大學概率論習題答案 韓 概 3

2022-11-24 22:30:05 字數 3219 閱讀 9355

習題三1.將一硬幣拋擲三次,以x表示在三次**現正面的次數,以y表示三次**現正面次數與出現反面次數之差的絕對值.試寫出x和y的聯合分布律.

【解】x和y的聯合分布律如表:

2.盒子裡裝有3只黑球、2只紅球、2隻白球,在其中任取4只球,以x表示取到黑球的隻數,以y表示取到紅球的隻數.求x和y的聯合分布律.

【解】x和y的聯合分布律如表:

3.設二維隨機變數(x,y)的聯合分布函式為

f(x,y)=

求二維隨機變數(x,y)在長方形域內的概率.

【解】如圖

題3圖說明:也可先求出密度函式,再求概率。

4.設隨機變數(x,y)的分布密度

f(x,y)=

求:(1) 常數a;

(2) 隨機變數(x,y)的分布函式;

(3) p.

【解】(1) 由

得 a=12

(2) 由定義,有

(3)5.設隨機變數(x,y)的概率密度為

f(x,y)=

(1) 確定常數k;

(2) 求p;

(3) 求p;

(4) 求p.

【解】(1) 由性質有

故(2)(3)

(4)題5圖6.設x和y是兩個相互獨立的隨機變數,x在(0,0.2)上服從均勻分布,y的密度函式為

fy(y)=

求:(1) x與y的聯合分布密度;(2) p.

題6圖【解】(1) 因x在(0,0.2)上服從均勻分布,所以x的密度函式為而所以

(2)7.設二維隨機變數(x,y)的聯合分布函式為

f(x,y)=

求(x,y)的聯合分布密度.

【解】8.設二維隨機變數(x,y)的概率密度為

f(x,y)=

求邊緣概率密度.

【解】題8圖題9圖

9.設二維隨機變數(x,y)的概率密度為

f(x,y)=

求邊緣概率密度.

【解】題10圖

10.設二維隨機變數(x,y)的概率密度為

f(x,y)=

(1) 試確定常數c;

(2) 求邊緣概率密度.

【解】(1)

得 .(2)

13.設二維隨機變數(x,y)的聯合分布律為

(1)求關於x和關於y的邊緣分布;

(2) x與y是否相互獨立?

【解】(1)x和y的邊緣分布如下表

(2) 因

故x與y不獨立.

11.設隨機變數(x,y)的概率密度為

f(x,y)=

求條件概率密度fy|x(y|x),fx|y(x|y).

題11圖

【解】所以

12.袋中有五個號碼1,2,3,4,5,從中任取三個,記這三個號碼中最小的號碼為x,最大的號碼為y.

(1) 求x與y的聯合概率分布;

(2) x與y是否相互獨立?

【解】(1) x與y的聯合分布律如下表

(2) 因

故x與y不獨立

14.設x和y是兩個相互獨立的隨機變數,x在(0,1)上服從均勻分布,y的概率密度為

fy(y)=

(1)求x和y的聯合概率密度;

(2) 設含有a的二次方程為a2+2xa+y=0,試求a有實根的概率.

【解】(1) 因

故 題14圖

(2) 方程有實根的條件是

故x2≥y,

從而方程有實根的概率為:

15.設x和y分別表示兩個不同電子器件的壽命(以小時計),並設x和y相互獨立,且服從同一分布,其概率密度為

f(x)=

求z=x/y的概率密度.

【解】如圖,z的分布函式

(1) 當z≤0時,

(2) 當0

題15圖

(3) 當z≥1時,(這時當y=103時,x=103z)(如圖b)即故

16.設某種型號的電子管的壽命(以小時計)近似地服從n(160,202)分布.隨機地選取4 只,求其中沒有乙隻壽命小於180的概率.

【解】設這四隻壽命為xi(i=1,2,3,4),則xi~n(160,202),

從而17.設x,y是相互獨立的隨機變數,其分布律分別為

p=p(k),k=0,1,2,…,

p=q(r),r=0,1,2,….

證明隨機變數z=x+y的分布律為

p=,i=0,1,2,….

【證明】因x和y所有可能值都是非負整數,

所以於是

18.設x,y是相互獨立的隨機變數,它們都服從引數為n,p的二項分布.證明z=x+y服從引數為2n,p的二項分布.

【證明】方法一:x+y可能取值為0,1,2,…,2n.

方法二:設μ1,μ2,…,μn;μ1′,μ2′,…,μn′均服從兩點分布(引數為p),則

x=μ1+μ2+…+μn,y=μ1′+μ2′+…+μn′,

x+y=μ1+μ2+…+μn+μ1′+μ2′+…+μn′,

所以,x+y服從引數為(2n,p)的二項分布.

19.設隨機變數(x,y)的分布律為

(1) 求p,p;

(2) 求v=max(x,y)的分布律;

(3) 求u=min(x,y)的分布律;

(4) 求w=x+y的分布律.

【解】(1)

(2)所以v的分布律為

(3)於是(4)類似上述過程,有

20.雷達的圓形螢幕半徑為r,設目標出現點(x,y)在螢幕上服從均勻分布.

(1) 求p;

(2) 設m=max,求p.

題20圖

【解】因(x,y)的聯合概率密度為

(1)(2)

21.設平面區域d由曲線y=1/x及直線y=0,x=1,x=e2所圍成,二維隨機變數(x,y)在區域d上服從均勻分布,求(x,y)關於x的邊緣概率密度在x=2處的值為多少?

題21圖

【解】區域d的面積為(x,y)的聯合密度函式為

(x,y)關於x的邊緣密度函式為

所以22.設隨機變數x和y相互獨立,下表列出了二維隨機變數(x,y)聯合分布律及關於x和y的邊緣分布律中的部分數值.試將其餘數值填入表中的空白處.

【解】因,故從而

而x與y獨立,故,

從而即: 又即

從而同理

又,故.

同理從而

故23.設某班車起點站上客人數x服從引數為λ(λ>0)的泊松分布,每位乘客在中途下車的概率為p(0【解】(1).

(2)24.設隨機變數x和y獨立,其中x的概率分布為x~,而y的概率密度為f(y),求隨機變數u=x+y的概率密度g(u).

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