个人(每人持有编号为1~n 的票)随机入座,求至少有一人持有的票的编号与座位号一致的概率. (提示:使用概率的性质5的推广,即对任意n 个事件12,,

,n A A A ,有

1

121

111

11

1()()(1)()(1)().)

k k n n

k k i j k i j n k k n i i n i i i n

P A P A P A A P A A P A A =≤<≤=--≤<<<≤??=-+

???+-+

+-∑∑∑

*18. (波利亚(Pólya )罐子模型)罐中有a 个白球,b 个黑球,每次从罐中随机抽取

一球,观察其颜色后,连同附加的c 个同色球一起放回罐中,再进行下一次抽取.试用数学归纳法证明:第k 次取得白球的概率为

a

a b

+(1k ≥为整数).(提示:记{}k A k =第次取得白球,使用全概率公式1111()=()()+()()k k k P A P A P A A P A P A A 及归纳假设.)

19. 甲乙两人各自独立地投掷一枚均匀硬币n 次,试求:两人掷出的正面次数相等的概率.

20. 假设一部机器在一天内发生故障的概率为0.2,机器发生故障时全天停止工作.若一周五个工作日里每天是否发生故障相互独立,试求一周五个工作日里发生3次故障的概率.

21. 灯泡耐用时间在1 000 h 以上的概率为0.2,求:三个灯泡在使用1 000 h 以后最多只有一个坏了的概率.

22. 某宾馆大楼有4部电梯,通过调查,知道在某时刻T ,各电梯正在运行的概率均为0.75,求:(1)在此时刻所有电梯都在运行的概率;

(2)在此时刻恰好有一半电梯在运行的概率; (3)在此时刻至少有1台电梯在运行的概率.

23. 设在三次独立试验中,事件A 在每次试验中出现的概率相同.若已知A 至少出现一次的概率等于

27

19

,求事件A 在每次试验中出现的概率)(A P

.

*24. 设双胞胎中为两个男孩或两个女孩的概率分别为a及b.今已知双胞胎中一个是男孩,求另一个也是男孩的概率.

25. 两射手轮流打靶,谁先进行第一次射击是等可能的.假设他们第一次的命中率分别为0.4及0.5,而以后每次射击的命中率相应递增0.05,如在第3次射击首次中靶,求是第一名射手首先进行第一次射击的概率.

26. 袋中有2n-1个白球和2n个黑球,今随机(不放回)抽取n个,发现它们是同色的,求同为黑色的概率.

*27. 3个外形相同但可辨别的球随机落入编号1~4的四个盒子,

(1)求恰有两空盒的概率;

(2)已知恰有两空盒,求有球的盒子的最小编号为2的概率.

习题四

1. 下列给出的数列,哪些可作为随机变量的分布律,并说明理由. (1)15

i i

p =

(0,1,2,3,4,5)i =; (2)6

)

5(2i p i -=(0,1,2,3)i =;

(3)25

1

+=

i p i (1,2,3,4,5)i =. 2. 试确定常数C ,使i C

i X P 2)(=

=

(0,1,2,3,4)i =成为某个随机变量X 的分布律,并求:(1)(2)P X >;(2)1

52

2P X ??<< ???;(3)(3)F (其中F (·)为X 的分布函数).

3. 一口袋中有6个球,在这6个球上分别标有-3,-3,1,1,1,2这样的数字.从这口袋中任取一球,设各个球被取到的可能性相同,求取得的球上标明的数字X 的分布律与分布函数.

4. 一袋中有5个乒乓球,编号分别为1,2,3,4,

5.从中随机地取3个,以X 表示取出的3个球中最大号码,写出X 的分布律和分布函数.

5. 在相同条件下独立地进行5次射击,每次射击时击中目标的概率为0.6,求击中目标的次数X 的分布律.

6. 从一批含有10件正品及3件次品的产品中一件一件地抽取产品.设每次抽取时,所面对的各件产品被抽到的可能性相等.在下列三种情形下,分别求出直到取得正品为止所需次数X 的分布律:

(1)每次取出的产品立即放回这批产品中再取下一件产品; (2)每次取出的产品都不放回这批产品中;

(3)每次取出一件产品后总以一件正品放回这批产品中.

7. 设随机变量X ),6(~p B ,已知)5()1(===X P X P ,求p 与)2(=X P 的值. 8. 一张试卷印有十道题目,每个题目都为四个选项的选择题,四个选项中只有一项是正确的.假设某位学生在做每道题时都是随机地选择,求该位学生未能答对一道题的概率以及答对9道以上(包括9道)题的概率.

9. 市120接听中心在长度为t 的时间间隔内收到的紧急呼救的次数X 服从参数为0.5t 的泊松分布,而与时间间隔的起点无关(时间以小时计算):

求:(1)某天中午12点至下午3点没有收到紧急呼救的概率; (2)某天中午12点至下午5点至少收到1次紧急呼救的概率. 10. 某商店出售某种物品,根据以往的经验,每月销售量X 服从参数4=λ的泊松分布.问在月初进货时,要进多少才能以99%的概率充分满足顾客的需要?

11. 有一汽车站有大量汽车通过,每辆汽车在一天某段时间出事故的概率为0.000 1.在某天该段时间内有1 000辆汽车通过,求事故次数不少于2的概率.

12. 设鸡下蛋数X 服从参数为λ的泊松分布,但由于鸡舍是封闭的,我们只能观察到从鸡舍输出的鸡蛋.记Y 为观察到的鸡蛋数,即Y 的分布与给定>0X 的条件下X 的分布相同,今求Y 的分布律.

(提示:()(0),1,2,.P Y k P X k X k ===>=对于)

13. 袋中有n 把钥匙,其中只有一把能把门打开,每次抽取一把钥匙去试着开门.试在:(1)有放回抽取;(2)不放回抽取两种情况下,求首次打开门时试用钥匙次数的分布律.

14. 袋中有a 个白球、b 个黑球,有放回地随机抽取,每次取1个,直到取到白球停止抽取,X 为抽取次数,求()P X n ≥.

15. 据统计,某高校在2010年上海世博会上的学生志愿者有6 000名,其中女生3 500名.现从中随机抽取100名学生前往各世博地铁站作引导员,求这些学生中女生数X 的分布律.

16. 设随机变量X 的密度函数为2,()0,x f x ?=??

0,

x A <<其他,试求:(1)常数A ;(2)

)5.00(<

17. 设随机变量X 的密度函数为()e x

f x A -=()x -∞<<+∞,求:(1)系数A ;

(2))10(<

18. 证明:函数2

2e ,0,

()0,0,x

c x x f x c x -??≥=??

(c 为正的常数)可作为一个密度函数.

19. 经常往来于某两地的火车晚点的时间X (单位:min )是一个连续型随机变量,其

密度函数为

23

(25),55,()500

0,x x f x ?--<

=???

其他. X 为负值表示火车早到了.求火车至少晚点2 min 的概率.

20. 设随机变量X 的分布函数为0()1(1)e x

F x x -?

=?-+?

,0,,0,x x ≤>求X 的密度函数,并计算)1(≤X P 和)2(>X P .

21. 设随机变量X 在(1,6)上服从均匀分布,求方程012

=++Xt t 有实根的概率.

22. 设随机变量X 在)1,0(上服从均匀分布,证明:对于0,0,1a b a b ≥≥+≤,

()P a X b b a ≤≤=-,并解释这个结果.

23. 设顾客在某银行的窗口等待服务的时间X (单位:min )是一随机变量,它服从

51=λ的指数分布,其密度函数为5

1e ()5

0x

f x -??=???

,0,

,x >其它.某顾客在窗口等待服务,若超过10 min ,他就离开.

(1)设某顾客某天去银行,求他未等到服务就离开的概率;

(2)设某顾客一个月要去银行五次,求他五次中至多有一次未等到服务而离开的概率. 24. 以X 表示某商店从早晨开始营业起直到第一个顾客到达的等待时间(单位:

min ),X 的分布函数是0.21e ,0,

()0,

x x F x -?->=??其他.

求:(1)X 的密度函数;(2)P (至多等待2 min );(3)P (至少等待4 min );

(4)P (等待2 min 至4 min 之间);(5)P (等待至多2 min 或至少4 min ).

25. 设随机变量X 的分布函数为()arctan ()F x A B x x =+-∞<<+∞,求:(1)常数A ,B ;(2)(1)P X <;(3)随机变量X 的密度函数.

26. 设随机变量X 服从)1,0(N ,借助于标准正态分布的分布函数表计算:(1)

)2.2(X P ;(3))78.0(-

)5.2(>X P ;(6)确定a ,使得99.0)(=

27. 设随机变量X 服从)16,1(-N ,借助于标准正态分布的分布函数表计算:(1))44.2(X P ;(3))8.2(-

)25(<<-X P ;(6))11(>-X P ;(7)确定a ,使得)()(a X P a X P <=>.

28. 设随机变量X 服从正态分布2

(,)N μσ,且二次方程240t t X ++=无实根的概率为

1

2

,求μ的值. 29. 某厂生产的滚珠直径X 服从正态分布)01.0,05.2(N ,合格品的规格规定直径为

2.02±,求滚珠的合格率.

30. 某人上班路上所需的时间)100,30(~N X (单位:min ),已知上班时间是8:30.他每天7:50分出门,求:(1)某天迟到的概率;(2)一周(以5天计)最多迟到一次的概率.

习题五

1. 二维随机变量),(Y X 只能取下列数组中的值:(0,0),(-1,1),11,3??

- ??

?,

(2,0),且取这些组值的概率依次为

12

5

,121,31,61.求这二维随机变量的分布律,并写出关于X 及关于Y 的边缘分布律.

2. 一口袋中有四个球,它们依次标有数字1,2,2,

3.从这袋中任取一球后,不放回袋中,再从袋中任取一球.设每次取球时,袋中每个球被取到的可能性相同.以Y X ,分别记第一、二次取得的球上标有的数字,求),(Y X 的分布律及)(Y X P =.

*3. 从3名数据处理经理、2名高级系统分析师和2名质量控制工程师中随机挑选4人组成一个委员会,研究某项目的可行性.设X 表示从委员会选出来的数据处理人数,Y 表示选出来的高级系统分析师的人数,求:(1)X 与Y 的联合分布律;(2)()P X Y ≥.

*4. 盒中有4个红球4个黑球,不放回抽取4次,每次取1个,X ={前2次抽中红球数},Y ={4次共抽中红球数},求(1)二维随机变量),(Y X 的联合分布律:(2)给定

1X =,Y 的条件分布律.

5. 箱子中装有10件产品,其中2件是次品,每次从箱子中任取一件产品,共取2次.定义随机变量Y X ,如下:??

?=10X ,,若第一次取出正品,

若第一次取出次品,

??

?=10Y ,,若第二次取出正品,若第二次取出次品,分别就下面两种情况(1)放回抽样,(2)不放回抽样.

求:(1)二维随机变量),(Y X 的联合分布律; (2)关于X 及关于Y 的边缘分布律;

(3)X 与Y 是否独立,为什么?

6. 设二维随机变量),(Y X 的联合密度函数为1

,01,01,4(,)0,x y xy f x y ?<<<

=???

其他.

求:(1)关于X 及关于Y 的边缘密度函数;(2)110,022P X Y ??≤≤

≤≤ ???

. 7. 设二维随机变量),(Y X 服从在区域D 上的均匀分布,其中区域D 为x 轴,y 轴及直线y =2x +1围成的三角形区域.求:(1)),(Y X 的联合密度函数;(2)

1

10,04

4P X Y ??-<<<< ???;(3)关于X 及关于Y 的边缘密度函数;(4)X 与Y 是否独

立,为什么?

8. 设二维随机变量),(Y X 服从在区域D 上的均匀分布,其中D 为由直线x +y =1,x +y =-1,x -y =1,x -y =-1围成的区域.求:

(1)关于X 及关于Y 的边缘密度函数;

(2)()P X Y ≤;

(3)X 与Y 是否独立,为什么?

9. 设随机变量X ,Y 是相互独立且分别具有下列分布律:

X -2 -1 0 0.5

概率

41

3

1 12

1 3

1

Y -0.5

1

3

概率

21 41 4

1 写出表示),(Y X 的联合分布律.

10. 设进入邮局的人数服从参数为λ的泊松分布,每一个进入邮局的人是男性的概率为p (0

11. 设X 与Y 是相互独立的随机变量,X 服从[0,0.2]上的均匀分布,Y 服从参数为5的指数分布,求:),(Y X 的联合密度函数及)(Y X P ≥.

12. 设二维随机变量),(Y X 的联合密度函数为(34)e (,)0x y k f x y -+?=??

,0,0,

x y >>其他,求:(1)

系数k ;(2))20,10(≤≤≤≤Y X P ;(3)证明X 与Y 相互独立.

13.

已知二维随机变量

),(Y X 的联合密度函数为

?

?

?-=0)1(),(y x k y x f ,01,0,

x y x <<<<其他,,(1)求常数k ;(2)分别求关于X 及关于Y 的边缘密度函数;(3)X 与Y 是否独立?为什么.

14. 设随机变量X 与Y 的联合分布律为:

Y

X

1 0 25

2 b

1

a

25

3

2

251 25

2 且5

3

)01(=

==X Y P ,求:(1)常数a ,b 的值;(2)当a ,b 取(1)中的值时,X 与Y 是否独立,为什么?

*15. 对于第2题中的二维随机变量),(Y X 的分布,求当2=Y 时X 的条件分布律. *16. 对于第7题中的二维随机变量),(Y X 的分布,求:(1)

11104

42P X Y ??-<<<< ???;(2)当102X x x ??

=-<< ???时Y 的条件密度函数

()Y X f y x .

*17. 设二维连续型随机变量),(Y X ,证明:对任何x ,有

()()()d ,Y P X x P X x Y y f y y +∞

-∞

≤=≤=?

其中()Y f 为Y 的边缘密度函数.

习题六

1. 设随机变量X 的分布律为

X -2

-0.5

2

4

概率

81 41 81 61 3

1 求出:(1)2+X ;(2)1+-X ;(3)2X 的分布律.

2. 设随机变量X 服从参数1=λ的泊松分布,记随机变量???=1

0Y ,11.X X ≤>若,

若试求随机变

量Y 的分布律.

3. 设随机变量X 的分布密度为???=0

2)(x x f ,01,

,x <<其他,求出以下随机变量的密度函数:

(1)X 2;(2)1+-X ;(3)2X .

4. 对圆片直径进行测量.测量值X 服从)6,5(上的均匀分布,求圆片面积Y 的密度函数.

5. 设随机变量X 服从正态分布),(10N ,试求随机变量函数2Y X =的密度函数)(y f Y .

6. 设随机变量X 服从参数1=λ的指数分布,求随机变量函数e X Y =的密度函数

)(y f Y .

7. 设随机变量X 服从)1,0(N ,证明:a X +σ服从),(2

σa N ,其中σ,a 为两个常数且0>σ.

8. 设随机变量X 在区间]2,1[-上服从均匀分布,随机变量

??

?

??-=101Y 0,

0,0.X X X >=<,若,若,若试求随机变量函数Y 的分布律.

9. 设二维随机变量),(Y X 的分布律:

Y X 1

2

3

1 41 4

1 8

1 2 81 0

0 3

8

1 8

1 0

求以下随机变量的分布律:(1)Y X +;(2)Y X -;(3)X 2;(4)XY . 10. 设随机变量X ,Y 相互独立,且11,4X

B ?? ???,11,4Y B ?? ???

, (1)记随机变量Y X Z +=,求Z 的分布律; (2)记随机变量X U 2=,求U 的分布律.

从而证实:即使X ,Y 服从同样的分布,Y X +与X 2的分布并不一定相同.

*11. 设随机变量X 服从参数为λ的泊松分布,给定X k =,Y 的条件分布为参数为k ,p 的二项分布(0

.k y

P Y y P Y y X k P X k y +∞

===

====∑)

12. 设二维随机变量X ,Y 的联合分布律为:

Y X 1

2 3 1 91 0

0 2 92 91 0

3

9

2 9

2 9

1 求:(1)max(,)U X Y =的分布律; (2)),min(Y X V =的分布律; (3)(,)U V 的联合分布律.

13. 设二维随机变量()Y X ,服从在D上的均匀分布,其中D为直线0,0==y x ,

2,2==y x 所围成的区域,求X Y -的分布函数及密度函数.

*14. 设随机变量X ,Y 相互独立,且有相同的分布(0,1)N ,U X Y =-,

V X Y =-,求:(1)U 的密度函数;(2)V 的密度函数.

15. 设二维随机变量,X Y 的分布密度为),(y x f ,用函数f 表达随机变量Y X +的密度函数.

16. 设随机变量2~(,)X N a σ,2

~(,)Y N b τ,且X ,Y 相互独立,Z X Y =+,求

Z X x =的条件分布密度函数.

17. 用于计算机接线柱上的保险丝寿命服从参数2.0=λ的指数分布.每个接线柱要求两个这样的保险丝,这两个保险丝有独立的寿命X 与Y .(1)其中一个充当备用件,仅当第

一个保险丝失效时投入使用.求总的有效寿命Z =X +Y 的密度函数.(2)若这两个保险丝同时独立使用,则求有效寿命max(,)U X Y =的密度函数.

18. 设随机变量X ,Y 相互独立,且都服从区间(0,1)上的均匀分布,记Z 是以X ,Y 为边长的矩形的面积,求Z 的密度函数.

*19. 设随机变量X ,Y 相互独立,且都服从区间(0,1)上的均匀分布,求X Z Y

=的密度函数.

(提示:使用1

()()()()d ()d Z Y F z P Z z P Z z Y y f y y P X yz y =≤=≤==≤??

,其中用到

X 与Y 的独立性.)

习题七

1. 设随机变量X 的分布律为

X

-1

21 1 2

概率

31 61 6

1

12

1

4

1 求:(1)()E X ;(2))1(+-X E ;(3))(2

X E ;(4)()D X .

2. 设随机变量X 服从参数为λ的泊松分布(0>λ),且已知((2)(3))2E X X --=,求λ的值.

3. 设X 表示10次独立重复射击命中目标的次数,每次射中目标的概率为0.4,试求

2X 的数学期望2()E X .

4. 国际市场每年对我国某种出口商品的需求量X 是一个随机变量.它在[2 000,4 000](单位:吨)上服从均匀分布.若每售出一吨,可得外汇3万美元,若销售不出而积压,则每吨需保养费1万美元.问应组织多少货源,才能使平均收益最大?

5. 一台设备由三大部件构成,在设备运转过程中各部件需要调整的概率相应为0.1,0.2,0.3.假设各部件的状态相互独立,以X 表示同时需要调整的部件数,试求X 的数学期望()E X 和方差()D X .

6. 设随机变量X 有分布律:

1()(1,2,),k k p P X k pq k -====

其中01,1p q p <<=-,称X 服从具有参数p 的几何分布,求()E X 和()D X .(提

示:由幂级数逐项求导的性质可知211011k k

k k kq q q ∞

-=='????== ? ?-????∑∑,21

(1)k k k k q ∞-=-=∑

3

012)11k k q q q q ∞=''

''??????= ? ? ?--??????

∑ 7. 设随机变量X 的密度函数为1()e 2x f x -=,求:(1)()E X ;(2))(2

X E 的值.

8. 某商店经销商品的利润率X 的密度函数为)(x f 2(1)0,

x -?=??,01,

x <<其他,求()E X ,

()D X .

9. 设随机变量X 服从参数为λ的泊松分布,求1

(1)E X -+.

10. 设随机变量X 服从参数为p 的几何分布,0M >为整数,max(,)Y X M =,求

()E Y .

*11. 设随机变量X 有分布律:

(),0,1,2,,k M N M k n k p P X k k n M N n -???? ???-????====∧?? ???

,其中min(,)n M n M ∧=.

12(1):.12(1)n n n n n n m m m m m m ?--???????-== ? ? ? ?---???????

?提示使用

*12. 将已写好n 封信的信纸随机地装入已写好的n 个收信人的对应地址的信封,若有

一封信的信纸的收信人与信封一致时,称之为有一个配对.今X 为n 封已随机装好的信的配对数,求(),()E X D X .

1

111

11,:(1,2,,),,(),()

0,cov(,),()=()2cov(,).n

i i i i j i n n n

i j i j i=1

i j j i X i n X X E X E X X X X D X D X X X =-==+??=== ? ??

?

+??

∑∑∑

∑第封信配对,提示记有先求其他及使用公式

13. 设随机变量X 的概率密度为1e ,0,

()0,0,

x x f x x -?>=?≤?求()E X ,)2(X E ,2(e )X E X -+,

()D X .

14. 设随机向量),(Y X 的联合分布律为:

Y X 0 1 0 0.3 0.2 1

0.4

0.1

求,(),(),(2),(3),(),(),cov(,),.X Y E X E Y E X Y E XY D X D Y X Y ρ-

15. 盒中有3个白球和2个黑球,从中随机抽取2个,X ,Y 分别是抽到的2个球中的白球数和黑球数,求X 与Y 之间的相关系数Y X ,ρ.

16. 设随机变量Y X ,相互独立,它们的密度函数分别为

22e ()0x X f x -?=??,0,,0,x x >≤44e ()0y Y f y -?=??

,0,

,0,y y >≤求)(Y X D +.

*17. 设随机变量1,,n X X 独立,具有公共的(0,1)上的均匀分布,令1min ,

i i n

Y X ≤≤=求(),()E Y D Y .

*18.

X

1e ,0,()()0,x

x x f x ααλλα--?>?

=Γ???

其他λα>>(0,0为常数),则称X 服从具有参数αλ(,)

的伽玛分布,记为~X αλΓ(,),其中10

()e d y y y αα∞

--Γ?

=

.有性质:对任意实数x ,有

(1)()x x x Γ+=Γ,特别对正整数n 有(1)!n n Γ+=.今设1~(,)Y αλΓ,2~(,)Z αλΓ,

Y

Z

Z

W Y

=

,求()E W

1:()().Z E W E E Z E Y Y ??????== ? ? ??????

?提示使用独立性,有 *19. 设随机变量X 服从参数为(a ,b )的贝搭分布,即有密度

1

1()(1),01,()()

()0,a b a b x x x a b f x --Γ+?-<

ΓΓ=???

其他,求(),()E X D X .[提示:已知贝搭函数111

0:(,)(1)d ,.t t t αβαββαββαβαβ--??ΓΓ=- ?Γ??

?()()提示已知贝搭函数有关系式(,)=(+) 20. 验证:当),(Y X 为二维连续型随机变量时,按公式()(,)d d E X xf x y y x +∞

+∞

-∞

-∞

=??

及按

公式()()d E X xf x x +∞-∞

=?算得的()E X 值相等.这里,),(y x f ,)(x f 依次表示X Y X ),,(的分

布密度,即

证明:()(,)d d E X xf x y y x +∞+∞

-∞

-∞

=

??

()d xf x x +∞

-∞

=?

21. 设二维随机变量),(Y X 服从在A 上的均匀分布,其中A 为x 轴,y 轴及直线x +y +1=0所围成的区域,求:(1)()E X ;(2))23(Y X E +-;(3))(XY E 的值.

22. 设随机变量),(Y X 的联合密度函数为212,01,(,)0,y y x f x y ?≤≤≤=??其他.求()E X ,

()E Y , ()E XY ,22()E X Y +,()D X ,()D Y .

23. 设随机变量Y X ,相互独立,且()()1E X E Y ==,()2D X =,()3D Y =.求:(1)2

2

(),()E X E Y ;(2))(XY D .

24. 袋中有2n

个外形完全相同的球,其中n k ??

???

个标有数字k (k =0,1,…,n ),从中不放回抽取m 次(每次取1个),以X 表示取到的m 个球上的数字之和,求E (X ).

(提示:记i X =第i 次抽到的球上的数字,则1

1

,()().m m

i

i

i i X X E X E X ===

=∑∑)

25. 设()25D X =,()36D Y =,4.0),(=Y X ρ,求:(1))(Y X D +;(2)

)(Y X D -.

26. 设随机变量Y X ,相互独立,且)1,1(~N X ,)1,2(~-N Y ,求

)2(),2(Y X D Y X E ++.

27. 设随机变量X 的方差为2.5,利用切比雪夫不等式估计(()7.5)P X E X -≥的值. 28. 设随机变量X 和Y 的数学期望分别为-2和2,方差分别为1和4,而相关系数为-0.5,根据切比雪夫不等式估计(6)P X Y +≥的值.

29. 在次品率为

1

6

的一大批产品中,任意抽取300件产品,利用中心极限定理计算抽取的产品中次品件数在40与60之间的概率.

30. 有一批钢材,其中80%的长度不小于3 m.现从钢材中随机取出100根,试用中心极限定理求小于3 m 的钢材不超过30根的概率.

31. 有3 000个同龄的人参加某保险公司的人寿保险,保险期限为1年.假设在1年内每人的死亡率为0.1%,参加保险的人在投保日须交付保费10元,被保险人在保险期间死亡时家属可以从保险公司领取2 000元.试用中心极限定理求保险公司亏本的概率.

32. 某种电器有100个独立的电源可供使用.每个电源的寿命服从均值为10 h 的指数分布,求这个电器的使用总寿命大于1 200 h 的概率.

33. 设随机变量X 的概率密度为)(x f 12

0,

x ?

+?=???,01,

x <<其他,求X 的中位数.

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