《概率论与数理统计》习题及答案
在大学数学课程中,《概率论与数理统计》是一门非常重要的基础学科,它不仅为后续的专业学习奠定了坚实的理论基础,还广泛应用于科学研究、工程实践以及日常生活的决策过程中。为了帮助大家更好地掌握这门课程的核心知识点,本文将提供一些精选的习题及其详细解答。
一、单选题
1. 在一次实验中,事件A发生的概率是0.4,事件B发生的概率是0.5,且事件A和事件B相互独立,则事件A或事件B至少有一个发生的概率是多少?
A) 0.7
B) 0.8
C) 0.9
D) 1.0
解析: 根据概率的基本公式,事件A或事件B至少有一个发生的概率为:
\[ P(A \cup B) = P(A) + P(B) - P(A \cap B) \]
由于事件A和事件B相互独立,所以有:
\[ P(A \cap B) = P(A) \cdot P(B) = 0.4 \times 0.5 = 0.2 \]
因此,
\[ P(A \cup B) = 0.4 + 0.5 - 0.2 = 0.7 \]
答案:A) 0.7
二、计算题
2. 某工厂生产的零件中有2%是次品。现从这批零件中随机抽取10个进行检测,求至少有1个次品的概率。
解析: 设事件A表示“至少有1个次品”,则其补事件为“没有次品”。设每次抽到次品的概率为p=0.02,则抽到合格品的概率为1-p=0.98。根据二项分布的性质,至少有1个次品的概率为:
\[ P(A) = 1 - C(10, 0) \cdot (0.98)^{10} \]
其中,\( C(10, 0) = 1 \),所以:
\[ P(A) = 1 - (0.98)^{10} \approx 1 - 0.817 = 0.183 \]
答案:至少有1个次品的概率约为0.183。
三、应用题
3. 某种疾病的发病率为0.01。某医院对1000名患者进行了筛查,假设每位患者的检测结果相互独立,求检测出至少10名患者患有该疾病的可能性。
解析: 这是一个典型的泊松近似问题。当n较大而p较小时,可以用泊松分布来近似二项分布。这里n=1000,p=0.01,所以λ=np=10。设X表示检测出患病的人数,则X服从参数为λ=10的泊松分布。我们需要计算P(X≥10),即:
\[ P(X \geq 10) = 1 - P(X < 10) = 1 - \sum_{k=0}^{9} \frac{e^{-\lambda} \lambda^k}{k!} \]
通过计算可得:
\[ P(X \geq 10) \approx 1 - 0.4579 = 0.5421 \]
答案:检测出至少10名患者患有该疾病的可能性约为0.5421。
以上题目涵盖了概率论中的基本概念和方法,希望大家能够通过这些练习加深对相关知识的理解。同时,建议大家多做类似的习题,以提高解决实际问题的能力。
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