Đề thi toán xác suất thống kê

Nội dung text: Đề thi toán xác suất thống kê

1. TRƯỜNG . KHOA . [\ [\ Đề thi toán xác suất thống kê
2. BỘ ĐỀ THI VÀ LỜI GIẢI XÁC SUẤT THỐNG KÊ1 ĐỀ SỐ 1 1. Đường kính của một loại trục máy là một đại lượng ngẫu nhiên có phân phối chuẩn N(µσ= 250 mm ;22 = 25 mm ) . Trục máy được gọi là hợp quy cách nếu đường kính từ 245mm đến 255mm. Cho máy sản xuất 100 trục. Tính xác suất để: a. Có 50 trục hợp quy cách. b. Có không quá 80 trục hợp quy cách. 2. Quan sát một mẫu (người) , ta có bảng thống kê chiều cao X(cm), trọng lượng Y(kg): X 150-155 155-160 160-165 165-170 170-175 Y 50 5 55 2 11 60 3 15 4 65 8 17 70 10 6 7 75 12 a. Ước lượng chiều cao trung bình với độ tin cậy γ = 95% . b. Những người cao từ 170cm trở lên gọi là quá cao. Ước lượng trọng lượng trung bình những người quá cao với độ tin cậy 99%. c. Một tài liệu thống kê cũ cho biết tỷ lệ những người quá nặng ( ≥ 70kg ) là 30%. Cho kết luận về tài liệu đó, với mức ý nghĩa α =10% . d. Lập phương trình tương quan tuyến tính của Y theo X. BÀI GIẢI 1. Gọi D là đường kính trục máy thì D∈= N(µσ 250 mm ;22 = 25 mm ) . Xác suất trục hợp quy cách là: 1 Đề thi:GS Đặng Hấn. Lời giải:Th.S Lê Lễ. Tài liệu dùng cho sinh viên đại học, học viên thi Th.s, NCS. Page 1
3. 255−− 250 245 250 pp=[245 ≤ D ≤ 255] =Φ ( ) −Φ ( ) =Φ (1) −Φ ( − 1) 2 55 =Φ2 (1) −= 1 2.0,8413 −= 1 0,6826 . a. Gọi E là số trục máy hợp quy cách trong 100 trục, E∈= B( n 100; p = 0,6826) ≈N (µσ == np 68,26;2 ==npq 21,67) 50 50 50 1 50− 68,26 1 3 pE[= 50]=≈=− C100 0,6826 .0,3174 ϕϕ( ) ( 3,9) 21,67 21,67 21,67 11 = ϕ(3,9)= .0,0002= 0,00004 21,67 21,67 80−− 68,26 0 68,26 b. pE[0≤ ≤ 80] =Φ ( )−Φ ( ) =Φ (2.52) −Φ ( − 14,66) 21,67 21,67 =Φ(2.52) +Φ (14,66) −= 1 0,9941 +−= 1 1 0,9941 2. a. n=100, Sx = 5, 76 , X =164,35 αγ=−=−1 1 0,95 = 0,05 4 t(0,05;99) =1, 96 SS1,96.5,76 1,96.5,76 Xt−xx ≤≤µµ Xt + ⇒164,35 − ≤≤164,35 + nn 100 100 Vậy 163,22cm ≤≤µ 165,48cm 2 Dùng định lý tích phân Laplace . Tra bảng phân phối chuẩn tắc với lưu ý: Φ( − 1) = 1 −Φ (1) 3 Dùng định lý Laplace địa phương . Tra hàm mật độ chuẩn tắc với lưu ý hàm mật độ chuẩn tắc là hàm chẵn. α 4 Tra bảng phân phối Student, α = 0,05 và 99 bậc tự do. Khi bậc tự do n>30, t=Φ=− uu, () 1 . (α ;)n 2 Page 2
4. b. nqc =19 ,Yqc = 73,16, Sqc = 2, 48 αγ=−=−1 1 0,99 = 0,01 t(0,01;18) = 2,878 SSqc qc 2,878.2,48 2,878.2,48 Ytqc − ≤≤µµ Ytqc + ⇒73,16 − ≤≤73,16 + nnqc qc 19 19 Vậy 71,52kg ≤≤µ 74,80kg c. Hp01:= 0,3; Hp : ≠ 0,3 35 f = = 0,35 100 fp− 0 0,35− 0,3 Utn = = =1,091 pp00(1− ) 0,3.0,7 n 100 α α =0,05, Φ (UU ) =−= 1 0,975 ⇒= 1,96 9 (hoặc t =1, 96 ) 2 (0,05) ||UUtn < , chấp nhận H0 :tài liệu đúng. yy−− xx d. = rxy ⇒ yx=−+102,165 1,012 . ssyx Page 3
5. ĐỀ SỐ 2 1. Cho ba đại lượng ngẫu nhiên độc lập X,Y,Z trong đó XB∈∈(50;0,6), YN (250;100)và Z là tổng số chính phẩm trong 2 sản phẩm được lấy ra từ 2 lô hàng, mỗi lô có 10 sản phẩm, lô I có 6 chính phẩm và lô II có 7 chính phẩm. Tính M(),() U DU 5 , trong đó U= Mod( X ) X + D ( Y ) Y +> P [ Z 1]. Z 2. Quan sát một mẫu (cây công nghiệp) , ta có bảng thống kê đường kính X(cm), chiều cao Y(m): X 20-22 22-24 24-26 26-28 28-30 Y 3 2 4 5 3 5 11 8 4 6 15 17 7 10 6 7 8 12 a. Lập phương trình tương quan tuyến tính của Y theo X. b. Kiểm tra tính phân phối chuẩn của X với mức ý nghĩa 5%. c. Để ước lượng đường kính trung bình với độ tin cậy 95% và độ chính xác 5mm thì cần điều tra thêm bao nhiêu cây nữa? d. Những cây cao không dưới 7m gọi là loại A. Ước lượng tỷ lệ cây loại A với độ tin cậy 99%. BÀI GIẢI 1. XB∈ (50;0,6) nên np−≤≤−+⇒−≤≤−+ q Mod( X ) np q 1 50.0,6 0,4Mod ( X ) 50.0,6 0,4 1 ⇒≤29,6Mod ( X ) ≤ 31,6 Vậy Mod( X )= 30 M( X )= np = 50.0,6 = 30 5 Kỳ vọng của U và phương sai của U Page 4
6. D( X )= npq = 50.0,6.0,4 = 12 YN∈ (250;100) nên MY( )=µ = 250 DY( )=σ 2 = 100 pZ[= 0] = 0,4.0,3 = 0,12 pZ[==+= 1] 0,6.0,3 0, 4.0,7 0, 46 pZ[==−+= 2] 1 (0,12 0,46) 0,42 Z 0 1 2 p 0,12 0,46 0,42 pZ[>= 1] pZ [ = 2] = 0,42 MZ( )=++ 0.0,12 1.0,46 2.0,42 = 1,3 MZ(22 )=++ 0 .0,12 1 2 .0,46 2 2 .0,42 = 2,14 DZ( )= M (Z 22 ) − M ()Z = 2,14 −= 1,32 0, 45 Vậy UX=++30 100 Y 0,42 Zsuy ra MU( )=++ 30 M ( X ) 100 MY ( ) 0,42 MZ ( ) =++=30.30 100.250 0,42.1,3 25900,546 DU( )=++ 3022DD ( X ) 100 ( Y ) 0,42 2D ( Z ) =++=3022. 12 100 100 0,42 2 0,45 1010800,079 yy−− xx 2. a. = rxy ⇒ yx=−+4,98 0, 43 . ssyx b. H0 : đường kính cây có phân phối chuẩn Page 5
7. H1 : đường kính cây không có phân phối chuẩn X 20-22 22-24 24-26 26-28 28-30 ni 7 14 33 27 19 x = 25,74 , sx = 2,30 ,N=100. Nếu X tuân thep phân phối chuẩn thì 22−− 25,74 20 25,74 p =Φ( )−Φ ( )=Φ ( − 1,63) −Φ ( − 2,50) 1 2,30 2,30 =Φ(2,50) −Φ (1,63) = 1 − 0,9484 = 0,0516 24−− 25,74 22 25,74 p =Φ( )−Φ ( )=Φ ( − 0,76) −Φ ( − 1,63) 2 2,30 2,30 =Φ(1,63) −Φ (0,76) = 0,9484 − 0,7764 = 0,172 26−− 25,74 24 25,74 p =Φ( )−Φ ( )=Φ (0,11) −Φ ( − 0,76) 3 2,30 2,30 =Φ(0,11) +Φ (0,76) −= 1 0,5438 + 0,7764 −= 1 0,3203 28−− 25,74 26 25,74 p =Φ( )−Φ ( )=Φ (0,98) −Φ (0,11) 4 2,30 2,30 =−=0,8365 0,5438 0,2927 30−− 25,74 28 25,74 p =Φ( )−Φ ( )=Φ (1,85) −Φ (0,98) = 0,1463 5 2,30 2,30 Lớp 20-22 22-24 24-26 26-28 28-30 ni 7 14 33 27 19 pi 0,0516 0,1720 0,3203 0,2927 0,1634 , 5,16 17,20 32,03 29,27 16,34 nii= Np. ()nn− ,2 (7−− 5,16)22 (19 16,34) Χ2 = Σii = + + =1,8899 ni 5,16 16,34 Page 6
8. 22 6 Χ(0,05;5−− 2 1) =Χ= (0,05;2) 5,991 22 Χ <Χ(0,05;2) nên chấp nhận H0 :đường kính của cây là đại lượng ngẫu nhiên thuộc phân phối chuẩn với µσ=25,74,2 = 5,29 ts ts c. x ≤ ⇒ n ≥ ()x 2 n t(0,05) =1,96, sx = 2,30, = 5mm = 0,5 cm 1,96.2,30 n ≥=( )2 81, 3 .⇒≥n 82 0,5 Đã điều tra 100 cây , vậy không cần điều tra thêm nữa. ff(1−− ) ff(1 ) d. ft−aa ≤≤ pft+ aa aann 35 f = = 0,35 a 100 αγ=−=−1 1 0,99 = 0,01 t(0,01) = 2,58 0,35.0,65 0,35.0,65 0,35− 2,58 ≤≤p 0,35 + 2,5 8 100 100 0,227≤≤p 0,473 Tỷ lệ cây loại A trong khoảng từ 22,7% đến 47,3%. 6 Số lớp là 5, phân phối chuẩn N(;µσ2 )có 2 tham số nên: tra bảng chi bình phương Χ2 với bậc tự do bằng: số lớp-số tham số-1=5-2-1=2. Page 7
9. ĐỀ SỐ 3 1. Một xí nghiệp có 2 máy. Trong ngày hội thi, mỗi công nhân sẽ chọn ngẫu nhiên một máy và sản xuất 100 sản phẩm. Nếu số sản phẩm loại I không ít hơn 70 thì được thưởng. Giả sử công nhân A xác suất sản xuất sản phẩm loại I với 2 máy lần lượt là 0,6 và 0,7. a. Tính xác suất để A được thưởng. b. Giả sử A dự thi 200 lần, số lần A được thưởng tin chắc nhất là bao nhiêu? c. A phải dự thi ít nhất bao nhiêu lần để xác suất có ít nhất một lần được thưởng không dưới 90%? 2. Theo dõi số kẹo X (kg) bán trong 1 tuần, ta có: xi 0-50 50-100 100-150 150-200 200-250 250-300 300-350 ni 9 23 27 30 25 20 5 a. Để ước lượng số kẹo trung bình bán được trong 1 tuần với độ chính xác 10kg và độ tin cậy 99% thì cần điều tra thêm bao nhiêu tuần nữa? b. Bằng cách thay đổi mẫu mã, người ta thầy số kẹo trung bình bán được trong 1 tuần là 200kg. Việc thay đổi này có hiệu quả gì vể bản chất không? (mức ý nghĩa 5%) c. Những tuần bán từ 250kg trở lên là những tuần hiệu quả. Ước lượng tỷ lệ những tuần hiệu quả với độ tin cậy 90%. d. Ước lượng số kẹo trung bình bán được trong những tuần có hiệu quả với độ tin cậy 98%. BÀI GIẢI 1. a. Gọi T là biến cố công nhân A được thưởng . I: Biến cố công nhân A chọn máy I. II: Biến cố công nhân A chọn máy II. PI( )= PII ( ) = 0,5 PT( )= PI ( ). PT ( / I ) + PIIPT ( ). ( / II )= PI ( ). P [70 ≤ X ≤ 100] + PIIP ( ). [70 ≤≤ Y 100] trong đó XB∈≈(100;0,6) N (60;24), YB ∈≈ (100;0,7) N (70;21) Page 8
10. 100−− 60 70 60 pX[70≤ ≤ 100] =Φ ( ) −Φ ( ) =Φ (8,16) −Φ (2,04) = 1 − 0,9793 = 0,0207 24 24 100−− 70 70 70 pY[70≤ ≤ 100] =Φ ( ) −Φ( ) =Φ (6,55) −Φ (0) = 1 − 0,5 = 0,5 21 21 1 Vậy PT( )= (0,0207 += 0,5) 0, 26 2 b. Gọi Z là số lần được thưởng trong 200 lần A tham gia thi , ZB∈ (200;0,26) np−≤≤−+⇒−≤≤−+ q Mod( Z ) np q 1 200.0,26 0,74Mod ( Z ) 200.0,26 0,74 1 51,26≤≤Mod ( Z ) 52,56 . Mod(Z)=52. Số lần A được thưởng tin chắc nhất là 52. c. Gọi n là số lần dự thi. M: Biến cố ít nhất một lần A được thưởng n PM( )1= −Π PT ()10,74 = − n . i=1 nn 1− 0,74 ≥ 0,9 ⇒ 0,74 ≤ 0,1 ⇒≥n log0,74 0,1 = 7, 6 →≥n 8 . Vậy A phải dự thi ít nhất 8 lần. 2. a. n=139 , sx = 79,3 , t(0,01) = 2,58 , =10 ts ts x ≤ → n ≥ ()x 2 n 2,58.79,3 nn≥()2 =418,6 →≥ 419 . Vậy điều tra ít nhất 419-139=280 tuần nữa. 10 b. H0 :µ = 200 H1 :µ ≠ 200 nx=139, = 167,8, sx = 79,3 Page 9
11. ()xn− µ0 (167,8− 200) 139 Ttn = = = −4,7873 sx 79,3 t(0,05) =1, 96 ||Tttn > (0,05;138) : Bác bỏ H0 , tức là việc thay đổi mẫu mã làm tăng lượng kẹo bán ra trong tuần. ff(1−− ) ff(1 ) c. f− t hq hq ≤≤pf+ t hq hq hq nnhq 25 f = = 0,18 hq 139 αγ=−=−1 1 0,9 = 0,1 ,t( 0,1) =1, 65 . 0,18.0,82 0,18.0,82 0,18− 1,65 ≤≤p 0,18 + 1,6 5 139 139 0,1262≤≤p 0,2338 Tỷ lệ những tuần có hiệu quả chiếm từ 12,62% đến 23,38% d. nhq = 25 , xhq = 285 , shq = 20,41 αγ=−=−1 1 0,98 = 0,02 t(0,02;24) = 2,492 sshq hq 20,41 20,41 xthq − ≤≤µµ xthq + ⇒285 − 2,492. ≤≤ 285 + 2,492. nnhq hq 25 25 Vậy 274,83kg ≤≤µ 295,17kg . Trung bình mỗi tuần hiệu quả bán từ 274,83 kg đến 295,17kg kẹo. Page 10
12. ĐỀ SỐ 4 1. Có 3 giống lúa, sản lượng của chúng (đơn vị tấn/ha) là 3 đại lượng ngẫu nhiên XN12∈∈(8;0,8), XN (10;0,6), XN 3 ∈ (10;0,5) . Cần chọn một trong 3 giống để trồng, theo bạn cần chọn giống nào?Tại sao? 2. Số kw giờ điện sử dụng trong 1 tháng của hộ loại A là XN∈ (90;100). Một tổ dân phố gồm 50 hộ loại A. Giá điện là 2000 đ/kw giờ, tiền phí dịch vụ là 10 000 đ một tháng. Dự đoán số tiền điện phải trả trong 1 tháng của tổ với độ tin cậy 95%. 3. X( %) và Y(cm) là 2 chỉ tiêu của một sản phẩm. Kiểm tra một số sản phẩm ta có: X 0-2 2-4 4-8 8-10 10-12 Y 100-105 5 105-110 7 10 110-115 3 9 16 9 115-120 8 25 8 120-125 15 13 17 8 125-130 15 11 9 130-135 14 6 135-140 5 a. Để ước lượng trung bình X với độ chính xác 0,2% thì đảm bảo độ tin cậy bao nhiêu? b. Những sản phẩm có X dưới 2% là loại II. Ước lượng trung bình Y của sản phẩm loại II với độ tin cậy 95%. c. Các sản phẩm có Y ≥ 125cm là loại I. Để ước lượng trung bình X các sản phẩm loại I cần điều tra thêm bao nhiêu sản phẩm nữa , nếu muốn độ chính xác là 0,3% và độ tin cậy 95%? d. Giả sử Y của sản phẩm loại II có phân phối chuẩn, ước lượng phương sai của Y những sản phẩm loại II với độ tin cậy 90%. BÀI GIẢI 1. Chọn giống X 3 vì năng suất trung bình cao nhất (kỳ vọng lớn nhất) và độ ổn định năng suất cao nhất (phương sai bé nhất ) . 2. Trước hết ước lượng khoảng số kw giờ điện 1 hộ loại A phải dùng trong 1 tháng. Dùng quy tắc 2σ , ta có: au−σµ ≤ ≤+ au σ a =90,σ = 10 Page 11
13. αγ=−=−1 1 0,95 = 0,05 α Φ(uu ) =−= 1 0,974 ⇒= 1,96 2 → 90− 1,96.10 ≤≤µ 90 + 1,96.10 →70,4 ≤≤µ 109,6 Vậy hộ loại A dùng từ 70,4 kw giờ đến 109,6 kg giờ điện trong 1 tháng Trong 1 tháng cả tổ phải trả số tiền từ 50(70,4.2000+ 10000) đồng đến 50(109,6.2000+ 10000) đồng , tức là khoảng từ 7 540 000 đ đến 11 460 000 đồng . 3. a. n=213, x = 6,545, sx = 3, 01 . = 0, 2 ts . n 0,2. 213 x = → t = = = 0,97 n sx 3, 01 α 1−=Φ (0,97) = 0,8340 →=−α (1 0,8340)2 = 0,332 2 Độ tin cậy γα=−=1 0,668 = 66,8% . b. ny22=15, =106,83, s 2= 3,7 2 , αγ=−=−1 1 0,95 = 0,05 t(0,05;14) = 2,145 ss2 2 3, 72 3,7 2 yt22− ≤≤µµ yt + ⇒106,83 − 2,145. ≤≤ 106,83 + 2,145. nn2 2 15 15 Vậy 104,77cm ≤≤µ 108,89cm , trung bình chỉ tiêu Y của sản phẩm loại II từ 104,77 cm đến 108,89 cm. c. s1 =1, 91 , t(0,05) =1, 96 , = 0,3 . ts ts x ≤ → n ≥ ()x 2 n Page 12
14. 1,96.1,91 nn≥( )2 = 155,7 →≥ 156 . Mà n = 60 , nên điều tra thêm ít nhất 156-60=96 0,3 1 sản phẩm loại I nữa. d. Khoảng ước lượng phương sai (ns−− 1)22 ( ns 1) yy≤≤σ 2 22] ΧΧαα ( ;nn− 1) (1−− ; 1) 22 2 2 2 n=15, sy =13,81, Χ=(0,025;14) 6, 4 , Χ=(0,95;14) 6,571 Khoảng ước lượng phương sai của Y (các sản phẩm loại II) là 14.13,81 14.13,81 [;], tức là từ 7,32 cm2 đến 29,42 cm2 . 6, 4 6,571 Page 13
15. ĐỀ SỐ 5 1. Có 3 lô sản phẩm, mỗi lô có 10 sản phẩm. Lô thứ i có i phế phẩm. Lấy ngẫu nhiên ở mỗi lô 1 sản phẩm. Tính xác suất: a. Cả 3 đều tốt. b. Có đúng 2 tốt. c. Số sản phẩm tốt đúng bằng số đồng xu sấp khi tung 2 đồng xu. 2. Theo dõi sự phát triển chiều cao của cây bạch đàn trồng trên đất phèn sau một năm, ta có: xi (cm) 250-300 300-350 350-400 400-450 450-500 500-550 550-600 ni 5 20 25 30 30 23 14 a. Biết chiều cao trung bình của bạch đàn sau một năm trồng trên đất không phèn là 4,5m. Với mức ý nghĩa 0,05 có cần tiến hành biện pháp kháng phèn cho bạch đàn không? b. Để ước lượng chiều cao trung bình bạch đàn một năm tuổi với độ chính xác 0,2m thì đảm bảo độ tin cậy là bao nhiêu? c. Những cây cao không quá 3,5m là chậm lớn. Ước lượng chiều cao trung bình các cây chậm lớn với độ tin cậy 98%. d. Có tài liệu cho biết phương sai chiều cao bạch đàn chậm lớn là 400. Với mức ý nghĩa 5%, có chấp nhận điều này không? BÀI GIẢI 1. a. p =0,9.0,8.0,7 = 0,504 b. p =++=0,9.0,8.0,3 0,9.0,2.0,7 0,1.0,8.0,7 0,398 c. X: số đồng xu sấp khi tung 2 đồng xu. X=0,1,2. Y: số sản phẩm tốt trong 3 sản phẩm p=p[Y=0]+p[Y=1]+p[Y=2] → p =0,1.0,2.0,3 + 0,9.0,2.0,3 + 0,1.0,8.0,3 + 0,1.0,2.0,7 += 0,398 0,496 2. a. H0 : µ = 450 Page 14
16. H1 :µ ≠ 450 ()x − µ n T = 0 tn s x=438, ns = 147, = 81,53 (438− 450) 147 T = =1,78 tn 81, 53 t(0,05) =1, 96 ||Tttn < (0,05) : chấp nhận H0 , chưa cần biện pháp kháng phèn cho bạch đàn. b. x=438, n = 147, s = 81,53, = 0,2m = 20 cm ts . n 20. 147 x = → t = = = 2,97 n sx 81,53 α 1−=Φ (2,97) = 0,9985 →=−α (1 0,9985)2 = 0,003 2 Độ tin cậy γα=−=1 0,997 = 99,7% . c. nxcl = 25, cl = 315, scl = 20,41 αγ=−=−1 1 0,98 = 0,02 t(0,02;24) = 2,492 sscl cl 20,41 20,41 xtcl − ≤≤µµ xtcl + ⇒315− 2,492. ≤≤315 + 2,492. nncl cl 25 25 Vậy 304,83cm ≤≤µ 325,17cm 2 d. H0 :σ = 400 2 H1 :σ ≠ 400 Page 15
17. 2 (n − 1) (25− 1)20,412 Χ=2 s cl → Χ=2 = 2 24,994 σ 0 400 22 Χ=Χ=α (0,975;24) 12, 4 (1−− ;n 1) 2 22 Χ=Χ=α (0,025;24) 39, 4 ( ;n− 1) 2 2 22 Χ(0,975;24) <Χ <Χ(0,025;24) : Chấp nhận H0 . Page 16
18. ĐỀ SỐ 6 1. Một máy sản xuất với tỷ lệ phế phẩm 5%. Một lô sản phẩm gồm 10 sản phẩm với tỷ lệ phế phẩm 30%. Cho máy sản xuất 3 sản phẩm và từ lô lấy thêm 3 sản phẩm. X là số sản phẩm tốt trong 6 sản phẩm này. a. Lập bảng phân phối của X. b. Không dùng bảng phân phối của X, tính M(X) và D(X). 2. Tiến hành quan sát độ bền X(/ kg mm2 )của một loại thép, ta có: xi (cm) 95-115 115-135 135-155 155-175 175-195 195-215 215-235 ni 15 19 23 31 29 21 6 a. Sẽ đạt độ tin cậy bao nhiêu khi ước lượng độ bền trung bình X với độ chính xác 3/kg mm2 ? b. Bằng cách thay đổi thành phần nguyên liệu khi luyện thép , người ta làm cho độ bền trung bình của thép là 170kg / mm2 . Cho kết luận về cải tiến này với mức ý nghĩa 1%. c. Thép có độ bền từ 195kg / mm2 trở lên gọi là thép bền. Ước lượng độ bền trung bình của thép bền với độ tin cậy 98%. d. Có tài liệu cho biết tỷ lệ thép bền là 40%. Cho nhận xét về tài liệu này với mức ý nghĩa 1%. BÀI GIẢI 1. a. X1 : số sản phẩm tốt trong 3 sản phẩm máy sản xuất ra. XB1 ∈ (3;0,95) kk3− k pX[13= k ] = C 0,95 0,05 X1 0 1 2 3 pi 0,000125 0,007125 0,135375 0,857375 X 2 : số sản phẩm tốt trong 3 sản phẩm lấy ra từ lô 10 sản phẩm. Page 17
19. X 2 thuộc phân phối siêu bội CCkk. 3− = = 73 pX[]2 k 3 . C10 X 2 0 1 2 3 p 1 21 63 25 i 120 120 120 120 XXX=12 + : số sản phẩm tốt trong 6 sản phẩm 1 pX[= 0] = pX [ = 0]. pX [ = 0] = 0,000125.= 0,000001 12 120 21 1 pX[===+=== 1] pX [ 0, X 1] pX [ 1, X 0] 0,000125. + 0,007125. = 0,000081 1 2 12 120 120 Tương tự , ta có : pX[= 2] = 0,002441. pX[===+==+== 3] pX [1 0, X 2 3] pX [ 12 1, X 2] pX [ 1 2, X 2 1] +=pX[12 3, X = 0] . pX[===+==+== 4] pX [1 0, X 2 4] pX [ 12 1, X 3] pX [ 1 2, X 2 2] + pX[12==+== 3, X 1] pX [ 12 4, X 0] . pX[===+==+== 5] pX [1 0, X 2 5] pX [ 12 1, X 4] pX [ 1 2, X 2 3] + pX[12==+==+== 3, X 2] pX [ 12 4, X 1] pX [ 12 5, X 0] . pX[===+==+== 6] pX [1 0, X 2 6] pX [ 12 1, X 5] pX [ 1 2, X 2 4] + pX[12==+==+==+== 3,3][4,2][5,1][6,0] X pX 12 X pX 12 X pX 12 X . b. MX()= MX (12 ) + MX ( ) Page 18
20. MX(12 )=Σ= xpii 2,85, MX ( ) = 2,025 . → MX( )= 4,875. DX()= DX (12 ) + DX ( ) 22 2 DX(11 )= M ( X ) − M ( X 1 ) =−= 8,265 2,85 0,1425 22 2 DX(22 )= M ( X ) − M ( X 2 ) =−= 4,9 2,025 0,7994 . → DX( )= 0,9419 . 2. a. n=144, sx = 33,41, = 3 ts . n 3. 144 x = → t = = =1, 08 n sx 33,41 α 1−=Φ (1,08) = 0,8599 →=−α (1 0,8599)2 = 0,2802 2 Độ tin cậy γα=−=1 0,7198 = 71,98% . b. H0 : µ =170 H1 :µ ≠ 170 x=162,64, ns = 144, = 33,41 ()x − µ n (162,64− 170) 144 T = 0 → T = = −2,644 tn s tn 33,41 t(0,01) = 2,58 ||Tttn > (0,01;143) : bác bỏ H0 , cải tiến làm tăng độ bền của thép. c. nxtb = 27, tb = 209,444, stb = 8,473, αγ=−=−1 1 0,98 = 0,02 t(0,02;26) = 2,479 Page 19
21. sstb tb xttb − ≤≤µ xttb + nntb tb 8,473 8,473 ⇒−209,444 2,479. ≤≤+µ 209,444 2,479. . 27 27 Vậy 205,36kg / mm22≤≤µ 213,44kg / mm . d. Hp01:= 0, 4; Hp : ≠ 0, 4 27 f = = 0,1875 tb 144 fptb − 0 0,1875− 0,4 Utn = = = −5,025 pp00(1− ) 0, 4.0,6 n 144 t(0,01) = 2,58 ||UUtn > , bác bỏ H0 :tài liệu cho tỷ lệ quá cao so với thực tế. Page 20
22. ĐỀ SỐ 7 1. Ở một xí nghiệp may mặc, sau khi may quần áo, người ta đóng thành từng kiện , mỗi kiện 3 bộ (3 quần, 3 áo). Khi đóng kiện thường có hiện tượng xếp nhầm số. Xác suất xếp quần đúng số là 0,8. Xác suất xếp áo đúng số là 0,7. Mỗi kiện gọi là được chấp nhận nếu số quần xếp đúng số và số áo xếp đúng số là bằng nhau. a. Kiểm tra 100 kiện. Tìm xác suất có 40 kiện được chấp nhận. b. Phải kiểm tra ít nhất bao nhiêu kiện để xác suất có ít nhất một kiện được chấp nhận không dưới 90%? 2. X( %) và Y( kg/ mm2 ) là 2 chỉ tiêu của một sản phẩm. Kiểm tra một số sản phẩm ta có: X 0-5 5-10 10-15 15-20 20-25 Y 115-125 7 125-135 12 8 10 135-145 20 15 2 145-155 19 16 9 5 155-165 8 3 a. Giả sử trung bình tiêu chuẩn của Y là 120kg / mm2 . Cho nhận xét về tình hình sản xuất với mức ý nghĩa 1%. b. Sản phẩm có chỉ tiêu X ≥15% là sản phẩm loại A. Ước lượng trung bình chỉ tiêu X của sản phẩm loại A với độ tin cậy 99% . Ước lượng điểm tỷ lệ sản phẩm loại A . c. Để ước lượng trung bình chỉ tiêu Y với độ chính xác 0,6kg / mm2 thì đảm bảo độ tin cậy là bao nhiêu? d. Lập phương trình tương quan tuyến tính của X theo Y. Biết Y=145 kg / mm2 dự đoán X. BÀI GIẢI 1. a. p(A): xác suất một kiện được chấp nhận X1 :số quần xếp đúng số trên 3 quần, XB1 ∈ (3;0,8) X 2 :số áo xếp đúng số trên 3 áo, XB2 ∈ (3; 0, 7) Page 21
23. pA()[===+==+==+== pX1 0,0][1,1][2,2][3,3] X 2 pX 12 X pX 1 X 2 pX 1 X 2 0 0 30 0 3 = CC330,8 .0, 2 . 0,7 .0,3 1 1 21 1 2 +CC330,8 .0, 2 . 0,7 .0,3 221221 +CC330,8 .0, 2 . 0,7 .0,3 3 3 03 3 0 +CC330,8 .0, 2 . 0,7 .0,3 =0,36332 X: số kiện được chấp nhận trong 100 kiện, XB∈≈(100;0,36332)N (36,332;23,132) 1 k− np pX[= 40] = ϕ ( ) npq npq 1 40− 36,332 1 0,2898 = ϕϕ( )= (0,76)= = 0,062 4,81 4,81 4,81 4,81 b. Gọi n là số kiện phải kiểm tra. M: ít nhất một kiện được chấp nhận. n PM( )= 1 −Π PA ( ) = 1 − 0,63668n ≥ 0,9 . i=1 n 0,63668≤ 0,1 ⇒≥n log0,63668 0,1 = 5,1 →≥n 6 Vậy phải kiểm tra ít nhất 6 kiện. 2. a. H0 : µ =120 H1 :µ ≠ 120 ny=134, = 142,01, sy = 10,46 ()yn− µ0 Ttn = sy Page 22
24. (142,01− 120) 134 T = = 24,358 tn 10,46 t(0,01) = 2,58 ||Tttn > (0,01) : bác bỏ H0 , sản xuất chỉ tiêu Y vượt tiêu chuẩn cho phép. b. nxAA= 27, =18,98, s A= 2,3266 , αγ=−=−1 1 0,99 = 0,01 t(0,01;26) = 2,779 sAAs xtAA−tx ≤≤µ + nAAn 2,3266 2,3266 ⇒−18,98 2,779. ≤≤+µ 18,98 2,779. . 27 27 Vậy 17,74%≤≤µ 20,22% 27 f = = 0, 2 → p ≈ 20% A 134 A c. ny=134, = 142,0149, sy = 10,4615 , = 0,6 tsy . n 0,6. 134 = → t = = = 0,66. ny sy 10,4651 α 1−=Φ (0,66) = 0,7454 →=−α (1 0,7454)2 = 0,5092 2 Độ tin cậy γα=−=1 0,4908 = 49,08% xx−− yy d. = rxy → xy=−+37,2088 0,3369 . ssxy x145 =−+37,2088 0,3369.145 = 11,641(%) . Page 23
25. ĐỀ SỐ 8 1. Sản phẩm được đóng thành hộp. Mỗi hộp có 10 sản phẩm trong đó có 7 sản phẩm loại A. Người mua hàng quy định cách kiểm tra như sau: Từ hộp lấy ngẫu nhiên 3 sản phẩm, nếu cả 3 sản phẩm loại A thì nhận hộp đó, ngược lại thì loại. Giả sử kiểm tra 100 hộp. a. Tính xác suất có 25 hộp được nhận. b. Tính xác suất không quá 30 hộp được nhận. c. Phải kiểm tra ít nhất bao nhiêu hộp để xác suất có ít nhất 1 hộp được nhận ≥ 95% ? 2. Tiến hành khảo sát số gạo bán hàng ngày tại một cửa hàng, ta có xi (kg) 110-125 125-140 140-155 155-170 170-185 185-200 200-215 215-230 ni 2 9 12 25 30 20 13 4 a. Giả sử chủ cửa hàng cho rằng trung bình mỗi ngày bán không quá 140kg thì tốt hơn là nghỉ bán. Từ số liệu điều tra, cửa hàng quyết định thế nào với mức ý nghĩa 0,01? b. Những ngày bán ≥ 200kg là những ngày cao điểm. Ước lượng số tiền bán được trung bình trong ngày với độ tin cậy 99%, biết giá gạo là 5000/kg. c. Ước lượng tỷ lệ ngày cao điểm . d. Để ước lượng tỷ lệ ngày cao điểm với độ chính xác 5% thì đảm bảo độ tin cậy bao nhiêu? BÀI GIẢI 1. a. A: biến cố 1 hộp được nhận. C3 =7 = pA( )3 0, 29 C10 X: số hộp được nhận trong 100 hộp. XB∈≈(100;0,29) N (29;20,59) 1 k− np pX[= 25] = ϕ ( ) npq npq 1 25− 29 1 0,2709 = ϕϕ( )= ( −= 0,88) =0,0597 20,59 20,59 20,59 20,59 Page 24
26. 30−− 29 0 29 b. pX[0≤ ≤ 30] =Φ ( ) −Φ ( ) =Φ (0,22) −Φ ( − 6,39) 20,59 20,59 =Φ(6,39) +Φ (0,22) − 1 = 0,5871 c. n: số hộp phải kiểm tra. p =1 − 0,71n . nn 1− 0,71 ≥ 0,95 ⇒ 0,71 ≤ 0,05 ⇒≥n log0,71 0,05 = 8,7 . Vậy phải kiểm tra ít nhất 9 hộp. 2. a. H0 : µ =140 H1 :µ ≠ 140 nx=115, = 174,11, sx = 23,8466 ()xn− µ0 Ttn = sx (174,11− 140) 115 T = =15,34 tn 23,8466 t(0,01) = 2,58 ||Tttn > (0,01;114) : bác bỏ H0 , trung bình mỗi ngày cửa hàng bán hơn 140kg gạo. b. nxcd =17, cd =211,03, scd = 6,5586 αγ=−=−1 1 0,99 = 0,01 t(0,01;16) = 2,921 Page 25
27. scd scd 6,5586 6,5586 xtcd −≤µµ≤ xcd + t ⇒−211,03 2,921. ≤≤+211,03 2,921. nncd cd 17 17 Vậy 206,38kg ≤≤µ 215,68kg . Số tiền thu được trong ngày cao điểm từ 515 950 đ đến 539 200 đ. 17 c. f = = 0,1478. p ≈14,78% cd 115 cd d. fncd =0,1478, = 115, = 0,05 ff(1− ) 115 u cd cd = ⇒=u 0,05 =1,51. n 0,1478.0,8522 α 1−=Φ=Φ (u ) (1,51) = 0,9345 ⇒=α 2(1 − 0,9345) = 0,13 2 Độ tin cậy: γα=−=1 0,87 = 87% . Page 26
28. ĐỀ SỐ 9 1. Một máy tính gồm 1000 linh kiện A, 800 linh kiện B, 2000 linh kiện C. Xác suất hỏng của 3 loại linh kiện lần lượt là 0,001; 0,005 và 0,002. Máy tính ngưng hoạt động khi số linh kiện hỏng nhiều hơn 1. Các linh kiện hỏng độc lập với nhau. a. Tìm xác suất để có hơn 1 linh kiện loại A hỏng. b. Tìm xác suất để máy tính ngưng hoạt động. c. Giả sử đã có 1 linh kiện hỏng. Tìm xác suất để máy ngưng hoạt động trong hai trường hợp: c.1. Ở một thời điểm bất kỳ, số linh kiện hỏng tối đa là 1. c.2. Số linh kiện hỏng không hạn chế ở thời điểm bất kỳ. 2. Quan sát biến động giá 2 loại hàng A và B trong một tuần lễ, ta có Giá của A 52 54 48 50 56 55 51 (ngàn đồng) Giá của A 12 15 10 12 18 18 12 (ngàn đồng) a. Tìm ước lượng khoảng cho giá trị thật của A với độ tin cậy 95%. b. Có ý kiến cho rằng giá trị thật của A là 51 ngàn đồng. Bạn có nhận xét gì với mức ý nghĩa 5%? c. Giả sử giá của 2 loại hàng A và B có tương quan tuyến tính. Hãy ước lượng giá trung bình của A tại thời điểm giá của B là 12 ngàn đồng. BÀI GIẢI 1. a. X a : số linh kiện A hỏng trong 1000 linh kiện. XBa ∈(1000;0,001) ≈==p (λ np 1) pX[a>=−=−= 1] 1 pX [ aa 0] pX [ 1] ee−−10.1 11 .1 =−−=1 0,264 0! 1! b. X b : số linh kiện B hỏng trong 800 linh kiện. XBb ∈(800;0,005) ≈==p (λ np 4) Page 27
29. pX[b>=−=−= 1] 1 pX [ bb 0] pX [ 1] ee−−40.4 41 .4 =−−=−1 15e−4 = 0,908 0! 1! X c : số linh kiện C hỏng trong 2000 linh kiện. XBc ∈(2000;0,002) ≈==p (λ np 4) pX[c>=−=−= 1] 1 pX [ cc 0] pX [ 1] ee−−40.4 41 .4 =−−=−1 15e−4 = 0,908 0! 1! H: biến cố máy tính ngưng hoạt động . pHpXXXppp( )=−===+++ 1 ( [abc 0, 0, 0] (1,0,0) (0,1,0) (0,0,1)) =−++1 (eee−−−144 eee −−− 144 ee −− 144 e − 4 + eee −−− 1444) 10 =−=1 0,9988 e9 c. H1 : biến cố máy tính ngưng hoạt động trong trường hợp I. pH(1 )===++ pX [ab 1, X 0, X c 0] p (0,1,0) p (0,0,1)) =++eee−−−144 ee −− 1444 e − 4 eee −−− 144 9 = = 00, 01 e9 H2 : biến cố máy tính ngưng hoạt động trong trường hợp II. pH(2 )=−=== 1 pX [abc 0, X 0, X 0] =1 − eee−−−144 1 =−=1 0,9999 e9 2. Page 28
30. a. nx= 7, aa=52,286, s = 2, 87 αγ=−=−1 1 0,95 = 0,05 t(0,05;6) = 2,447 ssaa 2,87 2,87 xtaa− ≤≤µµ xt+ ⇒52,286 − 2,447. ≤≤ 52,286 + 2,447. nn 7 7 Vậy 49,631≤≤µ 54,940 . Giá trị thật của A trong khoảng từ 49 631 đ đến 54 940 đ. b. H0 : µ = 51 H1 :µ ≠ 51 nx=7, = 52,286, s = 2,87 ()x − µ n T = 0 tn s (52,286− 51) 7 T = =1,19 tn 2,87 t(0,05;6) = 2,447 ||Tttn < (0,05;6) : chấp nhận H0 , giá trị thật của A là 51 000 đ. xxa −−a xx bb c. = rab ssa b xxab=40,380 + 0,859 xa (12) =+=40,380 0,859.12 50,688(ngàn đồng) . Page 29
31. ĐỀ SỐ 10 1. Hàng sản xuất xong được đóng kiện, mỗi kiện 10 sản phẩm. Kiện loại I có 5 sản phẩm loại A. Kiện loại II có 3 sản phẩm loại A. Để xem một kiện là loại I hay loại II, người ta quy định cách kiểm tra: lấy ngẫu nhiên từ kiện ra 3 sản phẩm và nếu có quá 1 sản phẩm loại A thì xem đó là kiện loại I, ngược lại thì xem đó là kiện loại II. a. Giả sử kiểm tra 100 kiện loại I. Tính xác suất phạm sai lầm 48 lần. 2 1 b. Giả sử trong kho chứa số kiện loại I, số kiện loại II. Tính xác suất phạm sai lầm 3 3 khi kiểm tra . 2. Tiến hành quan sát về độ chảy X(/ kg mm2 )và độ bề Y(/ kg mm2 )của một loại thép ta có: X 35-45 45-55 55-65 65-75 75-85 Y 75-95 7 4 95-115 6 13 20 115-135 12 15 10 135-155 8 8 5 3 155-175 1 2 2 a. Lập phương trình tương quan tuyến tính của độ bền theo độ chảy. b. Thép có độ bền từ 135kg / mm2 trở lên gọi là thép bền. Hãy ước lượng độ chảy trung bình của thép bền với độ tin cậy 99%. c. Giả sử độ chảy trung bình tiêu chuẩn là 50kg / mm2 . Cho nhận xét về tình hình sản xuất với mức ý nghĩa 5%. d. Để ước lượng tỷ lệ thép bền với độ tin cậy 80% ,độ chính xác 4% và ước lượng độ chảy trung bình với độ tin cậy 90%, độ chính xác 0,8kg / mm2 thì cần điều tra thêm bao nhiêu trường hợp nữa? BÀI GIẢI 1. Page 30
32. a. pS()1 : xác suất phạm sai lầm khi kiểm tra kiện loại I (kiện loại I mà cho là kiện loại II) CC0 3 CC 12 =+=5 5 55 pS()1 330,5 CC1100 X:số kiện phạm sai lầm khi kiểm tra 100 kiện loại I. XB∈≈(100;0,5) N (50;25) 1 k− np 1 48− 50 1 0,3683 pX[= 48] = ϕ ( ) =ϕϕ( ) =−= ( 0,4) = 0,07366 npq npq 25 25 5 5 b. pS()2 : xác suất phạm sai lầm khi kiểm tra kiện loại II (kiện loại II mà cho là kiện loại I) CC21 CC 30 =+=37 37 pS()2 3 3 0,18 CC10 10 p(I): xác suất chọn kiện loại I. p(II): xác suất chọn kiện loại II. p(S): xác suất phạm sai lầm. 21 pS( )= pI ( ) pS ( ) + pIIpS ( ) ( ) =+= .0,5 .0,18 0,39 1233 2. yy−− xx a. = rxy → yx=53,33 + 1,18 ssyx b. nxtb = 29, tb = 63,10, stb =10,725 αγ=−=−1 1 0,99 = 0,01 t(0,01;28) = 2,763 sstb tb 10,725 10,725 xttb − ≤≤µµ xttb + ⇒63,10− 2,763. ≤≤63,10 + 2,763. nntb tb 2929 Vậy 57,60kg / mm22≤≤µ 68,6 kg / mm . Page 31
33. c. H0 : µ = 50 H1 :µ ≠ 50 nx=116, = 56,8966, sx = 9,9925 ()xn− µ0 Ttn = sx (56,8966− 50) 116 T = = 7,433 tn 9,9925 t(0,05) =1, 96 ||Tttn > (0,05) : bác bỏ H0 , độ chảy lớn hơn tiêu chuẩn cho phép. ff(1− ) t 2 d. t ≤ 1 →≥nf1 ( ) . (1 −f ) n1 1 29 t =1, 28 , = 0,04 , f = = 0, 25 (0,2) 1 116 1, 28 n ≥=( )2 .0,25.0,75 192 1 0,04 ts. x ts. x 2 ≤ 2 . →≥n2 () n2 2 α =→=0,1t0,1 1, 65 , 2 = 0,8 , sx = 9,9925 1,65.9,9925 n ≥ ()2 = 424, 8 . →≥n 425 → max(nn , ) = 425 2 0,8 2 12 Cần thêm ít nhất 425-116=309 quan sát nữa . Thương nhớ về thầy, bạn, về một thời mài đũng quần ở giảng đường. suphamle2341@gmail.com Page 32