山东科技大学概率论卓相来岳嵘第二章习题解析 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/24 7:43:59星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

解 (0?1)分布的分布律写成表格形式

X pk 0 1 1?p p 若当x?0时,则?X?x?是不可能事件,所以F(x)=0. 当0?x?1时,P?X?x??P?X?0??1?p 当1?x时, P?X??x?P0???PX?1?X??故随机变量X的分布函数为

?1?0,x?0?F(x)??1?p,0?x?1

?1,1?x?16. 随机变量X的分布函数为

?0, x??1,?F(x)??a?barcsinx, ?1?x?1,

?1, x?1.?(1) 当a,b为何值时F(x)为连续函数?

(2) 当F(x)为连续函数时,求P?X???1??; 2?(3) 当X是连续型随机变量时,求X的概率密度. 解 (1)F(?1)?a?barcsin(?1)?a??2b?0

F(1)?lim(a?barcsinx)?a?barcsin1?a??x?1?2b?1

故a?11,b? 2??0, x??1,?1arcsinx?F(x)???, ?1?x?1,

??2??1, x?1.(2)当F(x)为连续函数时,

P?X?c??limP?c???X?c??lim[F(c)?F(c??)]?0 ????0??0

6

1?1?111??1P?X???P???X???F()?F(?)?

2?2?223??2(3)X是连续型随机变量时,X的概率密度.

1? -1

?cx3, 0?x?1, f(x)???0, 其它.(1) 试确定常数c;

(2) 随机变量X的分布函数;

1??(3) 求P??1?X??

2??解 (1)由于

?????f(x)dx??0??f(x)dx??f(x)dx?01??1f(x)dx??cx3dx?011c?1. 4所以.c?4

?4x3, 0?x?1,故X的概率密度为f(x)??

?0, 其它.(2)当x?0时,F(x)??当0?x?1时,F(x)?当1?x时,F(x)?x??f(t)dt?0.

x0?x??f(t)dt??4t3dt?x4.

10?x??f(t)dt??4t3dt?1

?0,x?0?4故 F(x)??x,0?x?1

?1,1?x?111?1?32(3)P??1?X????f(x)dx??24xdx?

?10216??18. 设随机变量X的概率密度为

f(x)?1?xe,???x???. 2x求随机变量X的分布函数.

解 当x?0时,F(x)?当0?x时,F(x)??x??xf(t)dt??etdt?ex.

??0???f(t)dt??edt??e?tdt?2?e?x.

??0tx 7

?ex,x?0,故 F(x)?? ?x?2?e,0?x19. 若?在(1,6)上服从均匀分布,求方程x2??x?1?0有实数根的概率. 解 ?在(1,6)上服从均匀分布,随机变量?的概率密度为

?1? 1?x?6, f(x)??5??0, 其它.方程x2??x?1?0若有实数根,则判别式

???2?4?0,??2或???2

方程x??x?1?0有实数根的概率为P{??2或???2}??26214dt? 5520. 某种型号的电子管的寿命X(以小时计)具有以下的的概率密度

?1000, x>1000,? f(x)??x2??0, 其它 .现有一大批此种电子管(设各电子管损坏与否相互独立),任取5只,求其中至少有2只寿

命大于1500小时的概率.

解 某只电子管的寿命大于1500小时的概率为

P?X?1500?????1500f(x)dx??10002dx?

1500x23??任取5只,记寿命大于1500小时的电子管的只数为Y,Y2B(5,),从而

3P?Y?2??1?P?Y?0??P?Y?1??0.9547

21. 某种电器元件的使用寿命X(以小时计)服从参数??2000的指数分布。 (1)任取一个这种电器元件,求能正常使用1000小时以上的概率;

(2)有一个这种电器元件,求能正常使用1000小时后还能使用1000小时以上的概率. 解 X的概率密度为

x?1?2000e, x>0,? f(x)??2000

?0, 其它 .?x1?2000f(x)dx??edx?e?0.5?0.607

10002000??(1)P?X?1000?????1000(2)PX?2000X?1000???P?X?2000,X?1000?P?X?2000? ?P?X?1000?P?X?1000? 8

1?2000?20002000edxe?1?0.5???0.5?e?0.607 ?0.5ee??x22. 设顾客在某银行的窗口等待服务的时间X(以分计)服从指数分布,概率密度为

x?1?5?e, x>0, f(x)??5

?0, 其它 .?某顾客在窗口等待服务,若超过10分钟,他就离开,他一个月要到银行5次,以Y表示一个月内他未等到服务而离开窗口的次数,写出Y的分布律,并求P?Y?1?.

解 顾客在窗口未等到服务而离开的概率为

P?X?10?????10f(x)dx????10x1?5edx?e?25

YB(5,e?2)

k?2k Y的分布律P{Y?k}?C3e(1?e?2)5?k,k?0,1,2,3,4,5

P?Y?1??1?P?Y?0??1?(1?e?2)5?0.5167

23. 假设一大型设备在任何长为t时间内发生故障的次数N(t)服从参数为?t的泊松分布。

(1)求相继两次故障之间时间间隔T的概率分布;

(2)求在设备已经无故障工作8小时的情况下,再无故障运行8小时的概率?. 解 (1) 由于T是非负随机变量,可知当t?0时,F(t)?P{T?t}?0 当t?0时,事件{T?t}与{N(t)?0}等价,所以当t?0时

F(t)?P{T?t}?1?P{T?t}?1?P{N(t)?0}?1?e??t

??e??t, t?0,从而f(t)??

0, t<0.?即T服从参数为?的指数分布。

P{T?16,T?8}P{T?16}e?16?(2)??P{T?16T?8}????8??e?8?

P{T?8}P{T?8}e24. 设随机变量X~N(10,0.022),?(2.5)?0.9938,求X落在(9.95,10.05)内的概率. X?10??解 P?9.95?X?10.05??P??2.5??2.5?

0.02?? 9

??(2.5)??(?2.5) ?2?(2.5)?1?0.9876.

25. 设随机变量X~N(?1,16). 求 (1)P?2?X?5?; (2)P?x?3?; (3)P??1?X?. 解

?2?1X?15?1? (1)P?2?X?5??P????44? ?4X?1?? ?P?0.75??1.5?4????(1.5)-?(0.75)=0.1598

(2) P?X?3??P?X?3??P?X??3???3?1??3?1? ????1??????4??4? ?2?0.8413?0.6915?0.4672.?X?1?1?1?

(3)P?X??1??1?P???44?? ?1??(0)?0.5

26. 设随机变量X~N(2,?2), 且P?2?X?4??0.3, 求概率P?X?0?. 解 X~N(2,?2), 且P?2?X?4??0.3,

2?2?2X?24?2?P?2?X?4??P?????()??(0)?0.3 ???????2?()?0.8

?27. 已知从某批材料中任取一件时,取得的这种材料的强度X服从N(200,182). (1) 计算取得的这些材料的强度不低于170的概率;

(2) 如果所用的材料要求以9900的概率保证强度不低于160,问这批材料是否

符合这个要求?

解 (1) P?X?170??1?P?X?170?

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