《概率论》第二章习题

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同理可证 P(AC)?P(A)P(C),

P(BC)?P(B)P(C).

又有

P(ABC)?P(A?B?C)?1?P(A?B?C)

?1??P(A)?P(B)?P(C)?P(AB)?P(AC)?P(BC)?P(ABC)?

?1?P(A)?P(B)?P(C)?P(A)P(B)?P(A)P(C)?P(B)P(C)?

?P(A)P(B)P(C)

?(1?P(A))(1?P(B))(1?P(C))?P(A)P(B)P(C),

所以A,B,C相互独立。

18、证明:事件A1,A2,?,An相互独立的充要条件是下列2n个等式成立:

?A???)P(A?)?P(A?), P(A12?An)?P(A12n?取A或A。 其中Aiii?取证:必要性。事件A1,A2,?,An相互独立,用归纳法证。不失为一般性,假设总是前连续m个集AiAi的形式。当m?1时,

P(A1A2?An)?P(A2?An)?P(A1?An)?P(A1?An)

?P(A2)?P(An)?P(A1)?p(An)?P(A1)P(A2)?P(An)。

设当m?k时有

P(A1?AkAk?1?An)?P(A1)?P(Ak)P(Ak?1?An),

则当m?k?1时

P(A1?Ak?1Ak?2?An)?P(A1?AkAk?2?An)?P(A1?AkAk?1?An)

?P(A1)?P(Ak)P(Ak?2)?P(An)?P(A1)?P(Ak)P(Ak?1)?P(An) ?P(A1)?P(Ak)(1?P(Ak?1))P(Ak?2)?P(An) ?P(A1)?P(Ak)P(Ak?1)P(Ak?2)?P(An)

从而有下列2n式成立:

?A???)P(A?)?P(A?), P(A12?An)?P(A12n《概率论》第二章习题

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?取A或A。 其中Aiii 充分性。设题中条件成立,则

P(A1?An)?P(A1)?P(An), (1)

P(A1?An?1An)?P(A1)?P(An?1)P(An). (2)

∵ A1?An?1An?A1?An?1An??,

∴ P(A1?An?1)?P(A1?An?1An?A1?An?1An).

(1)+(2)得 P(A1?An?1)?P(A1)?P(An?1)。 (3)

同理有

P(A1?An?2An?1An)?P(A1)?P(An?2)P(An?1)P(An),

P(A1?An?2An?1An)?P(A1)?P(An?2)P(An?1)P(An)

两式相加得

P(A1?An?2An?1)?P(A1)?P(An?2)P(An?1). (4)

(3)+(4)得

P(A1?An?2)?P(A1)P(A2)?P(An?2)。

同类似方法可证得独立性定义中2?n?1个式子,

∴ A1,?,An相互独立。

19、若A与B独立,证明{?,A,A,?}中任何一个事件与{?,B,B,?}中任何一个事件是相互独立的。 证:P(??)?P(?)?0?0?P(?)P(?),

P(??)?0?P(?)P(?),P(??)?1?P(?)P(?), P(?B)?P(B)?P(?)P(B), P(?A)?P(A)?P(?)P(A),

P(AB)?P(A)P(B)(见本章第17题),

P(AB)?P(A?AB)?P(A)?P(AB)?P(A)?P(A)P(B) ?P(A)(1?P(B))?P(A)P(B), 同理可得 P(AB)?P(A)P(B)。证毕。

20、对同一目标进行三次独立射击,第一,二,三次射击的命中概率分别为0.4,0.5,0.7,试求(1)

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n在这三次射击中,恰好有一次击中目标的概率;(2)至少有一次命中目标的概率。 解:P{三次射击恰击中目标一次}=

?0.4(1?0.5)(1?0.7)?(1?0.4)0.5(1?0.7)?(1?0.4)(1?0.5)0.7 ?0.36

P{至少有一次命中}=1-P{未击中一次}

?1?(1?0.4)(1?0.5)(1?0.7)?0.91

21、设A1,A2,?,An相互独立,而P(Ak)?pk,试求:(1)所有事件全不发生的概率;(2)诸事件

中至少发生其一的概率;(3)恰好发生其一的概率。 解:(1)P{所有的事件全不发生}?P{A1?An} ?P(A1)?P(An)? (2)P{至少发生其一}?P(A1???An)

P(A1?An)?1?P(A1?An)?1??(1?pk?1nk)。

?(1?pk?1nn)。

(3)P{恰好发生其一}?p1(1?p2)?(1?pn)?(1?p1)p2(1?p3)?(1?pn)? ???(1?p1)?(1?pn?1)pn ??pi?1ni?2n?j?i?1?pipj???(?1)n?1n?pi。

i?1n22、当元件k或元件k1或k2都发生故障时电路断开,元件k发生故障的概率等于0.3,而元件k1,k2

发生故障的概率各为.2,求电路断开的概率。

解:本题中认为各元件发生故障是相互独立的。记A0={元件k发生故障},A1={元件k1发生故障},

A2={元件k2发生故障}。则

P{电路断开}?P(A0?A1A2)?P(A0)?P(A1A2)?P(A0A1A2) ?0.3?0.2?0.2?0.3?0.2?0.2?0.328。 23、说明“重复独立试验中,小概率事件必然发生”的确切意思。

解:以Ak表事件“A于第k次试验中出现”,P(Ak)??,由试验的独立性得,前n次试验中A都不出现的概率为

P(A1A2?An)?P(A1)P(A2)?P(An)?(1??)n。

于是前n次试验中,A至少发生一次的概率为

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1?P(A1A2?An)?1?(1??)n?1(n??)。

这说明当重复试验的次数无限增加时,小概率事件A至少发生一次的概率可以无限地向1靠近,从而

可看成是必然要发生的。

24、在第一台车床上制造一级品零件的概率等于0.7,而在第二台车床上制造此种零件的概率等于0.8,

第一台车床制造了两个零件,第二台制造了三个零件,求所有零件均为一级品的概率。 解:我们认为各车床或同一车床制造的各个零件的好坏是相互独立的,由此可得

P{所有零件均为一级品}?0.83?0.72?0.2509。

25、实验室器皿中产生甲类细菌与乙类细菌的机会是相同的,若某次发现产生了2n个细菌,求(1)

至少有一个甲类细菌的概率;(2)甲,乙两类细菌各占其半的概率。 解:利用的二项分布可得

P{至少有一个甲类细菌}?1?P{2n个全是乙类细菌}

0?1??1??1?C20?????2??2?n02n?1?2?2n。

n2n?1??1?n?1?P{甲,乙两类细菌各占一半}?C?????C2n??。 ?2??2??2?n2n26、掷硬币出现正面的概率为p,掷了n次,求下列概率:(1)至少出现一次正面;(2)至少出现两

次正面。 解:利用二项分布得

P{至少出现一次正面}?1?P{n次全部出现反面}?1?(1?p)n。

1P{至少出现两次正面}?1?(1?p)n?Cnp(1?p)n?1?1?(1?p)n?np(1?p)n?1。

27、甲,乙,丙三人进行某项比赛,设三个胜每局的概率相等,比赛规定先胜三局者为整场比赛的优

胜者,若甲胜了第一,三局,乙胜了第二局,问丙成为整场比赛优胜者的概率是多少? 解:(1)设A,B,C分别表示每局比赛中甲,乙、丙获胜的事件,故P(A)?P(B)?P(C)?1的多3项分布。欲丙成为整场比赛的优胜者,则需在未来的三次中,丙获胜三次;或在前三次中,丙获胜两次乙胜一次,而第四次为丙获胜。故本题欲求的概率为

3!?1??1??1?3!?1??1??1?p??????????????3!0!0!?3??3??3?2!1!0!?3??3??3?30020?1????。 ?3?28、甲,乙均有n个硬币,全部掷完后分别计算掷出的正面数相等的概率。 解:利用两个的二项分布,得欲求的概率为

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