Sách bài tập Toán 10 Bài 26 (Kết nối tri thức): Biến cố và định nghĩa cổ điển của xác suất

3.1 K

Với giải sách bài tập Toán 10 Bài 26: Biến cố và định nghĩa cổ điển của xác suất sách Kết nối tri thức hay, chi tiết giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập trong SBT Toán 10. Mời các bạn đón xem:

Giải SBT Toán lớp 10 Bài 26: Biến cố và định nghĩa cổ điển của xác suất

Giải SBT Toán 10 trang 63 Tập 2

Bài 9.1 trang 63 SBT Toán 10 Tập 2: Gieo một con xúc xắc liên tiếp hai lần.

a) Mô tả không gian mẫu.

b) Gọi A là biến cố: “Tổng số chấm xuất hiện lớn hơn hay bằng 8”. Biến cố A và A¯  là các tập con nào của không gian mẫu?

Lời giải:

a)

Khi gieo con xúc xắc lần thứ nhất, ta sẽ nhận được số chấm a là số tự nhiên bất kì xuất hiện với 1 ≤ a ≤ 6.

Khi gieo con xúc xắc lần thứ hai, ta sẽ nhận được số chấm b là số tự nhiên bất kì xuất hiện với 1 ≤ b ≤ 6

Do đó, không gian mẫu là: Ω = {(a, b), 1 ≤ a, b ≤ 6} trong đó a, b tương ứng là số chấm xuất hiện ở lần gieo thứ nhất và thứ hai.

b)

Gọi A là biến cố: “Tổng số chấm xuất hiện lớn hơn hay bằng 8”. Ta có:

Khi a = 1 thì không tồn tại b với 1 ≤ b ≤ 6 thỏa mãn

Khi a = 2 thì b = 6

Khi a = 3 thì b = 5 hoặc b = 6

Khi a = 4 thì b = 4 hoặc b = 5 hoặc b = 6

Khi a = 5 thì b = 3 hoặc b = 4 hoặc b = 5 hoặc b = 6

Khi a = 6 thì b = 2 hoặc b = 3 hoặc b = 4 hoặc b = 5 hoặc b = 6

Do đó, A = {(2, 6); (3, 5); (3, 6); (4, 4); (4, 5); (4, 6); (5, 3); (5, 4); (5, 5); (5, 6); (6, 2); (6, 3); (6, 4); (6, 5); (6, 6)}.

A¯ = Ω\A = {(1, 1); (1, 2); (1, 3); (1, 4); (1, 5); (1, 6); (2, 1); (2, 2); (2, 3); (2, 4); (2, 5); (3, 1); (3, 2); (3, 3); (3, 4); (4, 1); (4, 2); (4, 3); (5, 1); (5, 2); (6, 1)}.

Bài 9.2 trang 63 SBT Toán 10 Tập 2: Gieo một con xúc xắc đồng thời rút ngẫu nhiên một thẻ từ một hộp chứa 4 thẻ A, B, C, D.

a) Mô tả không gian mẫu.

b) Xét các biến cố sau:

E: “Con xúc xắc xuất hiện mặt 6”;

F: “Rút được thẻ A hoặc con xúc xắc xuất hiện mặt 5”.

Các biến cố E, E¯ , F và F¯  là các tập con nào của không gian mẫu?

Lời giải:

a)

Khi gieo con xúc xắc 1 lần, ta sẽ nhận được số chấm a là số tự nhiên bất kì xuất hiện với 1  ≤ a ≤ 6.

Khi rút ngẫu nhiên một thẻ từ một hộp chứa 4 thẻ A, B, C, D ta sẽ nhận được 1 phần tử bất kì trong tập hợp {A; B; C; D}

Do đó, không gian mẫu là:

Ω = {(1, A); (1, B); (1, C); (1, D); (2, A); (2, B); (2, C); (2, D); (3, A); (3, B); (3, C); (3, D); (4, A); (4, B); (4, C); (4, D); (5, A); (5, B); (5, C); (5, D); (6, A); (6, B); (6, C); (6, D)}.

b)

Xét biến cố E: “Con xúc xắc xuất hiện mặt 6”. Ta có:

E = {(6, A); (6, B); (6, C); (6, D)}.

Xét biến cố E¯ Ω\E = {(1, A); (1, B); (1, C); (1, D); (2, A); (2, B); (2, C); (2, D); (3, A); (3, B); (3, C); (3, D); (4, A); (4, B); (4, C); (4, D); (5, A); (5, B); (5, C); (5, D)}.

Xét biến cố F: “Rút được thẻ A hoặc con xúc xắc xuất hiện mặt 5”. Ta có:

Gọi biến cố F1: “Rút được thẻ A”. Ta có:

F1 = {(1, A); (2, A); (3, A); (4, A); (5, A); (6, A)}.

Gọi biến cố F2: “Con xúc xắc xuất hiện mặt 5”. Ta có:

F2 = {(5, A); (5, B); (5, C); (5, D)}

Do đó, ta có: F = F1  F2 = {(1, A); (2, A); (3, A); (4, A); (5, A); (6, A); (5, B); (5, C); (5, D)}.

Xét biến cố  F¯ = Ω\F = {(1, B); (1, C); (1, D); (2, B); (2, C); (2, D); (3, B); (3, C); (3, D); (4, B); (4, C); (4, D); (6, B); (6, C); (6, D)}.

Bài 9.3 trang 63 SBT Toán 10 Tập 2: Hai túi I và II chứa các tấm thẻ được đánh số. Túi I: {1; 2; 3; 4}, túi II: {1; 2; 3; 4; 5}.

Rút ngẫu nhiên từ mỗi túi I và II một tấm thẻ.

a) Mô tả không gian mẫu.

b) Xét các biến cố sau:

A: “Hai số trên hai tấm thẻ bằng nhau”;

B: “Hai số trên hai tấm thẻ chênh nhau 2”;

C: “Hai số trên hai tấm thẻ chênh nhau lớn hơn hay bằng 2”.

Các biến cố A, A¯, B, B¯, C, C¯ là các tập con nào của không gian mẫu?

Lời giải:

a)

Rút ngẫu nhiên từ túi I một tấm thẻ ta nhận được tấm thẻ đánh số 1 hoặc 2 hoặc 3 hoặc 4.

Rút ngẫu nhiên từ túi II một tấm thẻ ta nhận được tấm thẻ đánh số 1 hoặc 2 hoặc 3 hoặc 4 hoặc 5.

Do đó, không gian mẫu là:

Ω = {(1, 1); (1, 2); (1, 3); (1, 4); (1, 5); (2, 1); (2, 2); (2, 3); (2, 4); (2, 5); (3, 1); (3, 2); (3, 3); (3, 4); (3, 5); (4, 1); (4, 2); (4, 3); (4, 4); (4, 5)}.

b)

Xét biến cố A: “Hai số trên hai tấm thẻ bằng nhau”, ta có:

A = {(1, 1); (2, 2); (3, 3); (4, 4)}.

Xét biến cố: A¯  = Ω\A = {(1, 2); (1, 3); (1, 4); (1, 5); (2, 1); (2, 3); (2, 4); (2, 5); (3, 1); (3, 2); (3, 4); (3, 5); (4, 1); (4, 2); (4, 3); (4, 5)}.

Xét biến cố B: “Hai số trên hai tấm thẻ chênh nhau 2”, để thỏa mãn B ta có:

Khi rút ra từ túi I tấm thẻ đánh số 1 thì túi II phải rút ra thẻ đánh số 3

Khi rút ra từ túi I tấm thẻ đánh số 2 thì túi II phải rút ra thẻ đánh số 4

Khi rút ra từ túi I tấm thẻ đánh số 3 thì túi II phải rút ra thẻ đánh số 5

Khi rút ra từ túi II tấm thẻ đánh số 1 thì túi I phải rút ra thẻ đánh số 3

Khi rút ra từ túi II tấm thẻ đánh số 2 thì túi I phải rút ra thẻ đánh số 4

Do đó, B = {(1, 3); (2, 4), (3, 5); (3, 1); (4, 2)}.

Xét biến cố: B¯  = Ω\B = {(1, 1); (1, 2); (1, 4); (1, 5); (2, 1); (2, 3); (2, 2); (2, 5); (3, 2); (3, 3); (3, 4); (4, 1); (4, 3); (4, 4); (4, 5)}.

Xét biến cố C: “Hai số trên hai tấm thẻ chênh nhau lớn hơn hay bằng 2”, có nghĩa là hiệu số trên 2 tấm thẻ là 2 hoặc 3 hoặc 4.

Do đó, C = {(1, 3); (1, 4); (1, 5); (2, 4); (2, 5); (3, 5); (3, 1); (4, 1); (4, 2)}.

Xét biến cố: C¯  = Ω\C = {(1, 1); (1, 2); (2, 1); (2, 3); (2, 2); (3, 2); (3, 3); (3, 4); (4, 3); (4, 4); (4, 5)}.

Bài 9.4 trang 63 SBT Toán 10 Tập 2: Gieo một đồng xu và một con xúc xắc đồng thời. Tính xác suất của biến cố A: “Đồng xu xuất hiện mặt sấp hoặc con xúc xắc xuất hiện mặt 5 chấm”.

Lời giải:

Gieo một đồng xu 1 lần ta thu được kết quả bất kì thuộc tập hợp: {sấp; ngửa}.

Gieo một con xúc xắc 1 lần ta thu được kết quả bất kì thuộc tập hợp: {1; 2; 3; 4; 5; 6}.

Do đó, không gian mẫu là:

Ω = {(sấp, 1); (sấp, 2); (sấp, 3); (sấp, 4); (sấp, 5); (sấp, 6); (ngửa, 1);  (ngửa, 2);  (ngửa, 3);  (ngửa, 4);  (ngửa, 5);  (ngửa, 6)}.

Số phần tử của Ω là: n(Ω) = 12.

Xét biến cố A: “Đồng xu xuất hiện mặt sấp hoặc con xúc xắc xuất hiện mặt 5 chấm”.

A1: “Đồng xu xuất hiện mặt sấp”. Ta có: A1 = {(sấp, 1); (sấp, 2); (sấp, 3); (sấp, 4); (sấp, 5); (sấp, 6)}.

A2: “Con xúc xắc xuất hiện mặt 5 chấm”. Ta có: A2 = {(sấp, 5); (ngửa, 5)}.

Do đó, ta có:

A = A1  A2 = {(ngửa, 5); (sấp, 1); (sấp, 2); (sấp, 3); (sấp, 4); (sấp, 5); (sấp, 6)}.

Số phần tử của A là: n(A) = 7.

Do đó, xác suất của biến cố A là: P(A)=n(A)n(Ω)=7120,583 .

Bài 9.5 trang 63 SBT Toán 10 Tập 2Có hai hộp I và II. Hộp thứ nhất chứa 12 tấm thẻ vàng đánh số từ 1 đến 12. Hộp thứ hai chứa 6 tấm thẻ đỏ đánh số từ 1 đến 6. Rút ngẫu nhiên từ mỗi hộp một tấm thẻ. Tính xác suất của các biến cố:

a) A: “Cả hai tấm thẻ đều mang số 5”.

b) B: “Tổng hai số trên hai tấm thẻ bằng 6”.

Lời giải:

Rút ngẫu nhiên từ hộp I một tấm thẻ ta nhận được tấm thẻ vàng đánh số a bất kì với 1 ≤ a ≤ 12, a  ℕ.

Rút ngẫu nhiên từ hộp II một tấm thẻ ta nhận được tấm thẻ đỏ đánh số b bất kì với 1 ≤ b ≤ 6, b  ℕ.

Do đó, không gian mẫu là:

Ω = {(a, b), 1 ≤ a ≤ 12, 1 ≤ b ≤ 6, a, b  ℕ}.

Do đó theo quy tắc nhân, Ω có: 12 . 6 = 72 (phần tử) hay n(Ω) = 72.

a)

Xét biến cố A: “Cả hai tấm thẻ đều mang số 5”. Ta có:

Khi a = 5 thì b = 5

Do đó A = {(5, 5)}.

Số phần tử của A là: n(A) = 1 .

Xác suất của biến cố A là: P(A)=n(A)n(Ω)=172 .

b)

Xét biến cố B: “Tổng hai số trên hai tấm thẻ bằng 6”. Ta có:

Khi a = 1 thì b = 5

Khi a = 2 thì b = 4

Khi a = 3 thì b = 3

Khi a = 4 thì b = 2

Khi a = 5 thì b = 1

Khi a ≥ 6 thì không tồn tại b với 1 ≤ b ≤ 6 thỏa mãn

Do đó B = {(1, 5); (2, 4); (3, 3); (4, 2); (5, 1)}.

Số phần tử của B là: n(B) = 5.

Xác suất của biến cố B là: P(B)=n(B)n(Ω)=572 .

Bài 9.6 trang 63 SBT Toán 10 Tập 2Có ba chiếc hộp. Hộp thứ nhất chứa 5 tấm thẻ đánh số từ 1 đến 5. Hộp thứ hai chứa 6 tấm thẻ đánh số từ 1 đến 6. Hộp thứ ba chứa 7 tấm thẻ đánh số từ 1 đến 7. Từ mỗi hộp rút ngẫu nhiên một tấm thẻ. Tính xác suất để tổng ba số ghi trên ba tấm thẻ bằng 15.

Lời giải:

Rút ngẫu nhiên từ hộp I một tấm thẻ ta nhận được tấm thẻ đánh số a bất kì với 1 ≤ a ≤ 5, a  ℕ.

Rút ngẫu nhiên từ hộp II một tấm thẻ ta nhận được tấm thẻ đánh số b bất kì với 1 ≤ b ≤ 6, b  ℕ.

Rút ngẫu nhiên từ hộp III một tấm thẻ ta nhận được tấm thẻ đánh số c bất kì với 1 ≤ c ≤ 7, c  ℕ.

Khi đó, Ω = {(a, b, c), 1 ≤ a ≤ 5; 1 ≤ b ≤ 6; 1 ≤ c ≤ 7, a, b, c  ℕ}.

Theo quy tắc nhân, ta có: n(Ω) = 5 . 6 . 7 = 210.

Gọi biến cố A: “Tổng ba số ghi trên ba tấm thẻ bằng 15”.

Ta có:

A = {(2, 6, 7); (3, 6, 6); (3, 5, 7); (4, 6, 5); (4, 5, 6); (4, 4, 7); (5, 3, 7); (5, 4, 6); (5, 5, 5); (5, 6, 4)}.

Suy ra, n(A) = 10.

Vậy xác suất của biến cố A là: P(A) = n(A)n(Ω)=10210=121 .

Xem thêm các bài giải SBT Toán 10 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Bài 25: Nhị thức Newton

Bài tập cuối chương 8

Bài 26: Biến cố và định nghĩa cổ điển của xác suất

Bài 27: Thực hành tính xác suất theo định nghĩa cổ điển

Bài tập cuối chương 9

Lý thuyết Biến cố và định nghĩa cổ điển của xác suất

1. Biến cố

- Phép thử ngẫu nhiên (gọi tắt là phép thử) là một thí nghiệm hay một hành động mà kết quả của nó không thể biết được trước khi phép thử được thực hiện.

- Không gian mẫu của phép thử là tập hợp tất cả các kết quả có thể xảy ra khi thực hiện phép thử. Không gian mẫu của phép thử được kí hiệu là Ω.

- Kết quả thuận lợi cho một biến cố E liên quan tới phép thử T là kết quả của phép thử T làm cho biến cố đó xảy ra.

Chú ý: Ta chỉ xét các phép thử mà không gian mẫu gồm hữu hạn kết quả.

Ví dụ: Trong một túi gồm ba quả bóng: màu đỏ, màu xanh, màu vàng. Lấy ngẫu nhiên ra một quả bóng. Phép thử ngẫu nhiên ở đây là gì? Mô tả không gian mẫu.

Hướng dẫn giải

Phép thử ngẫu nhiên ở đây là lấy ngẫu nhiên một quả bóng trong túi.

Khi lấy ngẫu nhiên ra một quả bóng thì có các kết quả có thể là: lấy được quả bóng màu đỏ hoặc quả bóng màu xanh, hoặc quả bóng màu vàng.

Vậy không gian mẫu là Ω = {bóng màu đỏ, bóng màu xanh, bóng màu vàng}.

- Mỗi biến cố là một tập con của không gian mẫu Ω. Tập con này là tập hợp tất cả các kết quả thuận lợi cho biến cố đó.

- Biến cố chắc chắn là tập Ω, biến cố không thể là tập ∅.

- Biến cố đối của biến cố E là biến cố “E không xảy ra”.

Biến cố đối của E được kí hiệu là E¯.

Nhận xét: Nếu biến cố E là tập con của không gian mẫu Ω thì biến cố đối E¯ là tập hợp tất cả cá phần tử của Ω mà không là phần tử của E. Vậy biến cố E¯ là phần bù của E trong Ω: E¯ = CΩE.

Ví dụ: Gieo một con xúc xắc cân đối, đồng chất.

a) Không gian mẫu ở đây là gì?

b) Gọi A là biến cố “Số chấm xuất hiện là số lẻ”. Biến cố A là tập con nào của không gian mẫu.

c) Tìm biến cố đối của biến cố A.

Hướng dẫn giải

a) Khi gieo con xúc xắc cân đối, đồng chất thì có 6 khả năng có thể xảy ra, đó là xuất hiện mặt 1, 2, 3, 4, 5, 6 (chấm).

⇒ Không gian mẫu của phép thử là Ω = {1; 2; 3; 4; 5; 6}.

Vậy Ω = {1; 2; 3; 4; 5; 6}.

b) A là biến cố “Số chấm xuất hiện là số lẻ”.

Khi đó, các kết quả thuận lợi cho biến cố A là 1; 3; 5.

⇒ A = {1; 3; 5} ⊂ Ω.

Vậy A = {1; 3; 5}.

c) Biến cố A: “Số chấm xuất hiện là số lẻ” không xảy ra khi số chấm xuất hiện là số chẵn.

⇒ Biến cố đối của A là A¯: “Số chấm xuất hiện là số chẵn”.

Các kết quả thuận lợi cho A¯ là: 2 ; 4 ; 6.

 A¯ = {2 ; 4 ; 6} ⊂ Ω.

Vậy biến cố đối của biến cố A là A¯: “Số chấm xuất hiện là số chẵn” và A¯ = {2 ; 4 ; 6}.

2. Định nghĩa cổ điển của xác suất

* Định nghĩa cổ điển của xác suất:

Cho phép thử T có không gian mẫu là Ω. Giả thiết rằng các kết quả có thể của T là đồng khả năng. Khi đó nếu E là một biến cố liên quan đến phép thử T thì xác suất của E được cho bởi công thức.

P(E) = n(E)n(Ω), trong đó n(Ω) và n(E) tương ứng là số phần tử của tập Ω và tập E.

Nhận xét:

+ Với mỗi biến cố E, ta có 0 ≤ P(E) ≤ 1.

+ Với mỗi biến cố chắc chắn (là tập Ω), ta có P(Ω) = 1.

+ Với mỗi biến cố không thể (là tập ∅), ta có P(∅) = 0.

Ví dụ:Trong phép thử gieo hai con xúc xắc, tính xác suất của các biến cố sau? Hãy nhận xét về hai biến cố đó.

A: “Tổng số chấm xuất hiện trên hai con xúc xắc nhỏ hơn 13”;

B: “Tổng số chấm xuất hiện trên hai con xúc xắc bằng 13”.

Hướng dẫn giải

Khi gieo mỗi con xúc xắc thì kết quả có thể là xuất hiện mặt 1, 2, …, 6 chấm.

Các kết quả có thể của phép thử là cặp số (i; j), trong đó i, j lần lượt là mặt i chấm, j chấm xuất hiện.

Khi đó, ta có không gian mẫu của phép thử gieo hai con xúc xắc là:

Ω = {(1; 1), (1; 2), (1; 3), (1; 4), (1; 5), (1; 6), (2; 1), (2; 2), (2; 3), (2; 4), (2; 5), (2; 6), (3; 1), (3; 2), (3; 3), (3; 4), (3; 5); (3; 6), (4; 1), (4; 2), (4; 3), (4; 4), (4; 5), (4; 6), (5; 1), (5; 2), (5; 3), (5; 4), (5; 5), (5; 6), (6; 1), (6; 2), (6; 3), (6; 4), (6; 5), (6; 6)}.

⇒ n(Ω) = 36.

- Ta thấy tất cả các kết quả có thể trong không gian mẫu đều có tổng số chấm xuất hiện trên hai con xúc xắc nhỏ hơn 13.

Do đó, tất cả các kết quả có thể trong không gian mẫu đều thuận lợi cho biến cố A : “Tổng số chấm xuất hiện trên hai con xúc xắc nhỏ hơn 13”.

⇒A = Ω = {(1; 1), (1; 2), (1; 3), (1; 4), (1; 5), (1; 6), (2; 1), (2; 2), (2; 3), (2; 4), (2; 5), (2; 6), (3; 1), (3; 2), (3; 3), (3; 4), (3; 5); (3; 6), (4; 1), (4; 2), (4; 3), (4; 4), (4; 5), (4; 6), (5; 1), (5; 2), (5; 3), (5; 4), (5; 5), (5; 6), (6; 1), (6; 2), (6; 3), (6; 4), (6; 5), (6; 6)}.

⇒ n(A) = n(Ω) =36.

⇒P(A) = n(A)n(Ω)= 1.

⇒Biến cố A là biến cố chắc chắn.

- Ta thấy tổng số chấm của hai con xúc xắc luôn nhỏ hơn hoặc bằng 12 nên không có kết quả có thể nào trong không gian mẫu thuận lợi cho biến cố B : “Tổng số chấm xuất hiện trên hai con xúc xắc bằng 13”.

Do đó, có 0 kết quả thuận lợi cho biến cố B.

⇒B = ∅

⇒n(B) = 0 ⇒P(B) =n(B)n(Ω)= 0.

⇒ Biến cố B là biến cố không thể.

Vậy biến cố A: “Tổng số chấm xuất hiện trên hai con xúc xắc nhỏ hơn 13” có xác suất bằng 1 và biến cố A là biến cố chắc chắn.

Biến cố B: “Tổng số chấm xuất hiện trên hai con xúc xắc bằng 13” có xác suất bằng 0 và biến cố B là biến cố không thể.

Chú ý: Trong những phép thử đơn giản, ta đếm số phần tử của tập Ω và số phần tử của biến cố E bằng cách liệt kê ra tất cả các phần tử của hai tập hợp này.

Ví dụ: Lấy ngẫu nhiên một trong các số nguyên dương lớn hơn 10 và nhỏ hơn 100. Tính xác suất của biến cố B: “Số lấy ra là số chẵn”.

Hướng dẫn giải

Lấy ngẫu nhiên một trong các số nguyên dương lớn hơn 10 và nhỏ hơn 100, tức là lấy ngẫu nhiên một số trong tập hợp {11; 12; 13; …;99}.

⇒ Không gian mẫu của phép thử là Ω = {11; 12; 13; …;99}.

⇒ n(Ω) = 99 – 11 + 1 = 89.

B là biến cố “Số lấy ra là số chẵn”.

Khi đó, các kết quả thuận lợi cho biến cố B là: 12; 14; 16; …; 98.

⇒ B = {12; 14; 16; …; 98}.

⇒ n(B) = 98122+1 = 44.

⇒ P(B) =n(B)n(Ω)=4489.

Vậy xác suất của biến cố B: “Số lấy ra là số chẵn” là 4489.

3. Nguyên lý xác suất bé

- Nếu một biến cố có xác suất rất bé thì trong một phép thử biến cố đó sẽ không xảy ra.

Chú ý: Trong thực tế, xác suất của một biến cố được coi là bé phụ thuộc vào từng trường hợp cụ thể. Chẳng hạn, xác suất của một chiếc điện thoại bị lỗi kĩ thuật là 0,001 được coi là rất bé, nhưng nếu xác suất cháy nổ động cơ của một máy bay là 0,001 thì xác suất này không được coi là bé.

Ví dụ: Xác suất để một bình gas bị chảy nổ là 0,002 thì không thể coi là bé. Nhưng nếu xác suất để tàu về ga chậm là 0,002 thì có thể xem là tàu về ga đúng giờ.

Đánh giá

0

0 đánh giá