18.某炮群每次齐射时,命中目标的炮弹数的数学期望为2,标准差为1.5,试利用中心极限定 理求在100次独立射击时有170发到215发炮弹命中目标的概率。(6分) 1第次命中目标 解设50第次未命中目标,1210),以5表示10次独立射击时命中目标的 100 总次数,即5=∑5·由题意得E5,=2,D5,=1.52, (3分) 根据独立同分布中心极限定理知,在100次独立射击时有170发到215发炮弹命中目标的概率为 R175s5≤215=175-100x2≤f-10x2s215-100x2 10×1.5 10×1.5 10×1.5 )=Φ(1.5)+Φ(53)1(3分) 四.证明和分析(14分) 19.设仁,}为相互独立的随机变量序列,P(5=±厅)=,P(,0)=1-2 n=2,3,…, n n 证明{5}服从大数定理。(7分) 证明:由于E5n=0x(1-2n+Vn×1n+(Vn)x1m=-0,D5n=0x(1-2n)mx1/a+n×1/n=-2 令n.=1n∑5n2,3.则En。=0,Dn.=2n (4分) 对任意的6>0,由契贝晓夫不等式可知P7。-E门nKe)≥1-2m2),故有 mP刀。-E,K6户l.从而{5,)服从大数定律 (3分) 20.己知二维随机变量(5,η)如下,试考察刀与5的独立性和线性不相关性(7分) 1 0 1/8 1/8 1/8 0 1/8 0 1/8 1/8 1/8 1/8 解:由于5,n的分布函数均为 3/82/83/8).易见P5=0,7=00≠R5=0P=0. -101 故5,n不独立 (3分) 但由于E5=En=(-1)×3/8+1×3/8=0,E5n=(-1)×(1)×3/8+(-1)×1×38+1 ×(-1)×3/8+1×1×3/8=0,即有 Cov(5,n)=E5-E5En=0,故5,n不相关 18.某炮群每次齐射时,命中目标的炮弹数的数学期望为 2,标准差为 1.5,试利用中心极限定 理求在 100 次独立射击时有 170 发到 215 发炮弹命中目标的概率。(6 分) 解 设 i = 第 次未命中目标 第 次命中目标 i i 0 1 , (i=1,2,…100) , 以 表示 100 次独立射击时命中目标的 总次数, 即 == 100 i 1 i . 由题意得 E i =2, D i =1.5 2 , (3 分) 根据独立同分布中心极限定理知,在 100 次独立射击时有 170 发到 215 发炮弹命中目标的概率为 P(175 215)=P( 10 1.5 175 100 2 − 10 1.5 100 2 − 10 1.5 215 100 2 − )= (1.5)+ (5/3)-1 (3 分) 四.证明和分析(14 分) 19.设 n 为相互独立的随机变量序列,P( n = n )= n 1 ,P( n =0)=1- n 2 ,n=2,3,…, 证明 n 服从大数定理。(7 分) 证明:由于 E n =0 (1-2/n)+ n 1/n+(- n ) 1/n=0; D n =0 (1-2/n)+n 1/n+ n 1/n=2 令 n =1/n = n i i 1 ; n=2,3,…..,则 E n =0, D n =2/n (4 分) 对任意的 >0, 由契贝晓夫不等式可知 P(| n -E n |< ) 1− 2/(n 2 ), 故 有 n→ lim P(| n -E n |< )=1. 从而{ n }服从大数定律. (3 分) 20.已知二维随机变量( , )如下,试考察 与 的独立性和线性不相关性(7 分) 解:由于 , 的分布函数均为 ( 3/ 8 2 / 8 3/ 8 −1 0 1 ),易见 P( =0, =0)=0 P( =0)P( =0), 故 , 不独立. (3 分) 但由于 E =E =(-1) 3/8+1 3/8=0, E =(-1) (-1) 3/8+(-1) 1 3/8+1 (-1 ) 3/8+1 1 3/8=0, 即有 Cov ( , )=E -E E =0, 故 , 不相关 -1 0 1 -1 1/8 1/8 1/8 0 1/8 0 1/8 1 1/8 1/8 1/8