概率论与数理统计第二章习题及答案 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/12/23 14:39:45星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

习题2-11 设X~N(3,2),求(1)P?2?X?5?,P??4?X?10?,P?|X|?2?,

2P?X?3?;

(2)确定c,使得P?X?c??P?X?c?;(3)设d满足P?X?d??0.9,问d至多为多少? 解:

∵ 若X~N(μ,σ2),则P (α

P (2

P (-4

P (|X|>2)=1-P (|X|<2)= 1-P (-2< P<2 )

=1???2?3???2?3???????2??????2???? =1-φ(-0.5) +φ(-2.5) =1-0.3085+0.0062=0.6977

P (X>3)=1-P (X≤3)=1-φ??3?3??2??=1-0.5=0.5

(2)决定C使得P (X > C )=P (X≤C)

∵ P (X > C )=1-P (X≤C )= P (X≤C) 得 P (X≤C )=

12=0.5 又

P (X≤C )=φ??C?3?C?3?2???0.5,查表可得2?0 ∴ C =3

5

习题2-12 某地区18岁的女青年的血压(收缩压,以mm?Hg计)服从N(110,12).在该地区任选一18岁的女青年,测量她的血压X.(1)求P?X?105?,P?100?X?120?; (2)确定最小的x,使P?X?x??0.05.

1)P (X≤105),P (100x) ≤ 0.05.

解:(1)P(X?105)??(2105?110)??(?0.4167)?1??(0.4167)?1?0.6616?0.3384 12120?110100?11055P(100?X?120)??()??()??()??(?)121266

5?2?()?1?2?(0.8333)?1?2?0.7976?1?0.59526(2)P(X?x)?1?P(X?x)?1??(x?110x?110)?0.05??()?0.95.1212x?110查表得?1.645.?x?110?19.74?129.74.故最小的X?129.74.12

习题2-13 一工厂生产的电子管的寿命X(以小时计)服从参数为??160,?的正态分布,若要求P?120?X?200??0.80,允许?最大为多少?

200?160??120?160????40?????40??0.80 ∵ P (120<X≤200)=????????????σσ?????σ??σ?又对标准正态分布有φ(-x)=1-φ(x)

40???40???0.80 ∴ 上式变为??????1?????σ???σ???40??40??0.9 解出????便得:????σ??σ? 再查表,得

4040?1.281σ??31.25 σ1.281

习题2-14 设随机变量X的分布律为

X pk 求Y?X的分布律.

2-2 -1 0 1 3 1 51 61 51 1511 30解;∵ Y=X 2:(-2)2 P:

(-1)2 (0)2 (1)2 (3)2

1 5

111 651511 30再把X 2的取值相同的合并,并按从小到大排列,就得函数Y的分布律为:

6

∴ Y: 0 1 4 9

P:

1115 116?15 15 30 习题2-15 设随机变量X在(0,1)上服从均匀分布.

(1)求Y?eX的概率密度; (2)求Y??2lnX的概率密度. (1)求Y=eX的分布密度

∵ X的分布密度为:f(x)???10?x?1?0x为其他

Y=g (X) =eX是单调增函数 又 X=h (Y)=lnY,反函数存在

α = min[g (0), g (1)]=min(1, e)=1

??max[g (0), g (1)]=max(1, e)= e

?∴ Y的分布密度为:ψ(y)???f[h(y)]?|h'(y)|?1?1y1?y?e

??0y为其他(2)求Y=-2lnX的概率密度。 ∵ Y= g (X)=-2lnX 是单调减函数

又 X?h(Y)?e?Y2 反函数存在。

α = min[g (0), g (1)]=min(+∞, 0 )=0

β=max[g (0), g (1)]=max(+∞, 0 )= +∞

?∴ Y的分布密度为:ψ(y)???f[h(y)]?|h'(y)|?1??1?yy22e?12e?2??0

习题2-16 设X~N(0,1),

(1) 求Y?eX的概率密度; (2) 求Y?2X2?1的概率密度; (3) 求Y?|X|的概率密度. (1)求Y=eX的概率密度 x2∵ X的概率密度是f(x)?1?22πe,???x???

0?y???y为其他7

Y= g (X)=eX 是单调增函数 又 X= h (Y ) = lnY 反函数存在

α = min[g (-∞), g (+∞)]=min(0, +∞)=0

β = max[g (-∞), g (+∞)]= max(0, +∞)= +∞ ∴ Y的分布密度为:

?ψ(y)???f[h(y)]?|h'(y)|?1e?(lny)22?10?y??? ?2πy?0y为其他(2)求Y=2X2+1的概率密度。

在这里,Y=2X2+1在(+∞,-∞)不是单调函数,没有一般的结论可用。设Y的分布函数是FY(y), 则 FY ( y)=P (Y≤y)=P (2X2+1≤y)

=P??y?1???X?y?1??22?? ?当y<1时:FY ( y)=0

y?1当y≥1时:F?y?121?x2y(y)?P????Xy?1??2?2???2dx???y?12πe2故Y的分布密度ψ( y)是:

当y≤1时:ψ( y)= [FY ( y)]' = (0)' =0

y?12当y>1时,ψ( y)= [F?12?xY ( y)]' =??2???y?12?edx???? 2?y?1 =

1e?42π(y?1)

(3)求Y=| X |的概率密度。

∵ Y的分布函数为 FY ( y)=P (Y≤y )=P ( | X |≤y) 当y<0时,FY ( y)=0

2当y≥0时,FY ( y)=P (| X |≤y )=P (-y≤X≤y)=?y1?x2?y2πedx

∴ Y的概率密度为:

当y≤0时:ψ( y)= [FY ( y)]' = (0)' =0

当y>0时:ψ( y)= [F ( y)]' =?Y?1x2??dx???2y2e2???y?y2π??e2 ?π8