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概率论与数理统计课后习题答案(高等教育出版社)(浙江大学)(盛骤_、谢式千、潘承毅).doc

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第一章 概率论的基本概念 1.[一] 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) S     1, o nn  n 100  n    ,n 表小班人数 (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.[二] 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: CBA 或 A- (AB+AC)或 A- (B∪C) (2)A,B 都发生,而 C 不发生。 表示为: CAB 或 AB-ABC 或 AB-C (3)A,B,C 中至少有一个发生 表示为:A+B+C (4)A,B,C 都发生, 表示为:ABC (5)A,B,C 都不发生, 表示为: CBA 或 S- (A+B+C)或 CBA  (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 CACBBA , , 中至少有一个发生。故 表示为: CACBBA   。 (7)A,B,C 中不多于二个发生。 1
相当于: , CBA , 中至少有一个发生。故 表示为: (8)A,B,C 中至少有二个发生。 CBA 或  ABC 相当于:AB,BC,AC 中至少有一个发生。故 表示为:AB+BC+AC 6.[三] 设 A,B 是两事件且 P (A)=0.6,P (B)=0.7. 问(1)在什么条件下 P (AB)取到最 大值,最大值是多少?(2)在什么条件下 P (AB)取到最小值,最小值是多少? 解:由 P (A) = 0.6,P (B) = 0.7 即知 AB≠φ,(否则 AB = φ依互斥事件加法定理, P(A∪B)=P (A)+P (B)=0.6+0.7=1.3>1 与 P (A∪B)≤1 矛盾). 从而由加法定理得 P (AB)=P (A)+P (B)-P (A∪B) (*) (1)从 0≤P(AB)≤P(A)知,当 AB=A,即 A∩B 时 P(AB)取到最大值,最大值为 P(AB)=P(A)=0.6, (2)从(*)式知,当 A∪B=S 时,P(AB)取最小值,最小值为 P(AB)=0.6+0.7-1=0.3 。 7.[四] 设 A,B,C 是三事件,且 ( ) AP  ( BP )  ( CP )  ( ACP )  1 8 . 求 A,B,C 至少有一个发生的概率。 1 4 , ( ABP )  ( BCP 0)  , 解:P (A,B,C 至少有一个发生)=P (A+B+C)= P(A)+ P(B)+ P(C)-P(AB)-P(BC)- P(AC)+ P(ABC)= 3 4  1 8  0 5 8 8.[五] 在一标准英语字典中具有 55 个由二个不相同的字母新组成的单词,若从 26 个英语字母中任取两个字母予以排列,问能排成上述单词的概率是多少? 记 A 表“能排成上述单词” ∵ 从 26 个任选两个来排列,排法有 2 26A 种。每种排法等可能。 字典中的二个不同字母组成的单词:55 个 2
∴ )( AP  55 2 A 26  11 130 9. 在电话号码薄中任取一个电话号码,求后面四个数全不相同的概率。(设后面 4 个数中的每一个数都是等可能性地取自 0,1,2……9) 记 A 表“后四个数全不同” ∵ 后四个数的排法有 104 种,每种排法等可能。 后四个数全不同的排法有 4 10A ∴ ( ) AP 4  A 10  4 10 .0 504 10.[六] 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 种,且每种选法等可能。   ∵ 10 人中任选 3 人为一组:选法有   3   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 1 5   2    ∴ )( AP 5   1  2   10     3    1 12 (2)求最大的号码为 5 的概率。 10 种,且   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   4   2 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    1 种 3
( BP ) 4   1  2   10     3    1 20 11.[七] 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。 在 17 桶中任取 9 桶的取法有 9 17C 种,且每种取法等可能。 取得 4 白 3 黑 2 红的取法有 4 C 10  2 CC 3  3 4 故 ( ) AP  4 C 10  3 2 CC  4 3 6 C 17  252 2431 12.[八] 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 ∵ 在 1500 个产品中任取 200 个,取法有 1500 种,每种取法等可能。   200     200 个产品恰有 90 个次品,取法有    400 90 1100    110      种 ∴    (AP )     400 90         1500 200 1100 110    (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 1100 种,200 个产品含一个次品,取法有 200 1100 199 400 1 种            有       4
∵ ∴ BA  0 B  1 且 B0,B1 互不相容。 ( AP 1)  ( AP [1)  ( BP )  ( BP 1 )] 1  0           1100 200 1500 200             400 1         1500 200 1100 199             13.[九] 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 A 表“4 只人不配对” 10 种,每种取法等可能。  ∵ 从 10 只中任取 4 只,取法有  4     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 42 5    4    ( AP )  C ( AP 1)  4 2 4  5 4 C 10 ( AP  8 21 1)  8 21  13 21 15.[十一] 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 4×3×2 种。 (选排列:好比 3 个球在 4 个位置做排列) 234 AP ( ) 1 3 4  6 16 对 A2:必须三球放入两杯,一杯装一球,一杯装两球。放法有 34 C 2 3 种。 (从 3 个球中选 2 个球,选法有 2 种,最后将剩余的 1 球放入其余的一个杯中,选法有 3 种。 3C ,再将此两个球放入一个杯中,选法有 4 5
 C 2 3 ( AP 2 ) 34  3 4  9 16 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) ( AP ) 3 4 3 4  1 16 16.[十二] 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) 对 E:铆法有 C 3 50  C 3 47  C 3 44   C 3 23 种,每种装法等可能 对 A:三个次钉必须铆在一个部件上。这种铆法有〔 C 3 3  C 3 47  C 3 44 C 3 23 〕×10 种 ) ( AP  [ C 3 3 C  3 C 50 3 47  法二:用古典概率作 C  3 C 47 3 3 C   23 44 3 C    23 ]  10  1 1960  .0 00051 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) 对 E:铆法有 3 50A 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, 30”位置上。这种铆法有 3 A 3  27 A 47  3 A 3  27 A 47    3 A 3  27 A 47  10  3 A 3  27 A 47 种 10  ) ( AP  27 A 47 3 A  3 30 A 50  1 1960  .0 00051 6
17.[十三] 已知 ( AP ,3.0)  ( BP ,4.0)  ( BAP ,5.0)  求 解一: ( BABP  | ) 。 ( 1) AP  ( )( AB BA ( AP )  ) . 故有 ,7.0 注意 ( BP 1)  ( BP )  ,6.0 A  AS  ( BBA  )  AB  BA P (AB)=P (A)-P (A B )=0.7-0.5=0.2。 再由加法定理, P (A∪ B )= P (A)+ P ( B )-P (A B )=0.7+0.6-0.5=0.8 于是 ( BABP  | )  ( [ BABP  ( ) BAP  )]  ( ) ABP ( BAP  )  2.0 8.0  25.0 解二 : ( BAP )  ) ( ABP |  | ) ( ) ( ABPAP  5.0 7.0  5 7 由已知   2 7  ) ( ABP | 05  07  ( ) ABP |  故  ( ABP )  ( ) ABPAP ( ) | ( BABP  | 定义 ) ( BAP BB ) ( BAP   )  ) ( BAP ) ( BP   ( BAP ) ) ( AP  18.[十四] ( ) AP  1 4 , ( ) ABP |  1 3 , ( BAP | )  1 2 , 求 ( BAP  ) 。  1 5 1 5 5.06.07.0    25.0 解:由 ( BAP | 定义 ) ( ) ABP ) ( BP  ( ) ABPAP | ) ( ( BP )   由已知条件  1 1  4 3 ( ) BP 有 1 2   ( BP )  1 6 由乘法公式,得 ( ABP )  ( ) ABPAP ( ) |  1 12 由加法公式,得 ( BAP  ) ) ( AP  ( BP )  ( ABP )  1 4  1 6  1 12  1 3 19.[十五] 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)。 7
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 ( AP ) 2 6  1 3 } 方法二:(用公式 ( BAP | )  ( ) ABP ) ( BP 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 ( BP )  6 2 6  1 6 , ( ABP )  2 2 6 , 故 ( BAP | )  ( ) ABP ( ) BP  2 2 6 1 6  2 6  1 3 20.[十六] 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 C )(注意:由于“母病”,“孩病”,“父病”都是随机事件, 这里不是求 P ( C |AB) P (AB)= P(A)=P(B|A)=0.6×0.5=0.3, P ( C |AB)=1-P (C |AB)=1-0.4=0.6. 从而 P (AB C )= P (AB) · P( C |AB)=0.3×0.6=0.18. 21.[十七] 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 8
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