2017年哈尔滨医科大学公共卫生学院611数学综合之概率论与数理统计考研强化模拟题
● 摘要
一、证明题
1. 试用特征函数的方法证明二项分布的可加性:若随机变量独立, 则
【答案】记这正是二项分布
因为
的特征函数, 由唯一性定理知
, 且X 与Y
所以由X 与Y 的独立性得
2. 设二维随机变量(X , Y )服从单位圆内的均匀分布, 其联合密度函数为
试证:X 与Y 不独立且X 与Y 不相关 【答案】先求边际密度函数
所以由又因为
和
知X 与Y 不独立.
在对称区间上是偶函数, 故
从而
所以X 与Y 不相关.
3. 设X 为仅取非负整数的离散随机变量,若其数学期望存在,证明:
(1)(2)
【答案】(1)由于
存在,所以该级数绝对收敛,从而有
(2)
4. 证:事件A 与B 独立的充要条件是
【答案】先证必要性:因为A 与B 独立,所以再证充分性:由
,所以A 与B 独立. 由此得P (AB )=P(A )P (B )
5. 设g (x )为随机变量X 取值的集合上的非负不减函数,且E (g (X ))存在,证明:对任意的
有
独立,由此得
即
【答案】仅对连续随机变量X 加以证明. 记p (x )为X 的密度函数,则
6. 设随机变量X 服从(1, 2)上的均匀分布, 在X=x的条件下, 随机变量Y 的条件分布是参数为x 的指数分布, 证明:XY 服从参数为1的指数分布.
【答案】因为令
则
的逆变换为
, 所以
此变换的雅可比行列式为
所以(U , V )的联合密度函数为
由此得U=XY的边际密度函数为
这表明:U=XY服从参数为1的指数分布.
7. 设
为独立随机变量序列, 且
证明:
服从大数定律.
相互独立, 且服从大数定律.
由此可得马尔可夫条件
由马尔可夫大数定律知
【答案】因为
8. 设是来自的样本,证明
为
没有无偏估计.
【答案】(反证法)假设的无偏估计,则
由上式可知,等式的左边关于处处可导,而等式的右边在=0处不存在导数. 因此,假不成立,即
没有无偏估计.
二、计算题
9. 在一个单因子试验中,因子A 有4个水平,每个水平下重复次数分别为5,7,6,8. 那么误差平方和、A 的平方和及总平方和的自由度各是多少?
【答案】此处因子水平数r=4,总试验的次数n=5+7+6+8=26,因而有 误差平方和的自由度因子A 的平方和的自由度总平方和的自由度
10.某产品的合格品率为99%, 问包装箱中应该装多少个此种产品, 才能有95%的可能性使每箱中至少有100个合格产品.
【答案】设包装箱中装有n 个产品, 其中合格品数记为X , 则有
成立. 利用二项分布的正态近似, 可得
查表可得
由此解得品.
11.设随机变量X 与Y 独立同分布, 其密度函数为
(1)求U=X+Y与V=X/(X+Y)的联合密度函数(2)以上的U 与V 独立吗? 【答案】(1)
的反函数为
变换的雅可比行列式
, 即每箱装有104个产品, 能有95%的可能性使每箱中至少有100个合格产
下求m 使
所以在(U , V )的可能取值范围
内, 有