(,y?)D?2,x f(x,y)??
?0,其它. fX(x)? (2)利用公式fZ(z)??2, 其中f(x,z?x)???0,??????x?1?2?2x,0 fx(y,dy)??,其它?0?????f(x,z?x)dx
0?x?1,0?z?x?1?x其它?2,0?x?1,???0,其它.x?z?1.
当 z?0或z?1时fZ(z)?0 z z=x 0?z?1时 fZ(z)?2? 故Z的概率密度为
??2z,0?z?1,x fZ(z)??
??0,其它.z0dx?2xz0?2z
Z的分布函数为
z?? fZ(z)??fZ?0,?z?(ydy)???ydy20???1,z?0,?0z?z?1?0,z?0,?2??1z,?z0??1,z?1.? 1, 或利用分布函数法
??0?)z?????D1??10?z?1 ,z?1.,z?0,? z1, FZ(z)?P(Z?z)?P(X?Y?2dxd,y0?,z?1.?0? ??z2?1?,,,z?0,?2z,(?)? fZ(z)?FZ?z?0,0?z?其它.1,
2六、(10分)向一目标射击,目标中心为坐标原点,已知命中点的横坐标X和纵坐标Y相互独立,且均服从N(0,2)分
布. 求(1)命中环形区域D?{(x,y)|1?x?y?2}的概率;(2)命中点到目标中心距离Z?学期望.
解: y (1)P{X,Y)?D}?x?y82222X2?Y2的数
??Df(x,y)dxdy
r82 ?0 1 2 x ??2??4eD211?dxdy?18?r2?2?0?1821e?rdrd?
???e?r28d(?r228)??e?81?e??e?12;
(2)EZ?E(X2?Y2)?18?2?0?r2?????????x?y?1r2218?2e?x?y822dxdy
????????0re?8rdrd??r2?42?2??0e?8rdr
r22r2 ??re80????0e?8dr??????12?e?8dr?2?.
七、(11分)设某机器生产的零件长度(单位:cm)X~N(?,?2),今抽取容量为16的样本,测得样本均值x?10,
样本方差s2?0.16. (1)求?的置信度为0.95的置信区间;(2)检验假设H0:? (附注)t0.05(16)?1.746,t0.05(15)?1.753,t0.025(15)?2.132, ?02.0(516?)26.29?6,02.052?0.1(显著性水平为0.05).
?(15)2?4.909.6,?0252(1 5)27.488. 解:(1)?的置信度为1??下的置信区间为 (X?t?/2(n?1),? X?10,s?0.4nsn,X?t?1?6,?/n?(2s1) n)2.13200.t.05,025?(15 ) 所以?的置信度为0.95的置信区间为(9.7868,10.2132) (2)H0:? ??22?0.1的拒绝域为?22???(n?1).
2215S0.1?15?1.6?24,?0.05(15)?24.996
22 因为 ??24?24.996??0.05(15),所以接受H0.
《概率论与数理统计》期末试题(3)与解答
一、填空题(每小题3分,共15分)
(1) 设事件A与B相互独立,事件B与C互不相容,事件A与C互不相容,且P(A)?P(B)?0.5,P(C)?0.2,
则事件A、B、C中仅C发生或仅C不发生的概率为___________.
(2) 甲盒中有2个白球和3个黑球,乙盒中有3个白球和2个黑球,今从每个盒中各取2个球,发现它们是同一颜
色的,则这颜色是黑色的概率为___________. (3) 设随机变量X的概率密度为f(x)???2x,?0,0?x?1,其它, 现对X进行四次独立重复观察,用Y表示观察值不大于
0.5的次数,则EY2?___________.
(4) 设二维离散型随机变量(X,Y)的分布列为
(X,Y)P(1,0)0.4(1,1)0.2a(2,0)b 若EXY?0.8,则Cov(X,Y)?____________.
(5) 设X1,X2,?,X17是总体N(?,4)的样本,S2是样本方差,若P(S2?a)?0.01,则a?____________.
2222 (注:?0.01(17)?33.4, ?0.005(17)?35.7, ?0.01(16)?32.0, ?0.005(16)?34.2)
解:(1)P(ABC?ABC)?P(ABC)?P(ABC)
因为 A与C不相容,B与C不相容,所以A?C,B?C,故ABC?C 同理 ABC?A. B P(ABC?AB)C?(P)?C(PA)?B0.?20?.50?.5.
0.45 (2)设A?‘四个球是同一颜色的’, B1?‘四个球都是白球’,B2?‘四个球都是黑球’ 则 A?B1?B2. 所求概率为 P(BP(AB2)P(B2)2|A)?P(A)?P(B1)?P(B
2)2222 P(B?C3C31)?C2C25C2?3(B2)?C2?C25100,P5C2?35100
所以 P(B12|A)?2.
(3)Y~B(4,p), 1 其中 p?P(X?0.5)??0.502xdx?2210x?4, EY?4?14?1,DY?4?14?34?3,4 EY2?DY?(EY)2?14?1?54.
(4)(X,Y)的分布为
X Y 1 2 0 0.4 0.1 0.5 1 0.2 0.3 0.5 0.6 0.4 这是因为 a?b?0.4,由EXY?0.8 得 0.2?2b?0.8
?a?0.1,b?0 .3 EX?0.6??20?.4,
1EY?0.5 故 covX(Y,?)EXY?EXE?Y0.?80?.7.
(5)P(S2?a)?P{16S24?4a}?0.01
即 ?20.0(116?)a4,亦即 4a?32 ?a?8.
二、单项选择题(每小题3分,共15分)
(1)设A、B、C为三个事件,P(AB)?0且P(C|AB)?1,则有 (A)P(C)?P(A)?P(B)?1. (B)P(C)?P(A?B).
(C)P(C)?P(A)?P(B)?1. (D)P(C)?P(A?B). )
((2)设随机变量X的概率密度为
f(x)?12?e?(x?2)42,???x??
且Y?aX?b~N(0,1),则在下列各组数中应取 (A)a?1/2,b?1. (B)a? (C)a?1/2,b??1. (D)a?XP00.410.62/2,b?2.
2/2,b??2. ( )
(3)设随机变量X与Y相互独立,其概率分布分别为 则有
(A)P(X?Y)?0. (B)P(X?Y)?0.5.
(C)P(X?Y)?0.52. (D)P(X?Y)?1. ( ) (4)对任意随机变量X,若EX存在,则E[E(EX)]等于
(A)0. (B)X. (C)EX. (D)(EX)3. ( ) (5)设x1,x2,?,xn为正态总体N(?,4)的一个样本,x表示样本均值,则?的 置信度为1??的置信区间为
44 (A)(x?u?/2,x?u?/2).
nn22 (B)(x?u1??/2,x?u?/2).
nn22 (C)(x?u?,x?u?).
nn22 (D)(x?u?/2,x?u?/2). ( )
nn 解 (1)由P(C|AB)?1知P(ABC)?P(AB),故P(C)?P(AB) P(C)?P(AB)? 应选C. (2)f(x)?12?e?(x?2)42 YP00.410.6 P(A?)P(B?)?P(A2?B)P(?A) ?BP(?122??[x?(?2)]2(2)2e 即 X~N(?2, 故当 a? 应选B.
12,22 )b???22?2 时 Y?aX?b~N(0,1)
(3)P(X?Y)?P(X?0,Y?0)?P(X?1,Y?1)
4 ?0.4?0.?0?.60?.6 0 应选C.
(4)E[E(EX)]?EX
应选C.
(5)因为方差已知,所以?的置信区间为 (X?u?/ 应选D.
三、(8分)装有10件某产品(其中一等品5件,二等品3件,三等品2件)的
箱子中丢失一件产品,但不知是几等品,今从箱中任取
2
件产品,结果都
?2n,X?u??/2n )是一等品,求丢失的也是一等品的概率。 解:设A?‘从箱中任取2件都是一等品’ Bi?‘丢失i等号’ i?1,2,. 3 则 P(A)?P(1B)P(A|1B?)22P2(B)P(A|?B)223P(B)P( 3A|B)1C3C51C2 ??42??2??52?;
2C910C95C99 所求概率为P(B1|A)?
P(B1)P(A|B1)P(A)?38.
四、(10分)设随机变量X的概率密度为
?ax?1,f(x)???0,????200?x?2,其它.
求(1)常数a; (2)X的分布函数F(x); (3)P(1?X?3). 解:(1)1? ∴ a???12f(x)dx??(ax?1)dx?(a2x?x)0?2a?2
22
(2)X的分布函数为
x?? F(x)???0??fu(du)??????1,x0x?0,u?(1du)2,?x0?x?2. 2,,?0,?2x?, ??x?4??1,?x?0,0?x?2 ,x?2. (3)P(1?x?3)??31f(x)dx??21(1?x2)dx?14.
五、(12分)设(X,Y)的概率密度为
?e?x,f(x,y)???0,0?y?x,其它.
求(1)边缘概率密度fX(x),fY(y); (2)P(X?Y?1); (3)Z?X?Y的概率密度fZ(z). 解:(1)fX(x)?y ?????,?0?f(x,y)dy??x?xedy,???0x?0?0,???xx?0.?xe,x?0,x?0.y?0
y=x fY(y)???????0,?f(x,y)d?x????xedx,???y
y?0.?0,y?0,x 0 ???y
e,y?0.x+y=1 ?1 (2)P(X?Y?1)???x?y?1f(x,y)dxdy??20????1?yy??xedxdy
??