2.甲乙两名篮球队员的轮流投篮,直至某人投中篮筐为止。今让甲先投,果甲投中的概率为,乙为。求各队员投篮次数的概率分布。
解:
对甲而言:
=1 甲(未中)乙(中)或甲(中)
……………….
=k 意味着
或者
所以
其中、2、3…..
对乙而言:
其中、2、3…..
5.设某个动物生下r个蛋的概率是p()=。若每一个蛋能发育成动物的概率是p,且各个蛋能否发育成小动物是彼此相互的。证明恰有k个后代的概率分布是具有参数为的泊松分布。
证明;
令表示恰有k个后代,k个后代是由于r个蛋孵化出来的,rk.
那么据全概率公式得
P(=k)=
=
=e
=e
=e
=e
=e
=
即函数为的泊松分布。
6.设与相互,并具有共同的几何分布
(1)证明:。
(2)求的分布。
(3)求与的联合分布。
(1)证明:
(2)
=
=Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ
其中
Ⅱ=Ⅰ
Ⅲ=
∴
=
=
(3)
即
∴
这不可能∴
故
8.任意大学生,他的生日在一年中任一天的概率均为1/365,若某一学校有730名大学生,问有4名大学生的生日为元旦的概率是多少?
解:
9.某车间有200台同一型号的车床,由于种种原因,每台车床时常需要停车,假定各台车床的停车或开动相互的,且每台车床有60%的时间开动,开动时需要消耗的电能为E.问至少要供给这个车间多少电能,才能以99.9%的概率保证这个车间不致因为供电不足而影响生产。
解:
12.设每天到达炼油厂的油船数服从=2的泊松分布.现港口的设备在一天内只能为三艘油船服务.如果在一天内有多于三艘油船到达,超过三艘的油船必须调往其他港口.求:
(1)在一个给定的日子,必须调油船离开的概率.
(2)为90%的日子里能容许安排所有的油船,现在的设备应增至几台?(设一台设备,只能给一艘船服务.)
(3)每天最可能到达的油船数是几艘?并求其概率.
解:
设油厂的油船数为
(1)必须调油船离开的概率
(2)设设备应增至台
则应满足
查表知当=4时,
故设备应增至4台
(3)最可能到达的油船数是2艘;
14. . 密度函数为
(1)系数a
(2)F(x) f(x)图形
(3)求P()
解:(1)由规范性:
=2a=1
a=
(2)
F(x)求法如下F:
,
时, +
==sinx+
, F(x)=1
15.问为何值时,是一随机变量的分布函数(设当时, )?
解:据分布函数的性质
所以,A=1
17.设具有下述联合分布函数,问与是否相互?
(2)
解:
(2)
两者不
20.设二维随机变量的密度函数为
求:(1)的边沿分布密度函数;
(2)的条件分布密度函数;
(3);及.
解:
(1)边沿密度函数
(2)条件密度函数
对于给定X=x,
==
对于,给定Y=y,
(3)==
=
=
21.设二维随机变量的密度函数是
求,的边沿分布密度函数。
解:题目中密度函数应该指时;否则等于0.
当时,
当时, 令
= =
当时,
当
23.(1)设是上的均匀分布,求的分布函数;
(2)设是上的均匀分布,求的分布函数。
解:
设的分布函数为,的分布函数为;
(1)
时,
时,
时,
故
(2)时
时,
时,
故
25 .设随机变量具有严格单调上升连续分布函数.求随机变量的分布函数。
解:设的分布函数为,那么
由于是严格单调连续的函数,所以具有同样单调性的反函数记作。
又由于为分布函数,从而。
当时,
当时,
当时,
的分布函数为:
26.设随机变量,其中c为任意常数,而是任意的随机变量。证明:是与相互的。
证明:依题意可知:的分布函数为
设的分布函数为,则的联合分布函数
时,
时,
任何时刻有
与相互
27.对事件定义随机变量
试证:事件相互的充要条件是相互。
证明:
若相互,那么对相互;
不妨设为,下证相互;
注意到:,即不发生,,即发生,从而
由的任意性知,任意个事件之间是相互的,即事件之间相互。
相互,那么对任意的,随机事件相互,。
令,表达式中不妨设中个为1,为0,令前个为1,后个为0;则
即相互,由的任意性知,事件之间相互。
28.求证:如果F(x)是分布函数,则对任何h≠0,函数
也是分布函数。
证明:①
②
③左连续的证明:因为F(x)左连续,任给>0,存在使得当时,就有 F(x)-F(z)<.于是:
由 的单调不降性,当时,均有。即左连续。对于完全类似。
29.求证:如果随机变量,同分布:
则
(1) 与相互。
(2)与也是相互的
证明:容易知道的联合密度函数为
(1)
再考虑的联合分布,为此做变换
于是所以
所以与相互。
(2)由(1)知
考虑的联合密度函数,为此做变换
此时,所以
故
从而即与也是相互的。
证毕。
30.如果与相互,均服从N,则与相互。
证明:
令
,
则
从而可以做变换
于是
所以与的联合分布为
从而:
所以与相互。
35.设之联合密度为
试求:(1)与的一维密度;
(2)证明与不相互.
(3)求与的一维密度;
(4)证明: 与为相互.
(5)试求.
解:
(1)
(2)由于当|x|,|y|<1时,
故与不相.
(3)由于
(4)由于
故与为相互.
(5)
由于与相互,故与也相互,从而,得到
36.设相互,且具有下述分布,求的分布
(1)()服从正态分布:
=
(2)都服从二项分布:
=()m()2-m (m=0,1,2)
=)n()2-n (n=0,1,2)
(3) 内服从均匀?分布,分布
=
(4)分别为与内的均匀分布;
(5)服从N,为上的均匀分布;
(6),的密度函数分别为
(7)设随机变量,相互,在上均匀分布,有分布函数(y)。
解:(1)根据卷积公式:
即服从正态N
这里,需要牢记
(2)
即P=
(3)根据卷积公式
只有当时,。此时或者按照课本的方法讨论两个区间的关系。或者如下图
当时,
当时
当时
其他情况下,
=
(4)
类似与(3)得到:
(5)
根据卷积公式:
所以
(6)
所以
(7) 此时仅有分布函数,无法使用卷积公式。
在区间上的小区间上:
在区间之外,
从而利用微元法有:
37.设连续型随机变量与相互,分别对下面的情况求及-的分布函数:
(1)分别有密度函数
(2)均匀分布与(-a,a)内;
(3)服从N
解:(1) ,连续型,故均有密度函数。
分别求和-的密度函数。(当然也可以考虑两者的联合密度函数,
再求各自的密度函数)
对于,令 作
==
所以有
;
对于-,令 作
所以
或者
所以
综上所述,
或者
(2)、的密度函数
==
=
=
=
=
(3)=
==
==
==
==
即
39.()正态分布, ,求的分布。
解:=
=
据37题2结论
=
=
=
=
40.变量相互,分别对下面两种情况,求的分布函数;
(1) 皆服从N(0,1)分布;
(2) 皆服从(0,a)上的均匀分布。
解:
(1)
(2)
当时, =
当时,
Other,
42.设服从泊松分布,且满足
求与.
解:
由于,则=1.3
故