对有n(n≥4)个元素的总体{1,2,3,…,n}进行抽样,先将总体分成两个子总体{1,2,3,…,m}和{m+1,m+2,…,n}(m是给定的正整数,且2≤m≤n-2),再从每个子总体中各随机抽出2个元素组成样本,用pij表示元素i和j同时出现在样本中的概率.
(Ⅰ)若n=8,m=4,求P18;
(Ⅱ)求p1n;
(Ⅲ)求所有pij(1≤i<j≤n)的和.
(Ⅰ)当n=8,m=4时,两个子总体为{1,2,3,4},{5,6,7,8},
从每个子总体中各随机抽出2个元素组成样本,共有=36种抽法,
元素1和8同时出现在样本中的抽法,共有=9种抽法,
∴P18==;
故P18=;
(Ⅱ)p1n表示元素1和n同时出现在样本中,
∴在{2,3,…,m}中再抽取一个,在{m+1,m+2,…,n-1}中也再抽取一个,
∴共有种抽法,
又∵在两个子总体{1,2,3,…,m}和{m+1,m+2,…,n}中各随机抽出2个元素组成样本,
∴共有种抽法,
∴p1n==;
(Ⅲ)∵pij表示元素i和j同时出现在样本中的概率,
又i,j所在的子集不同,故应分三类:
①当1≤i<j≤m时,pij==,这样的(i,j)中共有组;
②当1≤i≤m<j≤n时,pij==,这样的(i,j)中共有组;
③当m<i<j≤n时,pij==,这样的(i,j)中共有组.
综上所述,所有的pij(1≤i<j≤n)的和等于•+•+•=6,
故所有pij(1≤i<j≤n)的和为6.