概率论与数理统计试题

《概率论与数理统计》期末试题(1)

一、填空题(每小题3分,共15分)

1. 设事件A , B 仅发生一个的概率为0.3,且P (A ) +P (B ) =0. 5,则A , B 至少有一个不发

生的概率为__________.

2. 设随机变量X 服从泊松分布,且P (X ≤1) =4P (X =2) ,则P (X =3) =______. 3. 设随机变量X 在区间(0, 2) 上服从均匀分布,则随机变量Y =X 2在区间(0, 4) 内的概率

密度为____________

4. 设随机变量X , Y 相互独立,且均服从参数为λ的指数分布,P (X >1) =e -2,则

λ=_________,P {min(X , Y ) ≤1}

5. 设总体X 的概率密度为

θ

⎧⎪(θ+1) x , 0

f (x ) =⎨ θ>-1.

⎪其它⎩0,

X 1, X 2, , X n 是来自X 的样本,则未知参数θ的极大似然估计量为

二、单项选择题(每小题3分,共15分)

1.设A , B , C 为三个事件,且A , B 相互独立,则以下结论中不正确的是 ( ) (A )若P (C ) =1,则AC 与BC 也独立. (B )若P (C ) =1,则A C 与B 也独立. (C )若P (C ) =0,则A C 与B 也独立.

(D )若C ⊂B ,则A 与C 也独立.

2.设随机变量X ~N (0,1),X 的分布函数为Φ(x ) ,则P (|X |>2) 的值为( ) (A )2[1-Φ(2)]. (B )2Φ(2)-1.

(C )2-Φ(2). (D )1-2Φ(2). 3.设随机变量X 和Y 不相关,则下列结论中正确的是 () (A )X 与Y 独立. (B )D (X -Y ) =DX +DY . (C )D (X -Y ) =DX -DY . (D )D (XY ) =DXDY . 4.设离散型随机变量X 和Y 的联合概率分布为

(X , Y ) (1,1)(1,2) (1,3)(2,1)(2,2) (2,3)

1111

P αβ

69183

若X , Y 独立,则α, β的值为 ()

2112

(A )α=, β=. (A )α=, β=.

99991151

, β=. (C ) α=, β= (D )α=

661818

5.设总体X 的数学期望为μ, X 1, X 2, , X n 为来自X 的样本,则下列结论中正确的是()

(A )X 1是μ的无偏估计量. (B )X 1是μ的极大似然估计量. (C )X 1是μ的相合(一致)估计量. (D )X 1不是μ的估计量.

三、(7分)已知一批产品中90%是合格品,检查时,一个合格品被误认为是次品的概率为

0.05,一个次品被误认为是合格品的概率为0.02,求(1)一个产品经检查后被认为是合格品的概率;(2)一个经检查后被认为是合格品的产品确是合格品的概率.

四、(12分)从学校乘汽车到火车站的途中有3个交通岗,假设在各个交通岗遇到红灯的事件是相互独立的,并且概率都是2/5. 设X 为途中遇到红灯的次数,求X 的分布列、分布函数、数学期望和方差.

五、(10分)设二维随机变量(X , Y ) 在区域D ={(x , y ) |x ≥0, y ≥0, x +y ≤1} 上服从均匀分布. 求(1)(X , Y ) 关于X 的边缘概率密度;(2)Z =X +Y 的分布函数与概率密度.

六、(10分)向一目标射击,目标中心为坐标原点,已知命中点的横坐标X 和纵坐标Y 相互独立,且均服从N (0,22) 分布. 求(1)命中环形区域D ={(x , y ) |1≤x 2+y 2≤2}的概率;(2

)命中点到目标中心距离Z =

2

七、(11分)设某机器生产的零件长度(单位:cm )X ~N (μ, σ) ,今抽取容量为16的

2

样本,测得样本均值=10,样本方差s =0.16. (1)求μ的置信度为0.95的置信区间;

.

(2)检验假设H 0:σ2≤0.1(显著性水平为0.05).

(附注)t 0.05(16)=1.746, t 0.05(15)=1.753, t 0.025(15)=2.132,

222χ0.05(16)=26.296, χ0.05(15)=24.996, χ0.025(15)=27.488.

《概率论与数理统计》期末试题(2)与解答

一、填空题(每小题3分,共15分)

(1) 设P (A ) =0.5, P (B ) =0.6, P (B |) =0.8,则A , B 至少发生一个的概率为

___P (A B ) =P (A ) +P (B ) -P (AB ) =1.1-0.2=0.9______.

(2) 设X 服从泊松分布,若EX 2=6,则P(X>1) =__________

⎧1

⎪(x +1), 0

(3) 设随机变量X 的概率密度函数为f (x ) =⎨4 今对X 进行8次

⎪, 其他.⎩0

5315

独立观测,以Y 表示观测值大于1的观测次数,则DY =8⨯⨯=

888

1

(4) 元件的寿命服从参数为的指数分布,由5个这种元件串联而组成的系统,能够

100

正常工作100小时以上的概率为

(5) 设测量零件的长度产生的误差X 服从正态分布N (μ, σ2) ,今随机地测量16个零

件,得

16

16

∑X

i =1

i

=8,∑X i 2=34. 在置信度0.95下,μ的置信区

i =1

(t 0. 0(1=) 55 2. 1315) 1. 753t 1, 0. 025=(15)

二、单项选择题(下列各题中每题只有一个答案是对的,请将其代号填入( ) 中,每小题3分,共15分)

(1)A , B , C 是任意事件,在下列各式中,不成立的是( ) (A )(A -B ) B =A B . (B )(A B ) -A =B .

(C )(A B ) -AB = .

(D )(A B ) =(A -C ) (B -C ) .

(2)设X 1, X 2是随机变量,其分布函数分别为F 1(x ), F 2(x ) ,为使

F (x ) =aF 1(x ) +bF 2(x ) 是某一随机变量的分布函数,在下列给定的各组数值( )

中应取

3222

, b =-. (B )a =, b =. 55331313

(C )a =-, b =. (D )a =, b =.

2222

(3)设随机变量X 的分布函数为F X (x ) ,则Y =3-5X 的分布函数为F Y (y ) =( )

(A )a =

(A )F X (5y -3) . (B )5F X (y ) -3. (C )F X (

y +33-y

) . (D )1-F X () . 55

1

(4)设随机变量X 1, X 2的概率分布为 . 1 i =1, 2

P

4

且满足P (X 1X 2=

0) =1,则X 1, X 2的相关系数为ρX X = ( )

12

11

. (C ). (D )-1. 42

1

, B ~2, X , ) Y 相互独立,根据切比 (5)设随机变量X ~U [0, 6]Y 且

4

雪夫不等式有P (X -3

55

(A )≤0.25. (B )≤. (C )≥0.75. (D )≥.

1212

三、(8分)在一天中进入某超市的顾客人数服从参数为λ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,

(A )0. (B )

求一天中恰有k 个顾客购买A 种商品的概率。

四、(10分)设考生的外语成绩(百分制)X 服从正态分布,平均成绩(即参

数μ之值)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(1)Y 的分布列. (2)

X i

-10

1142

EY 和DY . (Φ(2)=0.977, Φ(1)=0.8413)

五、(10分)设(X , Y ) 在由直线x =1, x =e , y =0及曲线y =

上服从均匀分布,

(1)求边缘密度f X (x ) 和f Y (y ) ,并说明X 与Y 是否独立. (2)求P (X +Y ≥2) .

2

1

所围成的区域 x

六、(8分)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。

七、(9分)已知分子运动的速度X 具有概率密度

x 2

) ⎧2-(α, x >0, α>0, f (x ) = x 1, x 2, , x n 为X 的简单随

0, x ≤0. ⎩

机样本

(1) 求未知参数α的矩估计和极大似然估计; (2)验证所求得的矩估计是否为α的

无偏估计。

八、(5分)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 (米)。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机床所走 n

的路程,求EZ .

《概率论与数理统计》期末试题(3)

一、填空题(每小题3分,共15分)

(1) 设事件A 与B 相互独立,事件B 与C 互不相容,事件A 与C 互不相容,且

P (A ) =P (B ) =0.5,P (C ) =0.2,则事件A 、B 、C 中仅C 发生或仅C 不发生的

概率为P (+) =P () +P ()

(2) 甲盒中有2个白球和3个黑球,乙盒中有3个白球和2个黑球,今从每个盒中各取2

个球,发现它们是同一颜色的,则这颜色是黑色的概率为____P (B 2|A ) =(3) 设随机变量X 的概率密度为f (x ) =⎨

1___. 2

⎧2x , 0

现对X 进行四次独立重复观

⎩0, 其它,

1522

察,用Y 表示观察值不大于0.5的次数,则EY =DY +(EY ) =+1=.

44

(4) 设二维离散型随机变量(X , Y ) 的分布列为

(X , Y ) (1,0) (1,1)(2, 0) (2,1)

P 0.40.2a b

若EXY =0.8,则cov(X , Y ) =EXY -EXEY =0.8-0.7=0.1.

2

(5) 设X 1, X 2, , X 17是总体N (μ, 4) 的样本,S 是样本方差,若P (S 2>a ) =0.01,则

a =______8______.

2222

(注:χ0.01(17)=33.4, χ0.005(17)=35.7, χ0.01(16)=32.0, χ0.005(16)=34.2)

二、单项选择题(每小题3分,共15分)

(1)设A 、B 、C 为三个事件,P (AB ) >0且P (C |AB ) =1,则有 ( C ) (A )P (C ) ≤P (A ) +P (B ) -1. (B )P (C ) ≤P (A B ). (C )P (C ) ≥P (A ) +P (B ) -1. (D )P (C ) ≥P (A B ). (2)设随机变量X 的概率密度为

f (x ) =

-

(x +2) 2

4

, -∞

且Y =aX +b ~N (0,1),则在下列各组数中应取 ( B ) (A )a =1/2, b =1. (B )a =2, b

(C )a =1/2, b =-1. (D )a =2, b = (3)设随机变量X 与Y 相互独立,其概率分布分别为

X P

01

0.40.6

Y 01

P 0.40.6

则有 ( C)

(A )P (X =Y ) =0. (B )P (X =Y ) =0.5. (C )P (X =Y ) =0.52. (D )P (X =Y ) =1. (4)对任意随机变量X ,若EX 存在,则E [E (EX )]等于 ( C )

(A )0. (B )X . (C )EX . (D )(EX ) 3.

(5)设x 1, x 2, , x n 为正态总体N (μ, 4) 的一个样本,表示样本均值,则μ的置信度为

1-α的置信区间为 ( D )

(A

)(-u α/2+u α/2

(B

)(-u 1-α/2+u α/2

(C

)(-u α+u α

(D

)(-u α/2+u α/2

三、(8分)装有10件某产品(其中一等品5件,二等品3件,三等品2件)的

箱子中丢失一件产品,但不知是几等品,今从箱中任取2件产品,结果都 是一等品,求丢失的也是一等品的概率。

四、(10分)设随机变量X 的概率密度为

⎧ax +1, 0≤x ≤2,

f (x ) =⎨

0, 其它. ⎩

求(1)常数a ; (2)X 的分布函数F (x ) ; (3)P (1

五、(12分)设(X , Y ) 的概率密度为

⎧e -x , 0

f (x , y ) =⎨

其它. ⎩0,

求(1)边缘概率密度f X (x ), f Y (y ) ; (2)P (X +Y

六、(10分)(1)设X ~U [0,1],Y ~U [0,1]且X 与Y 独立,求E |X -Y |; (2)设X ~N (0,1),Y ~N (0,1)且X 与Y 独立,求E |X -Y |. 七、(10分)设总体的概率密度为

⎧θx θ-1, 0

(θ>0) f (x ; θ) =⎨

其它. ⎩0,

试用来自总体的样本x 1, x 2, , x n ,求未知参数θ的矩估计和极大似然估计.

《概率论与数理统计》期末试题(1)

一、填空题 1. 0.9 2.

1-1

e

6

0

4. 2 =1-e -4

= 5. θ

11n

∑ln x i n i =1

-1

二、单项选择题 1~5 D A B A A

三、解:设A =‘任取一产品,经检验认为是合格品’ B =‘任取一产品确是合格品’

则(1) P (A ) =P (B ) P (A |B ) +P () P (A |) =0.9⨯0.95+0.1⨯0.02=0.857. (2) P (B |A ) =

P (AB ) 0.9⨯0.95

==0.9977. P (A ) 0.85725

35

四、解:X 的概率分布为 P (X =k ) =C 3() ()

k

k

3-k

k =0,1, 2,3.

X

P

[***********]38 125

X 的分布函数为

⎧0, ⎪27⎪, 125⎪⎪⎪81

, F (x ) =⎨⎪125⎪117⎪125, ⎪⎪⎩1,

x

EX =3⨯

26=, 552318

DX =3⨯⨯=.

5525

)(X , Y ) 的概率密度为 f (x , y ) =⎨

⎩0,

⎧2, (x , y ) ∈D

其它.

f X (x ) =

(2)利用公式f Z (z ) =

+∞-∞

⎧2-2x , 0≤x ≤1

f (x , y ) dy =⎨

0, 其它⎩

+∞-∞

f (x , z -x ) dx

其中f (x , z -x ) =⎨

⎧2, 0≤x ≤1,0≤z -x ≤1-x

⎩0, 其它

⎧2, 0≤x ≤1, x ≤z ≤1. =⎨ ⎩0, 其它.

当 z 1时f Z (z ) =0 0≤z ≤1时 f Z (z ) =2 故Z 的概率密度为

z 0

dx =2x 0=2z

z

⎧⎪2z , 0≤z ≤1,

f Z (z ) =⎨

⎪⎩0, 其它.

Z 的分布函数为

z -∞

f Z (z ) =

z

⎪⎪⎪z

f Z (y ) dy =⎨⎰2ydy , 0≤z ≤1=⎨z 2, 0≤z ≤1,

0⎪⎪1, z >1.

⎩z >1⎪⎩1,

或利用分布函数法

z

F Z (z ) =P (Z ≤z z 1, ) =P (X +Y ≤) z , y 0≤≤⎨=⎰⎰2d x d

⎪D 1

⎪1, z >1. ⎩

⎧0,

⎪2

, =⎨z ⎪1, ⎩

f Z (z ) =F Z '(z ) =⎨

z 1.

⎧2z , ⎩0,

0≤z ≤1, 其它.

六、解: (1)P {X , Y ) ∈D }=

⎰⎰f (x , y ) dxdy

D

1-

=⎰⎰2π⋅4D

=-

x 2+y 2

8

1

dxdy =

r 2-8

2

⎰⎰

0-18

2π21

e

-

r 28

rdrd θ

21

e

r 2-8

r

d (-) =-e

8

2

=e -1x 2+y 28

-

1 (2)EZ =E =

⎰⎰

-∞r 28

+∞-∞

1-

e

r 2

1

=

⎰⎰

2π+∞0

re

-

1+∞-

rdrd θ=⎰e 8r 2dr

40

-r 28

=-re

r 2-8

+∞

+⎰

+∞0

e

dr =

+∞-∞

-8

dr =r 2

七、解:(1)μ的置信度为1-α下的置信区间为 (-t α/2(n -+t α/2(n - =10, s =0.4, n =16,

α=0.05, t 0.025(15)=2.132

所以μ的置信度为0.95的置信区间为(9.7868,10.2132)

2

(2)H 0:σ2≤0.1的拒绝域为χ2≥χα(n -1) .

15S 22

=15⨯1.6=24,χ0.05 χ=(15)=24.996 0.1

2

因为

2

χ2=24

《概率论与数理统计》期末试题(2)答案 一、

1. =1-e -2e

-2

-2

=1-3e -2

5

-15

-5

4. =[P (X 1>100)]=[1-1+e ]=e . 5. (-0.2535, 1.2535). 二、 B C D A D

三、解:设B =‘一天中恰有k 个顾客购买A 种商品’ k =0, 1, C n =‘一天中有n 个顾客进入超市’ n =k , 则 P (B ) = =

k +1,

∞n =k

n =k

P (C B =) ∑n

=n

P (n C ) P (B n | C

k

∑n ! λC

-

λn

k

n

p k (1-p ) n -k

(p λ) k -λ∞λn -k

=e ∑(1-p ) n -k

k ! n =k (n -k )!

(λp ) k -λp

e k =0, 1, . =k !

四、解:(1)Y ~B (100,p ) ,其中p =P (60

84-72

σ

)

60-72

σ

12

) =2Φ() -1

σ

3P X (> 由 0. 02=

得 Φ(

9=6) -Φ124

96-7224

=-) Φ (

σσ

)

24

σ

) =0.977,即

σ

=2,故

12

σ

=1

所以 p =2Φ(1)-1=0.6826.

k

故Y 的分布列为P (Y =k ) =C 100(0.6826)k (0.3174)100-k

(2)EY =100⨯0.6826=68.26,DY =68.26⨯0.3174=21.6657. 五、解:区域D 的面积 S D =

e 21

1e 2

dx =ln x 1=2 x

⎧1

⎪, (x , y ) ∈D ,

(X , Y ) 的概率密度为f (x , y ) =⎨2

⎪⎩0, 其它.

(1)f X (x ) =

+∞-∞

⎧11⎪⎰0x dy ,

f (x , y ) dy =⎨2

⎪0, ⎩

1≤x ≤e 2, 其它. 1≤x ≤e 2, 其它.

⎧1

, ⎪

=⎨2x

⎪⎩0,

f Y (y ) =

+∞-∞

⎧e 21⎪⎰12dx , ⎪1

1⎪

f x (y , dx ) =⎨⎰1y dx ,

2⎪⎪

⎪0, ⎩

1≤y ≤e -2, e -2

其它

⎧12

⎪2(e -1), ⎪

⎪1-1,

=⎨

2y 2⎪⎪⎪

⎩0,

1≤y ≤e -2e -2

其它

(2)因f (x , y ) ≠f X (x ) ⋅f Y (y ) ,所以X , Y 不独立. (3)P (X +Y ≥2) =1-P (X +Y

x +y

⎰⎰

f (x , y ) dxdy

=1-

1113

⨯=1-==0.75. 2244

⎧1, (x , y ) ∈D ,

⎩0, 其它.

六、解1:(X , Y ) 的概率密度为f (x , y ) =⎨

设Z 的概率密度为f Z (z ) ,则 f Z (z ) =

+∞-∞

f (z -y , y ) dy

⎧≤y ≤1, y 2-

当 z 1时f Z (z ) =0

当 -1

z +1

20

dy =

z +1

2

⎧z +1

, |z |

f Z (z ) =⎨2

⎪⎩0, 其它.

解2:分布函数法,设Z 的分布函数为F Z (z ) ,则

F Z (z ) =P (Z ≤z ) =P (X +Y ≤z ) =

x +y ≤z

⎰⎰

f (x , y ) dxdy

⎧z ≤-1, ⎧0, z ≤-1⎪0, ⎪⎪⎪(z +1) 2

=⎨⎰⎰dxdy , -1

4⎪D 1⎪

z ≥1. ⎪1, ⎪⎩1, z ≥1⎩

⎧z +1

, ⎪

故Z 的密度为 f Z (z ) =F Z '(z ) =⎨2

⎪⎩0,

七、解:(1)先求矩估计

|z |

μ1=EX =⎰

2

+∞0

3

α

x

-() 2

α

dx

x -() 2

=+∞x

-() 2

+∞0

xe

α

dx =

=

∴α

2

再求极大似然估计

L (X 1, , X n ; α) =

i =1

n

2

-(

x i

α

) 2

1

n

=α-3n π ln L =-3n ln α+ln(π

-n

2

n

n -2

4n (x 1 x n ) 2⋅e

2

-

x 2∑i α

i =1

4) +ln(x 1 x n ) -

1

α

2

∑x

i =1

n

2i

αl n L 3n 2n 2

=-+3∑x i 0

d αααi =1

= 得α的极大似然估计

α

= (2)对矩估计

E α

=

=α 所以矩估计

α=

是α的无偏估计.

八、解:设从左到右的顺序将机床编号为1, 2, , 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 ) =

11

, P (Y =j ) =, i , j =1, 2, , n n n

P (X =i , Y =j ) =P (X =i ) P (Y =j ) = Z =|i -j |a 于是 EZ =

1 n 2

∑∑|i -j |aP (X =i , Y =j )

i =1j =1

n n

n n

=

∑∑|i -j |a ⋅n

i =1j =1

1

2

n ⎤a n ⎡i

=2∑⎢∑(i -j ) +∑(j -i ) ⎥

n i =1⎣j =1j =i +1⎦

(n 2-1)

a . =

3n

《概率论与数理统计》期末试题(3)

一、填空题

1. P (+) =P () +P () 2. P (B 2|A ) =

2

1 2

2

3. EY =DY +(EY ) =

15+1= 44

4. cov(X , Y ) =EXY -EXEY =0.8-0.7=0.1 5.8

二、单项选择题 C B C C D

三、解:设A =‘从箱中任取2件都是一等品’ B i =‘丢失i 等号’ i =1, 2, 3. 则 P (A ) =P (1B ) P (A |1B +)

P 2(B ) P (A B ) 2|+

3

3A |B ) P (B ) P (

2

1C 43C 521C 522

=⋅2+⋅2+⋅2=;

2C 910C 95C 99

所求概率为P (B 1|A ) =四、解:(1)1= ∴ a =-

(2)X 的分布函数为

P (B 1) P (A |B 1) 3

=.

P (A ) 8

2

+∞-∞

a 2

f (x ) dx =⎰(ax +1) dx =(x 2+x ) 0=2a +2

02

1

2

⎧0, ⎪x

x u ⎪

F (x ) =⎰f u (du ) =⎨⎰-(du )

-∞02⎪

⎪⎩1, x

x 2⎪

, 0≤x ≤2, =⎨x -4⎪

x >2. ⎪⎩1,

(3)P (1

+∞-∞

3

2

x 2.

2,

五、解:(1)f X (x ) =

x 1

f (x ) dx =(1-) dx =. ⎰1⎰124

, x ≤0⎧0⎧0, x ≤0, ⎪

=⎨-x f (x , y ) dy =⎨x -x

xe , x >0. e dy , x >0. ⎩⎪⎩⎰0

f Y (y ) =

+∞-∞

⎧0, ⎪

f (x , y ) dx =⎨+∞-x

e dx , ⎪⎩⎰y

y ≤0y >0.

⎧0, y ≤0,

=⎨-y

⎩e , y >0.

(2)P (X +Y

x +y

⎰⎰f (x , y ) dxdy =⎰

-y

y

-1

120

⎡⎢⎣⎰

1-y y

e -x dx ⎤dy

⎥⎦

1

2

= (3)f Z (z ) =

(e -e ⋅e ) dy =1-2e

-

+e -1.

+∞-∞

f (x , z -x ) dx

-x

⎧⎪e , x >0, x

f (x , z -x ) =⎨

0, 其它. ⎪⎩

z ≤0 时 f Z (z ) =0 z >0 时 f Z (z ) =

z 2

z z 2

e dx =e

-x

-

-e -z

0, z ≤0, ⎧⎪

f Z (z ) =⎨-z

-z 2⎪⎩e -e , z >0.

六、解: (1)E |X -Y |= =⎰⎰

-∞1

+∞+∞-∞

f (x , y ) |x -y |dxdy

10

⎰⎰

x 0

(x -y ) dxdy +⎰⎰

1x

(y -x ) dxdy

=

13

; (2)因X , Y 相互独立,所以Z =X -Y ~N (0,2)

=~N (0,1)

=

E |X -Y |=七、解:先求矩估计 μ11=EX =⎰

θx θdx =

θθ+1

θ=

μ11-μ 故θ的矩估计为θ

=1

1- 再求极大似然估计 L (x 1, , x n ; θ) =

∏n

θx θ-1i =θn (x θ-1

1 x n ) i =1n

ln L =n ln θ+(θ-1)

∑ln x

i

i =1

d ln L n n

d θ=θ+∑ln x i 0

i =1

所以θ的极大似然估计为

θ

=-11.

n ∑n

ln x i i =1

《概率论与数理统计》期末试题(1)

一、填空题(每小题3分,共15分)

1. 设事件A , B 仅发生一个的概率为0.3,且P (A ) +P (B ) =0. 5,则A , B 至少有一个不发

生的概率为__________.

2. 设随机变量X 服从泊松分布,且P (X ≤1) =4P (X =2) ,则P (X =3) =______. 3. 设随机变量X 在区间(0, 2) 上服从均匀分布,则随机变量Y =X 2在区间(0, 4) 内的概率

密度为____________

4. 设随机变量X , Y 相互独立,且均服从参数为λ的指数分布,P (X >1) =e -2,则

λ=_________,P {min(X , Y ) ≤1}

5. 设总体X 的概率密度为

θ

⎧⎪(θ+1) x , 0

f (x ) =⎨ θ>-1.

⎪其它⎩0,

X 1, X 2, , X n 是来自X 的样本,则未知参数θ的极大似然估计量为

二、单项选择题(每小题3分,共15分)

1.设A , B , C 为三个事件,且A , B 相互独立,则以下结论中不正确的是 ( ) (A )若P (C ) =1,则AC 与BC 也独立. (B )若P (C ) =1,则A C 与B 也独立. (C )若P (C ) =0,则A C 与B 也独立.

(D )若C ⊂B ,则A 与C 也独立.

2.设随机变量X ~N (0,1),X 的分布函数为Φ(x ) ,则P (|X |>2) 的值为( ) (A )2[1-Φ(2)]. (B )2Φ(2)-1.

(C )2-Φ(2). (D )1-2Φ(2). 3.设随机变量X 和Y 不相关,则下列结论中正确的是 () (A )X 与Y 独立. (B )D (X -Y ) =DX +DY . (C )D (X -Y ) =DX -DY . (D )D (XY ) =DXDY . 4.设离散型随机变量X 和Y 的联合概率分布为

(X , Y ) (1,1)(1,2) (1,3)(2,1)(2,2) (2,3)

1111

P αβ

69183

若X , Y 独立,则α, β的值为 ()

2112

(A )α=, β=. (A )α=, β=.

99991151

, β=. (C ) α=, β= (D )α=

661818

5.设总体X 的数学期望为μ, X 1, X 2, , X n 为来自X 的样本,则下列结论中正确的是()

(A )X 1是μ的无偏估计量. (B )X 1是μ的极大似然估计量. (C )X 1是μ的相合(一致)估计量. (D )X 1不是μ的估计量.

三、(7分)已知一批产品中90%是合格品,检查时,一个合格品被误认为是次品的概率为

0.05,一个次品被误认为是合格品的概率为0.02,求(1)一个产品经检查后被认为是合格品的概率;(2)一个经检查后被认为是合格品的产品确是合格品的概率.

四、(12分)从学校乘汽车到火车站的途中有3个交通岗,假设在各个交通岗遇到红灯的事件是相互独立的,并且概率都是2/5. 设X 为途中遇到红灯的次数,求X 的分布列、分布函数、数学期望和方差.

五、(10分)设二维随机变量(X , Y ) 在区域D ={(x , y ) |x ≥0, y ≥0, x +y ≤1} 上服从均匀分布. 求(1)(X , Y ) 关于X 的边缘概率密度;(2)Z =X +Y 的分布函数与概率密度.

六、(10分)向一目标射击,目标中心为坐标原点,已知命中点的横坐标X 和纵坐标Y 相互独立,且均服从N (0,22) 分布. 求(1)命中环形区域D ={(x , y ) |1≤x 2+y 2≤2}的概率;(2

)命中点到目标中心距离Z =

2

七、(11分)设某机器生产的零件长度(单位:cm )X ~N (μ, σ) ,今抽取容量为16的

2

样本,测得样本均值=10,样本方差s =0.16. (1)求μ的置信度为0.95的置信区间;

.

(2)检验假设H 0:σ2≤0.1(显著性水平为0.05).

(附注)t 0.05(16)=1.746, t 0.05(15)=1.753, t 0.025(15)=2.132,

222χ0.05(16)=26.296, χ0.05(15)=24.996, χ0.025(15)=27.488.

《概率论与数理统计》期末试题(2)与解答

一、填空题(每小题3分,共15分)

(1) 设P (A ) =0.5, P (B ) =0.6, P (B |) =0.8,则A , B 至少发生一个的概率为

___P (A B ) =P (A ) +P (B ) -P (AB ) =1.1-0.2=0.9______.

(2) 设X 服从泊松分布,若EX 2=6,则P(X>1) =__________

⎧1

⎪(x +1), 0

(3) 设随机变量X 的概率密度函数为f (x ) =⎨4 今对X 进行8次

⎪, 其他.⎩0

5315

独立观测,以Y 表示观测值大于1的观测次数,则DY =8⨯⨯=

888

1

(4) 元件的寿命服从参数为的指数分布,由5个这种元件串联而组成的系统,能够

100

正常工作100小时以上的概率为

(5) 设测量零件的长度产生的误差X 服从正态分布N (μ, σ2) ,今随机地测量16个零

件,得

16

16

∑X

i =1

i

=8,∑X i 2=34. 在置信度0.95下,μ的置信区

i =1

(t 0. 0(1=) 55 2. 1315) 1. 753t 1, 0. 025=(15)

二、单项选择题(下列各题中每题只有一个答案是对的,请将其代号填入( ) 中,每小题3分,共15分)

(1)A , B , C 是任意事件,在下列各式中,不成立的是( ) (A )(A -B ) B =A B . (B )(A B ) -A =B .

(C )(A B ) -AB = .

(D )(A B ) =(A -C ) (B -C ) .

(2)设X 1, X 2是随机变量,其分布函数分别为F 1(x ), F 2(x ) ,为使

F (x ) =aF 1(x ) +bF 2(x ) 是某一随机变量的分布函数,在下列给定的各组数值( )

中应取

3222

, b =-. (B )a =, b =. 55331313

(C )a =-, b =. (D )a =, b =.

2222

(3)设随机变量X 的分布函数为F X (x ) ,则Y =3-5X 的分布函数为F Y (y ) =( )

(A )a =

(A )F X (5y -3) . (B )5F X (y ) -3. (C )F X (

y +33-y

) . (D )1-F X () . 55

1

(4)设随机变量X 1, X 2的概率分布为 . 1 i =1, 2

P

4

且满足P (X 1X 2=

0) =1,则X 1, X 2的相关系数为ρX X = ( )

12

11

. (C ). (D )-1. 42

1

, B ~2, X , ) Y 相互独立,根据切比 (5)设随机变量X ~U [0, 6]Y 且

4

雪夫不等式有P (X -3

55

(A )≤0.25. (B )≤. (C )≥0.75. (D )≥.

1212

三、(8分)在一天中进入某超市的顾客人数服从参数为λ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,

(A )0. (B )

求一天中恰有k 个顾客购买A 种商品的概率。

四、(10分)设考生的外语成绩(百分制)X 服从正态分布,平均成绩(即参

数μ之值)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(1)Y 的分布列. (2)

X i

-10

1142

EY 和DY . (Φ(2)=0.977, Φ(1)=0.8413)

五、(10分)设(X , Y ) 在由直线x =1, x =e , y =0及曲线y =

上服从均匀分布,

(1)求边缘密度f X (x ) 和f Y (y ) ,并说明X 与Y 是否独立. (2)求P (X +Y ≥2) .

2

1

所围成的区域 x

六、(8分)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。

七、(9分)已知分子运动的速度X 具有概率密度

x 2

) ⎧2-(α, x >0, α>0, f (x ) = x 1, x 2, , x n 为X 的简单随

0, x ≤0. ⎩

机样本

(1) 求未知参数α的矩估计和极大似然估计; (2)验证所求得的矩估计是否为α的

无偏估计。

八、(5分)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 (米)。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机床所走 n

的路程,求EZ .

《概率论与数理统计》期末试题(3)

一、填空题(每小题3分,共15分)

(1) 设事件A 与B 相互独立,事件B 与C 互不相容,事件A 与C 互不相容,且

P (A ) =P (B ) =0.5,P (C ) =0.2,则事件A 、B 、C 中仅C 发生或仅C 不发生的

概率为P (+) =P () +P ()

(2) 甲盒中有2个白球和3个黑球,乙盒中有3个白球和2个黑球,今从每个盒中各取2

个球,发现它们是同一颜色的,则这颜色是黑色的概率为____P (B 2|A ) =(3) 设随机变量X 的概率密度为f (x ) =⎨

1___. 2

⎧2x , 0

现对X 进行四次独立重复观

⎩0, 其它,

1522

察,用Y 表示观察值不大于0.5的次数,则EY =DY +(EY ) =+1=.

44

(4) 设二维离散型随机变量(X , Y ) 的分布列为

(X , Y ) (1,0) (1,1)(2, 0) (2,1)

P 0.40.2a b

若EXY =0.8,则cov(X , Y ) =EXY -EXEY =0.8-0.7=0.1.

2

(5) 设X 1, X 2, , X 17是总体N (μ, 4) 的样本,S 是样本方差,若P (S 2>a ) =0.01,则

a =______8______.

2222

(注:χ0.01(17)=33.4, χ0.005(17)=35.7, χ0.01(16)=32.0, χ0.005(16)=34.2)

二、单项选择题(每小题3分,共15分)

(1)设A 、B 、C 为三个事件,P (AB ) >0且P (C |AB ) =1,则有 ( C ) (A )P (C ) ≤P (A ) +P (B ) -1. (B )P (C ) ≤P (A B ). (C )P (C ) ≥P (A ) +P (B ) -1. (D )P (C ) ≥P (A B ). (2)设随机变量X 的概率密度为

f (x ) =

-

(x +2) 2

4

, -∞

且Y =aX +b ~N (0,1),则在下列各组数中应取 ( B ) (A )a =1/2, b =1. (B )a =2, b

(C )a =1/2, b =-1. (D )a =2, b = (3)设随机变量X 与Y 相互独立,其概率分布分别为

X P

01

0.40.6

Y 01

P 0.40.6

则有 ( C)

(A )P (X =Y ) =0. (B )P (X =Y ) =0.5. (C )P (X =Y ) =0.52. (D )P (X =Y ) =1. (4)对任意随机变量X ,若EX 存在,则E [E (EX )]等于 ( C )

(A )0. (B )X . (C )EX . (D )(EX ) 3.

(5)设x 1, x 2, , x n 为正态总体N (μ, 4) 的一个样本,表示样本均值,则μ的置信度为

1-α的置信区间为 ( D )

(A

)(-u α/2+u α/2

(B

)(-u 1-α/2+u α/2

(C

)(-u α+u α

(D

)(-u α/2+u α/2

三、(8分)装有10件某产品(其中一等品5件,二等品3件,三等品2件)的

箱子中丢失一件产品,但不知是几等品,今从箱中任取2件产品,结果都 是一等品,求丢失的也是一等品的概率。

四、(10分)设随机变量X 的概率密度为

⎧ax +1, 0≤x ≤2,

f (x ) =⎨

0, 其它. ⎩

求(1)常数a ; (2)X 的分布函数F (x ) ; (3)P (1

五、(12分)设(X , Y ) 的概率密度为

⎧e -x , 0

f (x , y ) =⎨

其它. ⎩0,

求(1)边缘概率密度f X (x ), f Y (y ) ; (2)P (X +Y

六、(10分)(1)设X ~U [0,1],Y ~U [0,1]且X 与Y 独立,求E |X -Y |; (2)设X ~N (0,1),Y ~N (0,1)且X 与Y 独立,求E |X -Y |. 七、(10分)设总体的概率密度为

⎧θx θ-1, 0

(θ>0) f (x ; θ) =⎨

其它. ⎩0,

试用来自总体的样本x 1, x 2, , x n ,求未知参数θ的矩估计和极大似然估计.

《概率论与数理统计》期末试题(1)

一、填空题 1. 0.9 2.

1-1

e

6

0

4. 2 =1-e -4

= 5. θ

11n

∑ln x i n i =1

-1

二、单项选择题 1~5 D A B A A

三、解:设A =‘任取一产品,经检验认为是合格品’ B =‘任取一产品确是合格品’

则(1) P (A ) =P (B ) P (A |B ) +P () P (A |) =0.9⨯0.95+0.1⨯0.02=0.857. (2) P (B |A ) =

P (AB ) 0.9⨯0.95

==0.9977. P (A ) 0.85725

35

四、解:X 的概率分布为 P (X =k ) =C 3() ()

k

k

3-k

k =0,1, 2,3.

X

P

[***********]38 125

X 的分布函数为

⎧0, ⎪27⎪, 125⎪⎪⎪81

, F (x ) =⎨⎪125⎪117⎪125, ⎪⎪⎩1,

x

EX =3⨯

26=, 552318

DX =3⨯⨯=.

5525

)(X , Y ) 的概率密度为 f (x , y ) =⎨

⎩0,

⎧2, (x , y ) ∈D

其它.

f X (x ) =

(2)利用公式f Z (z ) =

+∞-∞

⎧2-2x , 0≤x ≤1

f (x , y ) dy =⎨

0, 其它⎩

+∞-∞

f (x , z -x ) dx

其中f (x , z -x ) =⎨

⎧2, 0≤x ≤1,0≤z -x ≤1-x

⎩0, 其它

⎧2, 0≤x ≤1, x ≤z ≤1. =⎨ ⎩0, 其它.

当 z 1时f Z (z ) =0 0≤z ≤1时 f Z (z ) =2 故Z 的概率密度为

z 0

dx =2x 0=2z

z

⎧⎪2z , 0≤z ≤1,

f Z (z ) =⎨

⎪⎩0, 其它.

Z 的分布函数为

z -∞

f Z (z ) =

z

⎪⎪⎪z

f Z (y ) dy =⎨⎰2ydy , 0≤z ≤1=⎨z 2, 0≤z ≤1,

0⎪⎪1, z >1.

⎩z >1⎪⎩1,

或利用分布函数法

z

F Z (z ) =P (Z ≤z z 1, ) =P (X +Y ≤) z , y 0≤≤⎨=⎰⎰2d x d

⎪D 1

⎪1, z >1. ⎩

⎧0,

⎪2

, =⎨z ⎪1, ⎩

f Z (z ) =F Z '(z ) =⎨

z 1.

⎧2z , ⎩0,

0≤z ≤1, 其它.

六、解: (1)P {X , Y ) ∈D }=

⎰⎰f (x , y ) dxdy

D

1-

=⎰⎰2π⋅4D

=-

x 2+y 2

8

1

dxdy =

r 2-8

2

⎰⎰

0-18

2π21

e

-

r 28

rdrd θ

21

e

r 2-8

r

d (-) =-e

8

2

=e -1x 2+y 28

-

1 (2)EZ =E =

⎰⎰

-∞r 28

+∞-∞

1-

e

r 2

1

=

⎰⎰

2π+∞0

re

-

1+∞-

rdrd θ=⎰e 8r 2dr

40

-r 28

=-re

r 2-8

+∞

+⎰

+∞0

e

dr =

+∞-∞

-8

dr =r 2

七、解:(1)μ的置信度为1-α下的置信区间为 (-t α/2(n -+t α/2(n - =10, s =0.4, n =16,

α=0.05, t 0.025(15)=2.132

所以μ的置信度为0.95的置信区间为(9.7868,10.2132)

2

(2)H 0:σ2≤0.1的拒绝域为χ2≥χα(n -1) .

15S 22

=15⨯1.6=24,χ0.05 χ=(15)=24.996 0.1

2

因为

2

χ2=24

《概率论与数理统计》期末试题(2)答案 一、

1. =1-e -2e

-2

-2

=1-3e -2

5

-15

-5

4. =[P (X 1>100)]=[1-1+e ]=e . 5. (-0.2535, 1.2535). 二、 B C D A D

三、解:设B =‘一天中恰有k 个顾客购买A 种商品’ k =0, 1, C n =‘一天中有n 个顾客进入超市’ n =k , 则 P (B ) = =

k +1,

∞n =k

n =k

P (C B =) ∑n

=n

P (n C ) P (B n | C

k

∑n ! λC

-

λn

k

n

p k (1-p ) n -k

(p λ) k -λ∞λn -k

=e ∑(1-p ) n -k

k ! n =k (n -k )!

(λp ) k -λp

e k =0, 1, . =k !

四、解:(1)Y ~B (100,p ) ,其中p =P (60

84-72

σ

)

60-72

σ

12

) =2Φ() -1

σ

3P X (> 由 0. 02=

得 Φ(

9=6) -Φ124

96-7224

=-) Φ (

σσ

)

24

σ

) =0.977,即

σ

=2,故

12

σ

=1

所以 p =2Φ(1)-1=0.6826.

k

故Y 的分布列为P (Y =k ) =C 100(0.6826)k (0.3174)100-k

(2)EY =100⨯0.6826=68.26,DY =68.26⨯0.3174=21.6657. 五、解:区域D 的面积 S D =

e 21

1e 2

dx =ln x 1=2 x

⎧1

⎪, (x , y ) ∈D ,

(X , Y ) 的概率密度为f (x , y ) =⎨2

⎪⎩0, 其它.

(1)f X (x ) =

+∞-∞

⎧11⎪⎰0x dy ,

f (x , y ) dy =⎨2

⎪0, ⎩

1≤x ≤e 2, 其它. 1≤x ≤e 2, 其它.

⎧1

, ⎪

=⎨2x

⎪⎩0,

f Y (y ) =

+∞-∞

⎧e 21⎪⎰12dx , ⎪1

1⎪

f x (y , dx ) =⎨⎰1y dx ,

2⎪⎪

⎪0, ⎩

1≤y ≤e -2, e -2

其它

⎧12

⎪2(e -1), ⎪

⎪1-1,

=⎨

2y 2⎪⎪⎪

⎩0,

1≤y ≤e -2e -2

其它

(2)因f (x , y ) ≠f X (x ) ⋅f Y (y ) ,所以X , Y 不独立. (3)P (X +Y ≥2) =1-P (X +Y

x +y

⎰⎰

f (x , y ) dxdy

=1-

1113

⨯=1-==0.75. 2244

⎧1, (x , y ) ∈D ,

⎩0, 其它.

六、解1:(X , Y ) 的概率密度为f (x , y ) =⎨

设Z 的概率密度为f Z (z ) ,则 f Z (z ) =

+∞-∞

f (z -y , y ) dy

⎧≤y ≤1, y 2-

当 z 1时f Z (z ) =0

当 -1

z +1

20

dy =

z +1

2

⎧z +1

, |z |

f Z (z ) =⎨2

⎪⎩0, 其它.

解2:分布函数法,设Z 的分布函数为F Z (z ) ,则

F Z (z ) =P (Z ≤z ) =P (X +Y ≤z ) =

x +y ≤z

⎰⎰

f (x , y ) dxdy

⎧z ≤-1, ⎧0, z ≤-1⎪0, ⎪⎪⎪(z +1) 2

=⎨⎰⎰dxdy , -1

4⎪D 1⎪

z ≥1. ⎪1, ⎪⎩1, z ≥1⎩

⎧z +1

, ⎪

故Z 的密度为 f Z (z ) =F Z '(z ) =⎨2

⎪⎩0,

七、解:(1)先求矩估计

|z |

μ1=EX =⎰

2

+∞0

3

α

x

-() 2

α

dx

x -() 2

=+∞x

-() 2

+∞0

xe

α

dx =

=

∴α

2

再求极大似然估计

L (X 1, , X n ; α) =

i =1

n

2

-(

x i

α

) 2

1

n

=α-3n π ln L =-3n ln α+ln(π

-n

2

n

n -2

4n (x 1 x n ) 2⋅e

2

-

x 2∑i α

i =1

4) +ln(x 1 x n ) -

1

α

2

∑x

i =1

n

2i

αl n L 3n 2n 2

=-+3∑x i 0

d αααi =1

= 得α的极大似然估计

α

= (2)对矩估计

E α

=

=α 所以矩估计

α=

是α的无偏估计.

八、解:设从左到右的顺序将机床编号为1, 2, , 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 ) =

11

, P (Y =j ) =, i , j =1, 2, , n n n

P (X =i , Y =j ) =P (X =i ) P (Y =j ) = Z =|i -j |a 于是 EZ =

1 n 2

∑∑|i -j |aP (X =i , Y =j )

i =1j =1

n n

n n

=

∑∑|i -j |a ⋅n

i =1j =1

1

2

n ⎤a n ⎡i

=2∑⎢∑(i -j ) +∑(j -i ) ⎥

n i =1⎣j =1j =i +1⎦

(n 2-1)

a . =

3n

《概率论与数理统计》期末试题(3)

一、填空题

1. P (+) =P () +P () 2. P (B 2|A ) =

2

1 2

2

3. EY =DY +(EY ) =

15+1= 44

4. cov(X , Y ) =EXY -EXEY =0.8-0.7=0.1 5.8

二、单项选择题 C B C C D

三、解:设A =‘从箱中任取2件都是一等品’ B i =‘丢失i 等号’ i =1, 2, 3. 则 P (A ) =P (1B ) P (A |1B +)

P 2(B ) P (A B ) 2|+

3

3A |B ) P (B ) P (

2

1C 43C 521C 522

=⋅2+⋅2+⋅2=;

2C 910C 95C 99

所求概率为P (B 1|A ) =四、解:(1)1= ∴ a =-

(2)X 的分布函数为

P (B 1) P (A |B 1) 3

=.

P (A ) 8

2

+∞-∞

a 2

f (x ) dx =⎰(ax +1) dx =(x 2+x ) 0=2a +2

02

1

2

⎧0, ⎪x

x u ⎪

F (x ) =⎰f u (du ) =⎨⎰-(du )

-∞02⎪

⎪⎩1, x

x 2⎪

, 0≤x ≤2, =⎨x -4⎪

x >2. ⎪⎩1,

(3)P (1

+∞-∞

3

2

x 2.

2,

五、解:(1)f X (x ) =

x 1

f (x ) dx =(1-) dx =. ⎰1⎰124

, x ≤0⎧0⎧0, x ≤0, ⎪

=⎨-x f (x , y ) dy =⎨x -x

xe , x >0. e dy , x >0. ⎩⎪⎩⎰0

f Y (y ) =

+∞-∞

⎧0, ⎪

f (x , y ) dx =⎨+∞-x

e dx , ⎪⎩⎰y

y ≤0y >0.

⎧0, y ≤0,

=⎨-y

⎩e , y >0.

(2)P (X +Y

x +y

⎰⎰f (x , y ) dxdy =⎰

-y

y

-1

120

⎡⎢⎣⎰

1-y y

e -x dx ⎤dy

⎥⎦

1

2

= (3)f Z (z ) =

(e -e ⋅e ) dy =1-2e

-

+e -1.

+∞-∞

f (x , z -x ) dx

-x

⎧⎪e , x >0, x

f (x , z -x ) =⎨

0, 其它. ⎪⎩

z ≤0 时 f Z (z ) =0 z >0 时 f Z (z ) =

z 2

z z 2

e dx =e

-x

-

-e -z

0, z ≤0, ⎧⎪

f Z (z ) =⎨-z

-z 2⎪⎩e -e , z >0.

六、解: (1)E |X -Y |= =⎰⎰

-∞1

+∞+∞-∞

f (x , y ) |x -y |dxdy

10

⎰⎰

x 0

(x -y ) dxdy +⎰⎰

1x

(y -x ) dxdy

=

13

; (2)因X , Y 相互独立,所以Z =X -Y ~N (0,2)

=~N (0,1)

=

E |X -Y |=七、解:先求矩估计 μ11=EX =⎰

θx θdx =

θθ+1

θ=

μ11-μ 故θ的矩估计为θ

=1

1- 再求极大似然估计 L (x 1, , x n ; θ) =

∏n

θx θ-1i =θn (x θ-1

1 x n ) i =1n

ln L =n ln θ+(θ-1)

∑ln x

i

i =1

d ln L n n

d θ=θ+∑ln x i 0

i =1

所以θ的极大似然估计为

θ

=-11.

n ∑n

ln x i i =1


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