《工程数学》期末复习题

绝世美人儿
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2020年08月04日 00:23
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中考时间2020具体时间-2013北京高考语文



《工程数学》期末复习题库

工程数学(本)模拟试题

一、单项选择题(每小题3分,共15分)
1.设
A,B

n
阶矩阵,则下列等式成立的是( ).
A.
ABBA
B.
ABAB

C.
(AB)
1
A
1
B
1
D.
(AB)
1
A
1
B
1


x
1
x
2
a
1

2.方程组

x
2
x
3
a
2
相容的充 分必要条件是( ),其中
a
i
0

(i1,2,3)


x

1
x
3
a
3
A.
a
1
a
2
a
3
0
B.
a
1
a
2
a
3
0

C.
a
1
a
2
a
3
0
D.
a
1
a
2
a
3
0

3.下列命题中不正确的是( ).
A.A与
A

有相同的特征多项式


IA)XO< br>的非零解向量必是A对应于

的特征向量 B.若

是A的特征值,则
C.若

=0是A的一个特征值,则
AXO
必有非零解
D.A的特征向量的线性组合仍为A的特征向量
4.若事件与互斥,则下列等式中正确的是( ).
A. B.
C. D.
5.设
x
1
,x
2
,

,x
n
是来自正 态总体
N(5,1)
的样本,则检验假设
H
0
:


5
采用统计量U
=( ).
x5
x5
A. B.
5
15
x5
x5
C. D.
1
1n

二、填空题(每小题3分,共15分)
112
1x
2
2
,则
A0
的根是 . 1.设
A1
2x
2
14
2.设4元线性方程组AX=B有解且r(A)=1,那么AX=B的相应齐次方程组的基础
解系含有 个解向量.
3.设互不相容,且,则 .
4.设随机变量X ~ B(n,p),则E(X)= .

第 1 页 共 78 页



1
n
5.若样本
x
1
,x
2
,

,x
n
来自总体
X~N(0,1)
,且
x

x
i
,则
x~

n
i1

三、计算题(每小题16分,共64分)
< br>100


,求
(AA

)
1

111
1.设矩阵
A




101


2.求下列线性方程组的通解.

2x< br>1
4x
2
5x
3
3x
4
5


3x
1
6x
2
5x
3
2x4
5


4x8x15x11x15
234

1
3.设随机变量X ~ N(3,4).求:(1)P(1< X < 7);(2)使P(X < a)=0.9
成立的常数a . (已知
(1.0)0.8413

( 1.28)0.9

(2.0)0.9773
).
4.从 正态总体N(

,4)中抽取容量为625的样本,计算样本均值得
x
= 2.5,求

的置信度为99%的置信区间.(已知
u
0.995
2.576
)

四、证明题(本题6分)
4.设n阶矩阵A满足
(AI)(AI)0
,则A为可逆矩阵.

工程数学(本)11春模拟试卷
参考解答

一、单项选择题(每小题3分,共15分)
1.A 2.B 3.D 4.A 5.C
二、填空题(每小题3分,共15分)
1
1.1,-1,2,-2 2.3 3.0 4.np 5.
N(0,)

n
三、(每小题16分,共64分)
1.解:由矩阵乘法和转置运算得
0

0

11
< br>1

1

1



01101

AA





01



10


1






1
利用初等行变换得
1

1
1

3

2
………6分


1

2

2


第 2 页 共 78 页



0

1
0




0


01
0
1
1
2
1
1
0
1


120


01
 
0
0
1
0
0
1
1
0
10


11


2
1
2


201


………16分
011

(AA

)
1





112


7 -2.解 利用初等行变换,将方程组的增广矩阵化成行简化阶梯形矩阵,即

24535

24535


3652512010




48151115

00555



12010

12010



00555



00111< br>


00555

00000

 

x
1
2x
2
x
4
方程组的一般解 为:

,其中
x
2

x
4
是自由未知量. ……8分
xx1
4

3

x
2
 x
4
0
,得方程组的一个特解
X
0
(0,0,,10)


方程组的导出组的一般解为:

x
1
2 x
2
x
4
,其中
x
2

x
4< br>是自由未知量.

xx
4

3

x< br>2
1

x
4
0
,得导出组的解向量
X< br>1
(2,,10,0)



x
2
0

x
4
1
,得导出组的解向量
X
2
( 1,0,1,1)

. ……13分
所以方程组的通解为:
XX
0
k
1
X
1k
2
X
2
(0,0,,10)

k
1< br>(2,,10,0)

k
2
(1,0,1,1)


其中
k
1

k
2
是任意实数. ……16分
X3
13X373
)
=
P(12)
3.解:(1)P(1< X < 7)=
P(
222
2
=
(2)(1)
= 0.9773 + 0.8413 – 1 = 0.8186 ……8分
X3a3a3
)
=
()
= 0.9 (2)因为 P(X < a)=
P(
222
a3
1.28
,a = 3 +
21.28
= 5.56 ……16分 所以
2
4.解:已知

2
,n = 625,且
u
因为
x
= 2.5,

0.01

1

u
x


n
~
N(0,1)
……5分

2

2
0.995

u
1 
2.576



2
1
n
2 .576
2
625
0.206
……10分
所以置信度为99%的

的置信区间为:

第 3 页 共 78 页




[xu

2
1
n
,xu


2
1n
][2.294,2.706]
. ……16分
四、(本题6分)
证明: 因为
(AI)(AI)A
2< br>I0
,即
A
2
I

所以,A为可逆矩阵. ……6分



《工程数学》综合练习
一、单项选择题
1.设
A,B
都是n阶方阵,则下列命题正确的是( ).
A.
ABAB
B.
(AB)
2
A
2
2ABB
2

C.
ABBA
D.若
ABO
,则
AO

BO

正确答案:A

1

1

0
< br>2


,

1

,

2

,

3

的秩是( ).
0
2.向量组




0




0




3




7


A. 1 B. 3 C. 2 D. 4
正确答案: B
3.
n
元线性方程组有解的充分必要条件是( ).
A.
r(A)r(Ab)
B. 不是行满秩矩阵
C. D.
正确答案:A
4. 袋中有3个红球,2个白球,第一次取出一球后放回,第二次再取一球,则两球
都是红球的概率是( ).
6339
A. B. C. D.
252025
10
正确答案:D
5.设是来自正态总体的样本,则( )是

无偏估计.
111
A.
x
1
x
2
x
3
B.
x
1
x
2
x
3

555
113222
C.
x
1
x
2
x
3
D.
x
1
x
2
x
3

555555
正确答案: C
6.若是对称矩阵,则等式( )成立.
A.
AA
1
I
B.
A

A

C.
A

A
1
D.
A
1
A


第 4 页 共 78 页



正确答案:B

37

7.


( ).
45


74


74

A.

B.



53


53


75

75

C.

D.

43


43

正确答案:D
8.若( )成立,则元线性方程组
AXO
有唯一解.
A. B.
AO

C. D.
A
的行向量线性相关
正确答案:A
9. 若条件( )成立,则随机事件,互为对立事件.
A.
AB

ABU
B.
P(AB)0

P(AB)1

C.
AB

ABU
D.
P(AB)0

P(AB)1

1
正确答案:C
10.对来自正态总体
则下列各式中( )不是统计量.
A.
X
B.
(未知)的一个 样本
1
3
,记
X

X
i

3< br>i1

X
i1
3
i

1
3
1
3
2
C.

(X
i


)
D.

(X
i
X)
2

3
i1
3
i1
正确答案: C

二、填空题
1.设
A,B
均为3阶方阵,
A2,B3< br>,则
3A

B
1


应该填写:-18
2.设
A
为n阶方阵,若存在数和非零n维向量
X
,使得 ,则称为
A
的特征值.
应该填写:
AX

X

12

0
3.设随机变量
X~

,则a = .

0.20.5a

应该填写:0.3
4.设为随机变量,已知
D(X)3
,此时 .
应该填写:27
5.设

ˆ
是未知参数

的一个无偏估计量,则有 .
ˆ
)

应该填写:
E(


第 5 页 共 78 页



6.设
A,B
均为3阶方阵 ,
A6,B3
,则
(A

B
1
)
3


应该填写:8
7.设
A
为n阶方阵,若存在数和非零n维向量
X
,使得 ,则称
X

A
相应于特征值的特征向量.
应该填写:
AX

X

8.若
P(A)0.8,P(AB)0.5
,则
P(AB)

应该填写:0.3
9.如果随机变量的期望
E(X)2

E(X
2
)9
,那么
D(2X)

应该填写:20
10.不含未知参数的样本函数称为 .
应该填写:统计量

三、计算题
1.设矩阵
解:利用初等行变换得

,且有,求
X




由矩阵乘法和转置运算得



2.求线性方程组

x
1
3x
2
x
3
x
4
1

2x7x2xx2

1234



x
1
4x
2
3x
3< br>2x
4
1


2x
1
4x
2
8x
3
2x
4
2

第 6 页 共 78 页



的全部解.
解: 将方程组的增广矩阵化为阶梯形

13111

13111


2721 2

01010





< br>143

01230

21


2482202640


13111

131 11


01010

01010







00220
< br>00220




方程组的一般解为:

(其中为自由未知量)
=0,得到方程的一个特解
X
0
(1000)

.

x
1
5x
4

方程组相应的齐方程的一般解为 :

x
2
x
4
(其中为自由未知量)
< br>xx
4

3
令=1,得到方程的一个基础解系
X
1
(5111)

.
于是,方程组的全部解为:
X X
0
kX
1
(其中
k
为任意常数)
3.设
X~N(3,4)
,试求: (1)
P(5X9)
;(2)
P(X7)

(已知
(1)0.8413,(2)0.9772,(3)0.9987

53X393X3
)P(13)
解:(1)
P(5X9)P(
2222

(3)(1)0.99870.84130.1574

X373
)
(2)
P(X7)P(
22
X3X3
2)1P(2)

P(
22

1(2)10.97720.0228

4.据资料 分析,某厂生产的一批砖,其抗断强度
X~N(32.5,1.21)
,今从这批砖中
随机地抽取了9块,测得抗断强度(单位:kg/cm
2
)的平均值为31.12,问这批砖的 抗
断强度是否合格().
解: 零假设.由于已知,故选取样本函数

已知

由已知条件
,经计算得





第 7 页 共 78 页




故拒绝零假设,即这批砖的抗断强度不合格。

110

200


,B

05 0

,求
A
1
B

121
5.设矩阵
A



23


2

005


解:利用初等行变换得

1 10100

110

121010



011


23001


2

043
100

110

11



01011110




 

001641


00

1




0


0

4

A
1



5


6
1

10531



01641

0043
00

110



201


1
0

0531


1641


010
31

31



41


由矩阵乘法得

431
200

8155


050

< br>
10155


531

A< br>1
B



41

20 5


6



005



12

6.当取何值时,线性方程组

x
1
x
2
2x
3
x
4
2


2x
1
x
2
7x
3
3x< br>4
6

9x7x4xx

1
234
1
有解,在有解的情况下求方程组的全部解.
解:将方程组的增广矩阵化为阶梯形

11212

11 212


217



01115

3610


1

1


974

022210

19


48

11212

109

< br>
0111510


0111510
< br>



00

1

0

1


00

000

由 此可知当

1时,方程组无解。当

1时,方程组有解。
此时齐次方程组化为

第 8 页 共 78 页




x
1
9x
3
4x
4




x
2
11x
3
5x
4
分别令及,得齐次方程组的一个基础解系


X
1

91110

,X
2


4 501


令,得非齐次方程组的一个特解


X
0


81000


由此得原方程组的全部解为
(其中为任意常数)
7.设,试求:(1);(2)
P(5X7)

(已知
(1)0. 8413,(2)0.9772,(3)0.9987

解:(1)


(2)





8.某车间生产滚珠,已知滚珠直径服从正态分布.今从一批产 品里随机取出9个,
测得直径平均值为15.1mm,若已知这批滚珠直径的方差为
0.06< br>2
,试找出滚珠直径均值
的置信度为0.95的置信区间.
,故选取样本函数
x


U~N(0,1)


n
已知
x15.1
,经计算得

0.06
0.02

39
滚珠直径均值的置信度为0.95的置信区间为
[xu
0.975
解 :由于已知

u
0.975
9
]

1.9 6
,故此置信区间为
[15.0608,15.1392
,xu
0.975

9
]
,又由已知条件

四、证明题
1.设
A,B

n
阶对称矩阵,试证:
AB
也是对称矩阵 .
证明:
A,B
是同阶矩阵,由矩阵的运算性质可知

(AB)

A

B


已知
A,B
是对称矩阵,故有
A

A,B

B
, 即

(AB)

AB

由此可知
AB
也是对称矩阵,证毕.
2.设n阶矩阵A满足
(AI)(AI)0
,则A为可逆矩阵.

第 9 页 共 78 页



证明: 因为
(AI)(AI)A
2
I0
,即
A
2
I

所以,A为可逆矩阵.
3.设向量组

1,

2
,

3
线性无关,令

1

1
2

2


2
3

2
2

3


3
4

3


1

证明向量组

1
,

2
,

3
线性无关。
证明:设k
1

1
k
2

2
k
3

3
0
,即

k
1
(

1
2

2
)k
2
( 3

2
2

3
)k
3
(4

3


1
)0


(k
1
k
3
)

1
(2k
1
3k
2
)

2
(2k
2
4k
3
)

3
0


k
1
k< br>3
0

因为

1
,

2
,

3
线性无关,所以

2k
1
3k
2
0


2k4k0
3

2
解得k
1
=0, k
2
=0, k
3
=0,从而

1
,
< br>2
,

3
线性无关.
4.设随机事件,相互独立,试证:
A,B
也相互独立.
证明:
P( AB)P(B)P(AB)P(B)P(A)P(B)P(B)(1P(A))


P(A)P(B)

所以
A,B
也相互独立.证毕.
5.设,为随机事件,试证:
证明:由事件的关系可知

而,故由概率的性质可知


今天的活动就到这里,大家还有什么问题,请随时与我们联系。谢谢大家参与这次
活动。再见!



【工程数学】形成性考核册试题及答案

工程数学作业(一)

第2章 矩阵
(一)单项选择题
⒈设,则(D ).
A. 4 B. -4 C. 6 D. -6
⒉若,则(A ).

第 10 页 共 78 页



A. B. -1 C.
中元素
D. 1
(C ). ⒊乘积矩阵
A. 1 B. 7 C. 10 D. 8
⒋设均为阶可逆矩阵,则下列运算关系正确的是( B).
A.
C.
⒌设
A.
C.
B.
D.
均为阶方阵,且
B.
D.


,则下列等式正确的是(D ).


⒍下列结论正确的是( A).
A. 若是正交矩阵,则也是正交矩阵
B. 若均为阶对称矩阵,则也是对称矩阵
C. 若
D. 若
⒎矩阵
A.
C.
均为阶非零矩阵,则
均为阶非零矩阵,则
也是非零矩阵

的伴随矩阵为( C).
B.
D.


⒏方阵可逆的充分必要条件是(B ).
A. B. C. D.
⒐设
A.
C.
⒑设
A.
C.

均为阶可逆矩阵,则(D ).
B.
D.
均为阶可逆矩阵,则下列等式成立的是(A ).
B.
D.


(二)填空题(每小题2分,共20分)
⒈ 7 .

⒊若为
是关于的一个一次多项式,则该多项式一次项的系数是 2 .
矩阵,为矩阵,切乘积有意义,则为 5×4 矩阵.

第 11 页 共 78 页



⒋二阶矩阵

15


01



⒌设
⒍设
⒎设
均为3阶矩阵,且
均为3阶矩阵 ,且
,则
,则
,则

063


51 8



72 .
-3 .
⒏若为正交矩阵,则 0 .
⒐矩阵的秩为 2 .
⒑设是两个可逆矩阵,则

A
1

1
O

OA
1


2

(三)解答题(每小题8分,共48分)
⒈设,求⑴;⑵
;⑸;⑹.
答案:
AB


03
66

1716


18



AC


04



2A3C


37


A5B


2622


120


AB


77


2312

< br>
(AB)

C


5621
< br>
15180




⒉设,求
解:< br>ACBC(AB)C


024


114



201



32 1

6410






002



2210


⒊已知,求满足方程
解:






X
1
2
(3AB)
1


4
3< br>2
1



832


5
2

252

1






1

7115




711
2
5




222
< br>

第 12 页 共 78 页
;⑶


;⑷

中的



⒋写出4阶行列式

中元素的代数余子式,并求其值.
020120
答案:
a
41(1)
41
4360

a
2
42
(1)
4
13645

253053
⒌用初等行变换求下列矩阵的逆矩阵:
⑴ ; ⑵ ; ⑶ .
解:(1)

122100

22100
2

r
2
r
1
02

1

A|I




212010

2 r
1
10

3

1




2r
1
r
2
1


< br>r
3



0362




2r
2



r
3



036
3
2

221001




063201




0 092


22


1
3
r
2< br>

121

1

102
3
0< br>




2r
3
r
1

100
99

9

r
3



012
2
3

1
0




2r
3



r
2

10
21
9

2


001
3

2
3
1



0

00
9



9

2
1
92
99




9

21
9


99



122


999

A
1


21
99

2



21
9




9

2

99




2262617

1000

(2)
A
1


1752013



(过 程略) (3)
1
1100




 1021

A


0110



4153




0011

< br> ⒍求矩阵的秩.

第 13 页 共 78 页
2
3
0


10


21


< /p>



011011

rr

1
12

0
r
1
r
3
101100

2rr
14




0012101
113201

0
解:

1011011


0110111

r
3
r
4



0001110


< br>0000000

R(A)3


1

1


1


2
1

1

0110111

rr
24




0001110


111221
< br>0
011011

110111


0011 10


001110

01101


(四)证明题(每小题4分,共12分)
⒎对任意方阵,试证是对称矩阵.
证明:
(AA')'A'(A')'A'AAA'

是对称矩阵
⒏若是阶方阵,且


,试证

或.
证明:

是阶方阵,且
2


AA

AA

AI1


A1



⒐若是正交矩阵,试证
证明:

是正交矩阵







也是正交矩阵.
A
1
A



(A

)1
(A
1
)
1
A(A

)


是正交矩阵
工程数学作业(第二次)
(满分100分)

第3章 线性方程组
(一)单项选择题(每小题2分,共16分)
⒈用消元法得
A.
C.
的解为(C ).


B.
D.
(B ). ⒉线性方程组
A. 有无穷多解 B. 有唯一解 C. 无解 D. 只有零解

第 14 页 共 78 页



⒊向量组的秩为( A).
A. 3 B. 2 C. 4 D. 5
⒋设向量组为,则(B )是极大无关组.
A.
⒌与
(D).
A. 秩
C. 秩
B. C. D.
分别代表一个线性方程组的系数矩阵和增广矩阵,若这个方程组无解,则


B. 秩
D. 秩




⒍若某个线性方程组相应的齐次线性方程组只有零解,则该线性方程组(A ).
A. 可能无解 B. 有唯一解 C. 有无穷多解 D. 无解
⒎以下结论正确的是(D ).
A. 方程个数小于未知量个数的线性方程组一定有解
B. 方程个数等于未知量个数的线性方程组一定有唯一解
C. 方程个数大于未知量个数的线性方程组一定有无穷多解
D. 齐次线性方程组一定有解
⒏若向量组线性相关,则向量组内(A )可被该向量组内其余向量线
性表出.
A. 至少有一个向量 B. 没有一个向量
C. 至多有一个向量 D. 任何一个向量
9.设A,B为
n
阶矩阵,

既是A又是B的 特征值,
x
既是A又是B的属于

的特征向
量,则结论( )成立.
A.

是AB的特征值 B.

是A+B的特征值
C.

是A-B的特征值 D.
x
是A+B的属于

的特征向量
10.设A,B,P为
n
阶矩阵,若等式(C )成立,则称A和B相似.
A.
ABBA
B.
(AB)

AB
C.
PAP
1
B
D.
PAP

B

(二)填空题(每小题2分,共16分)
⒈当 1 时,齐次线性方程组有非零解.
⒉向量组
⒊向量组
⒋设齐次线性方程组
组有 无穷多 解,且系数列向量
⒌向量组
线性 相关 .
的秩是 3 .
的系数行列式,则这个方程
是线性 相关 的.
的极大线性无关组是

1
,

2


第 15 页 共 78 页



⒍向量组
⒎设线性方程组
的秩与矩阵
中有5个未知量,且秩
的秩 相同 .
,则其基础解系中线性无关的解
的基础解系为,
向量有 2 个.
⒏设线性方程组有解,是它的一个特解,且
则的通解为
X
0
k
1
X
1
k
2
X
2

9.若

是A的特征值,则

是方程

IA0
的根.
10.若矩阵A满足
A
1
A

,则称A为正交矩阵.
(三)解答题(第1小题9分,其余每小题11分)
1.用消元法解线性方程组

解:

13216

3rr

13
12

381

012r
1
r
3
50
rr
14

 A




214112

05

14132

01

10192348

10
3r
4
r
3
1

01 7818


1
r

01
r
4
3
3
2





00 3312

00

005613

00
10042124

42rr

10
1
1

0101546

15r
4
4
r2

01
r
4
rr
43

< br>11





0011
004


3

0001

00216

3rr

1
21

5r
2
r
3
7818

r
1
r
4< br>
0



0810

348

0
0192348

17818


0273990


0101226

2 348

19rr

10042124

31
7r
3
r
2
818

5r
3
r
4

0101546


< br>
001114

4


613

0001133

02


x
1
 2
01




方程组解为


x
2
1


01


x
3
1


13


x
4
3
19
7
1
50
0
1
0
2.设有线性方程组

为何值时,方程组有唯一解?或有无穷多解?
2

11

2
rr

1

1



111

12



r

r1
r
3
2

1
r
3
A

1

1

1

1

 0

11





2


111

01

1
2
1

3



11





1

1

2
 
2
r
3

r


0
< br>11

(1

)

2

00(2

)(1

)(1

)(1
< br>)

解:]



1


2
时,
R(A)R(A)3
,方程组有唯一解


1
时,
R(A)R(A)1
,方程组有无穷多解
第 16 页 共 78 页




3.判断向量能否由向量组线性表出,若能,写出一种表出方式.其中

解:向量能否由向 量组

1
,

2
,

3
线性表出 ,当且仅当方程组

1
x
1


2
x2


3
x
3


有解

2358

1

7563

0< br>


这里
A


1
,

2
,

3
,





1

0037


321 10

0
037

1341



010117


00571

R(A)R(A)

方程组无解

不能由向量

1
,< br>
2
,

3
线性表出
4.计算下列向量组的秩,并且(1)判断该向量组是否线性相关

311

1

1

1739

0
< br>

0
解:


1
,
2
,

3
,

4


2806



3933

0< br>

41336


0
31
10
0
0
1
0
0
0
1

2

18



0

0



该向量组线性相关
5.求齐次线性方程组

的一个基础解系.
解:

1312

5rr

131
12

5 123

r
1
r
3

0143
3 rr
4


1
A




11125

0143

3504
 
0143
5
2


3
r
2
r
1

10

14
14

r
2
r
3
7

r
2
r
4

0143


7

0

00


10

0

00
1



2
7



0


3


第 17 页 共 78 页




0
5
0
5

1< br>r

1

0
5
0

2
14

1

2
31

1
2



1
1
14

1

1
1
2
rr


1
14

r

14

3


r
4



01
3
2


3

r
3


1
3
2


1

2
r
3



r
2



01
3
0




000
14
3

0
1





000
14



000
14
1


0000




0000
< br>


0000




x
1

5
x
3

5


14< br>


14


方程组的一般解为

x
3
3


2

14
x< br>3

x
3
1
,得基础解系




14





x
4
0

0




1


6.求下列线性方程组的全部解.

解:

91

152311

3
311


5
r

2
r
1
r
rr

152
7

A

31425

12



1

5

r
r
3

1

r
4
0142728




14
2
r

10
r
2r
3
2
r
4

2
2
7

190417





014



014
728
00

536 11



2

02841456



00

0000


109
7

1
2
1




1

14

r
x
7
x
1
x
2




134
1

01
11
0
72
2



方程组一般解为


92


0000





x
2

1
x
3

1
x
4
2

00000


72


x
3
k
1
x
4
k
2
,这里
k
1

k
2
为任意常数,得方程组通解



7
k
1

7


1


x
1

9
1

2
k
2
1
< br>

9


2


1
< br>

x
2





1< br>k
1


1


1

< br>2

1
k
2
2

k
1
k
2







x
3


x


72

k


7
1



2

0




0

4


1



k


0

1


0


2




7.试证:任一4维向量



a
1
,a< br>2
,a
3
,a
4


都可由向量组


1





1
< br>1

1

0


1



1






1

1

2

3




4




0



0

0


0



1



0




1

1


线性表示,且表示方式唯一,写出这种表示方式.
第 18 页 共 78 页
1


28

0< br>

0






1

0

0

0

< br>0

1

0

0

证明:< br>
1




2


1




3


2




4


3




0

0

1

0

 
000

1

任一4维向量可唯一表示为

a
1


1

0

0
0


a


0

1

0

0

2


a
1

a
2

a
3
< br>a
4

a
1

1
a
2(

2


1
)a
3
(

3


2
)a
4
(

4


3
)


a
3

0

0

1

0




0

0

0

1


a
4

(a
1
a
2
)

1
(a
2
a
3
)
2
(a
3
a
4
)

3
a
4

4

⒏试证:线性方程组有解时,它有唯一解的充分必要条件是:相应的齐次线性方程
组只有零解.
证明:设
AXB
为含
n
个未知量的线性方程组
该方程组有解,即
R(A)R(A)n

从而
AXB
有唯一解当且仅当
R(A)n

而相应齐次 线性方程组
AX0
只有零解的充分必要条件是
R(A)n



AXB
有唯一解的充分必要条件是:相应的齐次线性方程组
A X0
只有零解
1
9.设

是可逆矩阵A的特征值,且

0
,试证:是矩阵
A
1
的特征值.

证明:


是可逆矩阵A的特征值


存在向量

,使
A




I

(A
1
A)

A
1
(A

)A
1
(

)

A
1




1

A
1







1
是矩阵
A
1
的特征值

222< br>10.用配方法将二次型
fx
1
2
x
2

x
3
x
4
2x
1
x
2
2x2
x
4
2x
2
x
3
2x
3
x
4
化为标准型.

解:
2222
f(x
1
x
2
)
2
x
3
x
4
2x
2
x
4
2x
2
x
3
2x
3< br>x
4
(x
1
x
2
)
2
x3
2x
3
(x
2
x
4
)x
4
2x
2
x
4

2

(x
1< br>x
2
)
2
(x
3
x
2
x< br>4
)
2
x
2


y
1
x
1
x
2

y
2
x
3
x
2
x
4

y
3
x
2

x
4
y
4


x
1
y
1< br>y
3


xy
3


2

xyyy
234

3


x
4
y
4
22
则将二次型化为标准型
fy
1
2
y
2

y
3
工程数学作业(第三次)
(满分100分)
第4章 随机事件与概率
(一)单项选择题
⒈为两个事件,则( B)成立.
A. B.

第 19 页 共 78 页



C. D.
⒉如果( C)成立,则事件与互为对立事件.
A. B.
C. 且 D. 与互为对立事件
⒊10张奖券中含有3张中奖的奖券,每人购买1张,则前3个购买者中恰有1人中奖
的概率为(D ).
A. B. C. D.
4. 对于事件,命题(C )是正确的.
A. 如果互不相容,则互不相容
B. 如果,则
C. 如果对立,则对立
D. 如果相容,则相容
⒌某随机试验的成功率为
p (0p1)
,则在3次重复试验中至少失败1次的概率为(D ).
A.
(1p)
3
B.
1p
3
C.
3(1p)
D.
(1p)
3
p(1p)
2
p
2
(1p)

6.设随机变量,且,则参数与分别是(A ).
A. 6, 0.8 B. 8, 0.6 C. 12, 0.4 D. 14, 0.2
7.设为连续型随机变量的密度函数,则对任意的,(A ).
A.
C.
B.
D.


8.在下列函数中可以作为分布密度函数的是(B ).
A. B.
C. D.
,分布函数为


,当(C )时,有



,则对任意的区间,9.设连续型随机变 量的密度函数为

P(aXb)
( D).
A.
C.
10.设
A.
C.
B.
D.
为随机变量,
B.
D.

(二)填空题
⒈从数 字1,2,3,4,5中任取3个,组成没有重复数字的三位数,则这个三位数是偶数的概
率为.
2.已知,则当事件互不相容时, 0.8 ,
2
5

第 20 页 共 78 页



3.
0.3 .
为两个事件,且
相互独立,且
,则
,则
,则当事件
P
A


4. 已知
5. 若事件
6. 已知
1P

,则
pqpq

相互独立时,
x0

0

0x1


x

1x1

0.65 ,
0.3 .
7.设随机变量
8.若
9.若
,则
,则
,则的分布函数
6 .
2(3)

10.称为二维随机变量的 协方差 .
(三)解答题
1.设为三个事件,试用的运算分别表示下列事件:
⑴ 中至少有一个发生;
⑵ 中只有一个发生;
⑶ 中至多有一个发生;
⑷ 中至少有两个发生;
⑸ 中不多于两个发生;
⑹ 中只有发生.
解:(1)
ABC
(2)
ABCABCABC
(3)
ABCABCABCABC

(4)
ABACBC
(5)
ABC
(6)
ABC

2. 袋中有3个红球,2个白球,现从中随机抽取2个球,求下列事件的概率:
⑴ 2球恰好同色;
⑵ 2球中至少有1红球.
解:设
A
=“2球恰好同色”,
B
=“2球中至少有1红球” P(A)
22
C
3
C
2
2
C
5< br>112
C
3
C
2
C
3
312639< br>

P(B)

2
1051010
C
5
3. 加工某种零件需要两道工序,第一道工 序的次品率是2%,如果第一道工序出次品则
此零件为次品;如果第一道工序出正品,则由第二道工序加 工,第二道工序的次品率是
3%,求加工出来的零件是正品的概率.
解:设
A
i

“第i道工序出正品”(i=1,2)
P( A
1
A
2
)P(A
1
)P(A
2
|A< br>1
)(10.02)(10.03)0.9506

4. 市场供应的 热水瓶中,甲厂产品占50%,乙厂产品占30%,丙厂产品占20%,甲、乙、
丙厂产品的合格率分别 为90%,85%,80%,求买到一个热水瓶是合格品的概率.
解:设
A
1
产品由甲厂生产

A
2
产品由乙厂生产

A
3
产品由丙厂生产

B产品合格

P(B) P(A
1
)P(B|A
1
)P(A
2
)P(B|A2
)P(A
3
)P(B|A
3
)


0.50.90.30.850.20.800.865

5. 某射手连续向一目标射击,直到命中为止.已知他每发命中的概率是,求所需设计
次数的概率分布.

第 21 页 共 78 页



解:
P(X1)P

P(X2)(1P)P

P(X3)(1P)
2
P

…………
P(Xk)(1P)
k1
P

…………
故X的概率分布是
23k

1

p(1p) p(1p)
2
p(1p)
k1
p



6.设随机变量的概率分布为

试求
解:
P(X4)P(X0)P(X1)P(X2)P(X3)P(X4)0.10. 150.20.30.120.87

P(2X5)P(X2)P(X3 )P(X4)P(X5)0.20.30.120.10.72

P(X3)1P(X3)10.30.7

7.设随机变量具有概率密度

试求
1
解:
P(X)
2


12

f(x)dx

1
2
0
2xdx< br>1
2
2
x
0

1
1
4
1< br>
4

15

16
1
P(X2)4

2
1
4
f(x)dx

2
1< br>2xdxx
4
1
8. 设
1
,求
2
3
1
0


2

3
解:
E(X)

xf(x)d x

x2xdxx
3
0
2
41
1
x
0


0
42
121
D(X)E(X< br>2
)[E(x)]
2
()
2


2318
9. 设
X~N(1,0.6
2
)
,计算⑴;⑵< br>E(X)
2


xf(x)dx
2

1
x
2
2xdx

解:
P(0.2X1.8) P(1.33
P(X0)P(
X1
1.33)(1.33)( 1.33)2(1.33)120.908210.8164

0.2
X1
1.67)1(1.67)10.95250.0475

0.6
10.设是独立同分布的随机变量,已知,设

第 22 页 共 78 页



,求
1
解:
E(X)E(
n

1
i1

X)
n
E(X
i1
n
1
X
2
X
n
)[E(X
1
)E(X
2
) E(X
n
)]

n

n




1
n
11
D(X) D(X
i
)
2
D(X
1
X
2
 X
n
)
2
[D(X
1
)D(X
2
) D(X
n
)]

n
i1
nn
11


2
n

2


2

n
n
1
n


工程数学作业(第四次)


第6章 统计推断
(一)单项选择题
⒈设是来自正态总体
量.
A.
⒉设

A.
C.

(二)填空题
1.统计量就是 不含未知参数的样本函数 .
2.参数估计的两种方法是 点估计 和 区间估计 .常用的参数点估计有 矩
估计法 和 最大似然估计 两种方法.
3.比较估计量好坏的两个重要标准是 无偏性 , 有效性 .
4 .设是来自正态总体(已知)的样本值,按给定的显著性
x

0
水平检验, 需选取统计量
U


n
5.假设检验中的显著性水平

(三)解答题
1.设对总体得到一个容量为10的样本值
4.5, 2.0, 1.0, 1.5, 3.5, 4.5, 6.5, 5.0, 3.5, 4.0
试分别计算样本均值和样本方差.
为事件
|x

0
|u
(u为临界值)发生的概率.
B. C. D.




(均未知)的样本,则(A)是统计
是来自正态总体
B.
D.
均未知)的样本,则统计量(D)不
的无偏估计.

第 23 页 共 78 页



1
10
1
解:
x

x
i
363.6

10
i1
10

1
10
1
2

s(xx)25.92.87

8

i
101
i1
9
2

2.设总体的概率密度函数为

试分别用矩估计法和最大似然估计法估计参数.
解:提示教材第214页例3
2x1
1

1
n
矩估计:
E(X)

x(

1)xdx
< br>x

x
i
,

ˆ

0
1x
2

n
i1
1

最大似然估计: L(x
1
,x
2
,,x
n
;

)

(

1)x
i

(1

)
n
(x
1
x
2
x
n
)

n
dlnLn
lnLnln(

1)


lnx
i
,

lnx
i
0
,< br>
ˆ

d

1
i1i1
i1< br>n
n
n

lnx
i1
n
1

i
3.测两点之间的直线距离5次,测得距离的值为(单位:m):
108.5 109.0 110.0 110.5 112.0
测量值可以认为是服从正态分布的, 求与的估计值.并在⑴;⑵
未知的情况下,分别求的置信度为0.95的置信区间.
1
5
1
5
22
ˆ
x

x
i
 110


ˆ
s
解:


(x
i
x)1.875

5
i1
51
i1

(1)当时,由1-α=0.95,
(

)10.975
查表得:

1.96

2
故所求置信区间为:< br>[x


n
,x


n
][ 108.6,111.4]

(2)当

2
未知时,用
s
2
替代

2
,查t (4, 0.05 ) ,得

2.776

ss
,x

][108.3,111.7]
故所求置信区间为:
[x

nn
4.设某产品的性能指标服从正态分布,从 历史资料已知,抽查10个样
品,求得均值为17,取显著性水平,问原假设是否成立.
x

0
17203
解:
|U|||||0.237


n410
43.1 62


(

)10.975
,查表得:

1.96

2
因为
|U|0.237
> 1.96 ,所以拒绝
H
0



第 24 页 共 78 页



5.某零件长度服 从正态分布,过去的均值为20.0,现换了新材料,从产品中随机抽
取8个样品,测得的长度为(单位 :cm):
20.0, 20.2, 20.1, 20.0, 20.2, 20.3, 19.8, 19.5
问用新材料做的零件平均长度是否起了变化().
解:由已知条件可求得:
x20.0125

s
2
0.067

1
x

0
20.0125200.035
|T|||||0.1365

0.259
sn0.2598

t(n1,0.05)t(9,0.05)2.62
∵ | T | < 2.62 ∴ 接受H
0

即用新材料做的零件平均长度没有变化。

中央广播电视大学工程数学复习题


工程数学复习题(一)
2014年12月
一、单项选择题(将正确答案的序号填入括号,每小题2分,共计30分



第 25 页 共 78 页



二、填空题(每小题3分,共15分}

三、计算题{每小题16分,共64分)

四、证明题(本题6分}


第 26 页 共 78 页




答案


第 27 页 共 78 页





第 28 页 共 78 页



工程数学复习题(二)
2014年12月
一、单项选择题(将正确答案的序号填入括号,每小题2分,共计30分

二、填
空题(每小题3分,共15
分)

第 29 页 共 78 页




三、计算题{每小题16分,共64分)
四、
证明题(本题6分}

第 30 页 共 78 页



答案


第 31 页 共 78 页





第 32 页 共 78 页



工程数学复习题(三)
一、单项选择题(将正确答案的序号填入括号,每小题2分,共计30分


第 33 页 共 78 页
2014年12月




二、填空题(每小题3分,共15分}
三、
计算题{每小题16分,共64分)

四、证明题(本题6分}


第 34 页 共 78 页



答案

第 35 页 共 78 页





第 36 页 共 78 页



工程数学复习题(四)
2014年12月
一、单项选择题(将正确答案的序号填入括号,每小题2分,共计30分



第 37 页 共 78 页



二、填空题(每小题3分,共15分}

三、计算题{每小题16分,共64分)

四、证明题(本题6分}

答案

第 38 页 共 78 页





第 39 页 共 78 页





电大工程数学试题及答案

第 40 页 共 78 页





第 41 页 共 78 页




第 42 页 共 78 页





第 43 页 共 78 页



2018电大工程数学(本)期末复习辅导

一、单项选择题

第 44 页 共 78 页




1.若
0001
00a0
0200
1 00a
=1
,则
a=

1
).
2
1
103

中元素
c
23
=
(10).

4

521

1
1
⒋设
A,B
均为
n
阶可逆矩阵,则下列运算关系正确的是
(AB)BA
).
⒊乘积矩阵

⒌设

1

2< br>A,B
均为
n
阶方阵,
k0

k1
,则 下列等式正确的是(D ).D.
kA(k)
n
A

A
是正交矩阵则
A
1
也是正交矩阵).

13

53

⒎矩阵

的伴随矩阵为( C.

21

).
25

⒏方阵
A
可逆的充分必要条件是(
A0

⒍下列结论正确的是(A. 若
A,B,C
均为
n
阶可逆矩阵,则< br>(ACB

)
1

(D ).
111
D.
(B)

CA

⒑设
A,B,C
均为
n
阶可逆矩阵,则下列等式成立的是(A ).
222
A.
(AB)A2ABB

⒐设

x
1
2x
2
4x
3
1

x
1



为(C.
[11,2,2]

). ⒈用消元法得

x
2< br>x
3
0
的解

x
2


x
3
2

x
3




x
1
2x
2
3x
3
2

⒉线性方程组

x
1
x
3
6
( 有唯一解).

3x3x4
23


1

0

0

1

3


⒊向量组
0,1,0,2,0
的秩为( 3).



0




0




1




1




4



1
 
0

1

1


1
< br>0

0

1

⒋设向量组为

1

,

2


,

3

,

4


,则(

1
,

2
,

3
)是极大无关组.
0

1

1

1



0

1

0

1


A

A
分别代表一个线性方程组的系数矩阵和增 广矩阵,若这个方程组无解,则D. 秩
(A)

(A)1

⒍若某个线性方程组相应的齐次线性方程组只有零解,则该线性方程组(A ). A. 可能无解
⒎以下结论正确的是(D ).D. 齐次线性方程组一定有解
⒏若向量组

1
,

2
向量
9.设A, B为
n
阶矩阵,

既是A又是B的特征值,
x
既是A又是B 的属于

的特征向量,则结论( A )成立.
A.

是AB的特征值
10.设A,B,P为
n
阶矩阵,若等式(C )成立,则称A和B相似.C.
PAP

1
,,

s
线性相关,则向量组内(A )可被该向量组内其余向量线性表出. A. 至少有一个
B

A,B
为两个事件,则( B)成立. B.
(AB)BA


第 45 页 共 78 页



⒉如果( C)成立,则事件
C.
A

B
互为对立事件.
AB

ABU


30.7
2
0.3
) ⒊10张奖券中含有3张中奖的奖券,每人购买1张,则前3个购买者中恰有1人中奖的概率为( D.
4. 对于事件
A,B
,命题(C )是正确的.
C. 如果
A,B
对立,则
A,B
对立
p(0p1)
,则在3次重复试验中至少失败1次的概率为(D. ⒌某随机试验的成功率 为
(1p)
3
p(1p)
2
p
2
(1p )

6.设随机变量
7.设
X~B(n,p)
,且
E( X)4.8,D(X)0.96
,则参数
n

p
分别是(6, 0.8).
). A.
f(x)
为连续型随机变量
X
的密度函 数,则对任意的
a,b(ab)

E(X)
(A



xf(x)dx

8.在下列函数中可以作为分布密度函数的是(B ).



sinx,0x
B.
f(x)

2


其它

0,
9.设连续型随机变量
X
的密度函数为
f(x)
,分布函数为
F(x )
,则对任意的区间
(a,b)
,则
P(aXb)

D.

b
a
f(x)dx
).
X
为随机变量,
E(X)

,D(X)

2
,当(C ) 时,有
E(Y)
10.设

1.A是
34
矩阵,B是52
矩阵,当C为( B
24
)矩阵时,乘积
AC

B

有意义。
2.设A,B是n阶方阵,则下列命题正确的是( A
ABAB

3.设
A,B

n
阶矩阵,则下列等式成立的是(A.
ABBA
).
1
0,D(Y)1
.C.
Y
X



35

75

4.


( D )

 

47


43

5.若
A
是对称矩阵,则等式(B.
A

A
)成立.

x
1
x
2
a
1

6.方程组
x
2
x
3
a
2
相容的充分必要条件是( B.
a
1
a
2
a
3
0
),其中
a
i
0


x

1
x
3
a
3
7. n元线性方程组AX=b有接的充分必要条件是( A r(A)=r(Ab) )

1

2

1
=( D )时有无穷多解。
8.若线性方程组的增广矩阵A

,则当


2
214

9. 若( A 秩(A)=n )成立时,n元线性方程组AX=0有唯一解

1

1
0

2




1



2



3

的秩是( B 3 )
0
10.向量组




0




0




3




7


11. 向量组
1

,

2

,

3
,

4

的极大线性无关组是
(0,0,0)(1,0,0)( 1,2,0)(1,2,3)
( A

2


3


4
) 12.下列命题中不正确的是( D.A的特征向量的线性组
合仍为A的特征向量 ).

第 46 页 共 78 页



13.若事件
A

B
互斥,则下列等式中正确的是( A. ).
14.设
x
1
,x
2
,

,xn
是来自正态总体
N(5,1)
的样本,则检验假设
H
0
:


5
采用统计量U =
(C.
x5
1n
15. 若条件( C.
AB

ABU
)成立,则随机事件
A

B
互为对立事件.
1
16. 掷两颗均匀的骰子,事件“点数之和是4”的概率( C )
12
17. 袋中 有3个红球2个白球,第一次取出一球后放回,第二次再取一球,则两次都是
9
红球的概率是( D )
25
1
3
2
18.对来自正态总体
X ~N(

,

)


未知)的一个样本
X
1
,X
2
,X
3
,记
X

X< br>i

3
i1
1
3
则下列各式中( C.

(X
i


)
2
)不是统计量.
3
i1
).
19. 对单个正态总体
N(
,

2
)
的假设检验问题中,T检验法解决的问题是( B 未知方差,
检验均值)
⒈设
x
1
,
⒉设
x
1
,
x
2
,,x
n
是来自正态总体
N(

,

2
)


,

2
均未知)的样本,则(
x
1
)是统计量.
x
2
,x3
是来自正态总体
N(

,

2
)


,

2
均未知)的样本,则统计量(D)不是

的无偏估计.
D.

x
1
x
2
x
3

111
11x
是关于
x
的一个一次多项式,则该多项式一次项的系数是2
111
A

34
矩阵,
B

25< br>矩阵,切乘积
AC

B

有意义,则
C
为 5×4 矩阵.
5

11


15


4.二阶矩阵
A


01


< br>01



12


120


063


0,B
⒌设
A4
,则
(AB)


518


314





34
⒊若
⒍设
⒎设
A,B
均为3阶矩阵,且
AB3
,则
2AB
72
A,B
均为3阶矩阵,且
A1,B3
,则
3(A

B
1
)
2

-3 .

1a

⒏若
A

为正交矩阵,则
a
0 .
01


212


的秩为 2 。
02
⒐矩阵
4



033



第 47 页 共 78 页



⒑设
A
1
,A
2
是两个可逆矩阵,则

A
1

O

O

A
2


1

A
1
1



O
O< br>

1

A
2


x
1
x
2
0
⒈当


1 时,齐次线性方程组

有非零解.

xx0
2

1
⒉向量组

1< br>

0,0,0

,

2

1,1,1

线性 相关 .
⒊向量组

1,2 ,3

,

1,2,0

,

1,0,0

,

0,0,0

的秩是 3
⒋设齐次线 性方程组

1
x
1
解,且系数列向量

1
,

2
⒌向量组

1


2
x
2


3
x
3
0
的系数行列式

1

2

3
0
,则这个方程组有 无穷多
,

3
是线性 相关 的.

< br>1,0

,

2


0,1
,

3


0,0

的极大线性无关组是
1
,

2

,,

s
的秩与矩阵


1
,

2
,,

s

的秩 相同 .
AXb
有解,
X
0
是它的一个特解,且
AX0
的基础解系为
X
1
,X
2
,则
AXb
的通解
⒍向量组

1
,

2
⒎设线性方程组
AX0
中有5个未知量,且秩
(A)3,则其基础解系中线性无关的解向量有 2 个.
⒏设线性方程组
X
0
k
1
X
1
k
2
X
2

A
1
A

,则称A为正交矩阵.
9. 若

是A的特征值,则

是方程

IA0
的根 .
10.若矩阵A满足
⒈从数字1,2,3,4,5中任取3个,组成没有重复数字的三位数 ,则这个三位数是偶数的概率为25.
2.已知
P(A)0.3,P(B)0.5
,则当事件
A,B
互不相容时,
P(AB)
0.8 ,
P(AB)

0.3 .
3.
A,B
为两 个事件,且
BA
,则
P(AB)
P

A
< br>.
P(AB)P(AB),P(A)p
,则
P(B)
1P

P(AB)

4. 已知
5. 若事件
A,B
相互独立 ,且
P(A)p,P(B)q
,则
P(AB)
pqpq

6. 已知
P(A)0.3,P(B)0.5
,则当事件
A,B相互独立时,
P(AB)
0.65 ,
0.3 . x0

0

7.设随机变量
X~U(0,1)
,则< br>X
的分布函数
F(x)

x0x1

1x1

X~B(20,0.3)
,则
E(X)
6 .
2
9.若
X~N(

,

)
,则P(X

3

)
2(3)

8.若
10.
E[(XE(X))(YE(Y))]
称为二维随机变量
(X,Y )
的 协方差 .
1.统计量就是 不含未知参数的样本函数 .
2.参数估计的两种方法是 点估计 和 区间估计 .常用的参数点估计有 矩估计法 和 最大似然估计
两种方法.
3.比较估计量好坏的两个重要标准是 无偏性 , 有效性 .
x
2
, ,x
n
是来自正态总体
N(

,

2
)


2
已知)的样本值,按给定的显著性水平

检验
x

0

H
0
:


< br>0
;H
1
:



0
,需选取统计 量
U

n
5.
假设检验中的显著性水平

为事 件
|x

0
|u
(u为临界值)发生的概率。
4.设
x
1
,

第 48 页 共 78 页



112
1x
2
2
,则
A0< br>的根是
1,-1,2,-2
. 1.设
A1
2x
2
14
2.设
A,B
均为3阶方阵,
A6,B3
,则
(A

B
1
)
3

8.
3. 设
A,B
均为3阶方阵,
A2,B3

3A

B
1
=-18_.
4. 设
A,B
均为3阶方阵,
A B3

2AB
1
=_-8__.
5.设4元线性方程组AX =B有解且r(A)=1,那么AX=B的相应齐次方程组的基础解系
含有3 个解向量.
6 .设
A
为n阶方阵,若存在数和非零n维向量
X
,使得
AX
X
,则称
X

A
相应于
特征值的特征向量 .
7.设
A,B
互不相容,且
P(A)0
,则
P( BA)
0
8.
P(A)0.8,P(AB)0.5,P(AB)_____.
0.3
9.设随机变量X ~ B(n,p),则E(X)= np.
1
1
n10.若样本
x
1
,x
2
,

,x
n
来自总体
X~N(0,1)
,且
x

x
i
,则
x~

N(0,)

n
n
i1

2
1
n
11.设
x
1
,x
2
,

,x
n
来自总体
X~N(

,

)
的一个样本,且
x

x
i
,则
D(x)=
n
n
i1
2
12.若
P(A)0.8,P(A B)0.5
,则
P(AB)
0.3.
13.如果随机变量
X< br>的期望
E(X)2

E(X
2
)9
,那么
D(2X)
20.
14. 设X为随机变量,且D(X)=3,则D(3X-2)=_27
15.不含未知参数的样本函数称为 统计量.
12

0
16. 若
X

则a=_0.3_


0.20.5a

ˆ
)

. 17. 设

ˆ


的一个无偏估计,则_
E(


第 49 页 共 78 页




三、计算题

12

11

54

⒈设A

求⑴
AB
;⑵
AC
;⑶
2A3C
;⑷
A5B

,B,C

43

31


35


AB


(AB)

C

答案:
AB 


03

66

1716

AC2A3C


18

04

37


2622
77

5621



A5B< br>
AB(AB)C

2312

15180


120


114


121

103


,求
ACBC

,B,C

321
⒉设
A



012

211


02


0


114


024




6410

解:
ACB C(AB)C

321



2210


201


0

02



310

102


,B
< br>111

,求满足方程
3A2XB
中的
X

121
⒊已知
A



< br>342


211


解:

3A2XB

3

41

2

832


11

5

1




X(3AB)

25 2



1
222


7115< br>7115




222


⒋写出4阶行列式
1020
1436

0253
3110中元素
a
41
,a
42
的代数余子式,并求其值.
0 20120
答案:
a
41
(1)
41
4360
a
42
(1)
42
13645

253053
⒌用初等行变换求下列矩阵的逆矩阵:

1234

2

12

2312


; ⑶ ⑴

212

; ⑵


1111


221


1026

解:(1)

1

1


1


1
000

100



110


111


第 50 页 共 78 页




1

A|I




2


2



1


0


0


1
r
2
3
1
r
3
9
2
1
2
21
20
10
1
2
3
2
2
3
1
2
9

0
1
0

10
2rr
2

2r
1

r
3
0


1


0

1

0

0


0


1< br>
9


0
1
0
2
3
1< br>
3
2

9

2
0

< br>1
r
2
r
1
3

2r
2
r
3
36210



0
< br>
063201





122< br>

999
100

2r
3
r
1
212

2r
3
r
2


010

999

001
221



999


22100
3
0
2

1
3
62
92
2
3
1
2

0

0


1



A
1

1

9

2



9

2

9

2
9
1
9
2

9
2

9

2




9

1

9


(2)
A
1
00

2262617

1

175

1120130
1
(过程略) (3)
A




1

011021


153

01

4

0
0

0



0


1


1

1
⒍求矩阵< br>

1


2

1

1< br>

1


2
011011

10 1100


的秩.
012101


1132 01

1

1

0110111

r
2
r
4






0001110


111221

0
011011

110111


001110


001110



rr

1< br>12

0
r
1
r
3
101100

2r
1
r
4






0012101


113201

0
解:

1011011


0110111

r
3
r
4




0001110



0000000

R(A)3



1.用消元法解线性方程组

x
13x
2
2x
3
x
4
6

3x 8xx5x0

1234



2x
1
x
2
4x
3
x
4
12


x
1
4x
2
x
3
3x
42
解:

13216

3rr

13216

3rr

1
1221

3 81

0
2r
1
r
3
5r
2r
3
50017818
rrrr
1414





A



214112

05810

0
< br>1413201348

0
0192348
< br>17818


0273990


010 1226


第 51 页 共 78 页



10 192348

1
1

0
r
3
17 818

3




003312
0

005613

0

10 042124

42rr

1
1
1

0101546

15r
4
4
r
2
0
r
4
rr
43
11





0011

04

 
00013

0

3r
4
r
3
1

0
r
4
2


0192348

19rr

10042124
31

0101546

7r
3
r
2< br>17818

5r
3
r
4







00110114

4

05613

0001133

000 2


x
1
2

1001




方程组解为

x
2
1

0101


x
3
1


0013


x
4
3
2.设有线性方程组


11

x

1


1

1

y







2

11

z

 



为何值时,方程组有唯一解?或有无穷多解?
2

11

2

rr

1

1



111

12



r
1
r
3



r
2

1
r
3
A

1

1
1

1

0

11< br>




223


111

01

1

1



11




解:]
2

1

1


2
r
3< br>
r


0

11

( 1

)

2

00(2

)(1

)(1

)(1

)




1


2
时,
R(A)R(A) 3
,方程组有唯一解


1
时,
R(A)R(A)1
,方程组有无穷多解
3.判断向量

能否由向量组

1
,

2
,

3
线性表出,若能,写出一种表出方式.其中

8

2

3

5


 3

7

5

6


,

1


,

2

,

3






< br>7

1

0

3

 

10

3

2

1

解:向量

能否由向量组

1
,
< br>2
,

3
线性表出,当且仅当方程组

1
x
1


2
x
2


3
x
3


有解

2358

1< br>
7563

0



这里
A


1
,

2
,
3
,





1
0037



32110

0
0 37

1341



010117


00571

R(A)R(A)


方程组无解



不能由向量

1
,

2< br>,

3
线性表出
4.计算下列向量组的秩,并且(1)判断该向量组是否线性相关

1
 
3

1

1


1
 
7

3

9



1


2

,

2


8

,

3


0

,

4


6


< br>393

3



4


13


3


6



第 52 页 共 78 页





1311

1311

112

解:


1739



0
< br>1
,

2
,

3
,

4< br>



2806




00018


3933

000




0


41336



0000



该向量组线性相关

5.求齐次线性方程组

x
1
3x
2
x
3
2x
4
0



5x1
x
2
2x
3
3x
4
0
< br>x

1
11x
2
2x
3
5x
4
0


3x
1
5x
2
4x4
0
的一个基础解系.
解:


1312< br>
5rr

1312


3
r
5
2
r

1

1


A< br>
5123

r
12

1
3

r
r
3


01437


10



1

r
4



14

r
2
r
3
14
2
7



11125

0143 7


r
2


r
4
< br>

0143

000



3 504




014310


< br>0

0003




10
5
1

1


1


05

1

r
3
r
1

10
5
2
14
r
2

14


1

r

3


r
4


1
2
1
14

1
2

14< br>0



1
2
r

01
3
1
3
2


3


r
2



1
3
0

< br>

000
142

3
r
3
3



1

0



0

000
14



000
1 4
1



0000



< br>0000




0000




x
1

5
x
3

5


14



方程组的一般解为


x
3

3
14



2

14
x
3

x
3
1
,得基础解系




14




x
4
0

0





1


6.求下列线性方程组的全部解.

x

1
5x
2
2x
3
3x
4
11


3x
1
x
2
4x
3
2x
4
5

x
1
9x

2
4 x
4
17


5x
1
3x
2
6x
3
x
4
1
解:


152 311

3rr

152311
1

< br>5
r
9
2
r

1
A

31425

r
2

1
5

rr
3


0142728




14
7

1
2
r

10
r< br>2
r
3
2


2
2
7

190417


1

r
4



0142728


r
4


014

000

53611



02841456



0

0000

第 53 页 共 78 页
1

28

0


0



91

101

71

72
x xx
4
1
1

13

r
2
11

92
14
2



方程组一般解为




01
72
11


xxx2
00

234< br>
000

72


00000



x
3
k
1

x
4
k< br>2
,这里
k
1

k
2
为任意常数,得方程组 通解
1

7


7


1
kk1


x
1


91
2
2


9


2

1


x


1

1


1


2

1
2< br>


k
1
k
2
2

k

k






12

x
3


72


7

2


0

k
1
< br>

1


0



0


x
4




k< br>2

1


0



7 .试证:任一4维向量



a
1
,a
2
,a
3
,a
4


都可由向量组

1< br>
1

1

1


0

1

1

1


1




2




3




4




0< br>
0

1

1

< br>000

1

线性表示,且表示方式唯一,写出这种表示 方式.

1

0

0

0


0

1

0

0

证明:

1




2


1




3


2




4


3




0

0

1

0

 
000

1

任一4维向量可唯一表示为

a
1


1

0

0
0


a


0

1

0

0

2


a
1

a
2

a
3
< br>a
4

a
1

1
a
2(

2


1
)a
3
(

3


2
)a
4
(

4


3
)


a
3

0

0

1

0




0

0

0

1


a
4

(a
1
a
2
)

1
(a
2
a
3
)
2
(a
3
a
4
)

3
a
4

4

⒏试证:线性方程组有解时,它有唯一解的充分必要条件是:相应的齐次线性方程组只
有零解.
证明:设
AXB
为含
n
个未知量的线性方程组
该方程组有解,即
R(A)R(A)n

从而
AXB
有唯一解当且仅当
R(A)n

而相应齐次 线性方程组
AX0
只有零解的充分必要条件是
R(A)n



AXB
有唯一解的充分必要条件是:相应的齐次线性方程组
A X0
只有零解
1
9.设

是可逆矩阵A的特征值,且

0
,试证:是矩阵
A
1
的特征值.

证明:


是可逆矩阵A的特征值


存在向量

,使
A




I

(A
1
A)

A
1
(A

)A
1
(

)

A
1




1

A
1








第 54 页 共 78 页



1
是矩阵
A
1
的特征值

222
10 .用配方法将二次型
fx
1
2
x
2
x
3x
4
2x
1
x
2
2x
2
x4
2x
2
x
3
2x
3
x
4
化为标准型.

解:
2222
f(x
1
x
2
)
2
x
3
x
4
2x
2
x
4
2x
2
x
3
2x
3
x
4
(x
1
x
2
)
2
x
3
2 x
3
(x
2
x
4
)x
4
2x2
x
4

2

(x
1
x
2
)
2
(x
3
x
2
x
4
)
2
x
2


y
1
x
1x
2

y
2
x
3
x
2
x
4

y
3
x
2

x
4y
4


x
1
y
1
y
3


xy
3


2

xy yy
234

3


x
4
y
4
22
则将二次型化为标准型
fy
1
2
y
2

y
3
1. 设
A,B,C
为三个事件,试用
A,B,C
的运算分别表示下列事件:

A,B,C
中至少有一个发生;

A,B,C
中只有一个发生;

A,B,C
中至多有一个发生;

A,B,C
中至少有两个发生;

A,B,C
中不多于两个发生;

A,B,C
中只有
C
发生.
解:(1)
ABC
(2)
ABCABCABC
(3)
ABCABCABCABC

(4)
ABACBC
(5)
ABC
(6)
ABC

2. 袋中有3个红球,2个白球,现从中随机抽取2个球,求下列事件的概率:
⑴ 2球恰好同色;
⑵ 2球中至少有1红球.
解:设
A
=“2球恰好同色”,
B
=“2球中至少有1红球” P(A)
22
C
3
C
2
2
C
5< br>112
C
3
C
2
C
3
312639< br>

P(B)

2
1051010
C
5
3. 加工某种零件需要两道工序,第一道工 序的次品率是2%,如果第一道工序出次品则此零
件为次品;如果第一道工序出正品,则由第二道工序加 工,第二道工序的次品率是3%,求加
工出来的零件是正品的概率.
解:设
A
i

“第i道工序出正品”(i=1,2)
P( A
1
A
2
)P(A
1
)P(A
2
|A< br>1
)(10.02)(10.03)0.9506

4. 市场供应的 热水瓶中,甲厂产品占50%,乙厂产品占30%,丙厂产品占20%,甲、乙、丙
厂产品的合格率分别 为90%,85%,80%,求买到一个热水瓶是合格品的概率.
解:设
A
1
产品由甲厂生产

A
2
产品由乙厂生产

A
3
产品由丙厂生产

B产品合格

P(B) P(A
1
)P(B|A
1
)P(A
2
)P(B|A2
)P(A
3
)P(B|A
3
)


0.50.90.30.850.20.800.865

5. 某射 手连续向一目标射击,直到命中为止.已知他每发命中的概率是
p
,求所需设计次数
X
的概率分布.
解:
P(X1)P

P(X2)(1P)P

P(X3)(1P)
2
P

…………

第 55 页 共 78 页



P(Xk)(1P)
k1
P

…………
故X的概率分布是
23k

1

p(1p) p(1p)
2
p(1p)
k1
p



6.设随机变量
X
的概率分布为
123456

0

01


.015 .0.20.3012.01.0.03

试求
P(X4),P(2X5), P(X3)

解:
P(X4)P(X0)P(X1)P(X2) P(X3)P(X4)0.10.150.20.30.120.87

P(2X5)P(X2)P(X3)P(X4)P(X5)0.20.30.12 0.10.72

P(X3)1P(X3)10.30.7

7.设随机变量
X
具有概率密度

2x,0x1
f(x)


其它

0,
11
试求
P(X),P(X2)

24
1< br>解:
P(X)
2

1
2

f(x)d x

1
2
0
2xdx
1
2
2
x
0

1
1
4
1

4

15

16
1
P(X2)
4< br>
2
1
4
f(x)dx

2
1
2 xdxx
4
1

2x,0x1
8. 设
X~f(x)

,求
E(X),D(X)

其它
0,
解:
E(X)

xf(x)dx

x2xdxx
3
0
1
2
3
1
0

2

3
2
41
1
x
0


042
121
D(X)E(X
2
)[E(x)]
2
 ()
2


2318
9. 设
X~N(1,0.6
2
)
,计算⑴
P(0.2X18.)
;⑵
P(X0)

E(X)
2


xf(x)dx
2

1
x
2
2xdx
解:
P(0.2X1.8)P (1.33
P(X0)P(
X1
1.33)(1.33)(1 .33)2(1.33)120.908210.8164

0.2
X 1
1.67)1(1.67)10.95250.0475

0.6
2
1
n
10.设
X
1
,X
2
, ,X
n
是独立同分布的随机变量,已知
E(X
1
)
,D(X
1
)

,设
X

X
i< br>,
n
i1

E(X),D(X)

1
解 :
E(X)E(
n

i1
n
X
i
)
11
E(X
1
X
2
X
n
)[ E(X
1
)E(X
2
)E(X
n
)]

nn

n




1
n

第 56 页 共 78 页



1
n
11
D(X)D(X
i
)
2
D(X
1
X
2
X
n
)
2
[D(X
1
)D(X
2
)D(X
n
)]

n
i1
nn
11


2
n

2


2

n
n

1.设对总体
X
得到一个容量为10的样本值
4.5, 2.0, 1.0, 1.5, 3.5, 4.5, 6.5, 5.0, 3.5, 4.0
试分别计算样本均值
x
和样本方差
s
2

1
10
1
解:
x

x
i
363.6

10
i1
10
1
10
1
22

s(xx)25.92.87

8

i
101
i1
9
2.设总体
X
的概率密度函数为

(

1)x

,0x1

f(x ;

)

其它

0,
试分别用矩估计法和最大似 然估计法估计参数


解:提示教材第214页例3
1
2 x1
1

1
n

矩估计:
E(X)

x(

1)xdx

x

x
i
,

ˆ

0
1x
2

ni1
最大似然估计:
L(x
1
,x
2
,,xn
;

)

(

1)x
i

(1

)
n
(x
1
x
2
x
n
)

i1
n


n
1

i
n
dlnLn
lnLnln(

1)


lnx
i
,

ln x
i
0


ˆ

d

1
i1i1
n

lnx
i1
n
3.测两点之间的直线距离5次,测得距离的值为(单位:m):
108.5 109.0 110.0 110.5 112.0
测量值可以认为是服从正态分布
N(

,

2
)
的,求



2的估计值.并在⑴

2
2.5
;⑵

2
未< br>知的情况下,分别求

的置信度为0.95的置信区间.
1
5
1
5
22
ˆ
x

x
i
110

ˆ
s
解:

(x
i
x)1.875


5
i1
51
i1

(1)当

2
2.5
时,由1-α=0.95,
(

)1 0.975
查表得:

1.96

2
ss
,x

][108.3,111.7]
故 所求置信区间为:
[x

nn
4.设某产品的性能指标服从正态分布
N(

,

2
)
,从历史资料已知

 4
,抽查10个样品,
求得均值为17,取显著性水平

0.05
,问原假设
H
0
:

20
是否成立.
x

0
17203
解:
|U|||||0.237

43.162

n4 10


(

)10.975
,查表得:

1.96

2
因为
|U|0.237
> 1.96 ,所以拒绝
H
0

5.某零件长度服从正态分布,过去的均值为20.0,现换了新材料,从产品中随机抽

第 57 页 共 78 页



取8个样品,测得的长度为(单位:cm):
20.0, 20.2, 20.1, 20.0, 20.2, 20.3, 19.8, 19.5
问用新材料做的零件平均长度是否起了变化(

0.05
).
解:由已知条件可求得:
x20.0125

s
2
0.067

1
|T||
x

0
20.0125200.035
sn
||
0.2598
|
0.259
0.1365


t(n1,0.05)t(9,0.05)2.62

∵ | T | < 2.62 ∴ 接受H
0
即用新材料做的零件平均长度没有变化。
(四)证明题(每小题4分,共12分)
⒎对任意方阵
A
,试证
AA

是对称矩阵.
证明:
(AA')'A'(A')'A'AAA'



AA

是对称矩阵
⒏若
A

n
阶方阵,且
AA

I
,试证
A1

1

证明:


A

n
阶方阵,且
AA

I



AA

AA

A
2
I1



A1

A1

⒐若
A
是正交矩阵,试证
A

也是正交矩阵.
证明:


A
是正交矩阵



A
1
A




(A
< br>)
1
(A
1
)
1
A(A
)


A

是正交矩阵


10 0

1.设矩阵
A


111

,求
(AA

)
1




101


解:由矩阵乘法和转置运算得

10

1

1

1

AA




11

0
1
1



1
01



1


0

10


1


01




3




11


2
利用初等行变换得


111100

111100


132010



021110


1




12200



011101





1002

0

10020






0011

1

201110




01110




1

0011



1
1


1
0

2


0

201


(AA

)
1



011





112



第 58 页 共 78 页

2
2
002
100
011
01

11

12






110

200


,B
050

,求
A
1
B
或解矩阵方程AX=B
121
2.设矩阵
A



23


2

005


利用初等行变换得
110100

110100


1210 10



011110



 
23001


2

043201


100

00

110

1101


010531


011110





41


001 641


0016


100431



010531



< br>
41


0016


431


531

A1




41


6

由矩阵乘法得

431

200

8155


050



10155


531

A
1
B


41

205


6


005




12


234

111


,B
111

,那么AB可逆吗?若可逆,求(A-B)
-1
.

3.设A

123



231


230



234

111

123




111



012

,解:AB

123



231




230
< br>


001


所以AB可逆。
123
AB01210,
001

123100

12 0103

100121


012010



010012



010012
< br>,




001001

< br>

001001




001001< br>


121


故(AB)
1

012



001

< br> 3.求下列线性方程组的通解.

2x
1
4x
2
5x
3
3x
4
5


3x
1
6x
2
5x
3
2x
4
5


4x8x15x11x15
234

1
解 利用初等行变换,将方程组的增广矩阵化成行简化阶梯形矩阵,即

第 59 页 共 78 页




24535

24535


3652512010



48151115

00555



1 2010

12010




0 0555



00111



005 55

00000



x
1
 2x
2
x
4
方程组的一般解为:

,其中
x2

x
4
是自由未知量.
xx1
4

3

x
2
x
4
0
,得方程组的一 个特解
X
0
(0,0,,10)


方程组的导出组的一般解为:

x
1
2x
2
 x
4
,其中
x
2

x
4
是自由未知量.

xx
4

3

x
2
1< br>,
x
4
0
,得导出组的解向量
X
1
(2 ,,10,0)



x
2
0

x< br>4
1
,得导出组的解向量
X
2
(1,0,1,1)

所以方程组的通解为:
XX
0
k1
X
1
k
2
X
2
(0,0,,10)
k
1
(2,,10,0)

k
2
(1, 0,1,1)


其中
k
1

k
2
是任意实数.
4.当

取何值时,线性方程组

x
1
x2
2x
3
x
4
2


2x
1
x
2
7x
3
3x
4
6

9x7x4xx

1
234

1有解,在有解的情况下求方程组的全部解.
解:将方程组的增广矩阵化为阶梯形
11212

11212


217



01115


3610


1

1


974

0222 10

19


48

11212
109



0111510


0111510





0 0

1

0

1


00< br>
000

由此可知当

1
时,方程组无解。当

1
时,方程组有解。
此时齐次方程组化为

x
1
9x
3
4x
4



x11x5x
34

2
分别令
x
3
1,x
4
0

x
3
0,x
4
1
,得齐次方程组的一个基础解系


X
1


91110

,X
2

4501



x
3
0,x
4< br>0
,得非齐次方程组的一个特解


X
0


81000


由此得原方程组的全部解为

第 60 页 共 78 页




XX
0
k
1
X< br>1
k
2
X
2
(其中
k
1
,k
2
为任意常数)


x
1
3x
2
2x
3
0

5.
为何值时,齐次线性方程组

2x
1
5x
2
3x
3
0,有非零解,并求其通解。


3x8x

x0
23

1
2

132

132

13



01



01

,解:A

25311
 


38





01

6




00

5



5时,方程组有非零解;

132

101


x
1
=x
3

01 1



011

,方程组一般解为:(其中x
3
是自由未知量),


x=x

23
 
000000

其基础解系为X
1
(1,1,1)< br>
,通解为Xk
1
X
1
(其中k
1
为任意 常数)
6. 设随机变量X ~ N(3,4).求:(1)P(5< X < 9),(2)P(X >7),(已知
(1)0.8413

(2)0.9772

(3)0.9987
).

解:(1)P(5(
9-353
)

()

(3)
< br>(1)0.99870.84130.1574;
22

73
(2)P(X7)1P(X7)1

()1

(2)1 0.97720.0228
2
7. 设随机变量X ~ N(3,
2
2
).求:(1)P(X < 5),(2)P(
x11),(已知

(0.5)0.6915
.
(1)0.8413

(1.5)0.9332
,
(2)0.9772
).
解:(1)P(X<5)=

(
5-3
)

(1 )0.8413;
2
(2)P(X11)P(1X11)P(0X2) 

(
2303
)

()

22< br>

(0.5)

(1.5)

1

(0.5)



1

(1.5)



(1.5)

(0.5)
0.93320.6 9150.2417
8.设随机变量X ~ N(3,4).求:(1)P(1< X < 7);(2)使P(X < a)=0.9成立
的常数a . (已知
(1.0)0.84 13

(1.28)0.9

(2.0)0.9773
).
X3
13X373
)
=
P(12)
解:(1)P(1< X < 7)=
P(
222
2
=
(2)(1)
= 0.9773 + 0.8413 – 1 = 0.8186
X3a3a3
)
=
()
= 0.9 (2)因为 P(X < a)=
P(
222
a3
1.28
,a = 3 + 21.28 = 5.56 所以
2
9.设
X~N(3,4)
, 试求:(1)
P(X1)
;(2)
P(5X7)

,(2)0.9772,(3)0.9987
) (已知
(1)0.8413
X313
)
解:(1)
P(X1)P(
22

第 61 页 共 78 页



X3
1)(1)

2

1(1)10.841301587

.
53X3 73X3
(2)
P(5X7)P()P(12)

2222

(2)(1)0.97720.841301359

.

P(
10.从正态总体N(

,4)中抽取容量为625的样本,计算 样本均值得
x
= 2.5,求

的置
信度为99%的置信区间.(已知
u
0.995
2.576
)
解:已知

2
,n = 625,且
u
因为
x
= 2.5,

0.01

1

u
x


n
~
N(0,1)


2
0.995

u
1

2
2.576



2
1
n
2.576
2
625
0.206

所以置信度为99%的

的置信区间为:

[xu


2
1
n
,xu


2
1
n
][2.294,2.706]
.
11.某车 间生产滚珠,已知滚珠直径服从正态分布.今从一批产品里随机取出9个,
测得直径平均值为15.1m m,若已知这批滚珠直径的方差为
0.06
2
,试找出滚珠直径均值的置
信度 为0.95的置信区间
(u
0.975
196.)

解:由于已知

2
,故选取样本函数
x


U~N(0,1)


n
已知
x15.1
,经计算得

0.06
0.02

39
滚珠直径均值的置信度为0.95的置信区间为
[xu
0.975
]

u
0.975
1.96
,故此置信区间为
[15. 0608,15.1392

9
,xu
0.975

9< br>]
,又由已知条件
12. 据资料分析,某厂生产的一批砖,其抗断强度
X格(

0.05,u
0.975
1.96
)?
N (32.5,1.21)
,今从这批砖中随机
抽取9块,测得抗断强度(单位:
kg
cm
2
)的平均值为31.12,问这批转的抗断强度是否合
解:零假 设H
0
:

32.5,由于

2
1.21已知 ,故选取样本函数
x-

N(0,1);

n
由样本观测值 计算统计量值
u=
u
x-

31.1232.531.123 2.5
3.73u
0.975
1.96,
0.37
n1.19

故拒绝零假设,即认为这批砖的抗断强度不合格。
13. 某一批零 件重量
XN(

,0.04)
,随机抽取4个测量重量(单位:千克)为14 .7,

第 62 页 共 78 页



15.1, 14.8, 15.2,可否认为这批零件的平均重量为15千克(

0.05,u
0.975
1.96
)?
解:零假设H
0
:

15,由于

2
0.04已知,故选取样本函数
u=
x-


n
N(0,1);
1
由样本观测值计算统计量值:x=(14 .715.114.815.2)14.95

4
x-

1 4.95150.05
u0.5u
0.975
1.96,
0. 1

n0.24
故接受零假设,即认为这批零件的平均重量为15千克。
14 . 某钢厂生产了一批管材, 每根标准直径IOOmm , 今对这批管材进行检验, 随机取出9
根测得直径的平均值为9 9 . 9 mm,样本标准差s == O . 47 , 已知管材直径服从正态分布, 问
这批管材的质量是否合格? (检验显著性水平α == 0 . 05 , tO. 05(8)==2. 306)
x

解:零假设H
0
:

100,由于未知

2
,故选取样本函数tt(n 1),
sn
s0.47x

99.9100
已知x99.9 ,经计算得0.16,0.625,
30.16
nsn

由已知条件 ,t
0.05
(8)2.306,
x

0.625t
0.05
(8)2.306,
sn
故接受零假设,即可以认为这批管材的质量是合 格的.
15.设离散型变量X的概率分布为

X 0 1 2 3
P 0.4 0.3 0.2 0.1
求:(1)期望E(X); (2)
P(X2)

解()1E(X)00.410.320.23 0.11;
(2)P(X2)P(X0)P(X1)P(X2)0.40.3 0.20.9


四、证明题
1.设
A,B< br>是
n
阶对称矩阵,试证:
AB
也是对称矩阵.
证明:
A,B
是同阶矩阵,由矩阵的运算性质可知

(AB)

A

B


已知
A,B
是对称矩阵,故有
A

A,B

B
, 即

(AB)

AB

由此可知
AB
也是对称矩阵,证毕.
2. 设A是n阶对称阵,试证
A
1
也是对称阵。

第 63 页 共 78 页



证明:由已知有A

A,再由矩阵的运算性质 知,(A
-1
)

(A

)
1
A< br>1
,
所以A也是对称阵。
3.设n阶矩阵A满足
(AI)(AI)0
,则A为可逆矩阵.
证明: 因为
(AI)(AI)A
2
I0
,即
A
2
 I

1

所以,A为可逆矩阵.
4.设向量组

1
,

2
,
< br>3
线性无关,令

1


1
2

2


2
3

2
2

3


3
4

3


1,证
明向量组

1
,

2
,

3
线性无关。
证明:设
k
1

1
k
2

2
k
3

3
0
,即

k
1
(

1
2

2
)k
2
(3

2
2
< br>3
)k
3
(4

3


1
)0


(k
1
k
3
)

1
(2k
1
3k
2
)

2
(2k
2
4k
3
)

3
0


k
1
k
3
0

因为

1
,

2
,

3
线性无关,所 以

2k
1
3k
2
0


2k4k0
3

2
解得k
1
=0, k
2
=0, k
3
=0,从而

1
,
< br>2
,

3
线性无关.
5.设随 机事件
A
,
B
相互独立,试证:
A,B
也相互独立.
证明:
P(AB)P(B)P(AB)P(B)P(A)P(B)P(B)( 1P(A))


P(A)P(B)

所以
A,B
也相互独立.证毕.
6 .设
A
,
B
为随机事件,试证:
P(A)P(AB)P(AB )

证明:由事件的关系可知

AAUA(BB)ABAB(AB)AB


(AB)AB
,故由概率的性质可知

P(A)P(AB)P(AB)

7. 设A,B为随机事件,试证P(A-B)=P(A)-P(AB)
证明:因为A=AU=A(B+B) =AB+AB=AB+(A-B),而(A-B)AB=

,故由概率性质知:
P(A)=P(A-B)+P(AB),即P(A-B)=P(A)-P(AB),证毕。
中央电大 工程数学形成性考核册答案

工程数学作业(一)答案
(满分100分)

第2章 矩阵
(一)单项选择题(每小题2分,共20分)
a
1
a
2
a
3
a
1
a
2
a
3
⒈设
b
1
b
2
b
3
2
,则
2a
1
3b
1
2a
2
3b
2
2a< br>3
3b
3

(D ).
c
1
c
2
c
3
c
1
c
2
c
3
A. 4 B. -4 C. 6 D. -6

第 64 页 共 78 页



0001
⒉若
00a0
0200
1
,则
a
(A ).
100a
A.
1
2
B. -1 C.

1
2
D. 1
⒊乘积矩阵


11


24




103


521

中元素

c
23

(C ).
A. 1 B. 7 C. 10 D. 8
⒋设
A,B
均为
n
阶可逆矩阵,则下列运算关系正确的是( B).
A.
AB
1
A
1
B
1
B.
(AB)
1
BA
1

C.
(AB)
1
A
1
B
1
D.
(AB)
1
A
1
B
1

⒌设
A,B
均为
n
阶方阵,
k0

k1
,则下列等式正确的是(D
A.
ABAB
B.
ABnAB

C.
kAkA
D.
kA(k)
n
A

⒍下列结论正确的是( A).
A. 若
A
是正交矩阵,则
A
1
也是正交矩阵
B. 若
A,B
均为
n
阶对称矩阵,则
AB
也是对称矩阵
C. 若
A,B
均为
n
阶非零矩阵,则
AB
也是非零矩阵
D. 若
A,B
均为
n
阶非零矩阵,则AB0
⒎矩阵


13


25


的 伴随矩阵为( C).
A.


13


25


B.


13


25



C.


53


21


D.


53


21



⒏方阵
A
可逆的充分必要条件是(B ).
A.
A0
B.A0 C.
A*0
D. A*0
⒐设
A,B,C
均为
n
阶可逆矩阵,则
(ACB

)
1

(D ).
A.
(B

)
1
A
1
C
1
B.
B

C
1
A
1

C.
A
1
C
1
(B
1
)

D.
(B
1
)

C
1
A
1

⒑设
A,B,C
均为
n
阶可逆矩阵,则下列等式成立的是(D ).
A.
(AB)
2
A
2
2ABB
2
B.
(AB)BBAB
2

C.
(2ABC)
1
2C
1
B
1
A
1
D.
(2ABC)

2C

B

A


(二)填空题(每小题2分,共20分)
210

140
7 .
001

第 65 页 共 78 页

).



11

1 1
11
1
x
是关于
x
的一个一次多项式,则该多项式一次项 的系数是 2 .
1
5
⒊若
A

3 4
矩阵,
B

25
矩阵,切乘积
AC

B

有意义,则
C
为 5×4 矩阵.

11

⒋二阶矩阵
A


第一横排 3 5 第二横排 5 8


01


12


120


063

⒌设
A

40
,B

,则
(AB)


518






314


34

⒍设
A,B
均为3阶矩阵,且
AB 3
,则
2AB
72 .
⒎设
A,B
均为3阶矩阵,且
A1,B3
,则
3(A

B
1
)
2

-3 .

1a

⒏若
A

为正交矩阵,则
a
0 .
01


212


的秩为 2 . ⒐矩阵

402



033

1

A
1
1

A
1
O

⒑设
A
1
,A
2
是两个可逆矩阵,则



OA
2


O
O


1

A
2

(三)解答题(每小题8分,共48分)

12

11

54

⒈设< br>A

求⑴
AB
;⑵
AC
;⑶
2A3 C
;⑷
A5B

,B,C

43
31


35


AB
;⑹< br>(AB)

C

答案:
AB

03

66

1716


AC2A3C

04

37

18


2622

77

5 621



A5B

AB(AB) C

2312

15180


120



114


 121

103


,求
ACBC

,B,C

321
⒉设
A

 

012

211



002



114


024

 


6410


321
解:
AC BC(AB)C



2210


201


0

02



310


,B121
⒊已知
A

 


342


解:

3A2XB


102


111

,求满足方程
3A2XB
中的
X




211



第 66 页 共 78 页



3

41

832





X
1
2
(3AB)
1

2

252


2





1
5
1




7115< br>


2

7115




222


⒋写出4阶行列式
1020
1436
0253

3110
中元素
a
41
,a
42
的代数余子式,并求其值.
020120
答案:
a
41
(1)
41
4360

a
42
(1)
42
13645

253053
⒌用初等行变换求下列矩阵的逆矩阵:



122



1234

2312

1000



212


; ⑵

; ⑶

1100



2 21




1111


10 26



1110




1111


解:(1)

122100

22 100

2

r
2
r
02

1

A|I




21200
2rr

1
1




2r12
1



r
3


< br>036210

3
1

1




2r
2



r
3

36
3
2


221001



06320


0
1



0092


2122


1
3
r
2

0

1
3
0




1

12


2r< br>00
999


9

r
3


012
2
3

1
0

 
2
3
r
r
1

1

3



r
2


10
212


001
33

21

0

< br>
00
99

9


9

2
1
2
99




9

21


99



122



99

A
1


21
9


2


99

21
9





9

2
99



2262617

1000

( 2)
A
1


1752013


1100




1021

(过程略 ) (3)
A
1



0110


< br>4153




0011



1011011

⒍求矩阵

1101100



1012101


的秩.

2113201



第 67 页 共 78 页 < br>2
3
0


10


21




011011

rr

1
12

0
r
1
r
3
1 01100

2rr
4


1



0012101


113201

0
解:

1011011


0110111

r
3
r
4




0001110



0000000

R(A)3


1

1


1


2
1

1

0110111

 rr
24




0001110
< br>
111221

0
011011

1 10111


001110


001110< br>
01101


(四)证明题(每小题4分,共12分)
⒎对任意方阵
A
,试证
AA

是对称矩阵.
证明:
(AA')'A'(A')'A'AAA'



AA

是对称矩阵
⒏若
A

n
阶方阵,且
AA

I
,试证
A1

1

证明:


A

n
阶方阵,且
AA

I

2


AA

AA

AI1



A1

A1

⒐若
A
是正交矩阵,试证
A

也是正交矩阵.
证明:


A
是正交矩阵






A
1
A



(A

)
1
(A
1
)
1
A (A

)



A

是正交矩阵
工程数学作业(第二次)
(满分100分)

第3章 线性方程组
(一)单项选择题(每小题2分,共16分)

x
1
2x
2
4x
3
1

x
1



为(C ). ⒈用消元法得

x
2
x
3
 0
的解

x
2



x
3< br>2

x
3



A.
[1,0,2]

B.
[7,2,2]


C.
[11,2,2]

D.
[11,2,2]



x
1
2x
2
3x
3
2

x
3
6
(B ). ⒉线性方程组

x
1

3x3x4
23< br>
A. 有无穷多解 B. 有唯一解 C. 无解 D. 只有零解

1

0

0

1
< br>3


,

1

,

0< br>
,

2

,

0

的秩 为( A).
0
⒊向量组




0




0




1




1




4


A. 3 B. 2 C. 4 D. 5

第 68 页 共 78 页




1

0

1

1


1

0

0
1

⒋设向量组为

1


,

2


,

3


,
4


,则(B )是极大无关组.

0

1

1

1


010

1

A.

1
,

2
B.

1
,

2
,

3
C.

1
,

2
,

4
D.

1


A

A
分别代表一个线性方 程组的系数矩阵和增广矩阵,若这个方程组无解,则(D).
A. 秩
(A)

(A)
B. 秩
(A)

(A)

C. 秩
(A)

(A)
D. 秩
(A)

(A)1

⒍若某个线性方程组相应的齐次线性方程组只有零解,则该线性方程组(A ).
A. 可能无解 B. 有唯一解 C. 有无穷多解 D. 无解
⒎以下结论正确的是(D ).
A. 方程个数小于未知量个数的线性方程组一定有解
B. 方程个数等于未知量个数的线性方程组一定有唯一解
C. 方程个数大于未知量个数的线性方程组一定有无穷多解
D. 齐次线性方程组一定有解
⒏若向量组

1
,

2
,,

s
线性相关,则向量组内(A )可被该向量组内其余向量线性表
出.
A. 至少有一个向量 B. 没有一个向量
C. 至多有一个向量 D. 任何一个向量
9.设A,B为
n
阶矩阵,

既是A又是B的 特征值,
x
既是A又是B的属于

的特征向量,
则结论( )成立.
A.

是AB的特征值 B.

是A+B的特征值
C.

是A-B的特征值 D.
x
是A+B的属于

的特征向量
10.设A,B,P为
n
阶矩阵,若等式(C )成立,则称A和B相似.
A.
ABBA
B.
(AB)

AB
C.
PAP
1
B
D.
PAP

B

(二)填空题(每小题2分,共16分)

x
1
x
2
0
⒈当


1 时,齐次线性方程组

有非零解.

xx0
2

1
⒉向量组

1< br>

0,0,0

,

2

1,1,1

线性 相关 .
⒊向量组

1,2 ,3

,

1,2,0

,

1,0,0

,

0,0,0

的秩是 3 .
⒋设齐次线性方程组

1
x
1


2
x
2


3
x
3
0
的系数行列 式

1

2

3
0
,则这个方程组有
无穷多 解,且系数列向量

1
,

2
,
3
是线性 相关 的.
⒌向量组

1


1,0

,

2


0,1

,

3


0,0

的极大线 性无关组是

1
,

2

⒍向量组

1
,

2
,,

s
的秩与矩阵


1
,

2
,,

s
< br>的秩 相同 .
⒎设线性方程组
AX0
中有5个未知量, 且秩
(A)3
,则其基础解系中线性无关的解向量
有 2 个.
⒏设线性方程组
AXb
有解,
X
0
是它的一个特解, 且
AX0
的基础解系为
X
1
,X
2
,则
AXb
的通解为
X
0
k
1
X
1
k< br>2
X
2

9.若

是A的特征值,则

是方程

IA0
的根.

第 69 页 共 78 页



10.若矩阵A满足
A
1
A

,则称A为正交矩阵.
(三)解答题(第1小题9分,其余每小题11分)
1.用消元法解线性方程组

x
1
3x
2
2x
3
x
4
6

3x8xx5x0

1234


2xx4xx12
1234



x
14x
2
x
3
3x
4
2
解:

1

3
A


2


1
3
8
1
4
2
1
4
13r
4
r
3

1

0
r
4
2



10
1

00


00
0
1
0
0
16

3r r

13
12

2r
1
r
3
50

r
1
r
4

01

 

05112


32

01
192348

10
1

01
r
3
7818

3




003 312


5613

00
0
1
0
0
2
7
8
3
19
7
1
5< br>0
0
1
0
16

3rr

10
21

5r
2
r
3

818

r
1
r
4

01


0010


48

00
2348

19rr

1
31

7r
3
r< br>2
818

5r
3
r
4

0



014


613

0
192348

7818


2739 90


101226

0042124

101546


0114


001133

1
1

0
r
4

11< br>


0


0
042124

42rr

1
41

0
15r
4
r
2
01546

rr
43

 


0114


013
0
02


x
1
2
01




方程组解为


x
2
1


01


x
3
1


13


x
4
3
2.设有线性方程组


11

x

1


1
< br>1

y






 
2


11





z








为何值时,方程组有唯一解?或有无穷多解?
2

11

2
rr

1

1



111

12



r

r1
r
3
2

1
r
3
A

1

1

1

1

 0

11





223


111

01

1

1




11



解:]
2

1

1

 
2
r
3

r


0
< br>11

(1

)

2

00(2

)(1

)(1

)(1
< br>)




1


2< br>时,
R(A)R(A)3
,方程组有唯一解


1
时,
R(A)R(A)1
,方程组有无穷多解

3.判断向量

能否由向量组

1
,

2
,

3
线性表出,若能,写出一种表出方式.其中

8

2

3

5


3

7

5

6


,

1


,

2

,

3







7

1

0

3

1032

1


第 70 页 共 78 页



解:向量

能否 由向量组

1
,

2
,

3
线性 表出,当且仅当方程组

1
x
1


2
x
2


3
x
3


有解

2358

1

7563

0



这里
A

1
,

2
,

3
,




1

0037


32110

0
037

1341



010117


00571

R(A) R(A)


方程组无解



不能由向量< br>
1
,

2
,

3
线性表出
4.计算下列向量组的秩,并且(1)判断该向量组是否线性相关

1

3

1

1


1

7

3

9


1


2

,

2

8

,

3


0
,

4


6



393

3



4


13


3


6


311

1

1

17 39

0




0< br>解:


1
,

2
,

3
,

4


2806


3 933

0


41336

0
31
1
0
0
0
1
0
0
0
1

2


18



0

0



该向量组线性相关
5.求齐次线性方程组

x
1
3x
2
x
3
2x
4
0

5xx2x3x0

1234


x11x2x5x0
1234
< br>
4x
4
0

3x
1
5x
2
的一个基础解系.
解:

1312

5rr
131
12

5123

r
1
r
3

0143
3rr
4


1
A




11125
0143

3504

0143

1
1
r
2

14
r
3
r
4


0


0

0
< br>0
1
0
0
5
14
3

14
0
0

1


1
2
1
1
3
r
3




0
2

3

0

00


0< br>1
0
0
5
14
3

14
0
0

5
2


3
r
2
r1

10

14
14

r
2
r
3
7

r
2
r
4

0143


7

0

00


10

0

00
1

1
r
3
r
1

1
2
2
1
1


2
r
3
r
2




0
2

1

0

00


0
1
0
0
5
14
3

14
0
0
1



2
7



0


3


0


0



1

0


5


5

xx
3 1



14

14


3
3




方程组的一般解为

x
2
x
3

x
3
1
,得基础解系



14< br>14


0


x
4
0
1





第 71 页 共 78 页



6.求下列线性方程组的全部解.

x
1
5x
2
2x
3
3x
4
11
< br>3xx4x2x5

1234


x9 x4x17
124



5x
1
3x
2
6x
3
x
4
1
解:

15 2311

3rr

152
12

31 425

r
1
r
3

0142
5 rr
4


1
A




190417

0142

53611
0284
311


5
r
2
r
1

10

14

r
2
r
3
728

2r
2
r
4



014
728


00

1456


00
91

1

72
2728


000


000< br>
91

101

71

72
xxx
4
1
1

13

r
2
11

92
14
2



方程组一般解为




01
72
11


xxx2
00

234< br>
000

72


00000



x
3
k
1

x
4
k< br>2
,这里
k
1

k
2
为任意常数,得方程组 通解
1

7


7


1
kk1


x
1


91
2
2


9


2

1


x


1

1


1


2

1
2< br>


k
1
k
2
2

k

k






12

x
3


72


7

2


0

k
1
< br>

1


0



0


x
4




k< br>2

1


0


7.试证:任 一4维向量



a
1
,a
2
,a
3
,a
4


都可由向量组

1

1

1

1


0
1

1

1


1

 


2




3




4




0

0

1

1


< br>0

0

0

1

线性表示 ,且表示方式唯一,写出这种表示方式.

1

0

0

0


0

1

0< br>
0

证明:

1




2


1




3


2




4


3




0

0

1

0

 
000

1

任一4维向量可唯一表示为

a
1


1

0

0
0


a


0

1

0

0

2


a
1

a
2

a
3
< br>a
4

a
1

1
a
2(

2


1
)a
3
(

3


2
)a
4
(

4


3
)


a
3

0

0

1

0




0

0

0

1


a
4

(a
1
a
2
)

1
(a
2
a
3
)
2
(a
3
a
4
)

3
a
4

4

⒏试证:线性方程组有解时,它有唯一解的充分必要条件是:相应的齐次线性方程组只
有零解.
证明:设
AXB
为含
n
个未知量的线性方程组
该方程组有解,即
R(A)R(A)n


第 72 页 共 78 页



从而
AXB
有唯一解当且仅当
R(A)n

而相应齐次 线性方程组
AX0
只有零解的充分必要条件是
R(A)n



AXB
有唯一解的充分必要条件是:相应的齐次线性方程组
A X0
只有零解
1
9.设

是可逆矩阵A的特征值,且

0
,试证:是矩阵
A
1
的特征值.

证明:


是可逆矩阵A的特征值


存在向量

,使
A




I

(A
1
A)

A
1
(A

)A
1
(

)

A
1




1

A
1







1
是矩阵
A
1
的特征值

222< br>10.用配方法将二次型
fx
1
2
x
2
x3
x
4
2x
1
x
2
2x
2x
4
2x
2
x
3
2x
3
x
4
化为标准型.

解:
2222
f(x
1
x
2
)
2
x
3
x
4
2x
2
x
4
2x
2
x
3
2x
3
x
4
(x
1
x
2
)
2
x
3< br>2x
3
(x
2
x
4
)x
4
2x
2
x
4

2

(x
1
 x
2
)
2
(x
3
x
2
x
4
)
2
x
2


y
1
x1
x
2

y
2
x
3
x
2
x
4

y
3
x
2

x4
y
4


x
1
y
1
 y
3


xy
3


2

x
3
y
2
y
3
y
4


x
4
y
4
22
则将二次型化为标准型
fy
1
2
y
2

y
3


工程数学作业(第三次)
(满分100分)
第4章 随机事件与概率
(一)单项选择题

A,B
为两个事件,则( B)成立.
A.
(AB)BA
B.
(AB)BA

C.
(AB)BA
D.
(AB)BA

⒉如果( C)成立,则事件
A

B
互为对立事件.
A.
AB
B.
ABU

C.
AB

ABU
D.
A

B
互为对立事件
⒊ C
4. 对于事件
A,B
,命题(D )是正确的.
A. 如果
A,B
互不相容,则
A,B
互不相容
B. 如果
AB
,则
AB

C. 如果
A,B
对立,则
A,B
对立
D. 如果
A,B
相容,则
A,B
相容
⒌某随机试验的成功率为
p(0p1)
,则在3次重复试验中至少失败1次的概率为(D ).
A.
(1p)
3
B.
1p
3
C.
3(1p)
D.
(1p)
3
p(1p)
2
p
2
(1p)

6.设随机变量
X~B(n,p)
,且
E(X)4.8,D(X)0.96
,则参数
n

p
分别是(A ).
A. 6, 0.8 B. 8, 0.6 C. 12, 0.4 D. 14, 0.2

第 73 页 共 78 页



7.设
f(x)
为连续型随机变量
X
的密度函数,则对任意的
a,b(ab)

E(X)
(A ).
A.
C.




b
xf(x)dx
B.

b
a
xf(x)dx

f(x)dx

a
f(x)dx
D.



8.在下列函数中可以作为分布密度函数的是(B ).

3



sinx,x

sinx ,0x
A.
f(x)

22
B.
f(x)

2


其它其它

0,< br>
0,
3


sinx,0x

sin x,0x


f(x)
C.
f(x)

D.
2

其它

0,

0,
其它

9.设连续型随机变量
X的密度函数为
f(x)
,分布函数为
F(x)
,则对任意的区间
(a,b)
,则
P(aXb)
( D).
A.
F(a)F(b)
B.
C.
f(a)f(b)
D.


b
a
b
F(x)dx

f(x)dx

a
10.设
X
为随机变量,
E(X )

,D(X)

2
,当(C )时,有
E(Y)0,D(Y)1

A.
Y

X

B.
Y

X


X

X

C.
Y
D.
Y

2


(二)填空题
⒈从数字1,2,3,4,5中任取3个,组成没有重复数字的三位数,则这个三位数是偶数的概率为.
2.已知
P(A)0.3,P(B)0.5
,则当事件
A,B
互 不相容时,
P(AB)
0.8 ,
P(AB)

0.3 .
3.
A,B
为两个事件,且
BA
,则
P(AB)
P

A


4. 已知
P(AB)P(AB),P(A)p
,则
P(B)
1P

5. 若事件
A,B
相互独立,且
P(A)p,P(B)q
,则
P(AB)
pqpq

6. 已知
P(A)0.3,P (B)0.5
,则当事件
A,B
相互独立时,
P(AB)
0.65 ,
P(AB)

0.3 .
x0

0

7.设随机变量
X~U(0,1)
,则
X
的分布函数
F(x)

x0x1


1x1
2
5
8.若
X~B(20,0.3)
,则
E(X)
6 .
9.若
X~N(

,

2
)
,则
P(X

3

)
2(3)

10.
E[(XE(X))(YE(Y))]
称为二维随机变量(X,Y)
的 协方差 .
(三)解答题
1.设
A,B,C< br>为三个事件,试用
A,B,C
的运算分别表示下列事件:

A,B,C
中至少有一个发生;

A,B,C
中只有一个发生;

A,B,C
中至多有一个发生;

第 74 页 共 78 页




A,B,C
中至少有两个发生;

A,B,C
中不多于两个发生;

A,B,C
中只有
C
发生.
解:(1)
ABC
(2)
ABCABCABC
(3)
ABCABCABCABC

(4)
ABACBC
(5)
ABC
(6)
ABC

2. 袋中有3个红球,2个白球,现从中随机抽取2个球,求下列事件的概率:
⑴ 2球恰好同色;
⑵ 2球中至少有1红球.
解:设
A
=“2球恰好同色”,
B
=“2球中至少有1红球” P(A)
22
C
3
C
2
2
C
5< br>112
C
3
C
2
C
3
312639< br>

P(B)

2
1051010
C
5
3. 加工某种零件需要两道工序,第一道工 序的次品率是2%,如果第一道工序出次品则此零
件为次品;如果第一道工序出正品,则由第二道工序加 工,第二道工序的次品率是3%,求加
工出来的零件是正品的概率.
解:设
A
i

“第i道工序出正品”(i=1,2)
P( A
1
A
2
)P(A
1
)P(A
2
|A< br>1
)(10.02)(10.03)0.9506

4. 市场供应的 热水瓶中,甲厂产品占50%,乙厂产品占30%,丙厂产品占20%,甲、乙、丙
厂产品的合格率分别 为90%,85%,80%,求买到一个热水瓶是合格品的概率.
解:设
A
1
产品由甲厂生产

A
2
产品由乙厂生产

A
3
产品由丙厂生产

B产品合格

P(B) P(A
1
)P(B|A
1
)P(A
2
)P(B|A2
)P(A
3
)P(B|A
3
)


0.50.90.30.850.20.800.865

5. 某射 手连续向一目标射击,直到命中为止.已知他每发命中的概率是
p
,求所需设计次数
X
的概率分布.
解:
P(X1)P

P(X2)(1P)P

P(X3)(1P)
2
P

…………
P(Xk)(1P)
k1
P

…………
故X的概率分布是
23k

1

p(1p) p(1p)
2
p(1p)
k1
p



6.设随机变量
X
的概率分布为
123456

0


01

.0.2 0.3012.01.0.03

.015
试求
P(X4),P(2X 5),P(X3)

解:
P(X4)P(X0)P(X1)P(X 2)P(X3)P(X4)0.10.150.20.30.120.87
< br>P(2X5)P(X2)P(X3)P(X4)P(X5)0.20.30. 120.10.72

P(X3)1P(X3)10.30.7

7.设随机变量
X
具有概率密度

2x,0x1
f(x)


其它

0,

第 75 页 共 78 页



11
试求
P(X),P(X2)

24
1
解:
P(X)
2

1
2

f(x)dx

1
2
0
2xdx
1
2
2
x
0

1
1
4
1

4

15

16
1
P(X2)
4< br>
2
1
4
f(x)dx

1
1
4
2xdxx
2

2x,0x1
8. 设
X~f(x)

,求
E(X),D(X)

0,其它

解:
E(X)

xf(x)dx

x2xdxx
3
0
1
2
3
1
0

2

3
2
41
1
x
0


042
121
D(X)E(X
2
)[E(x)]
2
 ()
2


2318
2
9. 设
X~N(1,0 .6)
,计算⑴
P(0.2X18.)
;⑵
P(X0)
. < br>E(X)
2


xf(x)dx
2

1
x
2
2xdx
解:
P(0.2X1.8)P(1. 33
P(X0)P(
X1
1.33)(1.33)(1.33) 2(1.33)120.908210.8164

0.2
X11.67)1(1.67)10.95250.0475

0.6
2
1
n
10.设
X
1
,X
2
,,Xn
是独立同分布的随机变量,已知
E(X
1
)

,D (X
1
)

,设
X

X
i

n
i1

E(X),D(X)

1
解:
E(X)E(
n

i1
n
X
i
)
11
E(X
1
X
2
X
n
)[E(X< br>1
)E(X
2
)E(X
n
)]

nn

n




1
n
11
D(X)D(X
i
)
2
D(X
1
X
2
X
n
)
2
[D(X
1
)D(X
2
)D(X
n
)]

n
i1
nn
11


2
n

2


2

n
n
1
n


工程数学作业(第四次)


第6章 统计推断
(一)单项选择题
⒈设
x
1
,x
2
,,x
n
是来自正态总体
N(

,

2
)


,

2
均未知)的 样本,则(A)是统计量.
A.
x
1
B.
x
1


C.
无偏估计.
A.
max{x
1
,x
2
,x
3
}
B.
1
(x
1
x
2
)

2
第 76 页 共 78 页
x
1
2

2
D.

x
1

⒉设
x
1
,x
2
,x
3
是来自正态总体
N(

,

2
)


,

2
均未知)的样本,则统计量(D)不 是




C.
2x
1
x
2
D.
x
1
x
2
x
3


(二)填空题
1.统计量就是 不含未知参数的样本函数 .
2.参数估计的两种方法是 点估计 和 区间估计 .常用的参数点估计有 矩估
计法 和 最大似然估计 两种方法.
3.比较估计量好坏的两个重要标准是 无偏性 , 有效性 .
4 .设
x
1
,x
2
,,x
n
是来自正态总体
N(

,

2
)


2
已知) 的样本值,按给定的显著性水平

x

0
检验
H
0
:



0
;H
1
:



0
,需选取统计量
U


n
5.假设检验中的显著性水平

为事件
|x

0
|u< br>(u为临界值)发生的概率.

(三)解答题
1.设对总体
X
得到一个容量为10的样本值
4.5, 2.0, 1.0, 1.5, 3.5, 4.5, 6.5, 5.0, 3.5, 4.0
试分别计算样本均值
x
和样本方差
s
2

1
10
1
解:
x

x
i
363.6

10
i1
10

1
10
1
2

s(xx)25.92.87

8

i
101
i1
9
2

2.设总体
X
的概率密度函数为

(

1)x

,0x1

f(x ;

)

0,
其它

试分别用矩估计法和最大似 然估计法估计参数


解:提示教材第214页例3
1
2 x1
1

1
n

矩估计:
E(X)

x(

1)xdx

x

x
i
,

ˆ

0
1x
2

ni1
最大似然估计:
L(x
1
,x
2
,,xn
;

)

(

1)x
i

(1

)
n
(x
1
x
2
x
n
)


n
dlnLn
lnLnln(
1)


lnx
i
,

l nx
i
0


ˆ

d

 1
i1i1
i1
n
n
n

lnx
i 1
n
1

i
3.测两点之间的直线距离5次,测得距离的值为(单位:m):
108.5 109.0 110.0 110.5 112.0
测量值可以认为是服从正态分布
N(

,

2
)
的,求



2的估计值.并在⑴

2
2.5
;⑵

2
未< br>知的情况下,分别求

的置信度为0.95的置信区间.

第 77 页 共 78 页



1
5
1
5
22
ˆ
x

x
i
110


ˆ
s
解:

(x
i
x)1.875


5
i1
51
i1

(1)当

2
2.5
时,由1-α=0.95,
(

)1 0.975
查表得:

1.96

2
故所求置信区间为:
[x


n
,x

n
][108.6,111.4]

(2)当

2未知时,用
s
2
替代

2
,查t (4, 0.05 ) ,得

2.776

ss
故所求置信区间 为:
[x

,x

][108.3,111.7]

nn
4.设某产品的性能指标服从正态分布
N(

,
2
)
,从历史资料已知

4
,抽查10个样品,
求得 均值为17,取显著性水平

0.05
,问原假设
H
0
:

20
是否成立.
x

0
17203
解:
|U|||||0.237

43.162

n4 10


(

)10.975
,查表得:

1.96

2
因为
|U|0.237
> 1.96 ,所以拒绝
H
0


5.某零件长度服从正态分布,过去的均值为20.0,现换了新材料,从产品中随机抽取8个样品,测得的长度为(单位:cm):
20.0, 20.2, 20.1, 20.0, 20.2, 20.3, 19.8, 19.5
问用新材料做的零件平均长度是否起了变化(

0.05
).
解:由已知条件可求得:
x20.0125

s
2
0.067

1
x

0
20.0125200.035
|T|||||0.1365

0.259
sn0.2598

t(n1,0.05)t(9,0.05)2.62
∵ | T | < 2.62 ∴ 接受H
0

即用新材料做的零件平均长度没有变化。



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