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概率论第二版杨振明课后题答案
2.1.习题
1.设随机变量的分布函数为,证明也是随机变量,并求的分布函数.
证明:由定理2.1.3随机变量的Borel函数仍为随机变量,
故也是随机变量.
的分布函数为
当时,,故;
当时,
因此,的分布函数为
.
3.假定一硬币抛出正面的概率为,反复抛这枚硬币直至正面与反面都出现过为止,试求:(1)抛掷次数的密度阵;(2)恰好抛偶数次的概率.
解:(1)表示前次都出现正(反)面,第次出现反(正)面,据题意知,
,
所以,抛掷次数的密度阵为
(2) 恰好抛掷偶数次的概率为:
4.在半径为R的圆内任取一点(二维几何概型),试求此点到圆心之距离的分布函数及.
解:此点到圆心之距离的分布函数为
当时,,;
当时,;
当时,
故的分布函数为
.
.
5.在半径为的车轮边缘上有一裂纹,求随机停车后裂纹距地面高度的分布函数.
解:当时,,;
当裂纹距离地面高度为时,分布函数为;
当裂纹距离地面高度为时,分布函数为;
当裂纹距离地面高度为时,分布函数为;
当时, ;
则的分布函数为
6.已知随机变量的密度函数为
试求:(1) 的分布函数,(2).
解:(1)当时,;
当时,;
当时,;
当时,;
则的分布函数为
(2)
7.设
,
(1)求使为密度函数;
(2)若以此为密度函数,求使.
解:(1)由密度函数的性质,知
解得,.
(2)【法一】根据概率的非负性,,
当时,,显然不成立;
当时,
而,即,
解得,.
【法二】的分布函数为
当时,,上式不成立.
当时,
则,
解得,.
8.设是连续型分布函数,试证对任意有
.
证:等式左边=
=
因是连续的分布函数则上式积分可以交换.
则上式交换积分次序得
.
2.2习题
1.向目标进行20次独立的射击,假定每次命中率均为0.2.试求:(1)至少命中1次的概率;(2)至多命中2次的概率;(3)最可能命中次数.
解:令表示命中次数,这是=20重试验,每次命中率=0.2,命中次数服从B(20,0.2)分布.
至少命中一次的概率
.
至多命中两次的概率
.
在二项分布中, 时,最大,
故=4时最大,即最可能命中的次数为4次.
2.同时掷两枚骰子,直到某个骰子出现6点为止,求恰好掷次的概率.
解:掷一枚骰子出现6点的概率是,同时出现6点的情况有两种:都是6点概率为×,其中一个是6点的概率为2××.因此掷两枚骰子出现6点的概率是.
以表示某骰子首次出现6点时的投掷次数,题目要求恰好掷次则前次都没有出现6点,于是所求概率为.
3.某公司经理拟将一提案交董事代表会批准,规定如提案获多数代表赞成则通过.经理估计各代表对此提案投赞成票的概率为0.6,且各代表投票情况相互独立.为以较大概率通过提案,试问经理请3名董事代表好还是请5名好?
解:即求请3名董事获多数赞成通过的概率大还是请5名董事通过的概率大.令表示3名董事代表对提案的赞成数,则分布.
多数赞成,即
令表示5名董事代表对提案的赞成数,则分布.
多数赞成,即
因此,请5名董事代表好.
4.甲、乙二队比赛篮球.假定每一场甲、乙队获胜的概率分别为0.6与0.4,且各场胜负独立.如果规定先胜4场者为冠军,求甲队经场(=4,5,6,7)比赛而成为冠军的概率.再问与赛满3场的“三场两胜”制相比较,采用哪种赛制甲队最终夺得冠军的概率较小?
解:令表示甲成为冠军所经过比赛的场数.
对甲先胜四场为冠军:表示前场中胜三场,第场必胜.
则
因此,,=4,5,6,7
对甲先胜四场成为冠军的概率是
.
对赛满3场的“三场两胜”制:甲前两场中胜一场,第三场必胜
则.
因此,进行甲先胜4场成为冠军的概率较大.
5.对重试验中成功偶数次的概率.
解:记为一次试验中事件成功的概率,为失败的概率.
由 ①
②
(①-②)/2得:
7.在可列重试验中,以表第次成功的等待时间,求证与有相同的概率分布.
解:这是一个几何分布.表示第一次成功到第二次成功的等待时间.
如果第一次成功到第二次成功进行了次试验,
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