概率論與數理統計》習題答案 復旦大學出版社

2023-01-12 20:33:09 字數 3245 閱讀 1417

習題五1.一顆骰子連續擲4次,點數總和記為x.估計p=0.8.

現要求n,使得

即由中心極限定理得

整理得查表

n≥268.96, 故取n=269.

3. 某車間有同型號工具機200部,每部工具機開動的概率為0.7,假定各工具機開動與否互不影響,開動時每部工具機消耗電能15個單位.

問至少**多少單位電能才可以95%的概率保證不致因供電不足而影響生產.

【解】要確定最低的**的電能量,應先確定此車間同時開動的工具機數目最大值m,而m要滿足200部工具機中同時開動的工具機數目不超過m的概率為95%,於是我們只要**15m單位電能就可滿足要求.令x表同時開動工具機數目,則x~b(200,0.7),

查表知m=151.

所以供電能151×15=2265(單位).

4. 一加法器同時收到20個雜訊電壓vk(k=1,2,…,20),設它們是相互獨立的隨機變數,且都在區間(0,10)上服從均勻分布.記v=,求p的近似值.

【解】易知:e(vk)=5,d(vk)=,k=1,2,…,20

由中心極限定理知,隨機變數

於是即有p≈0.348

5. 有一批建築房屋用的木柱,其中80%的長度不小於3m.現從這批木柱中隨機地取出100根,問其中至少有30根短於3m的概率是多少?

【解】設100根中有x根短於3m,則x~b(100,0.2)

從而6. 某藥廠斷言,該廠生產的某種藥品對於醫治一種疑難的血液病的**率為0.8.

醫院檢驗員任意抽查100個服用此藥品的病人,如果其中多於75人**,就接受這一斷言,否則就拒絕這一斷言.

(1) 若實際上此藥品對這種疾病的**率是0.8,問接受這一斷言的概率是多少?

(2) 若實際上此藥品對這種疾病的**率是0.7,問接受這一斷言的概率是多少?

【解】令

(1) x~b(100,0.8),

(2) x~b(100,0.7),

7. 用laplace中心極限定理近似計算從一批廢品率為0.05的產品中,任取1000件,其中有20件廢品的概率.

【解】令1000件中廢品數x,則

p=0.05,n=1000,x~b(1000,0.05),

e(x)=50,d(x)=47.5.

故8. 設有30個電子器件.它們的使用壽命t1,…,t30服從引數λ=0.

1[單位:(小時)-1]的指數分布,其使用情況是第乙個損壞第二個立即使用,以此類推.令t為30個器件使用的總計時間,求t超過350小時的概率.

【解】故9. 上題中的電子器件若每件為a元,那麼在年計畫中一年至少需多少元才能以95%的概率保證夠用(假定一年有306個工作日,每個工作日為8小時).

【解】設至少需n件才夠用.則e(ti)=10,d(ti)=100,

e(t)=10n,d(t)=100n.

從而即故

所以需272a元.

10. 對於乙個學生而言,來參加家長會的家長人數是乙個隨機變數,設乙個學生無家長、1 名家長、2名家長來參加會議的概率分別為0.05,0.

8,0.15.若學校共有400名學生,設各學生參加會議的家長數相與獨立,且服從同一分布.

(1) 求參加會議的家長數x超過450的概率?

(2) 求有1名家長來參加會議的學生數不多於340的概率.

【解】(1) 以xi(i=1,2,…,400)記第i個學生來參加會議的家長數.則xi的分布律為

易知e(xi=1.1),d(xi)=0.19,i=1,2,…,400.

而,由中心極限定理得

於是(2) 以y記有一名家長來參加會議的學生數.則y~b(400,0.8) 由拉普拉斯中心極限定理得

11. 設男孩出生率為0.515,求在10000個新生嬰兒中女孩不少於男孩的概率?

【解】用x表10000個嬰兒中男孩的個數,則x~b(10000,0.515) 要求女孩個數不少於男孩個數的概率,即求

p. 由中心極限定理有

12. 設有1000個人獨立行動,每個人能夠按時進入掩蔽體的概率為0.9.以95%概率估計,在一次行動中:

(1)至少有多少個人能夠進入?

(2)至多有多少人能夠進入?

【解】用xi表第i個人能夠按時進入掩蔽體(i=1,2,…,1000).

令sn=x1+x2+…+x1000.

(1) 設至少有m人能夠進入掩蔽體,要求p≥0.95,事件

由中心極限定理知:從而故

所以m=900-15.65=884.35≈884人

(2) 設至多有m人能進入掩蔽體,要求p≥0.95.

查表知=1.65,m=900+15.65=915.65≈916人.

13. 在一定保險公司裡有10000人參加保險,每人每年付12元保險費,在一年內乙個人死亡的概率為0.006,死亡者其家屬可向保險公司領得1000元賠償費.求:

(1) 保險公司沒有利潤的概率為多大;

(2) 保險公司一年的利潤不少於60000元的概率為多大?

【解】設x為在一年中參加保險者的死亡人數,則x~b(10000,0.006).

(1) 公司沒有利潤當且僅當「1000x=10000×12」即「x=120」.

於是所求概率為

(2) 因為「公司利潤≥60000」當且僅當「0≤x≤60」 於是所求概率為

14. 設隨機變數x和y的數學期望都是2,方差分別為1和4,而相關係數為0.5試根據契比雪夫不等式給出p的估計2001研考)

【解】令z=x-y,有

所以15. 某保險公司多年統計資料表明,在索賠戶中,被盜索賠戶佔20%,以x表示在隨機抽查的100個索賠戶中,因被盜向保險公司索賠的戶數.

(1) 寫出x的概率分布;

(2) 利用中心極限定理,求被盜索賠戶不少於14戶且不多於30戶的概率近似值.

(1988研考)

【解】(1) x可看作100次重複獨立試驗中,被盜戶數出現的次數,而在每次試驗中被盜戶出現的概率是0.2,因此,x~b(100,0.2),故x的概率分布是

(2) 被盜索賠戶不少於14戶且不多於30戶的概率即為事件的概率.由中心極限定理,得

16. 一生產線生產的產品成箱包裝,每箱的重量是隨機的.假設每箱平均重50千克,標準差為5千克,若用最大載重量為5噸的汽車承運,試利用中心極限定理說明每輛車最多可以裝多少箱,才能保障不超載的概率大於0.

977.

【解】設xi(i=1,2,…,n)是裝運i箱的重量(單位:千克),n為所求的箱數,由條件知,可把x1,x2,…,xn視為獨立同分布的隨機變數,而n箱的總重量tn=x1+x2+…+xn是獨立同分布隨機變數之和,由條件知:

依中心極限定理,當n較大時,,故箱數n取決於條件

因此可從解出n<98.0199,

即最多可裝98箱.

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