Giải Toán 11 Bài 30: Công thức nhân xác suất cho hai biến cố độc lập
Lời giải:
Sau bài học, ta trả lời được như sau:
Xác suất để cả hai vận động viên đạt huy chương là: 0,8 . 0,9 = 0,72.
1. Công thức nhân xác suất cho hai biến cố độc lập
A: “Bạn Long lấy được quả bóng màu trắng”;
B: “Bạn Hải lấy được quả bóng màu đen”.
a) Tính P(A), P(B) và P(AB).
b) So sánh P(AB) và P(A) . P(B).
Lời giải:
a)
+ Tính P(A):
Biến cố A là tập hợp các quả màu trắng trong 10 quả của hộp I nên n(A) = 6.
Suy ra: P(A) = .
+ Tính P(B)
Biến cố B là tập hợp các quả màu đen trong 8 quả của hộp II nên n(B) = 7.
Suy ra: P(B) = .
+ Tính P(AB):
Biến cố C = A ∩ B là biến cố “Bạn Long lấy được quả màu trắng và bạn Hải lấy được quả màu đen”.
Không gian mẫu Ω là tập hợp các cách chọn gồm 2 công đoạn:
Công đoạn 1: Bạn Long lấy ngẫu nhiên một quả bóng từ hộp I.
Có 6 + 4 = 10 (cách chọn).
Công đoạn 2: Bạn Hải lấy ngẫu nhiên một quả bóng từ hộp II.
Có 1 + 7 = 8 (cách chọn)
Theo quy tắc nhân, ta có: n(Ω) = 10 . 8 = 80.
Biến cố C là tập hợp các cách chọn gồm 2 công đoạn:
Công đoạn 1: Bạn Long lấy được quả màu trắng trong hộp I. Có 6 cách chọn.
Công đoạn 2: Bạn Hải lấy được quả màu đen trong hộp II. Có 7 cách chọn.
Theo quy tắc nhân, ta có: n(C) = 6 . 7 = 42.
Suy ra: P(AB) = P(C) = .
b)
Ta có: P(A) . P(B) = .
Như vậy P(A) . P(B) = P(AB).
Câu hỏi trang 76 Toán 11 Tập 2: Hai biến cố A và B trong HĐ1 độc lập hay không độc lập ? Tại sao ?
Lời giải:
Vì Long và Hải lấy bóng từ hai hộp khác nhau nên:
Dù biến cố A có xảy ra hay không ta đều có P(B) = .
Dù biến cố B có xảy ra hay không ra đều có P(A) = .
Vậy hai biến cố A và B độc lập.
a) Hạt giống A nảy mầm còn hạt giống B không nảy mầm;
b) Hạt giống A không nảy mầm còn hạt giống B nảy mầm;
c) Ít nhất có một trong hai loại hạt giống nảy mầm
Lời giải:
Gọi A là biến cố “Hạt giống A nảy mầm”; B là biến cố “Hạt giống B nảy mầm”.
Các biến cố đối là biến cố “Hạt giống A không nảy mầm”; là “Hạt giống B không nảy mầm”.
Ta có:
P(A) = 0,92. Suy ra P() = 1 – 0,92 = 0,08.
P(B) = 0,88. Suy ra P() = 1 – 0,88 = 0,12.
Ta có sơ đồ hình cây như sau:
Ta có hai biến cố A và B độc lập.
a)
Biến cố: “Hạt giống A nảy mầm còn hạt giống B không nảy mầm” là biến cố A.
Áp dụng công thức nhân xác suất, ta có:
P(A) = P(A) . P() = 0,92 . 0,12 = 0,1104.
b)
Biến cố: “Hạt giống A không nảy mầm còn hạt giống B nảy mầm” là biến cố B.
Áp dụng công thức nhân xác suất, ta có:
P(B) = P() . P(B) = 0,08 . 0,88 = 0,0704.
c)
Biến cố: “Có ít nhất một trong hai loại hạt giống nảy mầm” là biến cố A ∪ B.
Áp dụng công thức cộng xác suất và công thức nhân xác suất, ta có:
P(A ∪ B) = P(A) + P(B) – P(AB)
= P(A) + P(B) – P(A) . P(B)
= 0,92 + 0,88 – 0,92 . 0,88
= 0,9904.
Vậy P(A ∪ B) = 0,9904.
2. Vận dụng
Từ bảng thống kê trên, hãy chứng tỏ rằng việc nghiện thuốc lá và mắc bệnh viêm phổi có liên quan với nhau.
Lời giải:
Chọn ngẫu nhiên một người đàn ông.
Gọi A là biến cố “Người đó nghiện thuốc lá”,
B là biến cố “Người đó mắc bệnh viêm phổi”.
Khi đó, AB là biến cố “Người đó nghiện thuốc lá và mắc bệnh viêm phổi”.
Ta có: P(A) = ; P(B) =
Suy ra: P(A) . P(B) = = 0,10552304
Mặt khác số người nghiện thuốc là và mắc bệnh viêm phổi là 752 nên
P(AB) = = 0,1504.
Do đó, P(AB) ≠ P(A) . P(B) nên hai biến cố A và B không độc lập.
Vậy ta kết luận rằng việc nghiện thuốc lá và mắc bệnh viêm phổi có liên quan với nhau.
Bài tập
Lời giải:
Hai biến cố A và B xung khắc khi và chỉ khi A ∩ B = ∅. Suy ra: P(AB) = 0.
Vì P(A) > 0, P(B) > 0 nên P(A) . P(B) > 0.
Do đó, P(AB) ≠ P(A) . P(B)
Vậy hai biến cố A và B không độc lập.
A: “Số ghi trên tấm thẻ là ước của 60” và B: “Số ghi trên tấm thẻ là ước của 48”.
Chứng tỏ rằng A và B là hai biến cố không độc lập.
Lời giải:
Ta có:
A = {1; 2; 3; 4; 5; 6; 10; 12; 15; 20; 30; 60}
B = {1; 2; 3; 4; 6; 8; 12; 16; 24; 48}
Do đó, AB = A ∩ B = {1; 2; 3; 4; 6; 12}.
Suy ra
P(A) = ; P(B) = ; P(AB) = .
Mặt khác, P(A) . P(B) = .
Khi đó P(AB) ≠ P(A) . P(B) nên hai biến cố A và B không độc lập.
a) Hai viên bi được lấy có cùng màu xanh;
b) Hai viên bi được lấy có cùng màu đỏ;
c) Hai viên bi được lấy có cùng màu;
d) Hai viên bi được lấy không cùng màu.
Lời giải:
Vì hai túi là khác nhau nên biến cố lấy một viên bi mỗi túi là độc lập.
Gọi biến cố A: “Hai viên bi được lấy có cùng màu xanh”;
B là biến cố “Hai viên bi được lấy có cùng màu đỏ”;
C là biến cố “Hai viên bi được lấy có cùng màu”.
a)
Xác suất lấy được viên bi màu xanh từ túi I là: .
Xác suất lấy được viên bi màu xanh từ túi II là: .
Theo quy tắc nhân, xác suất lấy được hai viên bi cùng màu xanh là:
P(A) = .
b)
Xác suất lấy được viên bi màu đỏ từ túi I là: .
Xác suất lấy được viên bi màu đỏ từ túi II là: .
Theo quy tắc nhân, xác suất lấy được hai viên bi cùng màu đỏ là:
P(B) = .
c)
Ta có C = A ∪ B mà A và B xung khắc nên áp dụng công thức cộng xác suất:
P(C) = P(A ∪ B) = P(A) + P(B) = .
Vậy xác suất để hai viên bi được lấy có cùng màu là: .
d) Gọi biến cố D: “Hai viên bi được lấy không cùng màu”.
Khi đó, =C.
Suy ra: P(D) = 1 – P() = 1 – P(C) = 1 – = .
Vậy xác suất để hai viên bi được lấy không cùng màu là .
Lời giải:
Gọi A là biến cố: “Hai quả cầu lấy ra không có quả cầu nào ghi số 1”,
A1 là biến cố: “Quả cầu lấy ra từ túi I không ghi số 1”,
A2 là biến cố: “Quả cầu lấy ra từ túi II không ghi số 1”.
Ta có A = A1A2. Hai biến cố A1 và A2 độc lập nên P(A) = P(A1) . P(A2).
Lại có P(A1) = P(A2) = = 0,9. Do đó P(A) = (0,9)2.
Gọi B là biến cố: “Hai quả cầu lấy ra không có quả cầu nào ghi số 5”,
B1 là biến cố: “Quả cầu lấy ra từ túi I không ghi số 5”,
B2 là biến cố: “Quả cầu lấy ra từ túi II không ghi số 5”.
Ta có B = B1B2. Hai biến cố B1 và B2 độc lập nên P(B) = P(B1) . P(B2).
Lại có P(B1) = P(B2) = = 0,9. Do đó P(B) = (0,9)2.
Gọi E là biến cố: “Trong hai quả cầu lấy ra không có quả cầu nào ghi số 1 hoặc ghi số 5”.
Ta có E = A ∪ B.
Theo công thức cộng xác suất ta có P(E) = P(A) + P(B) – P(AB).
Ta có AB là biến cố: “Hai quả cầu lấy ra không có quả nào ghi số 1 và ghi số 5”.
Gọi H1 là biến cố: “Quả cầu lấy ra từ túi I không ghi số 1 và số 5”,
H2 là biến cố: “Quả cầu lấy ra từ túi II không ghi số 1 và số 5”.
Ta có AB = H1H2. Hai biến cố H1 và H2 độc lập nên P(AB) = P(H1) . P(H2).
Lại có P(H1) = P(H2) = . Từ đó P(AB) = (0,8)2.
Do đó, P(E) = P(A) + P(B) – P(AB) = (0,9)2 + (0,9)2 – (0,8)2 = 0,98.
Vậy xác suất để trong hai quả cầu được lấy ra không có quả cầu nào ghi số 1 hoặc ghi số 5 là 0,98.
a) Cả hai học sinh được chọn đều đạt yêu cầu;
b) Cả hai học sinh được chọn đều không đạt yêu cầu;
c) Chỉ có đúng một học sinh được chọn đạt yêu cầu;
d) Có ít nhất một trong hai học sinh được chọn đạt yêu cầu.
Lời giải:
Xác suất để học sinh tỉnh X không đạt yêu cầu là 100% – 93% = 7% = 0,07.
Xác suất để học sinh tỉnh Y không đạt yêu cầu là 100% – 87% = 13% = 0,13.
Gọi A là biến cố: “Học sinh tỉnh X đạt yêu cầu”.
B là biến cố: “Học sinh tỉnh Y đạt yêu cầu”.
Khi đó ta có P(A) = 0,93; P(B) = 0,87; P() = 0.07; P() = 0,13 .
a) Xác suất để cả hai học sinh được chọn đều đạt yêu cầu là:
P(AB) = P(A) . P(B) = 0,93 . 0,87 = 0,8091.
b) Xác suất để cả hai học sinh được chọn đều không đạt yêu cầu là:
P() = P().P() = 0,07 . 0,13 = 0,0091.
c) Xác suất để chỉ có đúng một học sinh được chọn đạt yêu cầu là:
P(A) + P(B) = 0,93 . 0,13 + 0,07 . 0,87 = 0,1818.
d) Xác suất để có ít nhất một trong hai học sinh được chọn đạt yêu cầu là:
P(A ∪ B) = P(A) + P(B) – P(AB) = 0,93 + 0,87 – 0,8091 = 0,9909.
Xem thêm các bài giải SGK Toán 11 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác: