随机变量及其分布习题解答 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/17 12:31:01星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第二章 随机变量及其分布

1、解:

设公司赔付金额为X,则X的可能值为; 投保一年内因意外死亡:20万,概率为0.0002 投保一年内因其他原因死亡:5万,概率为0.0010

投保一年内没有死亡:0,概率为1-0.0002-0.0010=0.9988 所以X的分布律为: 25 0 0 P000.0002 .0010 .9988 2、一袋中有5只乒乓球,编号为1、2、3、4、5,在其中同时取三只,以X表示取出的三只球中的最大号码,写出随机变量X的分布律

解:X可以取值3,4,5,分布律为

P(X?3)?P(一球为3号,两球为1,2号)?21?C23C5?11021?C33C5P(X?4)?P(一球为4号,再在1,2,3中任取两球)??310?610P(X?5)?P(一球为5号,再在1,2,3,4中任取两球)?21?C43C5 也可列为下表 X: 3, 4,5

136P: ,,1010103、设在15只同类型零件中有2只是次品,在其中取三次,每次任取一只,作不放回抽样,以X表示取出次品的只数,(1)求X的分布律,(2)画出分布律的图形。

解:任取三只,其中新含次品个数X可能为0,1,2个。

3C1322 P(X?0)?3?C1535P(X?1)?P(X?2)?12C2?C133C1521C2?C133C15??12 351 35P 再列为下表 x O 1 2 X: 0, 1, 2

22121P: ,,3535354、进行重复独立实验,设每次成功的概率为p,失败的概率为q =1-p(0

(2)将实验进行到出现r次成功为止,以Y表示所需的试验次数,求Y的分布律。

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(此时称Y服从以r, p为参数的巴斯卡分布。)

(3)一篮球运动员的投篮命中率为45%,以X表示他首次投中时累计已投篮的次数,写出X的分布律,并计算X取偶数的概率。

-解:(1)P (X=k)=qk1p k=1,2,??

(2)Y=r+n={最后一次实验前r+n-1次有n次失败,且最后一次成功}

P(Y?r?n)?Crn?n?1qnpr?1p?Crn?n?1qnpr,n?0,1,2,?,其中 q=1-p,

r?1rk?r或记r+n=k,则 P{Y=k}=Ck,k?r,r?1,? ?1p(1?p) (3)P (X=k) = (0.55)k-10.45 k=1,2…

P (X取偶数)=

?k?1?P(X?2k)??k?1?(0.55)2k?10.45?11 315、 一房间有3扇同样大小的窗子,其中只有一扇是打开的。有一只鸟自开着的窗子飞入了房间,它只能从开着的窗子飞出去。鸟在房子里飞来飞去,试图飞出房间。假定鸟是没有记忆的,鸟飞向各扇窗子是随机的。

(1)以X表示鸟为了飞出房间试飞的次数,求X的分布律。 (2)户主声称,他养的一只鸟,是有记忆的,它飞向任一窗子的尝试不多于一次。以Y表示这只聪明的鸟为了飞出房间试飞的次数,如户主所说是确实的,试求Y的分布律。

(3)求试飞次数X小于Y的概率;求试飞次数Y小于X的概率。 解:(1)X的可能取值为1,2,3,?,n,?

P {X=n}=P {前n-1次飞向了另2扇窗子,第n次飞了出去}

21 =()n?1?, n=1,2,??

33(2)Y的可能取值为1,2,3

1 3 P {Y=2}=P {第1次飞向 另2扇窗子中的一扇,第2次飞了出去}

211 =??

323 P {Y=3}=P {第1,2次飞向了另2扇窗子,第3次飞了出去}

2!1 =?

3!3 P {Y=1}=P {第1次飞了出去}=

(3)P{X?Y}????P{Y?k}P{X?Y|Y?k}k?133?P{Y?k}P{X?Y|Y?k}?P{Y?k}P{X?k}3?全概率公式并注意到? ??P{X?Y|Y?1}?0??

??注意到X,Y独立即 k?2 P{X?Y|Y?k}

111121?8?????????P{X?k}27333??333??同上,P{X?Y}?k?23?P{Y?k}P{X?Y|Y?k}

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??k?13P{Y?k}P{X?k}?11121419 ??????333932781故P{Y?X}?1?P{X?Y}?P{X?Y)?38 816、一大楼装有5个同类型的供水设备,调查表明在任一时刻t每个设备使用的概率为0.1,问在同一时刻

(1)恰有2个设备被使用的概率是多少?

225?22P(X?2)?C5pq?C5?(0.1)2?(0.9)3?0.0729 (2)至少有3个设备被使用的概率是多少?

345P(X?3)?C5?(0.1)3?(0.9)2?C5?(0.1)4?(0.9)?C5?(0.1)5?0.00856 (3)至多有3个设备被使用的概率是多少?

012P(X?3)?C5(0.9)5?C5?0.1?(0.9)4?C5?(0.1)2?(0.9)3 3?C5?(0.1)3?(0.9)2?0.99954

(4)至少有一个设备被使用的概率是多少? P(X?1)?1?P(X?0)?1?0.59049?0.40951

7、设事件A在每一次试验中发生的概率为0.3,当A发生不少于3次时,指示灯发出信号。(1)进行了5 次独立试验,求指示灯发出信号的概率 。(2)进行了7次独立试验,求指示灯发出信号的概率

解: 设X为 A发生的次数。 则X?B?0.3,n?. n=5,7

B:“指示等发出信号“ ① P?B??P?X?3?? ②P?B??P?X?3??71?P?X?K??1??P?X?K?

k?306225k?37?C5k50.3k0.75?k?0.163

2 ?1?0.7?G?0.3?0.7?G0.3?0.7?0.353 8、甲、乙二人投篮,投中的概率各为0.6, 0.7,令各投三次。求 (1)二人投中次数相等的概率。 记X表甲三次投篮中投中的次数 Y表乙三次投篮中投中的次数

由于甲、乙每次投篮独立,且彼此投篮也独立。 P (X=Y)=P (X=0, Y=0)+P (X=2, Y=2)+P (X=3, Y=3)

= P (X=0) P (Y=0)+ P (X=1) P (Y=1)+ P (X=2) P (Y=2)+ P (X=3) P (Y=3)

11 = (0.4)3× (0.3)3+ [C3?0.6?(0.4)2]?[C3?0.7?(0.3)2]

22 ?[C3?(0.6)2?0.4]?[C3?(0.7)2?.3]?(0.6)3

?(0.7)3?0.321

(2)甲比乙投中次数多的概率。

P (X>Y)=P (X=1, Y=0)+P (X=2, Y=0)+P (X=2, Y=1)+

P (X=3) P (Y=0)+ P (X=3) P (Y=1)+ P (X=3) P (Y=2) =P (X=1) P (Y=0) + P (X=2, Y=0)+ P (X=2, Y=1)+ P (X=3) P (Y=0)+ P (X=3) P (Y=1)+ P (X=3) P (Y=2)

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