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1、第五章大数定理和中心极限定理1.[一]据以往经验某种电器元件的寿命服从均值为100小时的指数分布,现在随机的抽取16只,设它们的寿命是相互独立的,求这16只元件寿命总和大于1920小时的概率。解:设第i只寿命为Xi,(1≤i≤16),故E(Xi)=100,D(Xi)=1002(l=1,2,…,16).依本章定理1知从而3.[三]计算机在进行加法时,对每个加数取整(取为最接近它的整数),设所有的取整误差是相互独立的,且它们都在(-0.5,0.5)上服从均匀分布,(1)若将1500个数相加,问误差总和的绝对值超过15的概率是多少?(2)几个数相加在一起使得误差总和
2、的绝对值小于10的概率不小于0.90解:(1)设取整误差为Xi(,1500),它们都在(-0.5,0.5)上服从均匀分布。于是:8.某药厂断言,该厂生产的某种药品对于医治一种疑难的血液病的治愈率为0.8,医院检验员任意抽查100个服用此药品的病人,如果其中多于75人治愈,就接受这一断言,否则就拒绝这一断言。(1)若实际上此药品对这种疾病的治愈率是0.8,问接受这一断言的概率是多少?(2)若实际上此药品对这种疾病的治愈率是0.7,问接受这一断言的概率是多少?解:设X为100人中治愈的人数,则X~B(n,p)其中n=100(1)(2)p=0.7由中心极限定理知7.
3、[七]一复杂的系统,由100个互相独立起作用的部件所组成。在整个运行期间每个部件损坏的概率为0.10。为了整个系统起作用至少必需有85个部件工作。求整个系统工作的概率。(2)一个复杂的系统,由n个互相独立起作用的部件所组成,每个部件的可靠性(即部件工作的概率)为0.90。且必须至少有80%部件工作才能使整个系统工作,问n至少为多少才能使系统的可靠性不低于0.95。解:(1)设每个部件为Xi(i=1,2,……100)设X是100个相互独立,服从(0-1)分布的随机变量Xi之和X=X1+X2+……+X100由题设知n=100P{Xi=1}=p=0.9,P{Xi=0
4、}=0.1E(Xi)=p=0.9D(Xi)=p(1-p)=0.9×0.1=0.09n·E(Xi)=100×0.9=90,nD(Xi)=100×0.09=9==由中心极限定理知查标准正态分布表=φ(1.67)=0.9525解:(2)设每个部件为Xi(i=1,2,……n)P{Xi=1}=p=0.9,P{Xi=0}=1-p=0.1E(Xi)=p=0.9,D(Xi)=0.9×0.1=0.09由问题知求n=?而==1-由中心极限定理知=查标准正态分布表得解得n≥24.35取n=25,即n至少为25才能使系统可靠性为0.95.[八]随机地取两组学生,每组80人,分别在两个
5、实验室里测量某种化合物的PH值,各人测量的结果是随机变量,它们相互独立,且服从同一分布,其数学期望为5,方差为0.3,以分别表示第一组和第二组所得结果的算术平均:(1)求P{4.9<}(2)}解:由中心极限定理知~N(0,1)~N(0,1)(1)(2)由Xi,Yj的相互独立性知独立。从而U,V独立。于是U-V~N(0,2)而=2×0.8749-1=0.7498[九]某种电子器件的寿命(小时)具有数学期望μ(未知),方差σ2=400为了估计μ,随机地取几只这种器件,在时刻t=0投入测试(设测试是相互独立的)直到失败,测得其寿命X1,…,Xn,以作为μ的估计,为使
6、问n至少为多少?解:由中心极限定理知,当n很大时=所以查标准正态分布表知即n至少取1537。第六章样本及抽样分布1.[一]在总体N(52,6.32)中随机抽一容量为36的样本,求样本均值落在50.8到53.8之间的概率。解:2.[二]在总体N(12,4)中随机抽一容量为5的样本X1,X2,X3,X4,X5.(1)求样本均值与总体平均值之差的绝对值大于1的概率。(2)求概率P{max(X1,X2,X3,X4,X5)>15}.(3)求概率P{min(X1,X2,X3,X4,X5)>10}.解:(1)=(2)P{max(X1,X2,X3,X4,X5)>15}=1-P
7、{max(X1,X2,X3,X4,X5)≤15}=(3)P{min(X1,X2,X3,X4,X5)<10}=1-P{min(X1,X2,X3,X4,X5)≥10}=4.[四]设X1,X2…,X10为N(0,0.32)的一个样本,求解:7.设X1,X2,…,Xn是来自泊松分布π(λ)的一个样本,,S2分别为样本均值和样本方差,求E(),D(),E(S2).解:由X~π(λ)知E(X)=λ,∴E()=E(X)=λ,D()=[六]设总体X~b(1,p),X1,X2,…,Xn是来自X的样本。(1)求的分布律;(2)求的分布律;(3)求E(),D(),E(S2).解:(
8、1)(X1,…,Xn)的分布律为=(2