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2017年西安财经学院统计学院概率论与数理统计复试仿真模拟三套题

  摘要

一、计算题

1. 将n 个完全相同的球(这时也称球是不可辨的)随机地放入N 个盒子中,试求:

(1)某个指定的盒子中恰好有k 个球的概率; (2)恰好有m 个空盒的概率;

(3)某指定的m 个盒子中恰好有j 个球的概率.

【答案】先求样本点总数,我们用N+1根火柴棒排成一行,火柴棒之间的N 个司隔恰好形成N 个盒子,并依次称它们为第1个盒子,第2个盒子,…,第N 个盒子,n 个球用“0”表示,考虑到两端必须是火柴棒方能形成N 个盒子,所以n 个(不可辨)球放入N 个(可辨)盒子中,就相当于把N-1根火柴棒(N+1根火柴棒中去掉两端的两根)和n 个“0”随机地排成一行,譬如N=4, n=3时,“10010111”表示第1个盒子中有2个球、第2个盒子中有1个球、第3、4个盒子中无球,这样一来,n 个球放入N 个盒子所有的样本点总数相当于:从N-1+n个位置任选n 个位置放“0”、其他位置放火柴棒,故样本点总数为

(1)记A 为事件“指定的某个盒子中恰有k 个球”,不失一般性,可认为第1个盒子中有k 个球,则余下n-k 个球放入另外N-1个盒子中,类似于样本点总数的计算,

此种样本点共有

考虑到球不可辨故

(2)记

为事件“恰有m 个空盒”,它的发生可分两步描述:

种取法.

第一步,从N 个盒子任取m 个盒子,共有

第二步,将n 个球放入余下的N_m个盒中,且这N —m 个盒子中都要有球,

这当然要求

否则第二步发生的概率为零,为了使第二步能发生,我们设想先把n 个

球排成一行,随机抽取球与球之间的n-1个间隔中的N-m-1个间隔放火柴棒即可,这有种可能.

综合上述两步,所求概率为

(3)若事件C 表示“指定的m 个盒子中恰有j 个球”,这意味着另外N-m 个盒子中放n-j 个球,由类似于样本点总数的计算知:j 个球放入m 个盒子中共

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种放法,而另外n-j 个球放入

余下的N-m

个盒子中有种放法,于是所求概率为

2. 把10本书任意地放在书架上,求其中指定的四本书放在一起的概率.

【答案】10本书任意地放在书架上所有可能的放法数为10! ,这是分母. 若把指定的四本书看作一本“厚”书,则与其他的6本书一起随意放,有7! 种可能放法,这是第一步,第二步再考虑将这指定的四本书作全排列,共有4! 种可能放法. 故总共有7!×4!种可能放法,这是分子,于是所求概率为

3. 有20个灯泡, 设每个灯泡的寿命服从指数分布, 其平均寿命为25天. 每次用一个灯泡, 当使用的灯泡坏了以后立即换上一个新的, 求这些灯泡总共可使用450天以上的概率.

【答案】

为第i 个灯泡的寿命(单位:天)

,

由林德伯格-莱维中心极限定理, 所求概率为

4. 抽查克矽平治疗矽肺患者10名,得到他们治疗前后的血红蛋白量之差(单位:g%)如下:

(1)作正态概率图,并作初步判断;

(2)请用W 检验判断治疗前后的血红蛋白量之差是否服从正态分布(【答案】(1)首先将数据排序,得到

对每一个i ,计算修正频率

结果见表:利用软件可得到正态概率图如下:

血红蛋白量之差的概率图 正态-95%置信区间

)?

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图形显示10个点基本在一条直线附近. (2)W 检验. 由数据可算得表中可以计算出W 的值:

当n=10时,查表知

拒绝域为

由于样本观测值没有落入拒绝域内,

为计算方便,建立如下表格从上

故在显著性水平上不拒绝原假设,即可以认为治疗前后的血红蛋白量之差服从正态分布.

5. 设, 试求 是来自的样本, 经计算

【答案】因为

量的分布函数, 注意到t 分布是对称的, 故

利用统计软件可计算上式, 譬如, 使用MA TLAB 软件在命令行输入0.8427, 直接输入

布在x 处的分布函数. 于是有

6. 设A ,B ,C 为三事件,试表示下列事件:

(1)A ,B ,C 都发生或都不发生: (2)A ,B ,C 中不多于一个发生; (3)A ,B ,C 中不多于两个发生; (4)A ,B ,C 中至少有两个发生. 【答案】⑴

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用(x )表示服从t (15)的随机变

则给出

则给出0.6854. 这里的就表示自由度为k 的t 分