题目
2、某型号器件的寿命X(以小时计)具有概率密度f(x)=}(1000)/(x^2),&x>10000,&其它.现有一大批此种器件(设各器件损坏与否相互独立),任取3只,问其中至少有一只寿命大于3000小时的概率是多少?
2、某型号器件的寿命X(以小时计)具有概率密度$f(x)=\begin{cases}\frac{1000}{x^{2}},&x>1000\\0,&其它\end{cases}$.现有一大批此种器件(设各器件损坏与否相互独立),任取3只,问其中至少有一只寿命大于3000小时的概率是多少?
题目解答
答案
为了求解这个问题,我们首先需要确定单个器件寿命大于3000小时的概率。然后,利用这个概率,我们可以计算出3个器件中至少有一个寿命大于3000小时的概率。
### 步骤1:计算单个器件寿命大于3000小时的概率
器件的寿命 $X$ 的概率密度函数为:
\[ f(x) = \begin{cases} \frac{1000}{x^2}, & x > 1000 \\ 0, & \text{其它} \end{cases} \]
我们需要计算 $P(X > 3000)$。这可以通过对概率密度函数在 $3000$ 到 $\infty$ 的区间上积分得到:
\[ P(X > 3000) = \int_{3000}^{\infty} f(x) \, dx = \int_{3000}^{\infty} \frac{1000}{x^2} \, dx \]
计算这个积分:
\[ \int_{3000}^{\infty} \frac{1000}{x^2} \, dx = 1000 \int_{3000}^{\infty} x^{-2} \, dx = 1000 \left[ -\frac{1}{x} \right]_{3000}^{\infty} = 1000 \left( 0 + \frac{1}{3000} \right) = \frac{1000}{3000} = \frac{1}{3} \]
所以,单个器件寿命大于3000小时的概率是 $\frac{1}{3}$。
### 步骤2:计算3个器件中至少有一个寿命大于3000小时的概率
设 $Y$ 为3个器件中寿命大于3000小时的器件数量。 $Y$ 服从二项分布,参数为 $n = 3$ 和 $p = \frac{1}{3}$。我们 interested in $P(Y \geq 1)$。利用二项分布的性质,我们可以先计算 $P(Y = 0)$ 然后用 $1 - P(Y = 0)$ 得到 $P(Y \geq 1)$。
\[ P(Y = 0) = \left(1 - \frac{1}{3}\right)^3 = \left(\frac{2}{3}\right)^3 = \frac{8}{27} \]
因此,
\[ P(Y \geq 1) = 1 - P(Y = 0) = 1 - \frac{8}{27} = \frac{19}{27} \]
### 最终答案
3个器件中至少有一个寿命大于3000小时的概率是 $\boxed{\frac{19}{27}}$。