概率统计简明习题全解-精品文档资料整理

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1、习题一解答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：(1) 抛一枚硬币两次，观察出现的面，事件；(2) 记录某电话总机一分钟内接到的呼叫次数，事件一分钟内呼叫次数不超过次；(3) 从一批灯泡中随机抽取一只，测试其寿命，事件寿命在到小时之间。解 (1) ， . (2) 记为一分钟内接到的呼叫次数，则， . (3) 记为抽到的灯泡的寿命（单位：小时），则， .2. 袋中有个球，分别编有号码1至10，从中任取1球，设取得球的号码是偶数，取得球的号码是奇数，取得球的号码小于5，问下列运算表示什么事件：(1)；(2)；(3)；(4)；(5)；(6)；(7).解 (1) 是必然事件； (2)

2、 是不可能事件； (3) 取得球的号码是2，4； (4) 取得球的号码是1，3，5，6，7，8，9，10； (5) 取得球的号码为奇数，且不小于5取得球的号码为5，7，9； (6) 取得球的号码是不小于5的偶数取得球的号码为6，8，10； (7) 取得球的号码是不小于5的偶数=取得球的号码为6，8，103. 在区间上任取一数，记，求下列事件的表达式：(1)；(2)；(3)；(4).解 (1) ; (2) ; (3) 因为，所以；(4) 4. 用事件的运算关系式表示下列事件： (1) 出现，都不出现（记为）； (2) 都出现，不出现（记为）； (3) 所有三个事件都出现（记为）； (4) 三个事

3、件中至少有一个出现（记为）； (5) 三个事件都不出现（记为）； (6) 不多于一个事件出现（记为）； (7) 不多于两个事件出现（记为）； (8) 三个事件中至少有两个出现（记为）。 解 (1)； (2)； (3)； (4)； (5)； (6)； (7)；(8).5. 一批产品中有合格品和废品，从中有放回地抽取三次，每次取一件，设表示事件“第次抽到废品”，试用表示下列事件：(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；(2) 只有两次抽到废品。解 (1)； (2)； (3)；(4)； (5). 6. 接连进行三次

4、射击，设=第次射击命中，三次射击恰好命中二次，三次射击至少命中二次；试用表示和。解 习题二解答 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。解 这是不放回抽取，样本点总数，记求概率的事件为，则有利于的样本点数. 于是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) 二次取得的球为红、白各一的概率；(4) 第二次取到红球的概率。解 本题是有放回抽取模式，样本点总数. 记(1

5、)(2)(3)(4)题求概率的事件分别为.()有利于的样本点数，故 () 有利于的样本点数，故 () 有利于的样本点数，故 () 有利于的样本点数，故 .3一个口袋中装有6只球，分别编上号码1至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。解 本题是无放回模式，样本点总数.() 最小号码为3，只能从编号为3，4，5，6这四个球中取2只，且有一次抽到3，因而有利样本点数为，所求概率为 .() 最大号码为3，只能从1，2，3号球中取，且有一次取到3，于是有利样本点数为，所求概率为 .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，

6、接连取2次，每次取1只，试求下列事件的概率：(1) 2只都合格；(2) 1只合格，1只不合格；(3) 至少有1只合格。解 分别记题(1)、(2)、(3)涉及的事件为，则注意到，且与互斥，因而由概率的可加性知5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。解 分别记题(1)、(2)、(3)的事件为,样本点总数()含样本点,(1,6),(6,1),(3,4),(4,3)()含样本点(1,1),(1,2),(2,1),(1,3),(3,1),(1,4),(4,1),(2,2),(2,3),(3,2) ()含样本点(1,1),(1,3),(3,1

7、),(1,5),(5,1);(2,2),(2,4),(4,2),(2,6),(6,2),(3,3), (3,5),(5,3);(4,4),(4,6),(6,4);(5,5);(6,6), 一共18个样本点。 6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，试求这三名学生住不同宿舍的概率。解 记求概率的事件为，样本点总数为，而有利的样本点数为，所以 .7总经理的五位秘书中有两位精通英语，今偶遇其中的三位，求下列事件的概率：(1) 事件：“其中恰有一位精通英语”；(2) 事件：“其中恰有二位精通英语”；(3) 事件：“其中有人精通英语”。解 样本点总数为(1) ；(

8、2) ；(3) 因，且与互斥，因而 .8设一质点一定落在平面内由轴、轴及直线所围成的三角形内，而落在这三角形内各点处的可能性相等，计算这质点落在直线的左边的概率。解 记求概率的事件为，则为图中阴影部分，而，最后由几何概型的概率计算公式可得111/3图2.3.9（见前面问答题2. 3）10已知，求(1),；(2)；(3)；(4)；(5).解 (1)，；(2)；(3)；(4), ;(5)11设是两个事件，已知，试求及解 注意到 ，因而 . 于是， ；.习题三解答1已知随机事件的概率，随机事件的概率，条件概率，试求及.解 2一批零件共100个，次品率为10%，从中不放回取三次（每次取一个），求第三次

9、才取得正品的概率。解 .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？解 记基金，股票，则(1) (2) .4给定，验证下面四个等式： ，解 5有朋自远方来，他坐火车、船、汽车和飞机的概率分别为0.3，0.2，0.1，0.4，若坐火车，迟到的概率是0.25，若坐船，迟到的概率是0.3，若坐汽车，迟到的概率是0.1，若坐飞机则不会迟到。求他最后可能迟到的概率。解 迟到，坐火车，坐船，坐汽车，乘飞机，则 ，且按题意，.由全概率公式有： 6已知甲袋

10、中有6只红球，4只白球；乙袋中有8只红球，6只白球。求下列事件的概率：(1) 随机取一只袋，再从该袋中随机取一球，该球是红球；(2) 合并两只袋，从中随机取一球，该球是红球。解 (1) 记该球是红球，取自甲袋，取自乙袋，已知，所以(2) 7某工厂有甲、乙、丙三个车间，生产同一产品，每个车间的产量分别占全厂的25%，35%，40%，各车间产品的次品率分别为5%，4%，2%，求该厂产品的次品率。解 8发报台分别以概率0.6，0.4发出和，由于通信受到干扰，当发出时，分别以概率0.8和0.2收到和，同样，当发出信号时，分别以0.9和0.1的概率收到和。求(1) 收到信号的概率；(2) 当收到时，发出

11、的概率。解 记 收到信号，发出信号(1) (2) .9设某工厂有三个车间，生产同一螺钉，各个车间的产量分别占总产量的25%，35%，40%，各个车间成品中次品的百分比分别为5%，4%，2%，如从该厂产品中抽取一件，得到的是次品，求它依次是车间生产的概率。解 为方便计，记事件为车间生产的产品，事件次品，因此 10设与独立，且，求下列事件的概率：，.解 11已知独立，且，求.解 因，由独立性有从而 导致 再由 ，有 所以 。最后得到 12甲、乙、丙三人同时独立地向同一目标各射击一次，命中率分别为1/3，1/2，2/3，求目标被命中的概率。解 记 命中目标，甲命中，乙命中，丙命中，则 ，因而13设六

12、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，求这个装置通达的概率。假定各个元件通达与否是相互独立的。21解 记 通达，43元件通达，65则 ， 所以图3.1 14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。解 .15灯泡耐用时间在1000小时以上的概率为0.2，求三个灯泡在使用1000小时以后最多只有一个坏了的概率。解 .16设在三次独立试验中，事件出现的概率相等，若已知至少出现一次的概率等于19/27，求事件在每次试验中出现的概率.解 记在第次试验中出现，

13、依假设 所以， ， 此即 .17加工一零件共需经过3道工序，设第一、二、三道工序的次品率分别为2%、3%、5%. 假设各道工序是互不影响的，求加工出来的零件的次品率。解 注意到，加工零件为次品，当且仅当1-3道工序中至少有一道出现次品。记 第道工序为次品， 则次品率 18三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。解 记 译出密码， 第人译出， 则19将一枚均匀硬币连续独立抛掷10次，恰有5次出现正面的概率是多少？有4次至6次出现正面的概率是多少？解 (1) ；(2) .20某宾馆大楼有4部电梯，通过调查，知道在某时刻，各电梯正在运行的概

14、率均为0.75，求：(1) 在此时刻至少有1台电梯在运行的概率；(2) 在此时刻恰好有一半电梯在运行的概率；(3) 在此时刻所有电梯都在运行的概率。解 (1) (2) (3) 习题四解答1. 下列给出的数列，哪些是随机变量的分布律，并说明理由。（1）；（2）；（3）；（4）。解 要说明题中给出的数列，是否是随机变量的分布律，只要验证是否满足下列二个条件：其一条件为，其二条件为。依据上面的说明可得（1）中的数列为随机变量的分布律；（2）中的数列不是随机变量的分布律，因为；（3）中的数列为随机变量的分布律；（4）中的数列不是随机变量的分布律，这是因为。2. 试确定常数，使成为某个随机变量X的分布律

15、，并求：；。解 要使成为某个随机变量的分布律，必须有，由此解得；（2） （3）。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。解 X可能取的值为-3，1，2，且，即X的分布律为X-312概率X的分布函数 0 = 1 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。解 依题意X可能取到的值为3，4，5，事件表示随机取出的3个球的最大号码为3，则另两个球的只能为1号，2号，即；事件表示随机取

16、出的3个球的最大号码为4，因此另外2个球可在1、2、3号球中任选，此时；同理可得。X的分布律为X345概率X的分布函数为 0 1 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。解 依题意X服从参数的二项分布，因此，其分布律，具体计算后可得X012345概率6. 从一批含有10件正品及3件次品的产品中一件一件的抽取。设每次抽取时，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

17、是放回一件正品。解 （1）设事件表示第次抽到的产品为正品，依题意，相互独立，且而即X服从参数的几何分布。（2）由于每次取出的产品不再放回，因此，X可能取到的值为1，2，3，4，X的分布律为X1234概率（3）X可能取到的值为1，2，3，4，所求X的分布律为X1234概率由于三种抽样方式不同，导致X的分布律也不一样，请仔细体会它们的不同处。7. 设随机变量，已知，求与的值。解 由于，因此。由此可算得 即 解得；此时，。 8. 掷一枚均匀的硬币4次，设随机变量X表示出现国徽的次数，求X的分布函数。解 一枚均匀硬币在每次抛掷中出现国徽的概率为，因此X服从的二项分布，即由此可得X的分布函数 0， ，

18、， ， ， 1， 9. 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？解 设至少要进件物品，由题意应满足即 查泊松分布表可求得 。10. 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0.0001，在某天该段时间内有1000辆汽车通过，求事故次数不少于2的概率。解 设X为1000辆汽车中出事故的次数，依题意，X服从的二项分布，即，由于较大，较小，因此也可以近似地认为X服从的泊松分布，即，所求概率为11. 某试验的成功概率为0.75，失败概率为0.25，若以X表示试验者获得首次成功所进行的试验次数

19、，写出X的分布律。解 设事件表示第次试验成功，则，且相互独立。随机变量X取意味着前次试验未成功，但第次试验成功，因此有所求的分布律为X12概率0.7512. 设随机变量X的密度函数为 ， 0， 其他，试求：（1）常数；（2）X的分布函数。解 （1）成为某个随机变量的密度函数必须满足二个条件，其一为；其二为，因此有，解得，其中舍去，即取。（2）分布函数 = = 13. 设随机变量X的密度函数为，求：（1）系数；（2）；（3）X的分布函数。解 （1）系数必须满足，由于为偶函数，所以解得；（2）；（3） = = = = 14. 证明：函数 （为正的常数）为某个随机变量X的密度函数。证 由于，且，因此

20、满足密度函数的二个条件，由此可得为某个随机变量的密度函数。 15. 求出与密度函数 对应的分布函数的表达式。解 当时，当时，当时，综合有 16. 设随机变量X在上服从均匀分布，求方程有实根的概率。解 X的密度函数为 ； 其他.方程有实根的充分必要条件为，即，因此所求得概率为。 17. 设某药品的有效期X以天计，其概率密度为 ; 0， 其他.求：(1) X的分布函数；(2) 至少有200天有效期的概率。解 (1) = = (2) 。 18. 设随机变量X的分布函数为 求X的密度函数，并计算和。解 由分布函数与密度函数的关系，可得在的一切连续点处有，因此 所求概率；。 19. 设随机变量X的分布函

21、数为，求(1) 常数；(2)；(3) 随机变量X的密度函数。解：(1)要使成为随机变量X的分布函数，必须满足，即 计算后得 解得 另外，可验证当时，也满足分布函数其余的几条性质。（2） （3）X的密度函数。 20. 设顾客在某银行的窗口等待服务的时间（单位：min）服从的指数分布，其密度函数为 ，某顾客在窗口等待服务，若超过10min，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的概率。解 （1）设随机变量X表示某顾客在银行的窗口等待服务的时间，依题意X服从的指数分布，且顾客等待时间超过10min就离开，因此，

22、顾客未等到服务就离开的概率为；（2）设Y表示某顾客五次去银行未等到服务的次数，则Y服从的二项分布，所求概率为21. 设X服从，借助于标准正态分布的分布函数表计算：（1）；（2）；（3）；（4）；（5）。解 查正态分布表可得（1）；（2）；（3）；（4） （5）。22. 设X服从，借助于标准正态分布的分布函数表计算：（1）；（2）；（3）；（4）；（5）；（6）。解 当时，借助于该性质，再查标准正态分布函数表可求得（1）；（2）；（3）；（4）；（5）；（6）。23. 某厂生产的滚珠直径服从正态分布，合格品的规格规定为，求该厂滚珠的合格率。解 所求得概率为24. 某人上班所需的时间（单位：min

23、）已知上班时间为8：30，他每天7：50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。解 （1）由题意知某人路上所花时间超过40分钟，他就迟到了，因此所求概率为；（2）记Y为5天中某人迟到的次数，则Y服从的二项分布，5天中最多迟到一次的概率为。习题五解答1. 二维随机变量只能取下列数组中的值：，且取这些组值的概率依次为，求这二维随机变量的分布律。解 由题意可得的联合分布律为XY01-100002002. 一口袋中有四个球，它们依次标有数字。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X、Y分别记第一、二次取到的球上

24、标有的数字，求的分布律及。解 X可能的取值为，Y可能的取值为，相应的，其概率为或写成XY12310230。3. 箱子中装有10件产品，其中2件为次品，每次从箱子中任取一件产品，共取2次，定义随机变量X、Y如下：X= 0， 若第一次取出正品； Y= 0， 若第二次取出正品； 1， 若第一次取出次品； 1， 若第二次取出次品。分别就下面两种情况求出二维随机变量的联合分布律：（1）放回抽样；（2）不放回抽样。解 （1）在放回抽样时，X可能取的值为，Y可能取的值也为，且或写成 XY0101（2）在无放回情形下，X、Y可能取的值也为0或1，但取相应值的概率与有放回情形下不一样，具体为或写成XY01014

25、. 对于第1题中的二维随机变量的分布，写出关于X及关于Y的边缘分布律。解 把第1题中的联合分布律按行相加得X的边缘分布律为X-102概率按列相加得Y的边缘分布律为Y01概率5. 对于第3题中的二维随机变量的分布律，分别在有放回和无放回两种情况下，写出关于X及关于Y的边缘分布律。解 在有放回情况下X的边缘分布律为X01概率Y的边缘分布律为Y01概率在无放回情况下X的边缘分布律为X01概率Y的边缘分布律为Y01概率6. 求在D上服从均匀分布的随机变量的密度函数及分布函数，其中D为x轴、y轴及直线围成的三角形区域。解 区域D见图5.2。易算得D的面积为，所以的密度函数y1-1 0 1 x 的分布函数

26、当或时，； 图5.2 当时, ； 当时，；当时，；当时，综合有 7. 对于第6题中的二维随机变量的分布，写出关于X及关于Y的边缘密度函数。解 X的边缘密度函数为= = Y的边缘密度函数为 = = 8. 在第3题的两种情况下，X与Y是否独立，为什么？解 在有放回情况下，由于，而，即；容易验证，由独立性定义知X与Y相互独立。在无放回情况下，由于，而，易见，所以X与Y不相互独立。9. 在第6题中，X与Y是否独立，为什么？解 ，而，易见，所以X与Y不相互独立。10. 设X、Y相互独立且分别具有下列的分布律：X-2-100.5Y-0.513概率概率写出表示的分布律的表格。解 由于X与Y相互独立，因此例如

27、其余的联合概率可同样算得，具体结果为XY-0.513-2-100.511. 设X与Y是相互独立的随机变量，X服从上的均匀分布，Y服从参数为5的指数分布，求的联合密度函数及。解. 由均匀分布的定义知 由指数分布的定义知 因为X与Y独立，易得的联合密度函数 y 0.2 x 图5.3概率，其中区域见图5.3，经计算有。 12. 设二维随机变量的联合密度函数为 求：（1）系数；（2）；（3）证明X与Y相互独立。解 （1）必须满足，即，经计算得；（2）；（3）关于X的边缘密度函数 = 同理可求得Y的边缘密度函数为 易见，因此X与Y相互独立。13. 已知二维随机变量的联合密度函数为 （1）求常数；（2）分

28、别求关于X及关于Y的边缘密度函数；（3）X与Y是否独立？解 （1）满足，即解得；（2）X的边缘密度函数 = Y的边缘密度函数为 = （3），而，易见，因此X与Y不相互独立。14. 设随机变量X与Y的联合分布律为XY01012且，（1） 求常数的值；（2）当取（1）中的值时，X与Y是否独立？为什么？解 （1）必须满足，即，可推出，另外由条件概率定义及已知的条件得由此解得，结合可得到，即 （2）当时，可求得，易见因此，X与Y不独立。15. 对于第2题中的二维随机变量的分布，求当时X的条件分布律。解 易知，因此时X的条件分布律为X|Y=2123概率16. 对于第6题中的二维随机变量的分布，求当时Y的

29、条件密度函数。解 X的边缘密度函数为（由第7题所求得） 由条件密度函数的定义知当时Y的条件密度函数为 = 习题六解答1. 设X的分布律为X-2-0.5024概率求出：以下随机变量的分布律。（1）；（2）；（3）。解 由X的分布律可列出下表概率-2-0.502401.524631.51-1-340.250416由此表可定出（1）的分布律为0246概率（2）的分布律为-3-113概率（3）的分布律为0416概率其中。2. 设随机变量X服从参数的泊松分布，记随机变量 试求随机变量Y的分布律。解 由于X服从参数的泊松分布，因此而 ；。即Y的分布律为Y01概率3. 设X的密度函数为 求以下随机变量的密度

30、函数：（1）；（2）；（3）。解 求连续型随机变量的函数的密度函数可通过先求其分布函数，然后再求密度函数。如果为单调可导函数，则也可利用性质求得。（1）解法一：设，则Y的分布函数= = 解法二：，而，则 = = （2）设，则，Y的密度函数 = （3）设，由于X只取中的值，所以也为单调函数，其反函数，因此Y的密度函数为 = 4. 对圆片直径进行测量，测量值X服从上的均匀分布，求圆面积Y的概率密度。解 圆面积，由于X均匀取中的值，所以X的密度函数 且为单调增加函数，其反函数，Y的密度函数为 = 5. 设随机变量X服从正态分布，试求随机变量的函数的密度函数。解 ，所以，此时不为单调函数不能直接利用性

31、质求出。须先求Y的分布函数。 . = 6. 设随机变量X服从参数为1的指数分布，求随机变量的函数的密度函数。解 的反函数，因此所求的Y的密度函数为 = 7. 设X服从，证明服从,其中为两个常数且。证明 由于,所以，记，则当时，为单增函数，其反函数,因此Y的密度函数为，即证明了。8. 设随机变量X在区间上服从均匀分布，随机变量 试求随机变量函数Y的分布律。解 ，则 而 ；。因此所求分布律为Y-101概率09. 设二维随机变量的分布律XY求以下随机变量的分布律：（）；（）；（）；（）。解概率-210-1210123246369从而得到（1）概率（）-1012概率（）从联合分布律可求得的边缘分布律为

32、概率由此得的分布律为概率（）1236概率. 设随机变量、相互独立，,（） 记随机变量，求的分布律；（） 记随机变量，求的分布律。从而证实：即使、服从同样的分布，与的分布并不一定相同，直观地解释这一结论。解（）由于，且与独立，由分布可加性知，即,经计算有概率（）由于概率因此概率 易见与的分布并不相同。直观的解释是的与的取值并不相同，这是因为与并不一定同时取同一值，因而导致它们的分布也不同。. 设二维随机变量的联合分布律为XY（） 求的分布律；（） 求的分布律。解 （）随机变量可能取到的值为，中的一个，且综合有概率（）随机变量可能取到的值为，中的一个，且同理可求得综合有概率. 设二维随机变量服从在

33、上的均匀分布，其中为直线，所围成的区域，求的分布函数及密度函数。解 的联合密度函数为-2 0 2 x 图6.2 y 2 设，则的分布函数 其中区域，当时，积分区域见图6.2，此时-2 0 2 x y 2当时，积分区域见图6.3，此时-2 0 2 x y 2图6.4图6.3其中是区域限在中的那部分。当时，积分区域见图6.4，此时-2 0 2 x y 2图6.5其中是区域限在中的那部分。当时，积分区域见图6.5，此时。综合有 的密度函数 13. 设的密度函数为，用函数表达随机变量的密度函数。解 设,则的分布函数。对积分变量作变换，得到于是 ，交换积分变量的次序得从而，的密度函数为，把与的地位对换，

34、同样可得到的密度函数的另一种形式。习题七解答1. 设的分布律为， X-1012概率求（1），（2），（3），（4）。解 由随机变量X的分布律，得X-1012-X+1210-1X21014P所以 另外，也可根据数学期望的性质可得：2.设随机变量X服从参数为的泊松分布，且已知，求的值。解3. 设X表示10次独立重复射击命中目标的次数，每次命中目标的概率为0.4，试求的数学期望。解 所以 故 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2000，4000（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

35、平均收益最大？解 设随机变量Y表示平均收益（单位：万元），进货量为吨Y= 则要使得平均收益最大，所以得 （吨）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的数学期望和方差。解 X的可能取值为0，1，2，3，有所以X的分布律为X0123Pr0.5040.3980.0920.0066. 设X的密度函数为，求（1）；（2）。解 （1） （2）注：求解（1）时利用被积函数是奇函数的性质，求解（2）时化简为可以看成为是服从参数为1的指数分布随机变量的二阶原点矩。 7. 某商店经销商品的利润率

36、的密度函数为，求,。解 （1） （2）故8. 设随机变量X的密度函数为 0 求、。解9. 设随机变量的联合分布律为XY0100.30.210.40.1求、。解 关于X与Y的边缘分布律分别为：X01Y01Pr0.50.5Pr0.70.310. 设随机变量X,Y相互独立，它们的密度函数分别为 求。解 ，所以，所以，X,Y相互独立，所以。11. 设服从在A上的均匀分布，其中A为x轴、y轴及直线所围成的区域，求（1）；（2）；（3）的值。y0 x解 先画出A区域的图-1 xAy-1-1-y 2 0 其他 0 其他 0 其他12. 设随机变量的联合密度函数为 0 其他求。y10 1 x解 先画出区域的图

37、G 0 其他 0 其他 13. 设随机变量X,Y相互独立，且，求。解14. 设，求（1）；（2）。解：（1） （2） 15. 设随机变量相互独立，求。 解 16. 验证：当为二维连续型随机变量时，按公式及按公式算得的值相等。这里，、依次表示的分布密度。 证明 17. 设的方差为2.5，利用契比晓夫不等式估计的值。 解 18. 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的值。解 所以 21. 在人寿保险公司里有3000个同龄的人参加人寿保险。在1年内每人的死亡率为0.1%，参加保险的人在1年的第一天交付保险费10元，死亡时家属可以从保

38、险公司领取2000元。试用中心极限定理求保险公司亏本的概率。解 设死亡人数为，保险公司亏本当且仅当，即。于是，由棣莫弗拉普拉斯定理，公司亏本的概率为习题九解答 1. 设是来自服从参数为的泊松分布的样本，试写出样本的联合分布律。 解 2. 设是来自上的均匀分布的样本，未知（1）写出样本的联合密度函数；（2）指出下列样本函数中哪些是统计量，哪些不是？为什么？（3）设样本的一组观察是：0.5,1,0.7,0.6,1,1,写出样本均值、样本方差和标准差。 解（1） 0 其他（2）和是，和不是。因为和中不含总体中的唯一未知参数，而和中含有未知参数。（3）样本均值样本方差样本标准差。 3. 查表求，。解

39、，。 4. 设，求常数，使。 解 由t分布关于纵轴对称，所以即为。由附表5.6可查得，所以。 5. 设是来自正态总体的样本，试证：（1）；（2）。证明：（1）独立同分布于，由分布的定义，即。（2）易见，即，由分布的定义，即。 6. 设是独立且服从相同分布的随机变量，且每一个都服从。（1）试给出常数，使得服从分布，并指出它的自由度；（2）试给出常数，使得服从t分布，并指出它的自由度。 解（1）易见，即为二个独立的服从的随机变量平方和，服从分布，即；自由度为2。（2）由于，则。又，与相互独立，则即 即，自由度为3。 7. 设是取自总体的一个样本，在下列三种情况下，分别求：（1）；（2）；（3），其

40、中。 解 （1） （2）（3），其中 8. 某市有100000个年满18岁的居民，他们中10%年收入超过1万，20%受过高等教育。今从中抽取1600人的随机样本，求：（1）样本中不少于11%的人年收入超过1万的概率；（2）样本中19%和21%之间的人受过高等教育的概率。 解（1）引入新变量： 1，第个样本居民年收入超过1万 0，第个样本居民年收入没超过1万其中易见：又因，故可以近似看成有放回抽样，相互独立。样本中年收入超过1万的比例即为，由于较大，可以使用渐近分布求解，即，所求概率即为（2）同（1）解法引入新变量： 1，第个样本居民受过高等教育 0，第个样本居民未受过高等教育其中答：（1）样本

41、中不少于11%的人年收入超过1万的概率为0.0918；（2）样本中19%和21%之间的人受过高等教育的概率为0.6826。习题十解答1. 设是取自总体X的一个样本，在下列情形下，试求总体参数的矩估计与最大似然估计：（1），其中未知，；（2），其中未知，。解 （1），故的矩估计量有。另，X的分布律为，故似然函数为对数似然函数为：令 解得的最大似然估计量。可以看出的矩估计量与最大似然估计量是相同的。（2），令，故的矩估计量。另，X的密度函数为 故似然函数为 对数似然函数为解得的最大似然估计量。可以看出的矩估计量与最大似然估计量是相同的。2. 设是取自总体X的一个样本，其中X服从参数为的泊松分布，其

42、中未知，求的矩估计与最大似然估计，如得到一组样本观测值X01234频数17201021求的矩估计值与最大似然估计值。解 ，故的矩估计量。由样本观测值可算得另，X的分布律为故似然函数为对数似然函数为解得的最大似然估计量，故的最大似然估计值。3. 设是取自总体X的一个样本，其中X服从区间的均匀分布，其中未知，求的矩估计。解 ，令，故的矩估计量。4. 设是取自总体X的一个样本，X的密度函数为 其中未知，求的矩估计。解 ，令，故的矩估计量为。5. 设是取自总体X的一个样本，X的密度函数为 其中未知，求的矩估计和最大似然估计。解 ，令，故的矩估计量为，另，似然函数 对数似然函数为解得的最大似然估计量为。

43、6. 设是取自总体X的一个样本，总体X服从参数为的几何分布，即，其中未知，求的最大似然估计。解 似然函数 对数似然函数解得的最大似然估计量为。7. 已知某路口车辆经过的时间间隔服从指数分布，其中未知，现在观测到六个时间间隔数据（单位：s）：1.8,3.2,4,8,4.5,2.5，试求该路口车辆经过的平均时间间隔的矩估计值与最大似然估计值。解 根据习题1的结果，的矩估计和最大似然估计量都为，故平均时间间隔的矩估计和最大似然估计都为，即为。由样本观测值可算得。8. 设总体X的密度函数为，其中未知，设是取自这个总体的一个样本，试求的最大似然估计。解 似然函数 ，对数似然函数为得的最大似然估计量为。9

44、. 在第3题中的矩估计是否是的无偏估计？解 故的矩估计量是的无偏估计。10. 试证第8题中的最大似然估计是的无偏估计。证明：故的最大似然估计是的无偏估计。11. 设为总体的样本，证明都是总体均值的无偏估计，并进一步判断哪一个估计有效。证明 所以都是总体均值的无偏估计。又 可见，所以二个估计量中更有效。12. 设是取自总体的一个样本，其中未知，令，试证是的相合估计。证明 易见又 ，由第九章公式（9），故 。由切比雪夫不等式，当，对任给，即是的相合估计。习题十一解答1. 某车间生产滚珠，从长期实践中知道，滚珠直径X服从正态分布，从某天生产的产品中随机抽取6个，量得直径如下（单位：mm）：14.7,

45、15.0,14.9,14.8,15.2,15.1，求的0.9双侧置信区间和0.99双侧置信区间。解 由于已知，所以选用的置信区间。当，查表得，当，查表得。代入数据得的双侧0.9置信区间观测值为，即为。的双侧0.99置信区间观测值为，即为。2. 假定某商店中一种商品的月销售量服从正态分布，未知。为了合理的确定对该商品的进货量，需对和作估计，为此随机抽取七个月，其销售量分别为：64，57，49，81，76，70，59，试求的双侧0.95置信区间和方差的双侧0.9置信区间。解 由于和都未知，故的双侧置信区间为，的双侧置信区间为，代入数据得，的0.95双侧置信区间观测值为，即为。的0.9双侧置信区间观

46、测值为，即为。3. 随机地取某种子弹9发作试验，测得子弹速度的，设子弹速度服从正态分布，求这种子弹速度的标准差和方差的双侧0.95置信区间。解 由于未知，故的双侧置信区间为，代入数据得，的0.95双侧置信区间观测值为，即为。故的0.95双侧置信区间观测值为，即为。4. 已知某炼铁厂的铁水含碳量（1%）正常情况下服从正态分布，且标准差。现测量五炉铁水，其含碳量分别是：4.28,4.4,4.42,4.35,4.37（1%），试求未知参数的单侧置信水平为0.95的置信下限和置信上限。解 由于已知，故的单侧置信下限为，的单侧置信上限为，代入数据得，故的0.95单侧置信下限观测值为，的0.95单侧置信上限观测值为。5. 某单位职工每天的医疗费服从正态分布，现抽查了25天，得元，元，求职工每天医疗费均值的双侧0.95置信区间。解 由于未知，故的双侧置信区间为，代入数据得，故的0.95双侧置信区间观测值为，即为。6. 某食品加工厂有甲乙两条加工猪肉罐头的生产线。设罐头质量服从正态分布并假设甲生产线与乙生产线互不影响。从甲生产线并假设抽取10只管头测得其平均质量，已知其总体标准差；从乙生产线抽取20只罐头测得其平均质量，已知其总体标准差，求甲乙两