中医药统计学题解
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《中医药统计学》习题解答
1 总体分布题解
习题1.1解答
1. 对三人做舌诊算一次试验。
设A ={3人正常}、B ={至少1人不正常}、C ={只有1人正常}、D ={只有1人不正常}。
分析这四个事件中的互斥事件、对立事件,描述事件A +D 、BD 各表示什么意思?
解 设A i ={第i 人正常},用A i 表示A 、B 、C 、D 得到
A ={三人正常}=321A A A
B ={至少一人不正常}
=321321321321321321321A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A ++++++ C ={只有一人正常}=321321321A A A A A A A A A ++ D ={只有一人不正常}=321321321A A A A A A A A A ++
可以看出,互斥事件有A 与B ,A 与C ,A 与D ,C 与D ,A 与C 、D ;对立事件有A 与B 。
A +D =321A A A +321321321A A A A A A A A A ++
={至少2人正常}={至多1人不正常}
BD =321321321A A A A A A A A A ++={只有1人不正常}={只有2人正常}=D
2. 我国四个地区一年的生育情况如表1-2所示,求生男孩的概率。
解 设A ={生男孩},计算得到
)()(A f A P n ≈964573
1022811994101990993496986
528072514765513654++++++==0.5169
3. 在40个药丸中有3丸失效,任取5丸,求其中有2丸失效的概率。
解 这是古典概率模型。
在40个药丸中任取5丸,每一个药丸均可能被取到,且被取到
表1-2 四个地区生育情况 地区编号
生育总数 生男孩数 1 990 993 513 654 2 994 101 514 765 3 1 022 811 528 072 4
964 573
496 986
的可能性相等,可能结果有5
40C 个基本事件。
设A ={5丸取到2丸失效},则A 包含3
3723C C 个基本事件,由古典定义得到
5
40
337
23)(C C C A P ==0.0354 4. 在100支针剂中有10支次品,任取5支,求全是次品的概率及有2支次品的概率。
解 这是古典概率模型。
在100支针剂中任取5支,可能结果有5
100C 个基本事件。
设A ={5支全次品}、B ={5支取2支次品},则A 、B 包含510C 、3
90210C C 个基本事件,得
5100510)(C C A P ==0.000003,5
100
390
210)(C C C B P ==0.0702 5. 药房有包装相同的六味地黄丸100盒,其中5盒为去年产品、95盒为今年产品。
随
机取出4盒,求有1盒或2盒陈药的概率,再求有陈药的概率。
解 这是古典概率模型。
在100盒六味地黄丸中任取4盒,可能结果有4
100C 个基本事件。
设A k ={有k 盒陈药},A ={取4盒有1或2盒陈药}、B ={取4盒有陈药},得到
4100
295254100395152121)()()()(C C
C C C C A P A P A A P A P +=+=+==0.1879 5100
4
950501)(1)(C C
C A P B P -=-==0.1881
6. 某人有两盒火柴,吸烟时从任一盒中取一根火柴。
经过若干时间以后发现一盒火柴已经用完。
如果最初两盒中各有n 根火柴,求这时另一盒中还有r 根火柴的概率。
解 这是古典概率模型。
在两盒2n 根火柴中,每次从任一盒中取一根火柴,取2n -r 次可能结果有r n -22个基本事件。
设A ={1盒用完另1盒有r 根火柴},则A 包含n
r n C -2个基本事件,得到
P (A )=r
n n
r
n C --222
习题1.2解答
1. 上海虚证患者中气虚型占30%,抽查20名患者,分别求有0名、5名气虚型的概率。
解 设A ={气虚型患者},则)(A P =0.30,20名患者的气虚型人数X ~)30.0,20;(k B , 查统计用表1,得到20名患者有0名气虚型的概率为
P (X =0)=)0(F =0.0008
20名患者有5名气虚型的概率为
P (X =5)=)4()5(F F -=0.4164-0.2375=0.1789
2. 若一批出厂半年的人参营养丸的潮解率为 8%,抽取 20 丸,分别求恰有一丸潮解的概率、不超过一丸潮解的概率、有1~5丸潮解的概率。
解 设A ={潮解},则)(A P =0.08, 20 丸中潮解数X ~)08.0,20;(k B 。
查统计用表1,得到20 丸有一丸潮解的概率为
P (X =1)=)0()1(F F -=0.5169-0.1887=0.3282
20 丸不超过一丸潮解的概率为
P (X ≤1)=)1(F =0.5169
20 丸有1~5丸潮解的概率为
P (1≤X ≤5)=)0()5(F F -=0.9962-0.1887=0.8075
3. 某种疾病自然痊愈率为 0.3,20 个病人服用一种新药后,若有半数以上痊愈,试说明可以认为这种药有效。
解 设这种药无效,A ={痊愈},则)(A P =0.3, 20 人中痊愈人数X ~)3.0,20;(k B 。
查统计用表1,得到20 个病人服用新药后半数以上痊愈的概率为
P (X >10)=1-)10(F =1-0.9829=0.0171
概率0.0171很小,说明事件{X >10}出现的可能性很小。
但现在事件{X >10}出现,则可以认为这种药无效的假定是值得怀疑的。
4. 若200 ml 当归浸液含某种颗粒 300 个,分别求 1 ml 浸液含 2 个、超过 2 个颗粒的概率。
解 由于200 ml 当归浸液平均每1 ml 含颗粒 300 /200=1.5个, 1 ml 浸液含颗粒的个数服从泊松分布,X ~)5.1;(k P 。
查统计用表2,得到1 ml 浸液含 2 个颗粒的概率为
P (X =2)=)1()2(F F -=0.8088-0.5578=0.2510
1 ml 浸液超过
2 个颗粒的概率为
P (X >2)=1-)2(F =1-0.8088=0.1912
5. 150颗花粉孢子随机落入大小相同的 500 个格子里,分别计算约有多少个格子中没有孢子、有2个孢子、有多于2个的孢子。
解 由于500 个格子平均每1个格子落入 花粉孢子150 /500=0.3颗,1 个格子落入 花粉孢子的颗数服从泊松分布,X ~)3.0;(k P 。
查统计用表2,得到落入 零颗花粉孢子的概率及格子个数为
P (X =0)=)0(F =0.7408,500 P (X =0)=370.4
落入 2颗花粉孢子的概率及格子个数为
P (X =2)=)1()2(F F -=0.9964-0.9631=0.0333,500P (X =2)=16.65
落入 多于2颗花粉孢子的概率及格子个数为
P (X >2)=1-)2(F =1-0.9964=0.0036,500P (X >2)=1.8
6. 甲乙两个篮球运动员,投篮命中率分别为0.7及0.6,每人投篮三次,求:⑴ 两人进球次数相等的概率;⑵ 运动员甲比乙进球数多的概率。
解 这是贝努里试验。
设A k ={两人进球相等},B k ={乙进球k 次}。
⑴ 设C ={两人进球次数相等},则得到
P (C )=P (A 0B 0+A 1B 1+A 2B 2+A 3B 3)
=P (A 0)P (B 0)+P (A 1)P (B 1)+P (A 2)P (B 2)+P (A 3)P (B 3)
=0.33×0.43+(213
3.07.0⨯⨯C )(213
4.06.0⨯⨯C ) +(3.07.0223
⨯⨯C )(4.06.022
3⨯⨯C )+0.73×0.63=0.3208 ⑵ 设D ={甲比乙进球次数多},则得到
P (D )=P (A 1B 0+A 2B 0+A 2B 1+A 3B 0+A 3B 1+A 3B 2)
=P (A 1)P (B 0)+P (A 2)P (B 0)+P (A 2)P (B 1) +P (A 3)P (B 0)+P (A 3)P (B 1)+P (A 3)P (B 2)
=(213
3.07.0⨯⨯C )(3
4.0)+(3.07.0223⨯⨯C )(34.0) +(3.07.0223
⨯⨯C )(21
34.06.0⨯⨯C )+(37.0)(34.0) +(37.0)(213
4.06.0⨯⨯C )+(37.0)(4.06.022
3⨯⨯C )=0.4362 习题1.3解答
1. X ~)2,5.0(N ,求)24.1(F 、)67.1(-F 、P (-0.02<X <
2.43)。
解 μ=0.5、σ=2,查统计用表3得到
)24.1(F =)37.0(25.024.1ΦΦ=⎪⎭
⎫
⎝⎛-=0.6443
)67.1(-F =)085.1(25.067.1-=⎪⎭
⎫
⎝⎛--ΦΦ
=2/)8621.08599.0(1+-=0.1390
P (-0.02<X <2.43)=⎪⎭
⎫
⎝⎛---⎪⎭⎫ ⎝⎛-25.002.025.043.2ΦΦ
)26.0()965.0(--=ΦΦ
=)6026.01(2/)8340.08315.0(--+=0.4353
2. 某市12岁男孩身高X (cm )~)67.5,10.143(N ,求X 的99%参考值范围并说明这范围的实际意义,再求身高在 140 cm ~145 cm 之间男孩所占百分比。
解 X 的99%参考值范围为
143.10 2.58×5.67=)7286.157,4714.128((cm )
若某12岁男孩身高在这个范围之外,则可怀疑此男孩身高异常,判断失误的概率不超过1%。
身高在 140 cm ~145 cm 之间男孩所占百分比为 P (140<X <145)=⎪⎭
⎫
⎝⎛--⎪⎭⎫ ⎝⎛-67.51.14314067.51.143145ΦΦ
)547.0()335.0(--=ΦΦ
=]}10/)7054.07088.0(77054.0[1{2/)6331.06293.0(-+--+ =0.3390=33. 90%
3. 某地 101 例 30~39 岁健康男子血清胆固醇测定结果如表1-8所示,试作样本直方图及样本分布函数曲线。
解 这是随机误差概型。
⑴ 血清胆固醇数据最大值为278.8,最小值为104.2,区间]279,99(包含所有数据; ⑵ 把区间等分为10个左开右闭小区间,如表1-9的①、②列所示;
⑶ 记录各小区间内血糖数据的频数,计算频率及频率密度填入表1-9的③、④、⑤列;
⑷ 以小区间长为底、相应频率密度为高作矩形,绘制样本直方图及样本分布函数曲线,如图1-10所示。
习题1.4 解答
1. 某项动物实验难度颇高,稍有疏忽便需换个动物重新做起。
学生用1、2、3、4、5个
动物才能完成这个实验的概率分别为 0.25、0.40、0.20、0.10、0.05。
完成该项实验,平均每个学生需要多少个动物?若有80名学生进行该项实验,约需准备多少动物?
解 完成该项实验,平均每个学生需要动物个数为
EX =1×0.25+2×0.40+3×0.20+4×0.10+5×0.05=2.3(个)
80名学生进行该项实验,需要动物个数为
80×EX =80×2.3=184(个)
2. 某市幼儿群体身长的均数为 85 cm 、标准差为 4 cm ,该市运动员群体身长的均数为
185 cm 、标准差为4 cm ,比较两个群体身长的波动程度。
解 该市运动员群体身长X 的变异系数为
CVX =4/185=2.1622%
表1-9 血清胆固醇数据的频率及频率密度 组序① 组距d =18②
频数m ③
频率f n ④ 频率密度f n /d ⑤ 1 ~117 1 0.99010 0.066007 2 ~135 8 7.92079 3 ~153 8 7.92079 4 ~171 20 19.80198 5 ~189 27 26.73267 6 ~207 16 15.84158 7 ~225 8 7.92079 8 ~243 7 6.93069 9 ~261 5 4.95050 0.330033 10 ~279 1 0.99010 0.066007
合计
n =101
1.000
表1-8 某地 101 例 30~39 岁健康男子血清胆固醇数据(mg/100ml )
184.0 130.0 237.0 152.5 137.4 163.2 166.3 181.7 219.7 176.0 189.2 168.8 208.0 243.1 201.0 278.8 214.0 151.7 201.0 199.9 222.6 184.9 197.8 200.6 197.0 181.4 183.1 155.4 169.0 188.6 241.2 205.5 173.6 178.8 139.4 171.6 125.1 155.7 225.7 157.9 129.2 157.5 185.1 201.8 191.7 135.2 199.1 196.7 226.3 185.2 206.2 163.8 166.9 184.0 171.1 188.5 214.3 117.5 175.7 129.2 188.0 160.9 225.7 122.7 176.4 168.9 166.3 176.7 220.2 252.9 183.6 177.9 245.6 172.6 131.2 150.9 104.2 177.5 157.9 230.0 211.5 199.2 207.8 150.0 177.9 172.6 140.6 167.5 199.9 237.1 160.8 117.9 159.2 251.4 181.1 164.0 153.4 246.4 196.6 170.0 175.7
该市幼儿群体身长Y 的变异系数为
CVY =4/85=4.7059%
由CVY >CVX ,可见该市幼儿群体身长Y 的波动程度比该市运动员群体身长X 大。
3. 某地方病的发病率为 10%,在该病多发地区检查 500 人,分别求其中没有发现该病患者的概率、发现该病患者不超过50人的概率。
解 500人中的该病患者人数X ~)1.0,500;(k B ,无法查表,计算器计算又太繁, 用)9.01.0500,1.0500(⨯⨯⨯N =)45,50(N 近似, 没有发现该病患者的概率为
P (X =50) =)3790.7(45505.00-=⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛-+ΦΦ=0 发现该病患者不超过50人的概率为
P (X ≤50))0745.0(45505.050ΦΦ=⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛-+==0.5297 4. 某地白血病发病率为0.0001,该地100万人中,求有 80~100 人患白血病的概率。
解 该地100万人中患白血病的人数X ~)1010;(46-⨯k P =)100;(k P ,无法查统计用表2,用)10,100(N 近似,查统计用表3得计算80~100 人患白血病的概率为
P (80≤X ≤100)=P (X ≤100)-P (X ≤79)
⎪⎭
⎫ ⎝⎛-+-⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=101005.079101005.0100ΦΦ
=)05.2()05.0(--ΦΦ=0.5199-0.0202=0.4997
5. 某打片机打出的药片,平均每片重 0.5 g ,方差为 0.0009 g 2,随机抽取 1 片,求重量介于0.47 g ~0.56 g 之间的概率。
解 药片重X ~)03.0,5.0(N ,查统计用表3计算重量介于0.47 g ~0.56 g 之间的概率为
P (0.47≤X ≤0.56)=P (X ≤0.56)-P (X ≤0.47)
⎪⎭
⎫ ⎝⎛--⎪⎭⎫ ⎝⎛-=03.05.047.003.05.056.0ΦΦ
=)1()2(--ΦΦ=0.9772-0.1587=0.8186
6. 某市35000名小学生参加平安保险,每人保费1.5元,出险获赔 1500 元。
若出险概率为0.0006,求保险公司赚到15000元以上的概率。
解 出险人数X ~)0006.035000;(⨯k P =)21;(k P ,无法查统计用表2,用)21,21(N 近似,保险公司赚到15000元以上为事件{X <(1.5×35000-15000)/1500}={X <25}, 查统计用表3,计算保险公司赚到15000元以上的概率为
P (X <25)=P (X ≤24)
)7638.0(21215.024ΦΦ=⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛-+==0.7775。