随机事件与随机变量 章节测
- 范围:
03-概率论与数理统计/01-随机事件与概率、03-概率论与数理统计/02-随机变量及其分布;几何分布、超几何分布题目标注(仅数一)
- 题量:单选 12 + 填空 6 + 解答 7,共 25 题,建议 100 分钟内完成
- 要求:全部题目为模拟题(按真题风格命制,非历年真题)。答案与解析在文档末尾,做完再对
- 考后动作:错题按错因分类(概念不清 / 计算失误 / 审题偏差 / 技巧缺失)回写 错题本
一、单选题
1. 化简 (A∪B)(A∪B)=( )
A. A B. B C. A∪B D. AB
2. 设 P(A)=0.4,P(B)=0.3,P(A∪B)=0.6,则 P(AB)=( )
A. 0.1 B. 0.2 C. 0.3 D. 0.4
3. 设 A⊂B,P(A)=0.3,P(B)=0.7,则 P(BA)=( )
A. 0.3 B. 0.4 C. 0.7 D. 0.1
4. 10 件产品中有 4 件次品,无放回任取 3 件,恰取到 1 件次品的概率为( )
A. 21 B. 31 C. 83 D. 52
5. 在区间 [0,1] 上随机取两数 x,y,则 P{x+y≤21}=( )(仅数一)
A. 81 B. 41 C. 21 D. 83
6. 设 P(A)=0.5,P(B)=0.4,P(AB)=0.2,则 P(A∣B)=( )
A. 0.3 B. 0.4 C. 0.5 D. 0.6
7. 甲箱中有 3 白 2 红共 5 球,乙箱中有 2 白 3 红共 5 球。先从甲箱任取 1 球放入乙箱,再从乙箱任取 1 球,则取到白球的概率为( )
A. 52 B. 3013 C. 21 D. 157
8. 某病患病率为 0.5%;患病者检测呈阳性的概率为 99%,健康者误呈阳性的概率为 2%。某人检测呈阳性,则其确实患病的概率约为( )
A. 0.05 B. 0.2 C. 0.5 D. 0.99
9. 设 A 与 B 相互独立,P(A)=0.3,P(B)=0.5,则 P(AB)=( )
A. 0.15 B. 0.35 C. 0.65 D. 0.85
10. 对于事件 A,B,C,考察四个命题:
(1)若 A,B,C 两两独立,则它们相互独立;
(2)若 A,B,C 相互独立,则其中任意两个也相互独立;
(3)若 A 与 B 相互独立,则 A 与 B 也相互独立;
(4)若 P(ABC)=P(A)P(B)P(C),则 A,B,C 相互独立。
其中正确的是( )
A. (1)(3) B. (2)(3) C. (2)(4) D. (1)(4)
11. 设 X∼B(3,31),则 P{X≥1}=( )
A. 278 B. 2719 C. 94 D. 32
12. 下列函数中,不能作为随机变量分布函数的是( )
A. F(x)=⎩⎨⎧0,x,1,x<00≤x<1x≥1
B. F(x)=⎩⎨⎧0,31,32,1,x<00≤x<11≤x<2x≥2
C. F(x)=⎩⎨⎧0,2x,43,1,x<00≤x<11≤x<2x≥2
D. F(x)={1−e−x,0,x≥0x<0
二、填空题
13. 设 X 服从参数 p=21 的几何分布(仅数一),则 P{X>3∣X>1}= ______。
14. 设 X∼P(λ),且 P{X=1}=P{X=2},则 λ= ______,P{X=4}= ______。
15. 设 X∼N(3,4),且 Φ(1)=0.8413,则 P{X≤5}= ______,P{∣X−3∣<2}= ______。
16. 设 X∼E(λ),且 P{X>2}=e−1,则 λ= ______,P{X>4∣X>2}= ______。
17. 设 X∼U[1,5],则 P{X2≤9}= ______。
18. 设 X∼N(0,1),Y=2X+1,则 Y 服从的分布为 ______(写出具体参数)。
三、解答题
19. 某厂产品由三个车间生产:一车间占 50%,次品率 1%;二车间占 30%,次品率 2%;三车间占 20%,次品率 3%。从全厂产品中任取一件,(1)求它是次品的概率;(2)已知取到的是次品,求它来自一车间的概率。
20. 某射手每次射击命中率为 0.6,各次射击相互独立,共射击 5 次。(1)求恰好命中 2 次的概率;(2)求至少命中 1 次的概率;(3)求直到第 3 次才首次命中的概率。
21. 袋中有 6 个球,其中 4 白 2 红。无放回地任取 3 球,以 X 表示取到的红球数。(1)写出 X 的分布律;(2)写出 X 的分布函数 F(x),并求 P{X≥1}。
22. 设连续型随机变量 X 的概率密度 f(x)=⎩⎨⎧kx,k(2−x),0,0≤x<11≤x≤2其他(1)求常数 k;(2)求 P{21<X<23};(3)求 P{X>1.5}。
23. 设 X∼N(1,4),已知 Φ(1)=0.8413。(1)求 P{X≤3};(2)求 P{∣X−1∣<2};(3)求常数 c,使 P{X>c}=0.1587。
24. 设 X∼N(0,1),Y=X2,用分布函数法求 Y 的概率密度 fY(y),并写出 Y 的分布(提示:与 χ2 分布的联系)。
25. 10 张签中有 3 张中奖签,甲、乙、丙依次无放回各抽 1 张。(1)求乙中奖的概率;(2)求丙中奖的概率;(3)已知丙中奖,求甲也中奖的概率。
答案与解析
单选题
1. 答案 A。
解析:(A∪B)(A∪B)=A∪(BB)=A∪∅=A(分配律 + 互斥对立积为空)。
考点:随机事件与概率 · 事件间的关系与运算|难度:易|错因提醒:不会用分配律展开而硬套文氏图逐点验证,耗时且易漏。
2. 答案 C。
解析:P(AB)=0.4+0.3−0.6=0.1,P(AB)=P(A)−P(AB)=0.4−0.1=0.3。
考点:随机事件与概率 · 加法公式与减法公式|难度:易|错因提醒:误用 P(AB)=P(A)−P(B)=0.1(选 A),减法公式减去的必须是 P(AB)。
3. 答案 B。
解析:A⊂B 时 AB=A,P(BA)=P(B−A)=P(B)−P(A)=0.7−0.3=0.4。
考点:随机事件与概率 · 概率的性质(单调性)|难度:易|错因提醒:没有包含关系时不能直接相减;本题恰好有 A⊂B 条件,直接减是合法的。
4. 答案 A。
解析:P=C103C41C62=1204×15=21。
考点:随机事件与概率 · 古典概型(超几何型抽样)|难度:易|错因提醒:误用二项分布 (13)(0.4)1(0.6)2(约 0.432,对应选 D 附近值)——无放回抽样不能套二项。
5. 答案 A。
解析:Ω 为单位正方形(面积 1),{x+y≤21} 为直线 x+y=21 与两轴围成的三角形,面积 21×21×21=81。
考点:随机事件与概率 · 几何概型(仅数一)|难度:易|错因提醒:把三角形面积写成 21×21=41(漏乘 21)。
6. 答案 C。
解析:P(AB)=P(A)−P(AB)=0.5−0.2=0.3,P(B)=0.6,故 P(A∣B)=0.60.3=0.5。
考点:随机事件与概率 · 条件概率|难度:中|错因提醒:直接把 P(A)=0.5 当条件概率(凑巧本题相同,但不能靠巧合),正确入口是 P(A∣B)=P(B)P(AB)。
7. 答案 B。
解析:全概率公式,按"从甲箱转入白球/红球"划分:P=53×63+52×62=103+152=309+4=3013。
考点:随机事件与概率 · 全概率公式|难度:中|错因提醒:转入白球后乙箱应为 3 白 3 红(分母 6),写成 53×52 是忘了球已放入。
8. 答案 B。
解析:P(+)=0.005×0.99+0.995×0.02=0.00495+0.0199=0.02485;P(病∣+)=0.024850.00495≈0.2。
考点:随机事件与概率 · 贝叶斯公式|难度:中|错因提醒:基础率谬误——凭"试剂 99% 准"直觉选 D;阳性中大头是大量健康人的假阳性。
9. 答案 B。
解析:独立时 P(AB)=P(A)P(B)=0.7×0.5=0.35(亦可 1−P(A∪B)=1−0.65=0.35)。
考点:随机事件与概率 · 事件的独立性|难度:易|错因提醒:错把 P(AB)=1−P(AB)=0.85(选 D)——那是"不都发生"。
10. 答案 B。
解析:(2)(3)正确;(1)反例见正文例 8({1,2},{1,3},{1,4} 等可能样本空间);(4)单个三元等式不能替代全部 23−3−1=4 个乘积等式。
考点:随机事件与概率 · 两两独立与相互独立|难度:中|错因提醒:认为"两两独立推出相互独立"是全章最高频概念错误。
11. 答案 B。
解析:P{X≥1}=1−P{X=0}=1−(32)3=1−278=2719。
考点:随机变量及其分布 · 二项分布|难度:易|错因提醒:"至少一次"直接算三项求和(选 C、D 的根源),应先取对立事件"全不发生"。
12. 答案 C。
解析:C 中 x→1− 时 F→21,而 F(1)=43<21 不对——函数在 x=1 处跳降,违反单调不减。A 为均匀型(右连续、极限规范均满足);B 为阶梯型合法分布函数;D 为 E(1) 的分布函数。
考点:随机变量及其分布 · 分布函数的性质|难度:中|错因提醒:只检查端点值不检查单调性与右连续性;跳升是合法的,跳降不合法。
填空题
13. 答案 41。
解析:无记忆性:P{X>3∣X>1}=P{X>2}=(1−p)2=41。
考点:随机变量及其分布 · 几何分布(仅数一)|难度:中|错因提醒:不用无记忆性而硬算 P{X>3}/P{X>1},可以算对(均为 (21)k 比值 41)但耗时;不知道 P{X>k}=(1−p)k 则无从下手。
14. 答案 λ=2;P{X=4}=32e−2。
解析:λe−λ=2λ2e−λ⇒λ=2;P{X=4}=4!24e−2=2416e−2=32e−2。
考点:随机变量及其分布 · 泊松分布|难度:易|错因提醒:4!=24 算成 12 或 λ4=16 漏算。
15. 答案 0.8413;0.6826。
解析:P{X≤5}=Φ(25−3)=Φ(1)=0.8413;P{∣X−3∣<2}=P{1<X<5}=2Φ(1)−1=0.6826。
考点:随机变量及其分布 · 正态分布标准化|难度:易|错因提醒:标准化时除以 σ=2,除以 σ2=4 是参数含义记错。
16. 答案 λ=21;e−1。
解析:P{X>2}=e−2λ=e−1⇒λ=21;无记忆性:P{X>4∣X>2}=P{X>2}=e−1。
考点:随机变量及其分布 · 指数分布与无记忆性|难度:中|错因提醒:第二空误算 P{X>4}=e−2——忘了"已存活 2"的条件把起点重置。
17. 答案 21。
解析:X∈[1,5],{X2≤9}={−3≤X≤3}={1≤X≤3},长度 2 除以总长 4,P=21。
考点:随机变量及其分布 · 均匀分布|难度:易|错因提醒:先解不等式再求交集,直接写 [−3,3] 不与支撑集取交会得 4/8 类错误。
18. 答案 N(1,4)。
解析:正态线性结论 aX+b∼N(aμ+b, a2σ2):Y=2X+1∼N(2×0+1, 22×1)=N(1,4)。
考点:随机变量及其分布 · 正态分布的线性函数|难度:易|错因提醒:方差乘 a2,写成 N(1,2) 是把标准差与方差混了。
解答题
19. 答案(1)0.017;(2)175。
解析:记 Bi = "产品来自 i 车间"(构成完备事件组),A = "取到次品"。
(1)全概率公式:P(A)=0.5×0.01+0.3×0.02+0.2×0.03=0.005+0.006+0.006=0.017。
(2)贝叶斯公式:P(B1∣A)=P(A)P(B1)P(A∣B1)=0.0170.005=175。
考点:随机事件与概率 · 全概率公式与贝叶斯公式|难度:中|错因提醒:贝叶斯分母重算时漏掉某一车间来源;完备组"占比"与"次品率"两列数字对应关系抄错。
20. 答案(1)0.2304;(2)0.98976;(3)0.096。
解析:5 次独立射击为 n=5,p=0.6 的伯努利试验。
(1)P=C52(0.6)2(0.4)3=10×0.36×0.064=0.2304。
(2)P=1−(0.4)5=1−0.01024=0.98976。
(3)前两次不中且第三次命中(几何分布):P=(0.4)2×0.6=0.096。
考点:随机事件与概率 · n 重伯努利试验、随机变量及其分布 · 二项分布与几何分布|难度:中|错因提醒:(3)误用 C53 组合数——"直到第 3 次才首次命中"指定了顺序,无组合因子;这也是几何分布与二项分布的分界。
21. 答案(1)P{X=0}=51,P{X=1}=53,P{X=2}=51;(2)F(x)=⎩⎨⎧0,51,54,1,x<00≤x<11≤x<2x≥2,P{X≥1}=54。
解析:(1)无放回取 3 球,X 为超几何分布(仅数一展开;数三按古典概型直接计数):P{X=k}=C63C2kC43−k,k=0,1,2:分母 C63=20;k=0:20C43=204=51;k=1:20C21C42=2012=53;k=2:20C41=51。
(2)阶梯累加如上;P{X≥1}=1−P{X=0}=54。
考点:随机变量及其分布 · 离散型随机变量的分布律与分布函数|难度:中|错因提醒:F 各段取右端点(左闭右开),且 54 一段对应 1≤x<2;把阶梯画成 ≤ 归下一段会全错。
22. 答案(1)k=1;(2)43;(3)81。
解析:(1)规范性:∫01kxdx+∫12k(2−x)dx=2k+2k=k=1。
(2)P{21<X<23}=∫1/21xdx+∫13/2(2−x)dx=83+83=43。
(3)P{X>1.5}=∫1.52(2−x)dx=[2x−2x2]1.52=2−1.875=81。
考点:随机变量及其分布 · 概率密度的性质与计算|难度:中|错因提醒:分段密度必须分段积分,跨过 x=1 忘拆段;验算 43+81+P{X<21}(=81)=1 可自查。
23. 答案(1)0.8413;(2)0.6826;(3)c=3。
解析:μ=1,σ=2。
(1)P{X≤3}=Φ(23−1)=Φ(1)=0.8413。
(2)P{∣X−1∣<2}=P{−1<X<3}=Φ(1)−Φ(−1)=2Φ(1)−1=0.6826。
(3)P{X>c}=1−Φ(2c−1)=0.1587⇒Φ(2c−1)=0.8413⇒2c−1=1⇒c=3。
考点:随机变量及其分布 · 正态分布标准化与对称性|难度:中|错因提醒:(3)把 Φ−1 套在 c 上得 c=2.8413 类错误;反查时对称恒等式 Φ(−1)=1−Φ(1) 记反。
24. 答案 fY(y)=2π1y−21e−2y, y>0(y≤0 时为 0),即 Y∼χ2(1)。
解析:分布函数法四步。
- 值域:Y=X2≥0;
- 对 y>0:{Y≤y}={X2≤y}={−y≤X≤y};
- FY(y)=Φ(y)−Φ(−y)=2Φ(y)−1(y≤0 时 FY(y)=0);
- 求导:fY(y)=2φ(y)⋅2y1=2π1y−21e−2y,y>0。
此密度即 χ2 分布自由度 1 的情形(数理统计一章正式引入)。
考点:随机变量及其分布 · 随机变量函数的分布(分布函数法)|难度:难|错因提醒:X2 在含 0 的区间上不单调,套公式法必错;复合求导漏 2y1 因子;y≤0 时忘记置 0。
25. 答案(1)103;(2)103;(3)92。
解析:记 A,B,C 分别为甲、乙、丙中奖。
(1)全概率:P(B)=P(A)P(B∣A)+P(A)P(B∣A)=103×92+107×93=906+9021=9027=103。
(2)再按甲的结果划分(中间对乙再全概率):P(C∣A)=92×81+97×82=7216=92;P(C∣A)=93×82+96×83=7224=31;故 P(C)=103×92+107×31=906+9021=103。三人的中奖概率相等——抽签公平性。
(3)贝叶斯:P(A∣C)=P(C)P(A)P(C∣A)=103103×92=92。
考点:随机事件与概率 · 全概率公式、贝叶斯公式与抽签公平性|难度:难|错因提醒:(2)中条件概率树两层嵌套时分子分母球数要逐层递减(9→8),漏减一层是本题最大失分点;(3)中 P(AC) 也可直接算 103×92,但必须除以 P(C)=103 而不是 P(A)。