文档内容
第四章 数字特征
4-1 基础过关
1.【答案】 E X
2
1
5
6
【解析】X 的取值 1 , 2 , 3 , 4
1 1 231 7 3323 19
P{X 4} ,P{X 3} ,P{X 2} ,
43 64 43 64 43 64
4333 37 1 7 19 37 25
P{X 1} ,所以EX 4 3 2 1 .
43 64 64 64 64 64 16
2.【答案】(1) EX 0.2; E X 2 2 . 8 ; E ( 3 X 2 5 ) 1 3 .4 ;
(2) E
X
1
1
1
( 1 e )
【解析】(1)
EX 20.400.320.30.2
EX2 (2)20.4020.3220.32.8
E(3X2 5)3EX2 513.4
(2)
1 1 ke ke k1n n1e ne
E 1
X 1 k1 k! (k1)! n! n!
k0 k0 n1 n1
1 ne 1
e (1e)
n!
n0
3.【答案】(1)(i) E ( 2 X ) 2 ;(ii) E ( e 2 X )
1
3
n 1
(2)(i)EU ;(ii)EV
n1 n1
【解析】(1)(i)E(2X) 2xexdx2(2)2(可以直接使用分部积分计算)
0(ii) E ( e 2 X )
0
e 2 x e x d x
1
3
e 3 x
0
1
3
(2)(i) F
U
( x ) P { U x } P m a x X
1
, X
2
, , X
n
x
P
P
X
X
0 ,
n x ,
1 ,
1
1
x
0
x
x
x
,
1
X
P
0
x
2
X
1
x
2
,
x
,
X
n
P
x
X
n
x
所以 f
u
( x ) F
u
( x )
n x
0
n
,
1 , 0
其
x
他
1
1
1 n n
所以EU xnxn1dx xn1
0 n1 n1
0
(ii)F (x) P{V x} P minX ,X ,,X x
v 1 2 n
1
1
1
1
1
1
P
P
P
1
(1
0
m
X
X
n
n
i n
1
1
x
0
)
1
,
n
,
X
x
x
,
,
1
, X
P
0
X
2
2
X
x
x
, ,
x ,
1
2
0
x 1
1
X
x
n
,
X
n
P
x
x
X
n
x
n(1x)n1, 0 x1
所以 f (x) F(x)
V V 0, else
所以
EV 1 xn(1x)n1dxn 1 (1x)ndx 1 (1x)n1dx
0
0 0
1 1 1 1 1 1 1
n (1x)n1 (1x)n n
n1
0
n
0
n1 n n1
1
4.【答案】(1)EX 2;EY 0;(2)EZ ;(3)EZ 5
15【解析】
(1) E X 1 0 .4 2 0 .2 3 0 .4 2 , E Y 1 0 . 3 0 0 . 4 1 0 . 3 0
(2) E Z
1
1
0 .2
2
1
0 .1
1
1
0 .1
1
2
0 .1
1
3
0 .1
1
1
5
(3) E Z 1 ( 1 ) 2 0 . 2 ( 1 0 ) 2 0 . 1 2 ( 1 ) 2 0 . 1 ( 2 1 ) 2 0 . 1
(30)20.3(31)20.15
5.【答案】(1) E ( X
1
X
2
)
3
4
; E ( 2 X
1
3 X
2
2 )
5
8
;(2) E ( X
1
X
2
)
1
8
【解析】由题可知 X
1
~ E ( 2 ) , X
2
~ E ( 4 ) ,
(1) E ( X
1
X
2
) E X
1
E X
2
1
2
1
4
3
4
1 1 1 5
E(2X 3X 2)2EX 3EX 2 2 3[DX (EX )2]13
1 2 1 2 2 2 2 16 16 8
(2) E ( X
1
X
2
) E X
1
E X
2
1
2
1
4
1
8
6.【答案】 E X
π
2
2 ; D X
4
2
π
2 .
【解析】
E X
0
2
2
x
2
2
x
2
0
1
2
e
e
2 x
2 2
1
tt 2
π
d
d
x
t
2
x
π
2
2
2
2
2
t
2
0
3
2
2 t
e t 2 2
2
1
t
d t
x2
x x2 t
EX2 x2 e 22dx22 2tet 2dt 22 (2) 22
0 2 0所以 D X E X 2 ( E X ) 2 2 2
π
2
2 4
2
π
2 .
7.【答案】 E X
1
p
; D X =
1
p
p
2
【解析】
E
X
p
k
k
1
1
x
k
k
p
(1
x 1
p
p
) k
p
1
1
p
x
k
1
x
k
x
x
k
1
1
p
x
1
p
p
(1
1
x ) 2
x 1 p
1
p
EX2 k2 p(1 p)k1 pk2xk1
k1 k1 x1p
p
kxk
p
xkxk1
k1 k1
x1p x1p
1 1x 2 p
p x p
(1x)2
(1x)3 p2
x1p
x1p
所以 D X E X 2 ( E X ) 2
2
p 2
p
1
p 2
1
p 2
p
.
8.【答案】(1)
4
3
0
9
; 8 ; 0 ; 2
(2)(i)EZ 29;DZ 109(ii)EZ 29,DZ 109
(iii) E Z 2 9 , D Z 9 4 .
【解析】(1)
PX 2,X 2,X 5 PX 2PX 2PX 5
1 2 3 1 2 3
2 2 2 4 5
1 1 1 2 1 2
C2
C2
C5
4 2 2 6 3 3 6 3 3
40
391 1 1
E(X X X ) EX ·EX ·EX 4 6 6 8
1 2 3 1 2 3 2 3 3
E(X X ) EX EX 220
1 2 1 2
E(X 2X ) EX 2EX 242
1 2 1 2
(2)EZ E(5X Y 15)5EX EY 155311529
在(i)(ii)(iii)条件下均成立
D Z
D
2 5
( 5
D
X
X
Y
D
Y
1
5 )
1 0
C
D
o
(
v
5
(
X
X ,
Y
Y
)
) D ( 5 X ) D ( Y ) 2 C o v ( 5 X , Y )
(i)(ii)时 C o v ( X , Y ) 0 ,所以 D Z 2 5 D X D Y 2 5 4 9 1 0 9
(iii) C o v ( X , Y )
X Y
D X D Y 0 .2 5 2 3 1 .5
所以 D Z 2 5 4 9 1 0 1 . 5 9 4 .
9.【答案】(1) E X
4
5
; E Y
3
5
; E ( X Y )
1
2
; E ( X 2 Y 2 )
1
1
6
5
(2) E X 1 ; E Y 1 ; E X Y 2
【解析】(1) E X
x O y
x f ( x , y ) d
1
0
d x
x
0
x 1 2 y 2 d y
1
0
4 x 4 d x
4
5
x 5
1
0
4
5
1
1 x 1 3 3
EY yf(x,y)d dx y12y2dy 3x4dx x5
0 0 0 5 5
xOy 0
E ( X Y )
x O y
x y f ( x , y ) d
1
0
d x
x
0
x y 1 2 y 2 d y
1
0
3 x 5 d x
1
2
x 6 10
1
2
1 x
E(X2 Y2) (x2 y2) f(x,y)d = dx (x2 y2)12y2dy
0 0
xOy
1 12 16 16
= 4x5 x5 dx x6 1
0 5 15 0 15
(2) x
x y
EX x f(x,y)d dy e ydx
0 0 y
xOy
x
x t
yeydy x e yd x y yeydy tetdt (2)(2)1
0 0 y y 0 0
(也可以直接使用分部积分计算)
E Y
x O y
y f ( x , y ) d
0
d y
0
e
y
xy
d x
0
e y d y
0
e
xy
d x
0
y e y d y ( 2 ) 1
x x
(y ) x x
EXY xy f(x,y)d dy xe y dx y2eydy e yd
0 0 0 0 y y
xOy
x
t
y y2eydy tetdt (3)(2)2
0 0
10.【答案】(1) E ( X Y )
1
4
;E(X /Y)不存在;Eln(XY)2; E Y X
1
3
.
(2)
A C
6
7
.
【解析】(1)由题意可知
f
X
( x )
1
0
, x
其 ,
他
( 0 , 1 )
f
Y
( y )
1
0
, y
其 ,
他
( 0 , 1 )
所以 f ( x , y ) f
X
( x ) f
Y
( y )
1
0
,
,
0
其
他
x 1 , 0 y 1
E ( X Y ) E X E Y
1
2
1
2
1
4
x 1 1x
E(X /Y) f(x,y)d dx dy发散,所以
y 0 0 y
xoy
E ( X / Y ) 不存在E l n ( X Y )
x
2
o
y
1
0
(
l
d
x
n
x
l
(
n
x y
1
l
0
x
)
n
f
x
( x
d y
x )
,
1
0
y
) d
1
0
d
2
y
1
0
1
0
l n
d
y
x
d
x
1 l
0
n (
2
x y
1
0
)
l n
d
x
y
d x
1 y 1 x
EY X yx f(x,y)d dy (yx)dx dx (x y)dy
0 0 0 0
xoy
1
11 1 1
2 y2dy y3 .
0 2 3 3
0
(2)
C o v (
A
A ,
C )
X
Y
2
2
2
, C
C o
E
E
( E
2 ( X
v ( X Y ,
2 ( X Y
2 X E Y
Y D X
2
)
(
E
Y )
X
E (
( E X
X D
Y )
X Y
2 )
Y )
)
)
E
E X
Y
2
2
C
E
1
2
o
E
X
1
v
X
E
1
2
( X Y
2 Y
2 Y
1
2
, X
E
E
1
) C
( X Y )
X ( E Y
1
2
o
E
1
6
v
Y
2 )
( X
Y , Y )
D(A) D(XY) E(XY)2 (EXY)2 EX2EY2 (EXEY)2
1 1
2
1
4
7
[DX (EX)2]2 (EX)4
12 4 2 144
D ( C ) 4 D ( X Y ) 4 ( D X D Y ) 4
1
1
2
1
1
2
2
3
1
Cov(A,C) 6 6
.
AC DA DC 7 2 7
·
144 3
2
11.【答案】EX ;
3
E Y 0 ; C o v ( X , Y ) 0
【解析】记D{(x,y)|| y| x,0 x1}
1
1 x 1 2 2
EX xd2 dx xdy 2 x2dx x3
0 0 0 3 3
D 0EY yd0
D
EXY xyd0
D
所以 C o v ( X , Y ) E X Y E X E Y 0 0 0
12.【答案】 E X
7
6
; E Y
7
6
; C o v ( X , Y )
3
1
6
;
X Y 1
1
1
; D ( X Y )
5
9
.
【解析】
E X
2
0
d x
2
0
x
1
8
( x y ) d y
2
0
1
4
x ( x 1 ) d x
1
4
1
3
x 3
1
2
x 2
2
0
7
6
2 2 1 7
EY dy y (x y)dx
0 0 8 6
E X Y
2
0
d x
2
0
x y
1
8
( x y ) d y
2
0
x
4
x
4
3
d x
1
4
1
3
x 3
2
3
x 2
2
0
4
3
.
4 7 7 1
Cov(X,Y) EXY EXEY
3 6 6 36
E X 2
2
0
d x
2
0
x 2
1
8
( x y ) d y
2
0
1
4
x 2 ( x 1 ) d x
1
4
1
4
x 4
1
3
x 3
2
0
5
3
所以 D X E X 2 ( E X ) 2
5
3
7
6
2
1
3
1
6
所以 D Y D X
1
3
1
6
1
Cov(X,Y) 36 1
所以
XY DX DY 11 11 11
36 36
11 11 1 5
D(X Y) DX DY 2Cov(X,Y) 2 .
36 36 36 94-2 基础真题
1.【答案】(1) a 3 4 ;(2) E
X
1
2
3
4
【解析】(1)由条件 P ( A ) P ( B ) , P ( A B ) P ( A ) P ( B ) 所以
P ( A B ) P ( A ) P ( B ) P ( A B ) 2 P ( A ) [ P ( A ) ] 2
3
4
由此得 P ( A )
1
2
,并且知 0 a 2 .
23 x3 1
由于P{X a} f(x)dx x2dx 2 1 a3,从而有
a a 8 8 a 8
1
1
8
a 3
1
2
,于
是得 a 3 4 .
(2) E
X
1
2
1
x 2
f ( x ) d x
2
0
1
x 2
3
8
x 2 d x
3
8
2
0
d x
3
4
.
2.【答案】(1) a
5
3
或 a
7
3
;(2) E
1
X
1
2
l n 3 .
【解析】(1)设 p P ( A ) ,由 X 和 Y 同分布,知
P ( B ) P { Y a } P { X a } P ( A ) p ,因此 P ( B ) 1 p .
由 P ( A B ) P ( A ) P ( B ) P ( A ) P ( B ) p ( 1 p ) p ( 1 p ) p 2 p 1
7
9
,得
1
p 或
3
2
3
a1
. 由P(A) P{X a} p,得
31
a 2 p 1 ,即 a
5
3
或 a
7
3
.
(2) E
1
X
1
x
f ( x ) d x
1
2
3
1
1
x
d x
1
2
l n 3 .
3.【答案】 1 8 .4
【解析】由题意, X B (1 0 , 0 .4 ) ,所以 E X 1 0 0 .4 4 ,
DX 100.4(10.4)2.4. 所以E(X2)DX (EX)2 2.442 18.4.
1
4.【答案】
6【解析】由 E X
0
1
x (1 x ) d x
1
0
x (1 x ) d x
1
2
x 2
1
3
x 3
0
1
1
2
x 2
1
3
x 3
10 0 ,
0 1 1 1 1 1 1
E(X2) x2(1x)dx x2(1x)dx x3 x4 0 x3 x4 1 = ,
1 0 3 4 1 3 4 0 6
1
DX E(X2)(EX)2 .
6
5.【答案】
2
π
【解析】若记 X ,则 E X E E 0 , D X D D 1 .
可得 X N ( 0 ,1 ) . 于是
E ( ) E ( X )
+
x
1
2 π
e
2 x2
d x
2
π 0
x e
2 x2
d x
2
π
e
2 x2
0
2
π
.
6.【答案】D
【解析】若随机变量 X 和 Y 相互独立,则数学期望为
E(aX bY)aEX bEY ,方差为 D ( a X b Y ) a 2 D X b 2 D Y ,
对于本题有 a 3 , b 2 ,DX 4, D Y 2 . 故
D(3X 2Y)32DX 22DY 44,应选(D).
7.【答案】 1
2
π
1 2 1 2
【解析】令Z X Y ,由于X N0, ,Y N0, 且X 和
2 2
Y 相互
独立,故 Z N ( 0 , 1 ) .
因为 D ( X Y ) D Z E ( Z 2 ) [ E ( Z ) ] 2 E ( Z 2 ) [ E ( Z ) ] 2 ,而E(Z2)DZ 1,
1
z2
2
z2
2 2
E(Z ) z e 2dz ze 2dz ,所以D( X Y )1 .
2π 2π 0 π π
8
8.【答案】
9【解析】由题设,则 P Y 1 P X 0
0 (
3
1 )
1
3
,
P Y 0 P X 0 0 , P Y 1 P X 0
2
3
0
2
3
.
1 2 1 1 2 1 2
因此EY 1 1 ,E(Y2)(1)2 12 1
3 3 3 3 3 3 3
所以 D ( Y ) E ( Y 2 ) ( E Y ) 2 1
1
9
8
9
.
9.【答案】(Ⅰ)
3
2
;(Ⅱ) Ρ ( A )
1
4
【解析】(Ⅰ)乙箱中次品件数X 是个随机变量, X 的可能值为 0 , 1 , 2 , 3 . X 的概率分布
CkC3k
为ΡX k 3 3 ,k 0,1,2,3.
C3
6
列表得
X 0 1 2 3
1
2 0
9
2 0
9
2 0
1
2 0
因此 E X 0
1
2 0
1
9
2 0
2
9
2 0
3
1
2 0
3
2
.
(Ⅱ)设 A 表示事件“从乙箱中任取一件产品是次品”,由全概率公式有
3 1 9 1 9 2 1 3 1
Ρ(A)Ρ{X k}Ρ{A| X k} 0 .
20 20 6 20 6 20 6 4
k0
10.【答案】(1)
1
2
;(2) 1
【解析】(1) P { X Y }
x y
f ( x , y ) d x d y
0
d y y
0
e x y d x
0
e y ( 1 e y ) d y 1
2
.
(2)
E(XY) xyf(x,y)dxdy xye(xy)dxdy xexdx yeydy 1.
0 0 0 011.【答案】(1)请参照解析;(2)
2
9
2
【解析】(1)
X
Y
1 2 3
1 1 / 9 2/9 2 / 9
2 0 1 / 9 2/9
3 0 0 1 / 9
(2) X 的分布律为
X 1 2 3
p
i
1/9 3 / 9 5/9
E X 1
1
9
2
3
9
3
5
9
2
9
2
.
12.【答案】 0 . 0 2
【解析】根据随机变量 X 和 Y 的联合概率分布,则 X 2 , Y 2 和 X 2 Y 2 的概率分布分别
为: X 2 ~
0
0
.4 0
1
.6
, Y 2 ~
0
0
.5 0
1
.5
, X 2 Y 2 ~
0
0
. 7 2 0
1
. 2 8
故 E ( X 2 ) 0 .6 , E ( Y 2 ) 0 . 5 , E ( X 2 Y 2 ) 0 .2 8
因而 C o v ( X 2 , Y 2 ) E ( X 2 Y 2 ) E ( X 2 ) E ( Y 2 ) 0 . 2 8 0 . 6 0 . 5 0 . 0 2 .
13.【答案】D
【解析】因为X 和Y 同分布,所以 D X D Y ,得
C o v ( U , V )
C
D
o
X
v (
X
D
Y
Y ,
X
0
Y ) C o v ( X , X ) C o v ( X , Y ) C o v ( Y , X ) C o v ( Y , Y )
所以相关系数0.1
14.【答案】(1)略;(2)r
3
【解析】由题设作图,可得
P { X Y }
1
4
, P { X 2 Y }
1
2
, P { Y X 2 Y }
1
4
(1) ( U , V ) 可能取值为 ( 0 , 0 ) , ( 0 , 1 ) , ( 1 , 0 ) , ( 1 , 1 ) .
P
P
P
P
{
{
{
{
U
U
U
U
0
0
1
1
, V
, V
, V
, V
0 }
1 }
0 }
1 }
1
P
P
P
{ X
{ X
{ X
1
4
Y
Y
Y
1
4
, X
, X
, X
1
2
2
2
2
.
Y
Y
Y
}
}
}
P
0
P
{
{ Y
X
Y
X
}
2
1
4
Y }
1
4
(2)由以上可见 U V , U 以及 V 的分布分别为
U V
0
1
2
1
1
2
, U
0
1
4
1
3
4
, V
0
1
2
1
1
2
.
3 3 1 1 1
于是,有EU ,DU ,EV ,DV ;E(UV)
4 16 2 4 2
1
Cov(U,V) E(UV)EU EV
8
Cov(U,V) 1
r .
DUDV 3
15.【答案】0.9
Cov(Y,Z)
【解析】由于 ,又DZ D(X 0.4) DX
YZ
DY DZC o v ( Y , Z )
E
E
(
(
Y
X
Z
Y
)
)
E
E
Y
X
E
E
Z
Y
E
C
( X
o v
Y
(
)
X
,
0
Y
. 4
)
E Y E Y ( E X 0 . 4 )
所以
Y Z X Y
0 . 9 .
15
16.【答案】(Ⅰ)请参照解析;(Ⅱ)
15
【解析】(Ⅰ)由于 P ( A B ) P ( A ) P ( B | A )
1
1
2
P(AB) 1
,P(B)= = ,
P(A|B) 6
所以 P { X 1 , Y 1 } P ( A B )
1
1
2
, P X = 1 ,Y = 0 = P ( A B ) = P ( A ) P ( A B ) =
1
6
,
P { X = 0 ,Y = 1 } = P ( A B ) = P ( B ) P ( A B )
1
1
2
,
P { X = 0 , Y = 0 } =
=
P
1
(
A
[
B
P
) =
( A )
P
+
(
P
A
( B )
B
) =
P (
1
A
B
P
) ]
(
=
A
2
3
B )
1 1 1 2
或P{X 0,Y 0}1 .
12 6 12 3
故 ( X , Y ) 的概率分布为
Y
X
0 1
0
2
3 1
1
2
1
1 1
6 12
(Ⅱ)X , Y 的概率分布分别为
X 0 1
3 1
P
4 4
Y 0 1
5 1
P
6 6则 E X
1
4
, E Y
1
6
, D X
1
3
6
, D Y
3
5
6
, E ( X Y )
1
1
2
,
故 C o v ( X , Y ) E ( X Y ) E X E Y
1
2 4
,从而
X Y
C o
D
v
X
( X ,
D
Y
Y
)
1
1
5
5
.
15
17.【答案】(Ⅰ)请参照解析;(Ⅱ) ;(Ⅲ)请参照解析
15
1
【解析】(Ⅰ)P(AB) P(A)P(B A) ,
12
P ( B )
P
P
(
(
A
A
B
B
)
)
1
6
,则
P { X 1 , Y 1 } P ( A B )
1
1
2
1
P{X 1,Y 0} P(AB) P(A)P(AB)
6
1
P{X 0,Y 1} P(AB) P(B)P(AB)
12
2
P{X 0,Y 0} P(AB)1P(A B)1[P(A)P(B)P(AB)]
3
(或 P { X 0 , Y 0 } 1
1
1
2
1
6
1
1
2
2
3
)
则 ( X , Y ) 的概率分布为
Y
0
X
1
0
2
3 1
1
2
1
1
6 1
1
2
1 1
(Ⅱ)EX P(A) ,EY P(B) ,
4 6
E ( X Y ) P ( A B )
1
1
2
1
Cov(X,Y) E(XY)EX EY
241
E(X2) P(A) ,
4
E ( Y 2 ) P ( B )
1
6
D X E ( X 2 ) ( E X ) 2
1
3
6
5
,DY E(Y2)(EY)2
36
Cov(X,Y) 1 15
.
XY DX DY 15 15
(Ⅲ) Z 的可能取值为0,1,2,则
P
P
P
{
{
{
Z
Z
Z
0 }
1 }
2 }
P
P
P
{
{
{
X
X
X
0
0
1
, Y
, Y
, Y
1
1
0
}
}
}
P
1
2
3
{
1
2
X 1 , Y 0 }
1
4
Z 的概率分布为
Z 0 1 2
P
2
3
1
4
1
124-3 拓展拔高
1.【答案】
4
3
【解析】方法一:
E ( X ) 1 1
2
2 1
3
3 1
6
5
3
, m i n X , E ( X ) m i n X , 5
3
1
1
2
5
31
2
,
1 5 1 4
E(min{X,E(X)})1 .
2 3 2 3
方法二:
E ( X ) 1
1
2
2
1
3
3
1
6
5
3
,
5 1 5 1 5 1 4
E(min{X,E(X)})min1, min2, min3, .
3 2 3 3 3 6 3
2.【答案】
2
4
;2
【解析】令 Z X Y ,则 Z N ( 0 , 2 )
1
z2
, f (z) e 4 ,zR
Z
2
E X Y E ( Z ) z f
Z
( z ) d z 1
0
z e 2 z4 d z 2
0
e 2 z4 d z
4
2 2
,
因为 E ( Z 2 ) E ( Z 2 ) D ( Z ) E ( Z ) 2 2 ,
所以 D
X Y
D ( Z ) E ( Z
2
) E ( Z )
2
2
4
.
3.【答案】43
【解析】由 X
1
的概率密度知X 2 E ,则E(X 2)3,D(X 2)9,可得
3
E(X)5,D(X)9;
由Y P(1),有E(Y) D(Y)1,故D(XY)
E(XY)2E(XY)2
E(X2Y2)E(XY)2
E(X2)E(Y2)(EX EY)2
DX (EX)2DY (EY)2(EX)2(EY)2
DXDY DX(EY)2 DY(EX)2
91912 152 43
4.【答案】 4 2 2 2
【解析】
D(XY) E[(XY)2][E(XY)]2
E(X2Y2)[E(XY)]2
E(X2)E(Y2)(EX EY)2
[DX (EX)2][DY (EY)2](EX)2(EY)2
DXDY DX(EY)2 DY(EX)2
4 22 22 4 222
5.【答案】D
【解析】由题意知, ( X , Y ) 服从区域 D { ( x , y )∣ 0 x 4 , 0 y 4 } 上的均匀分布,X
与 Y 相互独立,则 f ( x , y )
1
0
1
6
,
, ( x ,
其
y )
它
D
,先到者的等待时间为 X Y ,故先到者
的平均等待时间为
1
E X Y x y f(x,y)dxdy x y dxdy
16
D 0x4
0y4
1 4
(yx)dxdy (x y)dxdy (小时)
16 3
0xy 0x4
0y4 0yx
故选(D).6.【答案】不独立;不相关
【解析】 C o v ( X , Y ) E ( X Y ) E ( X ) E ( Y ) , E ( X ) 0 ,
1
x3
E(XY) E(X3) dx0,因此
1 2
C o v ( X , Y ) 0 ,故X 与Y 不相关;
1 1 1 1 1 1 3 1 1
PX ,Y P X ,PX ,PY ,
2 4 2 2 2 2 4 4 2
1 1 1 1
由PX ,Y PX PY 可知
2 4 2 4
X 与 Y 不独立.
7.【答案】C
【解析】由题意知 f ( x )
e0
,
x , xx 00
,故
E(Y) E(max{X,1}) max{x,1}f(x)dx
1
max{x,1}exdx exdx xexdx1e1
0 0 1
故答案选(C).
8.【答案】
4
5
【解析】由已知条件,得 X 的概率密度为 f ( x ) F ( x )
1
5
( x )
2
5
x
2
1
,
其中 ( x ) 为标准正态分布的概率密度,则
1 2 x1
E(X) xf(x)dx x(x)dx x
dx,其中 x(x)dx0,
5 5 2
x
x
2
1
d x
4
x
2
1
t
t
( t ) d t
(
2
2 t 1 )
( t
(
)
t
d
) d
t
( 2 t
0
1
2
)
2
4
于是E(X) .
51
9.【答案】
13
【解析】由 ( X , Y ) ~ N ( 1 , 1 ; 4 , 9 ; 0 . 5 ) 得 E X 1 , E Y 1 , D X 4 , D Y 9 ,
X Y
0 . 5 ,
C o v ( Z , Y ) C
2
o v
X
(
Y
2 X
D X
Y ,
D
Y )
Y
2
D
C
Y
o v ( X
2
, Y
0
)
. 5
C o
4
v ( Y
9
, Y )
9 3
D Z
D
4
(
2
4
X
9
Y
)
4
4
0
D
. 5
X
D
4
Y
9
2
1
C
3
o v ( 2 X , Y )
则
Z Y
C o
D
v
Z
( Z ,
D
Y
Y
)
1 3
3
3
1
1 3
.
10.【答案】
1
2
【解析】设围成的三角形为区域 D ,由于三角形的面积为
1
2
,所以 ( X , Y ) 的概率密度为
f ( x , y )
20 ,, ( x , y
其
)
它
D
,
于是 f
X
( x )
f ( x , y ) d y
0 1
0,
x 2 d y , 0
其
它
x 1
2
0
(
,
1 x ) , 0
其
x
它
1
1 1
EX xf (x)dx2 x(1x)dx ,
X 0 3
1 1
E(X2) x2f (x)dx 2 x2(1x)dx ,
X 0 6
D X E ( X 2 ) ( E X ) 2
1
6
1
9
1
1
8
,
由对称性,有 E Y
1
3
, D Y
1
1
8
1 1x 1
,又E(XY) dx 2xydy ,因此
0 0 12
X Y
C o
D
v
X
( X ,
D
Y
Y
) E ( X Y
D
)
X
E
D
X
Y
E Y 1
1
2
1
1
8
1
9 1
2
.
3
11.【答案】
2
【解析】随机变量X 的分布律的递推关系式可化简为P X n
3
1
n 1
P X 1 ( n 1 , 2 , ) ,
可知随机变量 X 的分布律依赖于 P X 1 ,令 P X 1 C ,
利用分布律的归一性得 1
n
1
P X n C
n
1
3
1
n 1
3
2
C ,解得 C
2
3
,
即随机变量 X 的分布律为 P X n
1
3
n 1
2
3
( n 1 , 2 , ) ,
即 X G
2
3
,所以 E X
3
2
.