概率与数理统计_习题集含答案汇总

概率与数理统计课程习题集西南科技大学成人、网络教育学院 版权所有习题【说明】：本课程概率与数理统计（编号为01008）共有计算题1,计算题2等多种试题类型，其中，本习题集中有等试题类型未进入。一、计算题11. 设A，B，C表示三个随机事件，试将下列事件用A，B，C表示出来。(1) A出现，B、C不出现；(2) A、B都出现，而C不出现；(3) 所有三个事件都出现；(4) 三个事件中至少一个出现；(5) 三个事件中至少两个出现。2. 在分别标有1,2,3,4,5,6,7,8的八张卡片中任抽一张。设事件A为“抽得一张标号不大于4的卡片”，事件B为“抽得一张标号为偶数的卡片”，事件C为“抽得一张标号为奇数的卡片”。试用样本点表示下列事件：（1）AB；（2）A+B；（3）；（4）A-B；（5）3. 写出下列随机试验的样本空间：（1）一枚硬币掷二次，观察能出现的各种可能结果；（2）对一目标射击，直到击中4次就停止射击的次数；（3）二只可辨认的球，随机地投入二个盒中，观察各盒装球情况。4. 设A，B，C为三事件，用A，B，C的运算关系表示下列事件。（1）A发生，B与C不发生；（2）A，B，C都发生；（3）A，B，C中不多于一个发生。5. 甲、乙、丙三人各向目标射击一发子弹，以A、B、C分别表示甲、乙、丙命中目标。试用A、B、C的运算关系表示下列事件：（1）至少有一人命中目标（2）恰有一人命中目标（3）恰有二人命中目标（4）最多有一人命中目标（5）三人均命中目标6. 袋内有5个白球与3个黑球。从其中任取两个球，求取出的两个球都是白球的概率。7. 两台车床加工同样的零件，第一台出现废品的概率是0.03，第二台出现废品的概率是0.02。加工出来的零件放在一起，并且已知第一台加工的零件比第二台加工的零件多一倍，求任意取出的零件是合格品的概率。8. 某地区的电话号码由7个数字组成（首位不能为0），每个数字可从0，1，2，9中任取，假定该地区的电话用户已经饱和，求从电话码薄中任选一个号码的前两位数字为24的概率。9. 同时掷两颗骰子（每个骰子有六个面，分别有点数1，2，3，4，5，6），观察它们出现的点数，求两颗骰子得点数不同的概率。10. 一批零件共100个，其中次品有10个，今从中不放回抽取2次，每次取一件，求第一次为次品，第二次为正品的概率。11. 设连续型随机变量X的分布函数为求（1）系数A及B；（2）X的概率密度；（3）X的取值落在（1，2）内的概率。12. 假设X是连续随机变量，其密度函数为 求：（1）c的值；（2）13. 设二维随机变量（X，Y）的联合分布函数，求常数，14. 设随机变量X的分布函数为 求；（2）求概率密度15. 设随机变量的概率密度为 16. 设随机变量X的概率密度为，求E(X)，D(X)。17. 设X的概率密度为，试求|X|的数学期望。18. 搜索沉船，在时间t内发现沉船的概率为（0），求为了发现沉船所需的平均搜索时间。19. 设服从参数为的指数分布，即有密度函数求：。20. 称为对随机变量X的标准化随机变量，求。二、计算题221. 已知XB(n,p)，试求参数n,p的矩法估计值。22. 设总体X在a,b上服从均匀分布 ，试求参数a,b的矩法估计量。23. 设的样本，求的最大似然估计。24. 设有一批产品。为估计其废品率p，随机取一样本X1，X2，Xn，其中 （i=1,2,n）则是p的一致无偏估计量。25. 设总体的均值及方差都存在，且有。但，均未知。又设是来自的样本。试求，的矩估计量。26. 某厂生产的某种型号电池，其寿命长期以来服从方差2=5000（小时2）的正态分布。今有一批这种电池，从它的生产情况来看，寿命波动性较大。为判断这种想法是否合乎实际，随机取了26只这种电池测出其寿命的样本方差s2=7200（小时2）。问根据这个数字能否断定这批电池的波动性较以往的有显著变化（取a=0.02，查表见后面附表）?概率论与数理统计附表标准正态分布部分表Z012345671.80.96410.96480.96560.96640.96710.96780.96860.96931.90.97130.97190.97260.97320.97380.97440.97500.97562.40.99180.99200.99220.99250.99270.99290.99310.99322.50.99380.99400.99410.99430.99450.99460.99480.99492分布部分表na=0.995a=0.99a=0.05a=0.025a=0.01a=0.005249.88610.85636.41539.36442.98045.5592510.52011.52437.65240.64644.31446.9282611.16012.19838.88541.92345.64248.290常用抽样分布27. 某电站供应10000户居民用电，设在高峰时每户用电的概率为0.8，且各户用电量多少是相互独立的。求：1、 同一时刻有8100户以上用电的概率；2、 若每户用电功率为100W，则电站至少需要多少电功率才能保证以0.975的概率供应居民用电？（查表见后面的附表）概率论与数理统计附表标准正态分布部分表Z012345671.80.96410.96480.96560.96640.96710.96780.96860.96931.90.97130.97190.97260.97320.97380.97440.97500.97562.40.99180.99200.99220.99250.99270.99290.99310.99322.50.99380.99400.99410.99430.99450.99460.99480.99492分布部分表na=0.995a=0.99a=0.05a=0.025a=0.01a=0.005249.88610.85636.41539.36442.98045.5592510.52011.52437.65240.64644.31446.9282611.16012.19838.88541.92345.64248.290常用抽样分布28. 某种电子元件的寿命x（以小时计）服从正态分布，,2均未知，现测得16只元件，其样本均值为，样本标准方差为S=98.7259。问是否有理由认为元件的平均寿命大于225（小时）？T分布表Na=0.25a=0.10a=0.05a=0.025130.9881.5021.77092.1604140.69241.34501.76132.1448150.69241.34061.75312.1315160.69011.33681.74592.119929. 已知某炼铁厂的铁水含碳量在正常情况下有正态分布N(4.55，0.1082)。现在测了五炉铁水，其含碳量分别为4.28，4.40，4.42，4.35，4.37。问：若标准差不改变，总体平均值有无变化？（a=0.05）标准正态分布部分表Z012345671.80.96410.96480.96560.96640.96710.96780.96860.96931.90.97130.97190.97260.97320.97380.97440.97500.97562.40.99180.99200.99220.99250.99270.99290.99310.99322.50.99380.99400.99410.99430.99450.99460.99480.9949常用抽样分布 30. 已知某炼铁厂的铁水含碳量在正常情况下有正态分布N(4.55，0.1082)。现在测了五炉铁水，其含碳量分别为4.28，4.40，4.42，4.35，4.37。问：若标准差不改变，总体平均值有无变化？（a=0.05）标准正态分布部分表Z012345671.80.96410.96480.96560.96640.96710.96780.96860.96931.90.97130.97190.97260.97320.97380.97440.97500.97562.40.99180.99200.99220.99250.99270.99290.99310.99322.50.99380.99400.99410.99430.99450.99460.99480.9949常用抽样分布 答案一、计算题11. 解：（1）；（2）；（3）ABC；（4）A+B+C；（5）AB+BC+CA（每个3分）2. 解：（1）AB=2，4；（2）A+B=1，2，3，4，5，6，8； （3）=1，3，5，7；（4）A-B=1，3；（5）=1,2,3,4,5,6,7,8（每个3分）3. 解：（1）（HH）（HT）（TH）（TT）（2）4，5，6，（3）(12,0)(0,12)(1,2)(2,1) 其中：1为一号球，2为二号球（每个5分）4. 解：（1）利用事件的运算定义，该事件可表示为。（2）同理，该事件可表示为ABC。（3）（每小题5分）5. 解：（1） （2） （3） (4) (5) （每小题3分） 解：基本事件的总数；基本事件数。故所求的概率7. 解：任取一零件，设B1，B2分别表示它是第一、二台车床的产品，A表示它是合格品。（4分）则 ，（10分）由全概率公式得（15分）8. 解：第一位数字不能是0，这时，基本事件的总数为1069（3分） A表示“任选的电话号码的前两位数字恰好为24”。由于电话号码的前两个数字为24，后五个数字中每一个可以由0,1,2,9中任取，故对A有利事件的数目为105。（6分）于是（15分）9. 解：一个基本事件是由两个数字组成的排列（i，j），i,j=1,2,3,4,5,6，而i,j可以重复，故基本事件的总数为62。（5分）A表示“两颗骰子掷得的点数不同”。对A有利的基本事件数等于所有ij排列方式的数目，即从1，2，3，4，5，6这六个数字任取其二作不可重复的排列方式数A62，所以（15分）10. 解：记、，要求。（2分）已知，因此（8分）（15分）11. 解：（1）由于，所以有。又由于X为连续型随机变量，应为的连续函数，应有所以A+B=0，B=-A=-1，代入A、B之值得（5分）（2）对函数求导得的概率密度为（10分）（3）由式有（15分）12. 解：（1）因为是一密度函数，所以必须满足，于是有（5分） 解得（10分）（2）（15分）13. 解：由分布函数的性质得：（分）（分）（分）由此可解得。（分）14. 解：（1）（3分） （6分） （9分）（2）（15分）15. 解：因概率密度在处等于零，即知当时，（3分）当时，（8分）当时，（12分）故所求分布函数是（15分）16. 解：（7分）（15分）17. 解：令Y=|X|，所以：（15分）18. 解：设发现沉船所需要的搜索时间为X。由题设知 （t0）（5分） 故X的概率密度为，可见X服从参数为的指数分布，因此E(X)=1/,即发现沉船所需要的平均搜索时间为1/。（15分）19. 解：（7分）（15分）20. 解： ；二、计算题221. 解：因为E(X)=np，D(X)=np(1-p)，由样本的一阶原点矩和二阶中心矩及矩估计法知有：，（10分）可解得：，（20分）22. 解：因为 ，而，（10分）所以可建立方程：（20分）解得： ，这就是参数a,b的矩法估计值。23. 解：的密度函数为，故似然函数为（2分）（6分）对数似然函数为：（10分）似然方程为（14分） （18分） 解得：，可以验证使似然函数达到最大。（20分）24. 解：由题设条件（2分）（4分）（6分）由定义知是p的无偏估计量，又（10分）由契比雪夫不等式，任给0，所以：（17分）故是废品率p的一致估计量。从而，是废品率p的一致无偏估计量。（20分）25. 解：（7分）解得 （14分）分别以代替，得的矩估计量分别为 （20分）26. 解：本问题要求在水平0.02下，检验假设H0：2=5000 （H1：25000）（4分）因为，（8分）（12分）而（18分）由于所以接受H0，即认为在0.02水平下这批电池的波动性较以往的并无显著的变化。（20分）27. 解：（1）设随机变量Yn表示10000户中在同一时刻用电的户数，则YnB(10000,0.8)，（2分）于是np=10000X0.8=8000，（6分）所以概率为（10分）(2)若每户用电功率为100W，则Yn户用是功率为100YnW，设电站供电功率为QW，则按题意有（12分）查正态分布表得(1.96)=0.975，所以，解得Q=807840所以，电站供电功率应不少于807.84 kW. （20分）28. 解：按题意需检验H0：0=225，H1：225，取a=0.05，由于此检验的拒绝域为，可查表得：ta(n-1)=t0.05(15)=1.7531（8分）所以，由于落在拒绝域外（接受域内），故接受H0，即认为元件的平均寿命不大于225小时。（20分）29. 解：2=0.1082，已知未变，因此用U检验法。（2分）检验假设H0：=0=4.55计算统计量的值（8分）（14分）U检验