概率论与数理统计浙江大学第四版课后习题答案
概率论与数理统计第一章习题参考解答
1、写出下列随机试验的样本空间。
(1)枚硬币连掷三次,记录正面出现的次数。
(2)记录某班一次考试的平均分数(百分制记分)
(3)对某工厂出厂的产品进行检验,合格的记上“正品”,不合格的记上“次品”,如
连续查出 2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。
(4)在单位圆内任取一点,记录它的坐标。
解:(1)S
={0,1,2,3},
(2) S ={k/n: k=0,1,2,··· ,100n},其中 n为班级人数,
(3) S
={00,100,0100,0101,0110,1100,1010,1011,0111,1101,1110,1111},其中 0
表示次品,1表示正品。
22
(4)S
=(
), +
{xyx
y
<1}
2、设 A、B、C为三事件,用 A、B、C的运算关系表示下列各事件
(1)A、B、C中至少有一个发生
(2)A、B、C中恰好有一个发生
(3)A、B、C都不发生
(4)A、B、C中不多于一个发生
(5)A、B、C中不多于两个发生
解:(1)A
∪B
∪C
(2)ABC
∪ABC
∪ABC
(3)ABC错解 ABC
=A
UB
U
C
(4)即至少有两个不发生 AB
∪AC
∪BC(5)即至少有一个不发生 ABC
=A
U
B
U
C
2、指出下列命题中哪些成立,哪些不成立。
(1)成立,( 2)不成立,(3)不成立,(4)成立
(5)成立,(6)成立(7)成立(8)成立
4、把 A
∪B
∪C
表示为互不相容事件的和。
解:(A
.AB)∪(B
.BC
∪C
.CA)∪ABC
)(
答案不唯一
5、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?
(1)A
.B
时,P(AB) =
0.6 为最大值,
因为 A、B一定相容,相交
所以 A和 B重合越大时 P(AB)越大
(2)A
∪B
=
S
时,P(AB)=0.3为最小值
6、若事件 A的概率为 0.7,是否能说在 10次实验中 A将发生 7次?为什么?
答:不能。因为事件 A发生的频率具有波动性,在一次试验中得出的频率并不一定正好等
于事件 A发生的概率。
7、从一批由 1100件正品,400件次品组成的产品中任取 200件。
(1) 求恰有 90件次品的概率
(2) 求至少有两件次品的概率。
90 110
200 1 199
CC
C
+
CC
(1) 4002001100 ,(2)1.
1100
200400 1100
C
C
1500
1500
8、在房间里有 10个人,分别佩带从 1号到 10号的纪念章,任选 3人记录其纪念章的号码。
(1) 求最小号码为 5的概率。
(2) 求号码全为偶数的概率。
(1)最小号码为 5,即从 6、7、8、9、10里选两个,所求概率为
C532
=
1C10 12
(2)号码全为偶数,即从 2,4,6,8,10里选三个,所求概率为
CC
353
=
121
10
9、在 0,1,2,3,…..,9共 10个数字中,任取 4个不同数字排成一列,求这 4个数字能
组成一个偶数四位数的概率。
解:设
设设事
事事件
件件“
““组
组组成
成成一
一一个
个个偶
偶偶数
数数四
四四位
位位数
数数”
””为
为为 A
AA
任
任任取
取取 4
44个
个个不
不不同
同同数
数数字
字字排
排排成
成成一
一一列
列列共
共共有
有有:
:: A104 种
种种
解
解解法
法法一
一一组
组组成
成成一
一一个
个个偶
偶偶数
数数四
四四位
位位数
数数有
有有
首位奇: A
51 A51 A82 A51 A51 A82 +
A41 A41 A82 41.8.7 41
112 4
首位偶: A4 A4 A8
∴
P(A) =
A10
=
10.9.8.7
=
90
解
解解法
法法二
二二分
分分末
末末位
位位 0
00和
和和末
末末位
位位不
不不为
为为 0
00两
两两种
种种,
,,组
组组成
成成一
一一个
个个偶
偶偶数
数数四
四四位
位位数
数数有
有有C41C81 A82 +A93 种
112 3
CC
A
+
A
41
428 9
∴
P(A) ==
A4 90
10
错误:认为样本空间也为四位数,实际只要求是一列.
10、求 10人中至少有两人出生于同一月份的概率。
解:10人中至少有两人出生于同一月份的概率为:
10
C1210!
1.
10 =0.996
12
11、从 5双不同的鞋中任取 4只,求这 4只鞋子中至少有两只配成一双的概率。
解:从 5双鞋中取 4只,至少配成一双的概率为:
1222 44 122
C5C4 24
+C5 或 1.C5
42
或
C5C84
.
C5
C10 C10 C10
12、将 3个球随机的放入 4个杯子中,求杯子中球的最大个数分别为 1,2,3的概率。
解:杯中最多有一个球时,概率为
A
4343
=
166
;
211
杯中最多有两个球时,概率为
C3 C
434C3 =
9;
16
杯中最多有三个球时,概率为
C
433C
3
41
=
161
;
13、某货运码头近能容一船卸货,而甲乙两船在码头卸货时间分别为 1小时和小时。设甲乙
两船在 24小时内随时间可能到达,求它们中任何一船都不需等待码头空出的概率。
解:设 X、Y
分别为甲乙两船到达的时刻
而甲到乙未到应满足Y.
X
≥
1
而乙到甲未到应满足 X.
Y
≥
2
所以它们中任何一船都不需等待码头空出的概率为
11
24 ×
24 .×
22 ×
22 .×
23×
23
22
P
=
=0.8793
24 ×
24
14、从区间( 0,1)内任取两数,求这两个数的积小于 1/4的概率。
解:设从区间(0,1)所取两数为 X、Y
13 π
3
1.××
×
要使 XY〈14
,P=
2 412 4 =
0.56
或者P
=
1×
14
+∫141
41
xdx
=
14
+
12
ln 2
15、随机地想半圆 0
2ax
.
x2(a
为正常数)内掷一点,点落在半圆内任何区
域的概
率与区域的面积成正比,求从原点到该点的连线与 x轴正向的夹角小于
π
的概率。
4
解:如图半圆区域为样本空间 S 对平方移项 (x-a)2+y2=a2,
事件“与原点连线与 0x轴的夹角小于
π
”为 A
4
A为如图阴影部分(蓝色)
其中m(s) =12
a2π
, m(A) =
a
42
π+
12
a2
m(A)1 1
∴P(A) =
= +
m(s)2 π
()
()
16、已知
P(A)=0.3, PB
=0.4 ,
P
AB=0.5 ,求
P(BA
∪B
)
解:Q
P(AB) =P(A) .P(AB) =0.7-0.5=0.2
P(AB) P(AB) 0.2
∴P(BA
∪B) ==
= =0.25
P(A
∪B) P(A) +P(B) .P(AB) 0.7 +0.6 .0.5
18、三个人独立地去破译一份密码,已知各人能译出的概率分别为
1,1,1
。求密码被破译
534
的概率。
解:设
AI
="第i个人能破译",则所求为
P(A1 ∪A2 ∪A3)
423
P(A1 ∪A2 ∪A3) =1.P(A1)P(A2)P(A3) =1.××
=0.6
534
19:设有
4张卡片分别标以数字
1,2,3,4,今从中任取一张。设
A表示事件“取到标有
1或
2的卡片”,B表示事件“取到标有
1或
3的卡片”,C表示事件“取到标有
1或
4的卡
片”。验证
P(AB) =P(A)P(B),P(AC) =P(A)P(C),P(BC) =P(B)P(C)
P(A)P(B)P(C) ≠P(ABC)
解:显然
P(A) =P(B) =P(C) =
1
,
P(AB) =
1, P(BC) =
1
,
P(ABC) =
1,
2 444
111
∴P(AB) =P(A)P(B) =
, P(AC) =P(A)P(C) =
, P(BC) =P(B)P(C) =
444
而
P(A)P(B)P(C) =
1 ≠P(ABC)
8
20、某人忘记了电话号码的最后一个数字,因而他随意地拨号。求他拨号不超过三次而接通
所需电话的概率。
解:设
A=“在三次内能拨通电话”,
Ai="第
i次能拨通电话“
i=1,2,3,
则
A
=A1 ∪A1 A2 ∪A1 A2 A3
P(A) =P(A1) +P(A1 A2) +P(A1 A2 A3)
=P(A1) +P(A1)P(A2 A1) +P(A1)P(A2 A1)P(A3 A1 A2)
1 91981 3
=
+
×+
××=
101091098 10
21、一批零件共
100个,其中次品
10个.每次从其中任取一个零件,取出的零件不再放回,
(1)求第三次才取到正品的概率;
(2)求第三次取到正品的概率.
解:设
Ai=“第
i次取到正品”
i=1,2,3,
A=“第三次才取到正品”, B=“第三次取到正品”
(1)所求为
P(A) =P(A1 A2 A3)
10 90
解法一
P(A1 A2 A3) =
A2 ×
3
A1
=
81 =
0.0083
A100 99 .98
1 11
解法二
P(A1 A2 A3) =
CC
110
CC91
CC
901
100 99 98
解法三用乘法公式
P(A1 A2 A3) =
P(A3| A1 A2)P(A1 A2)
=
P(A
| AA
)P(A
| A
)P(A
)
312 211
909 10
=××
=
0.00834
98 99 100
解法一直接计算法样本空间的取法:
1 11
CCC
B
=
AAA
U
AAA
U
AAA
U
AAA
1009998 123 123 123 123
∴P(B) =
P(AAA
U
AAA
U
AAA
U
AAA
)
123 123 123 123
然后利用加法公式和乘法公式
111 111 111 111
CCC
CCC
CCC
CCC
90
8988 901089 109089 10990
P(B) =
+ + + =0.892
111 111 111 111
CCC
CCC
CCC
CCC
1009998 1009998 1009998 1009998
解法二用全概率公式:一、二两次取球情况有
A1 A2, A1 A2, A1 A2, A1 A2 ,构成了样本空间的一个划分
令
B1 =
A1 A2, B2 =
A1 A2, B3 =
A1 A2, B4 =
A1 A2
∴
P(B) =
P(B1)P(AB1) +
P(B2)P(AB2) +
P(B3)P(AB3) +
P(B4)P(AB4)
111 111 111 111
CCC
CCC
CCC
CCC
908988 109089 901089 10990
=
+ + + =0.892
111 111 111 111
CCC
CCC
CCC
CCC
1009998 1009998 1009998 1009998
22、设有甲、乙两袋,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。
今从甲袋中任意取一只球放入乙袋中,再从乙袋中任意取一只球。求从乙袋中取到白球的概
率。
解:设
A=“从甲袋中取出白球一只”, B=“从乙袋中取到白球”
用全概率公式:
P(B)=P(AB) +
P(AB)
=
P(A)P(BA) +
P(A)P(BA)
11 11
CCCC
n(N
+1) +
mN
nN
+1 mN
=.+.
=
11 11
CC
CC
(m
+
n)(N
+
M
+1)
n+mN
+M
+1 n+mN
+M
+1
23、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,且设各继电器接点
闭合与否相互独立,求
L至
R是通路的概率
.
解法一: 设事件
“L至
R是通路”为
A
Bi为事件
“i接点闭合”,i=1,2,…5
P(A) =P(A
| B3)P(B3) +
P(A
| B3)P(B3) 其中
P(A
=
P(B
∪
B
)P(B
∪
B
)
14 25
222 2
=
[1.
P(B
)P(B
)][1.
P(B
)P(B
)] =
[1.
(1.
p)] =
p
(2 .
p)
14 25
22 24
P(A
| B
) =
P((BB
) ∪
(BB
)) =
1.
P(BB
)P(BB
)= =
1.
(1.
p
) =
2 p
.
p
3 12 45 1245
3 4 24 5432
∴P(A) =
p
(2 .
p) +
(2 p
.
p
)(1.
p) =
2 p
.
5 p
+
2 p
+
2 p
解法二:
A, Bi同解法一
A
=
((B
∪
B
)(B
∪
B
)) .
BB
B
B
B
.
BBBBB
1 4 2 5 15423 24153
∴
P(A) =
P((B
∪
B
)(B
∪
B
)) .
P(BBBB
B
) .
P(BBBBB
)
1 4 2 5 15423 24153
=
P(B
∪
B
)P(B
∪
B
) .
2 p2(1.
p)3
14 25
222 3 5432
=
[1.
(1.
p)] .
2 p
(1.
p) =
2 p
.
5 p
+
2 p
+
2 p
24、甲、乙、丙同时向飞机射击,三人中命中率分别为
0.4,0.5,0.7。飞机被一人击中而被击
落的概率为
0.2,被两人击中而击落的概率为
0.6,若被三人击中
,飞机必定被击落
.求飞机被击
落的概率.
解:设
Ai=“飞机被
i人击中”,i=1,2,3
B=“飞机被击落”
用全概率公式
P(B)=P(A1B
∪
A2 B
∪
A3B) =
P(A1B) +
P(A2 B) +
P(A3B)
=P(A1)P(BA1) +
P(A2)P(BA2) +
P(A3)P(BA3) (1)
设 D甲=“飞机被甲击中”,D乙“飞机被乙击中”,D丙“飞机被丙击中”
则P(A1) =
P(D甲D乙D丙∪D甲D乙D丙∪
D甲D乙D丙)
=P(D甲D乙D丙)+
P( D
甲D
乙D
丙)+P(D甲D乙D丙)
由于甲乙丙的射击是相互独立的,
∴
P(A1) =
P(D甲)P(D乙)P(D丙)+P( D
甲)P
( D
乙) P
( D
丙)
+P(D甲)P(D乙)P(D丙)
= 0.4 ×0.5×
0.3 +
0.6 ×
0.5×
0.3 +
0.6 ×
0.5×
0.7 =
0.36
同理求得P(A2) =
0.41 P(A3) =
0.14
代入(1)式∴
P(B) =
0.36 ×
0.2 +
0.41×
0.6 +
0.14×1 =
0.458
25、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,求此人是男性的概率.
解:设 A=”抽出的是男性 ”, B=”抽出的是色盲 ”
所求为P(AB) 用贝叶斯公式
15
P(AB) P(A)P(BA) ×
2 100
P(AB) ==
=
P(B) P(AB
∪
AB) P(AB) +
P(AB)
15
×
2 100
==
0.95
1 5 1 0.25
×
+×
2 100 2 100
26、甲乙丙三人向靶子各射击一次 ,结果有 2发子弹击中靶子 .已知甲乙丙击中靶子的概率分
别为 4/5,3/4,2/3,求丙脱靶的概率 .
解: 设甲,乙,丙击中靶子的事件分别为 A,B,C
事件“2发子弹击中靶子 ”为 D ,则所求为: P(CD)
P(CD) P(D
| C)P(C) 433
P(C
| D) ==
P(D
| C) =×=
P(D) P(D
| C)P(C) +
P(D
| C)P(C) 545
P(D
| C) =
P(AB
∪
BA
| C) =
P(AB
∪
BA) =
P(AB) +
P(BA)
1341 7
=×+×=
5454 20
31
×
6
53
∴
P(C
| D) ==
31 7213
×+
×
53 203