概率论与数理统计浙大四版习题答案完全真实.docx
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概率论与数理统计浙大四版习题答案完全真实
概率论与数理统计习题答案精选版
浙大第四版
说明:
剩余习题在学习辅导与习题选解
第一章概率论的基本概念
1.写出下列随机试验的样本空间
(1)记录一个小班一次数学考试的平均分数(充以百分制记分)([一]1)
o1n100S,,n表小班人数nnn
(3)生产产品直到得到10件正品,记录生产产品的总件数。
([一]2)
S={10,11,12,„„„,n,„„„}
(4)对某工厂出厂的产品进行检查,合格的盖上“正品”,不合格的盖上“次品”,如连续查出二个次品就停止检查,或检查4个产品就停止检查,记录检查的结果。
查出合格品记为“1”,查出次品记为“0”,连续出现两个“0”就停止检查,或查满4次才停止检查。
([一](3))
S={00,100,0100,0101,1010,0110,1100,0111,1011,1101,1110,1111,}
2.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。
表示为:
A或A-(AB+AC)或A-(B∪C)
(2)A,B都发生,而C不发生。
表示为:
AB或AB-ABC或AB-C
表示为:
A+B+C(3)A,B,C中至少有一个发生
(4)A,B,C都发生,表示为:
ABC
表示为:
或S-(A+B+C)或ABC(5)A,B,C都不发生,(6)A,B,C中不多于一个发生,即A,B,C中至少有两个同时不发生相当于,中至少有一个发生。
故表示为:
。
(7)A,B,C中不多于二个发生。
相当于:
A,,C中至少有一个发生。
故表示为:
AC或ABC
(8)A,B,C中至少有二个发生。
相当于:
AB,BC,AC中至少有一个发生。
故表示为:
AB+BC+AC
6.在房间里有10人。
分别佩代着从1号到10号的纪念章,任意选3人记录其纪念章的号码。
(1)求最小的号码为5的概率。
记“三人纪念章的最小号码为5”为事件A
10∵10人中任选3人为一组:
选法有3种,且每种选法等可能。
5又事件A相当于:
有一人号码为5,其余2人号码大于5。
这种组合的种数有12
∴5121P(A)12103
(2)求最大的号码为5的概率。
10记“三人中最大的号码为5”为事件B,同上10人中任选3人,选法有3种,且
4每种选法等可能,又事件B相当于:
有一人号码为5,其余2人号码小于5,选法有12
种
4121P(B)20103
7.某油漆公司发出17桶油漆,其中白漆10桶、黑漆4桶,红漆3桶。
在搬运中所标笺脱落,交货人随意将这些标笺重新贴,问一个定货4桶白漆,3桶黑漆和2桶红漆顾客,按所定的颜色如数得到定货的概率是多少?
记所求事件为A。
9在17桶中任取9桶的取法有C17种,且每种取法等可能。
432C4C3取得4白3黑2红的取法有C10
故432C10C4C3252P(A)2431C17
8.在1500个产品中有400个次品,1100个正品,任意取200个。
(1)求恰有90个次品的概率。
记“恰有90个次品”为事件A
1500∵在1500个产品中任取200个,取法有200种,每种取法等可能。
4001100200个产品恰有90个次品,取法有90110种
400110090110P(A)1500200∴
(2)至少有2个次品的概率。
记:
A表“至少有2个次品”
B0表“不含有次品”,B1表“只含有一个次品”,同上,200个产品不含次品,取法
11004001100有200种,200个产品含一个次品,取法有1199种
∵AB0B1且B0,B1互不相容。
∴110040011001199200P(A)1P(A)1[P(B0)P(B1)]115001500200200
9.从5双不同鞋子中任取4只,4只鞋子中至少有2只配成一双的概率是多少?
记A表“4只全中至少有两支配成一对”则表“4只人不配对”
10∵从10只中任取4只,取法有4种,每种取法等可能。
要4只都不配对,可在5双中任取4双,再在4双中的每一双里任取一只。
取法有5244
P()4C524
4C10821
8132121P(A)1P()1
11.将三个球随机地放入4个杯子中去,问杯子中球的最大个数分别是1,2,3,的概率各为多少?
记Ai表“杯中球的最大个数为i个”i=1,2,3,
三只球放入四只杯中,放法有43种,每种放法等可能
对A1:
必须三球放入三杯中,每杯只放一球。
放法4³3³2种。
(选排列:
好比3个球在4个位置做排列)
P(A1)43263164
243种。
对A2:
必须三球放入两杯,一杯装一球,一杯装两球。
放法有C3
2(从3个球中选2个球,选法有C3,再将此两个球放入一个杯中,选法有4
种,最后将剩余的1球放入其余的一个杯中,选法有3种。
2C343P(A2)43916
对A3:
必须三球都放入一杯中。
放法有4种。
(只需从4个杯中选1个杯子,放入此
3个球,选法有4种)
P(A3)413164
12.50个铆钉随机地取来用在10个部件,其中有三个铆钉强度太弱,每个部件用3只铆钉,若将三只强度太弱的铆钉都装在一个部件上,则这个部件强度就太弱,问发生一个部件强度太弱的概率是多少?
记A表“10个部件中有一个部件强度太弱”。
法一:
用古典概率作:
把随机试验E看作是用三个钉一组,三个钉一组去铆完10个部件(在三个钉的一组中不分先后次序。
但10组钉铆完10个部件要分先后次序)
3333C47C44C23对E:
铆法有C50种,每种装法等可能
3333C47C44C23对A:
三个次钉必须铆在一个部件上。
这种铆法有〔C3〕×10
种
3333[C3C47C44C23]10
333C50C47C23P(A)10.000511960
法二:
用古典概率作
把试验E看作是在50个钉中任选30个钉排成一列,顺次钉下去,直到把部件铆完。
(铆钉要计先后次序)
3对E:
铆法有A50种,每种铆法等可能
对A:
三支次钉必须铆在“1,2,3”位置上或“4,5,6”位置上,„或“28,29,
327327327327A47A3A47A3A4710A3A4730”位置上。
这种铆法有A3种
32710A3A47
30A50P(A)10.000511960
14.
(1)已知P()0.3,P(B)0.4,P(A)0.5,求P(B|A)。
解一:
P(A)1P()0.7,P()1P(B)0.6,AASA(B)ABA注意(AB)(A).故有
P(AB)=P(A)-P(A)=0.7-0.5=0.2。
再由加法定理,
P(A∪)=P(A)+P()-P(A)=0.7+0.6-0.5=0.8于是P(B|A)P[B(A)]P(AB)0.20.25P(A)P(A)0.8
解二:
P(A)P(A)P(|A)由已知0507P(|A)
P(|A)0.5521P(B|A) 故 P(AB)P(A)P(B|A)0.7775
1
P(BAB)P(BA)P(B|A)定义0.25P(A)P(A)P()P(A)0.70.60.5
(2)P(A)111,P(B|A),P(A|B),求P(AB)。
432
11定义P(AB)P(A)P(B|A)由已知条件1P(B)1有解:
由P(A|B)P(B)P(B)2P(B)6
由乘法公式,得P(AB)P(A)P(B|A)112
111146123由加法公式,得P(AB)P(A)P(B)P(AB)
15.掷两颗骰子,已知两颗骰子点数之和为7,求其中有一颗为1点的概率(用两种方法)。
解:
(方法一)(在缩小的样本空间SB中求P(A|B),即将事件B作为样本空间,求事件A发生的概率)。
掷两颗骰子的试验结果为一有序数组(x,y)(x,y=1,2,3,4,5,6)并且满足x,+y=7,则样本空间为
S={(x,y)|(1,6),(6,1),(2,5),(5,2),(3,4),(4,3)}
每种结果(x,y)等可能。
A={掷二骰子,点数和为7时,其中有一颗为1点。
故P(A)21}63
方法二:
(用公式P(A|B)P(AB)P(B)
S={(x,y)|x=1,2,3,4,5,6;y=1,2,3,4,5,6}}每种结果均可能
A=“掷两颗骰子,x,y中有一个为“1”点”,B=“掷两颗骰子,x,+y=7”。
则P(B)612,,P(AB)22666
2
2P(AB)21故P(A|B)P(B)163
6
16.据以往资料表明,某一3口之家,患某种传染病的概率有以下规律:
P(A)=P{孩子得病}=0.6,P(B|A)=P{母亲得病|孩子得病}=0.5,P(C|AB)=P{父亲得病|母亲及孩子得病}=0.4。
求母亲及孩子得病但父亲未得病的概率。
解:
所求概率为P(AB)(注意:
由于“母病”,“孩病”,“父病”都是随机事件,这里不是求P(|AB)
P(AB)=P(A)=P(B|A)=0.6×0.5=0.3,P(|AB)=1-P(C|AB)=1-0.4=0.6.
从而P(ABC)=P(AB)·P(C|AB)=0.3×0.6=0.18.
17.已知10只晶体管中有2只次品,在其中取二次,每次随机地取一只,作不放回
抽样,求下列事件的概率。
(1)二只都是正品(记为事件A)
法一:
用组合做在10只中任取两只来组合,每一个组合看作一个基本结果,每种取法等可能。
C8228P(A)20.62C1045
法二:
用排列做在10只中任取两个来排列,每一个排列看作一个基本结果,每个排列等可能。
2A8
2A10P(A)
2845
法三:
用事件的运算和概率计算法则来作。
记A1,A2分别表第一、二次取得正品。
P(A)P(A1A2)P(A)P(A2|A1)
(2)二只都是次品(记为事件B)872810945
法一:
P(B)2C2
2C10145
法二:
P(B)2A2
2A10145
法三:
P(B)P(12)P
(1)P(2|1)21110945
(3)一只是正品,一只是次品(记为事件C)
法一:
P(C)11C8C2
2C101645
112(C8C2)A2
2A10法二:
P(C)1645
法三:
P(C)P(A121A2)且A12与1A2互斥P(A1)P(2|A1)P
(1)P(A2|1)28168210910945
(4)第二次取出的是次品(记为事件D)
法一:
因为要注意第一、第二次的顺序。
不能用组合作,
法二:
P(D)11A9A2
2A1015
法三:
P(D)P(A1212)且A12与1A2互斥P(A1)P(2|A1)P
(1)P(2|1)822111091095
18.某人忘记了电话号码的最后一个数字,因而随机的拨号,求他拨号不超过三次而接通所需的电话的概率是多少?
如果已知最后一个数字是奇数,那么此概率是多少?
记H表拨号不超过三次而能接通。
Ai表第i次拨号能接通。
注意:
第一次拨号不通,第二拨号就不再拨这个号码。
HA11A212A3 三种情况互斥
P(H)P(A1)P
(1)P(A2|1)P
(1)P(2|1)P(A3|12)
191981310109109810
如果已知最后一个数字是奇数(记为事件B)问题变为在B已发生的条件下,求H再发生的概率。
P(H|B)PA1|B1A2|B12A3|B)
P(A1|B)P(1|B)P(A2|B1)P(1|B)P(2|B1)P(A3|B12)
14143135545435
19.
(1)设有甲、乙二袋,甲袋中装有n只白球m只红球,乙袋中装有N只白球M只红球,今从甲袋中任取一球放入乙袋中,再从乙袋中任取一球,问取到(即从乙袋中取到)白球的概率是多少?
(此为第三版19题
(1))
记A1,A2分别表“从甲袋中取得白球,红球放入乙袋”
再记B表“再从乙袋中取得白球”。
∵
∴B=A1B+A2B且A1,A2互斥P(B)=P(A1)P(B|A1)+P(A2)P(B|A2)
=nN1mNnmNM1nmNM1
(2)第一只盒子装有5只红球,4只白球;第二只盒子装有4只红球,5只白球。
先从第一盒子中任取2只球放入第二盒中去,然后从第二盒子中任取一只球,求取到白球的概率。
记C1为“从第一盒子中取得2只红球”。
C2为“从第一盒子中取得2只白球”。
C3为“从第一盒子中取得1只红球,1只白球”,
D为“从第二盒子中取得白球”,显然C1,C2,C3两两互斥,C1∪C2∪C3=S,由全概率公式,有
P(D)=P(C1)P(D|C1)+P(C2)P(D|C2)+P(C3)P(D|C3)
112C525C4C47C56532221199C911C911C9
21.已知男人中有5%是色盲患者,女人中有0.25%是色盲患者。
今从男女人数相等的人群中随机地挑选一人,恰好是色盲患者,问此人是男性的概率是多少?
解:
A1={男人},A2={女人},B={色盲},显然A1∪A2=S,A1A2=φ由已知条件知P(A1)P(A2)1P(B|A1)5%,P(B|A2)0.25%2
由贝叶斯公式,有
15P(A1B)P(A1)P(B|A1)20P(A1|B)125P(B)P(A1)P(B|A1)P(A2)P(B|A2)15212100210000
22.一学生接连参加同一课程的两次考试。
第一次及格的概率为P,若第一次及格
P则第二次及格的概率也为P;若第一次不及格则第二次及格的概率为2
(1)若至少有一次及格则他能取得某种资格,求他取得该资格的概率。
(2)若已知他第二次已经及格,求他第一次及格的概率。
解:
Ai={他第i次及格},i=1,2
已知P(A1)=P(A2|A1)=P,P(A2|1)
(1)B={至少有一次及格}}A1A2所以{两次均不及格
∴P(B)1P()1P(12)1P
(1)P(2|1)
1[1P(A1)][1P(A2|1)]
1(1P)(1P31)PP2222
(*)定义P(A1A2)
(2)P(A1A2)P(A2)
由乘法公式,有P(A1A2)=P(A1)P(A2|A1)=P2由全概率公式,有P(A2)P(A1)P(A2|A1)P
(1)P(A2|1)
PP(1P)
P2
P2P22
将以上两个结果代入(*)得P(A1|A2)P2
P2P222PP1
24.有两箱同种类型的零件。
第一箱装5只,其中10只一等品;第二箱30只,其中18只一等品。
今从两箱中任挑出一箱,然后从该箱中取零件两次,每次任取一只,作不放回抽样。
试求
(1)第一次取到的零件是一等品的概率。
(2)第一次取到的零件是一等品的条件下,第二次取到的也是一等品的概率。
解:
设Bi表示“第i次取到一等品”i=1,2
Aj表示“第j箱产品”j=1,2,显然A1∪A2=S
(1)P(B1)A1A2=φ1101182。
0.4(B1=A1B+A2B由全概率公式解)2502305
110911817P(B1B2)2504923029
(2)P(B2|B1)0.48572P(B1)
5
(先用条件概率定义,再求P(B1B2)时,由全概率公式解)
25.某人下午5:
00下班,他所积累的资料表明:
某日他抛一枚硬币决定乘地铁还是乘汽车,结果他是5:
47到家的,试求他是乘地铁回家的概率。
解:
设A=“乘地铁”,B=“乘汽车”,C=“5:
45~5:
49到家”,由题意,AB=φ,A∪B=S已知:
P(A)=0.5,P(C|A)=0.45,P(C|B)=0.2,P(B)=0.5
由贝叶斯公式有
P(A|C)P(C|A)P(A)P(C)0.50.450.4590.6923110.6513P(C|A)P(C|B)22
34.
(1)]设有4个独立工作的元件1,2,3,4。
它们的可靠性分别为P1,P2,P3,P4,将它们按图
(1)的方式联接,求系统的可靠性。
记Ai表示第i个元件正常工作,i=1,2,3,4,
A表示系统正常。
∵A=A1A2A3+A1A4两种情况不互斥
(加法公式)∴P(A)=P(A1A2A3)+P(A1A4)-P(A1A2A3A4)
=P(A1)P(A2)P(A3)+P(A1)P(A4)-P(A1)P(A2)P(A3)P(A4)
=P1P2P3+P1P4-P1P2P3P4(A1,A2,A3,A4独立)
(2)如图1,2,3,4,5表示继电器接点,假设每一继电器接点闭合的概率为p,且设各
继电器闭合与否相互独立,求L和R是通路
的概率。
记Ai表第i个接点接通
记A表从L到R是构成通路的。
45
∵A=A1A2+A1A3A5+A4A5+A4A3A2四种情况不互斥
∴P(A)=P(A1A2)+P(A1A3A5)+P(A4A5)+P(A4A3A2)-P(A1A2A3A5)
+P(A1A2A4A5)+P(A1A2A3A4)+P(A1A3A4A5)
+P(A1A2A3A4A5)P(A2A3A4A5)+P(A1A2A3A4A5)+P(A1A2A3A4A5)+(A1A2A3A4A5)+P(A1A2A3A4A5)-P(A1A2A3A4A5)
又由于A1,A2,A3,A4,A5互相独立。
故P(A)=p2+p3+p2+p3-[p4+p4+p4+p4+p5+p4]
+[p5+p5+p5+p5]-p5=2p2+3p3-5p4+2p5
37.设第一只盒子装有3只蓝球,2只绿球,2只白球;第二只盒子装有2只蓝球,3只绿球,4只白球。
独立地分别从两只盒子各取一只球。
(1)求至少有一只蓝球的概率,
(2)求有一只蓝球一只白球的概率,(3)已知至少有一只蓝球,求有一只蓝球一只白球的概率。
解:
记A1、A2、A3分别表示是从第一只盒子中取到一只蓝球、绿球、白球,B1、B2、B3分别表示是从第二只盒子中取到一只蓝球、绿球、白球。
(1)记C={至少有一只蓝球}
C=A1B1+A1B2+A1B3+A2B1+A3B1,5种情况互斥
由概率有限可加性,得
P(C)P(A1B1)P(A1B2)P(A1B3)P(A2B1)P(A3B1)
独立性P(A)P(B)P(A)P(B)P(A)P(B)P(A)P(B)P(A)P(B)
1112132131
3233342222579797979799
(2)记D={有一只蓝球,一只白球},而且知D=A1B3+A3B1两种情况互斥
P(D)P(A1B3P(A3B1)P(A1)P(B3)P(A3)P(B1)
342216797963
P(CD)P(D)16P(C)P(C)35(3)P(D|C)(注意到CDD)
38.袋中装有m只正品硬币,n只次品硬币,(次品硬币的两面均印有国徽)。
在袋中任取一只,将它投掷r次,已知每次都得到国徽。
问这只硬币是正品的概率为多少?
解:
设“出现r次国徽面”=Br“任取一只是正品”=A
由全概率公式,有
m1rn()1r
mn2mn
m1r()P(A)P(Br|A)mmn2P(A|Br)m1rnP(Br)mn2r()mn2mnP(Br)P(A)P(Br|A)P()P(Br|)
(条件概率定义与乘法公式)
39.设由以往记录的数据分析。
某船只运输某种物品损坏2%(这一事件记为A1),10%(事件A2),90%(事件A3)的概率分别为P(A1)=0.8,P(A2)=0.15,P(A2)=0.05,现从中随机地独立地取三件,发现这三件都是好的(这一事件记为B),试分别求P(A1|B)P(A2|B),P(A3|B)(这里设物品件数很多,取出第一件以后不影响取第二件的概率,所以取第一、第二、第三件是互相独立地)
∵B表取得三件好物品。
B=A1B+A2B+A3B三种情况互斥
由全概率公式,有
∴P(B)=P(A1)P(B|A1)+P(A2)P(B|A2)+P(A3)P(B|A3)
=0.8×(0.98)3+0.15×(0.9)3+0.05×(0.1)3=0.8624
P(A1B)P(A1)P(B|A1)0.8(0.98)3
P(A1|B)0.8731P(B)P(B)0.8624
P(A2B)P(A2)P(B|A2)0.15(0.9)3
P(A2|B)0.1268P(B)P(B)0.8624
P(A3B)P(A3)P(B|A3)0.05(0.1)3
P(A3|B)0.0001P(B)P(B)0.8624
40.将A,B,C三个字母之一输入信道,输出为原字母的概率为α,而输出为其它一字母的概率都是(1-α)/2。
今将字母串AAAA,BBBB,CCCC之一输入信道,输入AAAA,BBBB,CCCC的概率分别为p1,p2,p3(p1+p2+p3=1),已知输出为ABCA,问输入的是AAAA的概率是多少?
(设信道传输每个字母的工作是相互独立的。
)
解:
设D表示输出信号为ABCA,B1、B2、B3分别表示输入信号为AAAA,BBBB,CCCC,则B1、B2、B3为一完备事件组,且P(Bi)=Pi,i=1,2,3。
再设A发、A收分别表示发出、接收字母A,其余类推,依题意有
P(A收|A发)=P(B收|B发)=P(C收|C发)=α,
P(A收|B发)=P(A收|C发)=P(B收|A发)=P(B收|C发)=P(C收|A发)=P(C收|B发)=1α2
又P(ABCA|AAAA)=P(D|B1)=P(A收|A发)P(B收|A发)P(C收|A发)P(A收|A发)
=α2(1α2),2
1α3)2同样可得P(D|B