kaoyan1advanced 概率论与数理统计 第284题

教材习题

📝 题目

### 第284题

盒子中有 $A$ 和 $B$ 两类电子产品各一半,$A$ 类产品的寿命服从指数分布 $E(1), B$ 类产品的寿命服从指数分布 $E(2)$ 。随机地从盒子中取一个电子产品,以 $X$ 表示所取产品的寿命,则 $X$ 的概率密度 $f(x)$ 为 (A)$f(x)=\left\{\begin{array}{cc}\mathrm{e}^{-x}+\mathrm{e}^{-2 x}, & x>0, \\ 0, & \text { 其他.}\end{array}\right.$ (B)$\displaystyle f(x)=\left\{\begin{array}{cc}\frac{1}{2} \mathrm{e}^{-x}+\frac{1}{2} \mathrm{e}^{-2 x}, & x>0, \\ 0, & \text { 其他.}\end{array}\right.$ (C)$\displaystyle f(x)=\left\{\begin{array}{cc}\frac{1}{2} \mathrm{e}^{-x}+\mathrm{e}^{-2 x}, & x>0, \\ 0, & \text { 其他.}\end{array}\right.$ (D)$f(x)=\left\{\begin{array}{cc}\mathrm{e}^{-x}+2 \mathrm{e}^{-2 x}, & x>0, \\ 0, & \text { 其他.}\end{array}\right.$

💡 答案解析

**答案**:B **解析**: 步骤1:A类产品寿命服从$E(1)$,密度为$f_A(x)=\mathrm{e}^{-x},x>0$;B类产品寿命服从$E(2)$,密度为$f_B(x)=2\mathrm{e}^{-2x},x>0$。 步骤2:取到A类或B类产品的概率均为$\displaystyle \frac{1}{2}$。 步骤3:由全概率公式,$\displaystyle f(x)=\frac{1}{2}f_A(x)+\frac{1}{2}f_B(x)=\frac{1}{2}\mathrm{e}^{-x}+\frac{1}{2}\cdot2\mathrm{e}^{-2x}=\frac{1}{2}\mathrm{e}^{-x}+\mathrm{e}^{-2x},x>0$。 **难度**:★★☆☆☆

📋 详细解题步骤

步骤 1/4
目标:确定A类和B类产品的寿命分布密度
A类产品寿命服从指数分布 $E(1)$,其概率密度函数为 $f_A(x) = \mathrm{e}^{-x}, \quad x > 0$。B类产品寿命服从指数分布 $E(2)$,其概率密度函数为 $f_B(x) = 2\mathrm{e}^{-2x}, \quad x > 0$。
公式:$$f_A(x)=e^{-x}, x>0; f_B(x)=2e^{-2x}, x>0$$
提示:注意指数分布参数与密度函数的关系
步骤 2/4
目标:确定取到各类产品的概率
盒子中A类和B类产品各一半,因此随机取一个产品,取到A类的概率为 $\frac{1}{2}$,取到B类的概率也为 $\frac{1}{2}$。
提示:注意各一半即概率均为1/2
步骤 3/4
目标:应用全概率公式求X的概率密度
由全概率公式,$X$ 的概率密度 $f(x)$ 为两类产品密度的加权平均:$f(x) = \frac{1}{2} f_A(x) + \frac{1}{2} f_B(x) = \frac{1}{2} \mathrm{e}^{-x} + \frac{1}{2} \cdot 2\mathrm{e}^{-2x} = \frac{1}{2} \mathrm{e}^{-x} + \mathrm{e}^{-2x}, \quad x > 0$。
公式:$$f(x) = \frac{1}{2} f_A(x) + \frac{1}{2} f_B(x)$$
提示:注意指数分布参数与密度的对应关系
步骤 4/4
目标:写出完整的概率密度函数并选择答案
因此,$X$ 的概率密度函数为 $f(x) = \begin{cases} \frac{1}{2} \mathrm{e}^{-x} + \mathrm{e}^{-2x}, & x > 0, \\ 0, & \text{其他}. \end{cases}$ 对应选项B。
公式:$$f(x) = \frac{1}{2} e^{-x} + e^{-2x}, \quad x > 0$$
提示:注意指数分布参数与密度函数的关系

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