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试卷说明:
1. 本次考试为闭卷考试。本试卷共 4页,共八大部分,请勿漏答;
2. 考试时间为 120分钟,请掌握好答题时间;
3. 所有试题答案写在试卷上;
4. 答题中可能用到的数据如下:
(3.1) 0.9990 , U 1.96 , t (5) 2.571 , t (9) 2.262 ,
0 0.05 0.05 0.05
t (11) 2.201 , t (15). 2.131 , 2 (11) 21.9 , 2 (11) 3.82 ,
0.05 0.05 0.025 0.975
F (2,9) 4.26, r (5) 0.7545
0.05 0.05
一.填空(每空2分,共30分)
1. 设 A、B、C为三个随机事件,则事件“A、B发生但C不发生” 可表示为 。
2. 将一枚骰子连续投掷两次,第二次出现的点数为3的概率等于 。
3.每次试验结果相互独立,设每次试验成功的概率为 p。则重复进行试验直到第10次才取
得k (1 k 10)次成功的概率等于 。
4.已知x为从总体中抽取出来的容量为20的简单随机样本的样本平均,且E=7,D=4,
则Ex , Dx 。
5. 已知到连续型随机变量的概率密度函数为 f(x) Ae|x|,则A 。
1 1 1
6. 已知P(A) ,P(B/ A) ,P(A/B) ,
4 3 2
则P(AB) ,P(AB) 。
7. 为估计大学生近视眼所占的百分比,用重复抽样方式抽取200名同学进行调查,结果发现
有68个同学是近视眼。则大学生近视眼所占的百分比的95%的置信区间为 。
1 6 10
8.已知 x , x , x 是来自总体X 的简单随机样本,EX 。令xˆ x Ax ,
1 2 10 8 i i
i1 i7
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则当A 时,xˆ为总体均值的无偏估计。
9.已知随机变量X 和Y 相互独立,且X ~ N(2,2),Y ~ N(3,4),则X 3Y 所服从的分
布为 。
10.已知D=25, D36,且和的相关系数(,) 0.4,则D() 。
11. 已知E,D2(这里0).由车比雪夫不等知P{|| 4} 。
1
f (x)
12.已知和都是连续型随机变量,ln,设的概率密度函数 ,
(1 x2)
则的概率密度函数 f (x) 。
13.已知服从参数为1的泊松分布,则E2= 。
二. (12分)一个口袋里有三个球,这三个球上面依次标有数字0、1、1。现在从袋里任取
一个球,不放回袋中,接着再从袋里取出一个球。设表示第一次取到的球上标有的数字,
表示第二次取到的球上标有的数字。
(1) 求(,)的联合概率分布;(2)求(,)关于 的边缘概率分布和关于的边
缘概率分布,判断和是否独立(3)计算和 的协方差cov(,)。
三.(8分)某商场所供应的电视机中,甲厂产品与乙厂产品各占50%;甲厂产品的次品率是
10% ,乙厂产品的次品率是15% 。(1)求该商场电视机的次品率;(2)现某人从该商场上买
了一台电视,发现它是次品,求它由甲厂生产的概率。
四.(8分)设某研究所有200名研究人员,现该研究所准备在会议厅举行一个内部学术交流
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会。假设每个研究人员都以0.6的概率去参加这个学术交流会,并且每一位研究人员是否去参
加会议是相互独立的,问会议厅应至少准备多少个座位,才能以99.9%概率保证去参加交流会
的人员都有座位坐。
五.(10分)一批糖袋的重量(单位:千克)服从正态分布。现在从该批糖袋中随机抽取12
袋,测得这12糖袋的平均重量为3.057,样本方差为0.1291。
(1)求这批糖袋的平均重量的置信度为95%的置信区间,并计算估计的精度。
(2)求这批糖袋的重量方差2的置信度为95%的置信区间。
六.(8分)某批电子元件的寿命(单位:小时)服从正态分布。正常情况下,元件的平均寿
命为225。现在从中该批电子元件中任意抽取16件,测得这16件元件的平均寿命为241,样
本方差为92。据此以显著水平0.05来判断是否可以认为这批电子元件的平均寿命与225
无显著差异?
七.(12分)一批由同一种原料织成的布,用不同的印染工艺处理,然后进行缩水处理。假
设采用A、B、C三种不同的工艺,每种工艺处理4块布样,测得缩水率(单位:%)的数据如
表1所示。根据这些数据,完成下列问题:
(1) 填写下列未完成的方差分析表(表2),并根据方差分析表以显著水平0.05来判断
不同的工艺对布的缩水率的影响是否有显著差异?
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(2) 若有显著差异,则用费歇检验法(即LSD检验法)做进一步多重比较,并且指出存在
显著差异的工艺的总体均值差的置信度为95%的置信区间。
工艺种类 缩水率
A
5 7 4 2
B
7 6 6 5
C 8 7 9 7
表1
变差来源 平方和 自由度 均方和 F值
SS 21.167
组间 1 f MS F=
1 1
组内 SS f \
2 2 MS
2
总计 \
SS 38.917 f \
表2
八.(12分)为了研究某地区年度汽车拥有量y(单位:百台)与货运周转量x
(单位:万吨*公里)之间的关系,抽样测量得下列样本数据:
货运周转量 x 0.1 0.3 0.4 0.55 0.7 0.8 0.95
汽车拥有量 y 15 18 19 21 22.6 23.8 26
(1)求y对x的线性回归系数与回归剩余标准差,并写出经验线性回归方程。
(2)计算样本相关系数,并进行线性回归的显著性检验(显著水平=0.05)。
(3)求当货运周转量x=0.5时,该地区年度汽车拥有量y的置信度为95%的置信区间。
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参考答案
试卷名称: 数理统计I 课程所在院系: 理学院
考试班级: 学号: 姓名: 成绩:
试卷说明:
5. 本次考试为闭卷考试。本试卷共 4页,共八大部分,请勿漏答;
6. 考试时间为 120分钟,请掌握好答题时间;
7. 所有试题答案写在试卷上;
8. 答题中可能用到的数据如下:
(3.1) 0.9990 , U 1.96 , t (5) 2.571 , t (9) 2.262 ,
0 0.05 0.05 0.05
t (11) 2.201 , t (15). 2.131 2 (11) 21.9 , 2 (11) 3.82 ;
0.05 0.05 0.025 0.975
F (2,9) 4.26, r (5) 0.7545
0.05 0.05
二.填空(每空2分,共30分)
1. 设 A、B、C为三个随机事件,则事件“A、B发生但C不发生”可表示为 ABC 。
2. 将一枚骰子连续投掷两次,第二次出现的点数为3的概率等于 1/6 。
3.每次试验结果相互独立,设每次试验成功的概率为 p。则重复进行试验直到第10次才取
C k pk (1-p)10-k
得k (1 k 10)次成功的概率等于 。
9
4.已知x为从某个总体中抽取出来的容量为20的简单随机样本的样本平均,且E=7,
D=4,则Ex 7 , Dx 0.2 。
5. 已知到连续型随机变量的概率密度函数为 f(x) Ae|x|,则A 0.5 。
1 1 1
6 . 已 知 P(A) , P(B/ A) , P(A/B) , 则
4 3 2
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P(AB) 1/3 ,P(AB) 1/6 。
7. 为估计大学生近视眼所占的百分比,用重复抽样方式抽取200名同学进行调查,结果发现
有 68 个同学是近视眼。则大学生近视眼所占的百分比的 95%的置信区间为
[0.2743,0.4057]或 [0.278,0.408] 。
1 6 10
8.已知 x , x , x 是来自总体X 的简单随机样本,EX 。令xˆ x Ax ,
1 2 10 8 i i
i1 i7
则当A 1/16 时,xˆ为总体均值的无偏估计。
9.已知随机变量X 和Y 相互独立,且X ~ N(2,2),Y ~ N(3,4),则X 3Y 所服从的分
布为 N(-11,38) 。
10.已知D=25, D36,且和的相关系数(,) 0.4,则D() 37 。
11.为随机变量,且E,D2.由车比雪夫不等知P{|| 4} 0.9375 。
1
f (x)
12.已知和都是连续型随机变量,ln,设的概率密度函数 ,
(1 x2)
ex
则的概率密度函数 f (x) 。
(1e2x)
13.已知服从参数为1的泊松分布,则E2= 2 。
二. (12分)一个口袋里有三个球,这三个球上面依次标有数字0、1、1。现在从袋里任取
一个球,不放回袋中,接着再从袋里取出一个球。设表示第一次取到的球上标有的数字,
表示第二次取到的球上标有的数字。
(2) 求(,)的联合概率分布律;(2)求(,)关于 的边缘概率分布和关于的
边缘概率分布,判断和是否独立;(3)求和 协方差cov(,)。
解:(1)
0 1
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0 0 1/3
1 1/3 1/3
(2)
0 1
P 1/3 2/3
0 1
P 1/3 2/3
和不独立。
(3)E 2/3 , E 2/3,E() 1/3 ,cov(,) E()EE 1
三.(8分)某商场所供应的电视机中,甲厂产品与乙厂产品各占50%;甲厂产品次品率是10% ,
乙厂产品次品率是15% 。(1)求该商场电视机的次品率;(2)现某人从该商场上买了一台电
视,发现它是次品,求它由甲厂生产的概率。
解:用A表示“甲厂产品” 用B表示“次品率” 则
50 50 10 15
P(A) ,P(A) P(B| A) P(B| A)
100 100 100 100
50 10 50 15
(1) P(B) P(A)P(B| A) P(A)P(B| A) 0.675
100 100 100 100
----- 4分
50 10
P(AB) P(A)P(B| A) 100 100
(2)P(A|B) 0.074
P(B) P(A)P(B| A)P(A)P(B| A) 0.675
---- 8分
四.(8分)设某研究所有200名研究人员,现该研究所准备在会议厅举行一个内部学术交流
会。假设每个研究人员都以0.6的概率去参加这个学术交流会,并且每一位研究人员是否去参
加是相互独立的,问会议厅应至少准备多少个座位,才能以99.9%概率保证去参加交流会的人
员都有座位坐。
解:假设准备 x 个座位条,用表示与会的人数,显然 服从 B(200,0.6),
1分
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np=120,np(1-p)=48, 2分
因为n=10000,充分大由中心极限定理可以认为
近似服从N(120,48) , 4分,
根据题意知道:P( x)0.999 6分
x120 x120
所以: ( )0.999,即 3.1,解得x 141,
0 48 48
至少准备141个座位 8分
五.(10分)一批糖袋的重量(单位:千克)服从正态分布。现在从该批糖袋中随机抽取12
袋,测得这12糖袋的平均重量为3.057,方差为0.1291
(3)求这批糖袋的平均重量的置信度为95%的置信区间,并计算估计的精度。
(4)求这批糖袋的重量方差2的置信度为95%的置信区间。
解:因为 S2=0.1291,得S 0.3593, 1
分
( 1)
, , ,
1 0 .95 0 .05 n 1 12 1 11
查表得
t (n 1) t (11) 2.201
0.05
s 0.3593 的置信度为95%的置信区间为
t (n 1) 2.201 0.228
n 12
[X ,X ]
4 分
(3.0570.228,3.0570.228)[2.829,3.285]
估计精度为A1 0.92592.5% 7分
x
(2)2置信度为95%的估计:
查表得
2 (n 1) 2 (11 ) 21 .9
0.025
2
2 (n 1) 2 (11 ) 3 .82
0.975
1
2
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(n 1)s2 11 0.1291 (n 1)s2 110.1291
0.06484 , 0.3718
2 (n 1) 21.9 2 (n 1) 3.82
1
2 2
2
[0.06484, 0.3718]
所 以 , 新 生 男 婴 儿 体 重 的 方 差 的 区 间 估 计 为 .
10分
六.(8分)某批电子元件的寿命(单位:小时)服从正态分布。正常情况下,元件的平均寿
命为225。现在从中该批电子元件中任意抽取16件,测得它们的平均寿命为241,样本方差
为92。据此以显著水平0.05来判断是否可以认为这批电子元件的平均寿命与225无显
著差异?
解:样本标准差s 9.591
(1)建立统计假设H : 225; H : 225. 1分
0 0 1
xu
(2)建立统计量:U 3分
s/ n
241225
(3)在H .成立前提下计算:T 6.673 5分
0
9.591/ 16
由 . 0.05 求 得 t (n1)t (15).2.131
6分
(4)因为T t (15),拒绝H .即不可以认为这批电子元件的寿命与225无显著差异.
0
8分
七.(12分)一批由同一种原料织成的布,用不同的印染工艺处理,然后进行缩水处理。假
设采用A、B、C三种不同的工艺,每种工艺处理4块布样,测得缩水率(单位:%)的数据如
表1所示。根据这些数据,完成下列问题:
(3) 填写下列未完成的方差分析表(表2),并根据方差分析表以显著水平0.05来判断
不同的工艺对布的缩水率的影响是否有显著差异?
(4) 若有显著差异,则用费歇检验法(即LSD检验法)做进一步多重比较,并且指出存在
显著差异的工艺的总体均值差的置信度为95%的置信区间。(10分)
工艺种类 缩水率
A
5 7 4 2
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B
7 6 6 5
C 8 7 9 7
表1
方差来源 平方和 自由度 均方和 F值
组间
SS 21.167 MS
1 f 2 1 F= 5.366 *
1
10.583
组内 \
SS 17.750 f 9 MS
2 2 2
1.972
总计 \
SS 38.917 f 11 \
表2
解:(1)完成方差分析表如上 4分(其中F值1分,其他每空格0.5分)
由0.05知F (2,9) 4.26, F= 5.366>F (2,9) 4.26, 5分
可认为有显著差异. 6分
, ,
(2) m m m m 4 f na1239 MS 1.972,
1 2 3 4 2 2
,
0.05 t (f )t (9)2.262
2 0.05
1 1
所以,LSD t (f ) ( )MS 2.2462(i, j A,B,C,D)
ij 2 m m 2
i j
计算得y 4.5, y 6,y 7.75
A B c
多重比较结果:
y y y
i j i
y 7.75 y 6
c B
y
j
3.25* 1.5
y 4.5
A
1.75 /
y 6
B
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| y y | LSD
因为 时,认为差异显著。
i j ij
由上表知A和C有差异显著。A和B,B和C差异不显著
的可靠性为0.95的置信区间为
c A
[(y y )LSD ,(y y )LSD ]
C A C A
[3.25-2.2462,3.25+2.2462]
[1.0038,5.4963]
计算LSD 7分
多重比较结果 10分
均值差的取间估计 12分
八.(12分)为了研究某地区年度汽车拥有量y(单位:百台)与货运周转量x
(单位:万吨*公里)之间的关系,抽样测量得下列样本数据:
货运周转量 x 0.1 0.3 0.4 0.55 0.7 0.8 0.95
汽车拥有量 y 15 18 19 21 22.6 23.8 26
(1)求y对x的线性回归系数与回归剩余标准差,写出经验线性回归方程。
(2)计算样本相关系数,并进行线性回归的显著性检验(显著水平=0.05)。
(3)求当货运周转量x=0.5时,该地区年度汽车拥有量y的置信度为95%的置信区间。
解∶
n n
x y x(y )
i i i
b i1 i1 12.5503 1分
1 nS2
x
b yb x 29.125174.6 13.958 2分
0 1
SS nS2 b2 nS2
e y 1 x
S SS /(n2) 0.04256 0.206 4分
yx e
(1):经验线性回归方程为 yˆ 13.95812.5503x 5分
n n
x y x(y )
i i i
(2)r i1 i1 0.9986 7分
nS2nS2
x y
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H y x
检验假设 : 对 的线性回归关系不显著。
0
=0.05, r (n2) r (5) 0.7545
0.05
因为 r r (n2)
H y x r 0 y x
所以拒绝 ,认为 对 的线性回归关系显著, 关于 是正相
0
关的。 9分
(3)因为经验回归方程为: yˆ 13.95812.5503x。
所以 x 0.5时, yˆ 13.95812.55030.5 20.233
0 0
t (n2) t (5) 2.571
0.05
1 (x x)2
t (n2)S 1 0
yx n n
(x x)2
i
i1
y
的置信区间为[19.67, 20.80],可靠性为 95% 12分
0
12