《误差理论与数据处理(第6版)》费业泰-习题及答案-[打印]

1第一章绪论1－5测得某三角块的三个角度之和为180o00’02”,试求测量的绝对误差和相对误差解：绝对误差等于：相对误差等于：1-8在测量某一长度时，读数值为2.31m，其最大绝对误差为20m，试求其最大相对误差。%108.66%1002.311020100%maxmax4-6-测得值绝对误差相对误差1-10检定2.5级（即引用误差为2.5%）的全量程为100V的电压表，发现50V刻度点的示值误差2V为最大误差，问该电压表是否合格？%5.22%100%1002100%测量范围上限某量程最大示值误差最大引用误差该电压表合格1-12用两种方法分别测量L1=50mm，L2=80mm。测得值各为50.004mm，80.006mm。试评定两种方法测量精度的高低。相对误差L1:50mm0.008%100%5050004.501IL2:80mm0.0075%100%8080006.802I21II所以L2=80mm方法测量精度高。1－13多级弹导火箭的射程为10000km时，其射击偏离预定点不超过0.lkm，优秀射手能在距离50m远处准确地射中直径为2cm的靶心，试评述哪一个射击精度高?解：多级火箭的相对误差为：射手的相对误差为：多级火箭的射击精度高。1-14若用两种测量方法测量某零件的长度L1=110mm，其测量误差分别为m11和m9；而用第三种测量方法测量另一零件的长度L2=150mm。其测量误差为m12，试比较三种测量方法精度的高低。相对误差0.01%110111mmmI0.0082%11092mmmI%008.0150123mmmI123III第三种方法的测量精度最高21802000180oo%000031.010000030864.00648002066018021802＝o%001.000001.0100001.0%002.00002.05001.0501mmmcm2第二章误差的基本性质与处理2-6测量某电路电流共5次，测得数据（单位为mA）为168.41，168.54，168.59，168.40，168.50。试求算术平均值及其标准差、或然误差和平均误差。168.41168.54168.59168.40168.505x168.488()mA)(082.015512mAvii0.0820.037()5xmAn或然误差：0.67450.67450.0370.025()xRmA平均误差：0.79790.79790.0370.030()xTmA2-7在立式测长仪上测量某校对量具，重量测量5次，测得数据（单位为mm）为20.0015，20.0016，20.0018，20.0015，20.0011。若测量值服从正态分布，试以99%的置信概率确定测量结果。20.001520.001620.001820.001520.00115x20.0015()mm5210.0002551iiv正态分布p=99%时，t2.58limxxt0.000252.5850.0003()mm测量结果：lim(20.00150.0003)xXxmm2-9用某仪器测量工件尺寸，在排除系统误差的条件下，其标准差mm004.0，若要求测量结果的置信限为mm005.0，当置信概率为99%时，试求必要的测量次数。正态分布p=99%时，t2.58limxtn2.580.0042.0640.0054.265nnn取2－9用某仪器测量工件尺寸，已知该仪器的标准差σ＝0.001mm，若要求测量的允许极限误差为±0.0015mm，而置信概率P为0.95时，应测量多少次？解：根据极限误差的意义，有0015.0nttx根据题目给定得已知条件，有5.1001.00015.0nt查教材附录表3有若n＝5，v＝4，α＝0.05，有t＝2.78，24.1236.278.2578.2nt若n＝4，v＝3，α＝0.05，有t＝3.18，59.1218.3418.3nt即要达题意要求，必须至少测量5次。2-12某时某地由气压表得到的读数（单位为Pa）为102523.85，102391.30，102257.97，102124.65，101991.33，101858.01，101724.69，101591.36，其权各为1，3，5，7，8，6，4，2，试求加权算术平均值及其标准差。)(34.1020288181Papxpxiiiii3)(95.86)18(81812Papvpiiixiix2-13测量某角度共两次，测得值为6331241，''24'13242，其标准差分别为8.13,1.321，试求加权算术平均值及其标准差。961:190441:1:222121pp''35'132496119044''4961''1619044''20'1324x''0.39611904419044''1.321iiixxppi2-14甲、乙两测量者用正弦尺对一锥体的锥角各重复测量5次，测得值如下：;5127,0227,5327,037,0227:甲;5427,0527,0227,5227,5227:乙试求其测量结果。甲：206035201572'72'305x甲52151iiv22222甲（-10）（30）5（-10）（-15）418.4x18.48.2355甲甲乙：252520504572'72'335x乙5211351iiv22222乙（-8）（-8）（）（17）（12）413.5x13.56.0455乙乙2222xx1111:::3648:67738.236.04pp乙乙甲甲36483067733372'36486773pxpxxpp甲乙乙甲乙甲72'3278.467733648364832.8乙甲甲甲pppxx''15''32'273xxX2-16重力加速度的20次测量具有平均值为2/811.9sm、标准差为2/014.0sm。另外30次测量具有平均值为2/802.9sm，标准差为2/022.0sm。假设这两组测量属于同一正态总体。试求此50次测量的平均值和标准差。147:24230022.01:20014.011:1:2222212221xxpp)/(9.8081472429.8021479.8112242smx）（2m/s0.002514724224220014.0x2-19对某量进行10次测量，测得数据为14.7，15.0，15.2，14.8，15.5，14.6，14.9，14.8，15.1，15.0，试判断该测量列中是否存在系统误差。96.14x按贝塞尔公式2633.01按别捷尔斯法0.2642)110(10253.1101i2iv由u112得0034.0112u467.012nu所以测量列中无系差存在。2-18对一线圈电感测量10次，前4次是和一个标准线圈比较得到的，后6次是和另一个标准线圈比较得到的，测得结果如下（单位为mH）：50.82，50.83，50.87，50.89；50.78，50.78，50.75，50.85，50.82，50.81。试判断前4次与后6次测量中是否存在系统误差。使用秩和检验法：排序：序号12345第一组第二组50.7550.7850.7850.8150.82序号678910第一组50.8250.8350.8750.89第二组50.85T=5.5+7+9+10=31.5查表14T30TTT所以两组间存在系差2－21对某量进行两组测量，测得数据如下：xi0.620.861.131.131.161.181.201.211.221.301.341.391.411.57yi0.991.121.211.251.311.311.381.411.481.591.601.601.841.95试用秩和检验法判断两组测量值之间是否有系统误差。解：按照秩和检验法要求，将两组数据混合排列成下表：T12345678910xi0.620.861.131.131.161.181.20yi0.991.121.21T11121314151617181920xi1.211.221.301.341.391.41yi1.251.311.311.38T2122232425262728xi1.57yi1.411.481.591.601.601.841.95现nx＝14，ny＝14，取xi的数据计算T，得T＝154。由203)2)1((211nnna；474)12)1((2121nnnn求出：1.0aTt现取概率295.0)(t，即475.0)(t，查教材附表1有96.1t。由于tt，因此，可以认为两组数据间没有系统误差。5第三章误差的合成与分配3-1相对测量时需用54.255mm的量块组做标准件，量块组由四块量块研合而成，它们的基本尺寸为mml401，mml122，mml25.13，mml005.14。经测量，它们的尺寸偏差及其测量极限误差分别为ml7.01,ml5.02,ml3.03,,20.0,25.0,35.0,1.03lim2lim1lim4mlmlmlmlml20.04lim。试求量块组按基本尺寸使用时的修正值及给相对测量带来的测量误差。修正值=)(4321llll=)1.03.05.07.0(=0.4)(m测量误差:l=4321lim2lim2lim2lim2llll=2222)20.0()20.0()25.0()35.0(=)(51.0m3-2为求长方体体积V，直接测量其各边长为mma6.161，mm44.5b,mmc2.11,已知测量的系统误差为mma2.1，mmb8.0，mmc5.0，测量的极限误差为mma8.0，mmb5.0，mmc5.0，试求立方体的体积及其体积的极限误差。abcV),,(cbafV2.115.446.1610abcV)(44.805413mm体积V系统误差V为：cabbacabcV)(74.2745)(744.274533mmmm立方体体积实际大小为：)(70.7779530mmVVV222222lim)()()(cbaVcfbfaf222222)()()(cbaabacbc)(11.37293mm测量体积最后结果表示为:VVVVlim03)11.372970.77795(mm3-4测量某电路的电流mAI5.22，电压VU6.12，测量的标准差分别为mAI5.0，VU1.0，求所耗功率UIP及其标准差P。UIP5.226.12)(5.283mw),(IUfPIU、成线性关系1UIIuIUPIfUfIfUf))((2)()(2222IUIUUIIfUf5.06.121.05.22)(55.8mw3—12按公式V=πr2h求圆柱体体积，若已知r约为2cm，h约为20cm，要使体积的相对误差等于1％，试问