题目
设某类电子管的寿命(以小时计)具有如下密度函数 f(x)= } (100)/(x^2), & x > 100 0, & else 假设有3个相同型号的这种电子管,它们的寿命相互独立,则一台电子管收音机在开始使用150小时中,三个这类电子管全部要替换的概率为()。A. 8/27B. 2/3C. 5/27D. 1/27
设某类电子管的寿命(以小时计)具有如下密度函数 $f(x)= \begin{cases} \frac{100}{x^2}, & x > 100 \\ 0, & else \end{cases}$ 假设有3个相同型号的这种电子管,它们的寿命相互独立,则一台电子管收音机在开始使用150小时中,三个这类电子管全部要替换的概率为()。
A. $8/27$
B. $2/3$
C. $5/27$
D. $1/27$
题目解答
答案
D. $1/27$
解析
本题考查指数分布的概率计算计算及独立事件的概率乘法,关键是先求出单个电子管在150小时内损坏的概率,再利用独立性求三个电子管全部损坏的概率。
步骤1:确定电子管寿命的分布与概率计算
题目给出电子管寿命的密度函数为:
$f(x)= \begin{cases} \frac{100}/{x^2}, & x > 100 \\ 0, & \text{else} \end{cases}$
这是一个连续型随机变量,要求电子管在150小时内损坏的概率,即求$P(X \leq150)$,需计算密度函数在$(100,150]$上的积分:
[ P(X≤150)=∫₁₀₀¹⁵⁰ f(x)dx=∫₁₀₀¹⁵⁰ (100/x²)dx
计算积分:
∫(100/x²)dx=1000∫x⁻²dx=100*(-x⁻¹)+C=-100/x+C
代入上下限:
P(X≤150)=[-100/150]-[-[-[-100/100]=(-2/3)-(-1)=1-2/3=1/3
步骤2:三个电子管全部替换的概率
三个电子管寿命相互独立,“全部要替换”等价于“三个电子管均在150小时内损坏”。根据独立事件概率乘法公式:
P(三个全损坏)=[P(X≤150)]³=(1/3)³=1/27