《概率论与数理统计》期末试.docx

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1、概率论与数理统计期末试广州工程仿真科技有限公司 工程仿真网 概率论与数理统计期末试题与解答 一、填空题 设P(A)=0.5,P(B)=0.6,P(B|A)=0.8，则A,B至少发生一个的概率为_. 设X服从泊松分布，若EX2=6，则P(X1)=_. 1(x+1),0x1)=1-P(X1)=1-P(X=0)-P(X=1) =1-e-2-2e-2=1-3e-2. YB(8,p)，其中p=P(X1)=1(x+1)dx= DY=8=538815. 81),i=1,2,3,4,5. 系统10021458 设第i件元件的寿命为Xi，则XiE(的寿命为Y，所求概率为 P(Y100)=P(X1100,X210

2、0,L,X5100) =P(X1100)5=1-1+e-15=e-5. m的置信度1-a下的置信区间为 (X-ta/2(n-1)SS,X+ta/2(n-1) nnCAE 有限元 工程仿真 有限元软件 工程分析 广州工程仿真科技有限公司 工程仿真网 1162 X=0.5,S=Xi-16X2=2,S=1.4142,n=16 15i=1 t0.025(15)=2.1315. 2所以m的置信区间为. 二、单项选择题 中，每小题3分，共15分） A,B,C是任意事件，在下列各式中，不成立的是 (A-B)UB=AUB. (AUB)-A=B. (AUB)-AB=ABUAB. . (AUB)C=(A-C)U(

3、B-C) 设X1,X2是随机变量，其分布函数分别为F1(x),F2(x)，为使 在下列给定的各组F(x)=aF1(x)+bF2(x)是某一随机变量的分布函数，数值 中应取 2253131 a=-,b=. a=,b=222 a=,b=-. a=,b=. 35233. 2设随机变量X的分布函数为FX(x)，则Y=3-5X的分布函数为FY(y)= FX(5y-3). 5FX(y)-3. FX( 1设随机变量X1,X2的概率分布为 1 i=1,2. P4 且满足P(X1X2=0)=1，则X1,X2的相关系数为rXX= 12y+33-y). 1-FX. 55Xi-10114212 0. . . -1.

4、设随机变量XU0,6,YB(12,比 CAE 有限元 工程仿真 有限元软件 工程分析 141)且X,Y相互独立，根据切4广州工程仿真科技有限公司 工程仿真网 雪夫不等式有P(X-3Y(3-y)/5) =1-P(3-y3-yX)=1-FX 应选55 (X1,X2)的分布为 X2 0 1 1 X1 1 0 1 0 1 41 41 41 21 40 1 40 1 41 20 1 40 1 4 EX1=0,EX2=0,EX1X2=0，所以cov(X1,X2)=0， 于是 rXX=0. 应12选 P(X-3YX+3)=P(|Y-X|3) E(Y-X)=EY-EX=0 D(Y-X)=DY+DX=3+= 由

5、切比雪夫不等式 215 P(|Y-X|3)1-4= 应选 9129421 4 三、在一天中进入某超市的顾客人数服从参数为l的泊松分布，而进入 超市的每一个人购买A种商品的概率为p，若顾客购买商品是相互独立的， 求一天中恰有k个顾客购买A种商品的概率。 CAE 有限元 工程仿真 有限元软件 工程分析 广州工程仿真科技有限公司 工程仿真网 解：设B=一天中恰有k个顾客购买A种商品 k=0,1,L Cn=一天中有n个顾客进入超市 n=k,k+1,L 则 P(B)=P(CnB)=P(Cn)P(B|Cn) n=kn=k =n=klnn!(pl)k-lln-k =e(1-p)n-k k!n=k(n-k)!

6、(lp)k-lpe k=0,1,L. =k!kke-lCnp(1-p)n-k 四、设考生的外语成绩X服从正态分布，平均成绩为72分，96以上的人占考生总数的2.3%，今任取100个考生 的成绩，以Y表示成绩在60分至84分之间的人数，求Y的分布列. EY和DY. (F(2)=0.977,F(1)=0.8413) 解：YB(100,p)，其中p=P(6096)=1-F( 得 F(2496-72s)=1-F(1224s) s)=0.977，即24s=2，故s=1 所以 p=2F(1)-1=0.6826. k 故Y的分布列为P(Y=k)=C100(0.6826)k(0.3174)100-k EY=1

7、000.6826=68.26，DY=68.260.3174=21.6657. 五、设(X,Y)在由直线x=1,x=e2,y=0及曲线y=所围成的区域 上服从均匀分布， 求边缘密度fX(x)和fY(y)，并说明X与Y是否独立. 求P(X+Y2). 解：区域D的面积 SD=1e21x1e2dx=lnx1=2 xy CAE 有限元 工程仿真 有限元软件 工程分析 y=1广州工程仿真科技有限公司 工程仿真网 (X,Y)的概率密度为 1,(x,y)D, f(x,y)= 20,其它. fX(x)=-+110xdy,f(x,y)dy=20,1xe2,其它.1, =2x0,e2112dx,11f(x,y)dx

8、=1ydx,20,1xe2,其它.1ye-2,e-2y1, fY(y)=-+其它1ye-2e-2y1 122(e-1),1-1, =2y20,其它 因f(x,y)fX(x)fY(y)，所以X,Y不独立. P(X+Y2)=1-P(X+Y2)=1-112214x+y2f(x,y)dxdy =1-=1-=0.75. 六、二维随机变量(X,Y)在以(-1,0),(0,1),(1,0)为顶点的三角形区 域上服从均匀分布，求Z=X+Y的概率密度。 解134： (X,Y)的概率密度为y (y,)D1,xf(x,y=) 0,其它.D1 CAE 有限元 工程仿真 有限元软件 工程分析 1 0 x+y=z1 x

9、广州工程仿真科技有限公司 工程仿真网 设Z的概率密度为fZ(z)，则 fZ(z)= f(z-y,y)=1,0y1,2y-1z10,其它+-f(z-y,y)dy 当 z1时fZ(z)=0 z-1z1 当 时1 fZ(z)=z+120dy=0 z+1 2 所以Z的密度为 z+1,|z|1, fZ(z)=2 0,其它. 解2：分布函数法，设Z的分布函数为FZ(z)，则 1 y FZ(z)=P(Zz)=P(X+Yz)=x+yzf(x,y)dxdy z-1,0,z-10,(z+1)2 =dxdy,-1z1=,-1z1, D141,z1.1,z1 故Z的密度为 z+1, fZ(z)=FZ(z)=20,|z

10、|0,a0,3f(x)=ap x1,x2,L,xn为X的简单随 0,x0.机样本 求未知参数a的矩估计和极大似然估计； 验证所求得的矩估计是否为a的无偏估计。 解：先求矩估计 CAE 有限元 工程仿真 有限元软件 工程分析 广州工程仿真科技有限公司 工程仿真网 m1=EX=0 =-2x2+4x3aea3pex-2adx x-2+x-20ap+4ap+0xeadx=2ap= ap2X 再求极大似然估计 L(X1,L,Xn;a)=i=1n4xi2a3pe-(xia)2-x22iai=1 =a-3np4n(x1Lxn)2e lnL=-3nlna+ln(p4)+ln(x1Lxn)-n2-n2n-21n

11、1a2xi=1n2ialnL3n2n2 =-+3xi0 daaai=12xi2i=1n= 得a的极大似然估计 a3n， 对矩估计 = Eap2EX=p2a=a 2pp 所以矩估计 a=X是a的无偏估计. 2八、一工人负责n台同样机床的维修，这n台机床自左到右排在一条直 线上，相邻两台机床的距离为a。假设每台机床发生故障的概率均为 1，且相互独立，若Z表示工人修完一台后到另一台需要检修的n机床所走 的路程，求EZ. 解：设从左到右的顺序将机床编号为1,2,L,n X为已经修完的机器编号，Y表示将要去修的机床号码，则 P(X=i)=,P(Y=j)=,i,j=1,2,L,n 1n1nCAE 有限元 工程仿真 有限元软件 工程分析 广州工程仿真科技有限公司 工程仿真网 P(X=i,Y=j)=P(X=i)P(Y=j)= Z=|i-j|a 于是 EZ=|i-j|aP(X=i,Y=j) nn1 n2CAE 有限元 工程仿真 有限元软件 工程分析 i=1j=1nn=|i-j|a1i=1j=1n2 anin=n2(i-j)+1j(j-i) i=1j=i+1=(n2-1)3na.