Sách Toán Phổ Thông

Học toán dễ dàng và hiệu quả

Trang chủ / /

Khái niệm cơ bản về xác suất

1. Lý thuyết

📘 Phép thử và biến cố

Phép thử ngẫu nhiên: Là một thí nghiệm hay một hành động mà:

  • Kết quả không thể dự đoán trước được
  • Có thể lặp lại nhiều lần trong cùng điều kiện

Không gian mẫu (Ω\Omega): Tập hợp tất cả các kết quả có thể xảy ra của phép thử.

Biến cố: Là một tập con của không gian mẫu.

  • Biến cố chắc chắn: Ω\Omega
  • Biến cố không thể: \emptyset

📘 Xác suất của biến cố

Cho không gian mẫu Ω\Omegann phần tử đồng khả năng. Biến cố AAkk phần tử.

Xác suất của biến cố AA là:

P(A)=kn=AΩP(A) = \frac{k}{n} = \frac{|A|}{|\Omega|}

Tính chất:

  • 0P(A)10 \leq P(A) \leq 1
  • P(Ω)=1P(\Omega) = 1
  • P()=0P(\emptyset) = 0

📜 Các quy tắc tính xác suất

1. Quy tắc cộng:

Nếu AABB xung khắc (không đồng thời xảy ra):

P(AB)=P(A)+P(B)P(A \cup B) = P(A) + P(B)

2. Biến cố đối:

P(A)=1P(A)P(\overline{A}) = 1 - P(A)

3. Công thức tổng quát:

P(AB)=P(A)+P(B)P(AB)P(A \cup B) = P(A) + P(B) - P(A \cap B)

2. Ví dụ minh họa

💡 Ví dụ 1: Tung xúc xắc

Tung một con xúc xắc cân đối. Tính xác suất để:

a) Xuất hiện mặt 6 chấm

b) Xuất hiện mặt chẵn

Lời giải:

Không gian mẫu: Ω={1,2,3,4,5,6}\Omega = \{1, 2, 3, 4, 5, 6\}, có Ω=6|\Omega| = 6

a) Biến cố AA: “Xuất hiện mặt 6 chấm” = {6}\{6\}

P(A)=16P(A) = \frac{1}{6}

b) Biến cố BB: “Xuất hiện mặt chẵn” = {2,4,6}\{2, 4, 6\}

P(B)=36=12P(B) = \frac{3}{6} = \frac{1}{2}

💡 Ví dụ 2: Rút bài

Từ bộ bài 52 lá, rút ngẫu nhiên 1 lá. Tính xác suất để:

a) Rút được lá Át

b) Rút được lá cơ

Lời giải:

Không gian mẫu: Ω=52|\Omega| = 52

a) Có 4 lá Át trong bộ bài

P(A)=452=113P(A) = \frac{4}{52} = \frac{1}{13}

b) Có 13 lá cơ trong bộ bài

P(B)=1352=14P(B) = \frac{13}{52} = \frac{1}{4}

💡 Ví dụ 3: Biến cố đối

Một hộp có 5 bi đỏ và 3 bi xanh. Lấy ngẫu nhiên 2 bi. Tính xác suất để có ít nhất 1 bi đỏ.

Lời giải:

Tổng số cách lấy 2 bi từ 8 bi: C82=28C_8^2 = 28

Biến cố AA: “Có ít nhất 1 bi đỏ”

Biến cố đối A\overline{A}: “Không có bi đỏ nào” = “Cả 2 bi đều xanh”

Số cách lấy 2 bi xanh từ 3 bi xanh: C32=3C_3^2 = 3

P(A)=328P(\overline{A}) = \frac{3}{28}

P(A)=1P(A)=1328=2528P(A) = 1 - P(\overline{A}) = 1 - \frac{3}{28} = \frac{25}{28}

3. Thực hành

✏️ Bài tập thực hành

Bài 1: Tung hai đồng xu cân đối. Tính xác suất để:

a) Cả hai đều xuất hiện mặt sấp

b) Có ít nhất một mặt ngửa

Bài 2: Một hộp có 10 quả cầu được đánh số từ 1 đến 10. Lấy ngẫu nhiên 1 quả. Tính xác suất để:

a) Lấy được quả có số chẵn

b) Lấy được quả có số chia hết cho 3

Bài 3: Gieo hai con xúc xắc. Tính xác suất để tổng số chấm xuất hiện bằng 7.

4. Vận dụng

💡 Bài toán thực tế

Một lớp học có 40 học sinh, trong đó có 24 nữ và 16 nam. Chọn ngẫu nhiên 3 học sinh. Tính xác suất để trong 3 học sinh được chọn có ít nhất 1 học sinh nữ.

Lời giải:

Tổng số cách chọn 3 học sinh từ 40: C403=9880C_{40}^3 = 9880

Biến cố AA: “Có ít nhất 1 học sinh nữ”

Biến cố đối A\overline{A}: “Không có học sinh nữ nào” = “Cả 3 đều là nam”

Số cách chọn 3 nam từ 16 nam: C163=560C_{16}^3 = 560

P(A)=5609880=117.640.0567P(\overline{A}) = \frac{560}{9880} = \frac{1}{17.64} \approx 0.0567

P(A)=15609880=932098800.943P(A) = 1 - \frac{560}{9880} = \frac{9320}{9880} \approx 0.943

5. Trắc nghiệm ôn tập

📋 Trắc nghiệm ôn tập

Câu 1: Tung một đồng xu cân đối, xác suất xuất hiện mặt sấp là:

Câu 2: Nếu P(A) = 0.3 thì P(Ā) bằng:

Câu 3: Gieo một xúc xắc, xác suất xuất hiện mặt lẻ là:

Câu 4: Xác suất của biến cố chắc chắn là:

6. Bài tập làm thêm

📝 Bài tập nâng cao

Bài 1: Gieo ba đồng xu cân đối. Tính xác suất để:

a) Cả ba đều xuất hiện mặt sấp

b) Có đúng 2 mặt sấp

c) Có ít nhất 1 mặt ngửa

Bài 2: Một hộp có 5 bi đỏ, 4 bi xanh và 3 bi vàng. Lấy ngẫu nhiên 2 bi. Tính xác suất để:

a) Cả hai bi cùng màu

b) Hai bi khác màu

Bài 3: Chọn ngẫu nhiên một số tự nhiên từ 1 đến 100. Tính xác suất để số đó:

a) Chia hết cho 5

b) Là số nguyên tố

c) Là số chính phương

Bài 4: Trong một lớp có 30 học sinh, có 18 học sinh thích môn Toán, 15 học sinh thích môn Lý, 10 học sinh thích cả hai môn. Chọn ngẫu nhiên 1 học sinh. Tính xác suất để học sinh đó:

a) Thích ít nhất một trong hai môn

b) Không thích môn nào