線性代數與概率統計作業 2023年

2022-12-18 04:39:02 字數 2321 閱讀 6902

一.問答題

1.敘述n階行列式的余子式和代數余子式的定義,並寫出二者之間的關係。

答:定義:在n階行列式d中劃去aij所在的第i行和第j列的元素後,剩下的元素按原來相對位置所組成的(n-1)階行列式,稱為aij的余子式,記為mij,即

mij=

(-1)i+j×mij稱為aij的代數余子式,記為aij,即aij=(-1)i+j×mij

2.敘述矩陣的秩的定義。

答:定義:設a為m×n矩陣。如果a中不為零的子式最高端為r,即存在r階子式不為零,而任何r+1階子式皆為零,則稱r為矩陣a的秩,記作(秩)=r或r(a)=r。

3.齊次線性方程組的基礎解系是什麼?

答:定義:設t是的所有解的集合,若t中存在一組非零解v1,v2,…,vs滿足

(1)v1,v2,…,vs線性無關;

(2)任意v∈t,都可用v1,v2,…,vs線性表示,則稱v1,v2,…,vs是此方程組的乙個基礎解系。

4.試寫出條件概率的定義。

答:條件概率的定義:在事件b發生的條件下事件a發生的概率定義為

5.試寫出全概率公式和貝葉斯公式這兩個定理。

答:定理1(全概率公式)設事件a1,a2,…,an構成完備事件組,且p(ai)>0(i=1,2,…,n),則對任意事件b,有。特別地,當n=2時,全概率公式為

定理2(貝葉斯公式)設事件a1,a2,…,an構成完備事件組,且p(ai)>0(i=1,2,…,n), 則對任意事件b(p(b)>0),有

二.填空題

1.行列式4 .

2.設均為3階矩陣,且,則 -72 。

3.如果齊次線性方程組的係數行列式,那麼它有唯一零解.

4.用消元法解線性方程組,其增廣矩陣經初等行變換後,化為階梯陣

,則 (1)當 s=0,t≠0 時, 無解;

(2)當 s=0,t=0 時, 有無窮多解;

(3)當s≠0,t 是任意實數時, 有唯一解。

5.設有n件產品,其中有m件次品,若從n件產品中任意抽取n件,則抽到的n件中檢有件次品的概率為p=。

6.隨機變數數學期望的性質有

(1)= ae(x)+b (a,b為常數);

(2)設有兩個任意的隨機變數x,y,它們的期望存在,則有= e(x)+e(y) 。

(3)設是相互獨立的兩個隨機變數,且各自的期望均存在,則有

。7.設為總體的乙個容量為的樣本,則稱統計量

(1)=為樣本均值;

(2)=為樣本方差。

8.由概率的加法公式知,

(1)對任意兩個事件a,b,有

= p(a)+p(b)-p(ab) ;

(2)如果事件a,b互不相容,則

p(a)+p(b) ;

三.計算題

1.計算行列式.

解: 2.設,,求。

解: 3.求矩陣的秩。

解: 由此可得,矩陣的秩是2.

4.解齊次線性方程組。

解:經過初等變換:

與原方程組同解的方程組為:

所以,方程組的一般解為

(其中,x3,x4為自由未知量)

5.試問取何值時,齊次線性方程組有非零解?

解:係數行列式為:

所以,當=-8時,該齊次線性方程組有非零解。

6.設有甲、乙兩名射手,他們每次射擊命中目標的概率分別是0。8和0。7。現兩人同時向同一目標射擊一次,試求:

(1)目標被命中的概率;

(2)若已知目標被命中,則它是甲命中的概率是多少?

解:(1)用a表示「甲命中目標」,b表示「乙命中目標」,用c表示「目標被命中」,其中a和b互為獨立事件。

p(c)=p(a+b)=p(a)+p(b)-p(ab)=0.8+0.7-0.8×0.7=0.94

(2)目標被命中,是甲命中的概率記為,

則7.一袋中有m個白球,n個黑球,無放回地抽取兩次,每次取一球,求:

(1)在第一次取到白球的條件下,第二次取到白球的條件概率;

(2)在第一次取到黑球的條件下,第二次取到白球的條件概率。

解:(1)用a表示「第一次取到白球」,b表示「第二次取到白球」

袋中原有m+n個球,其中m個白球,第一次取到白球後,袋中還有m+n-1個球,其中m-1個為白球,故

(2)袋中原有m+n個球,其中m個白球,第一次取到黑球後,袋中還有m+n-1個球,其中m個為白球,故

8.某工廠生產一批商品,其中一等品點,每件一等品獲利3元;二等品佔,每件二等品獲利1元;次品佔,每件次品虧損2元。求任取1件商品獲利x的數學期望與方差。

解: 9.設某儀器總長度x為兩個部件長度之和,即x=x1+x2,且已知它們的分布列分別為

求:(1);(2);(3)。

解:(1)

(2)(3)

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