Bài 43: Xác suất thực nghiệm
🔷 Xác suất thực nghiệm — Dự đoán từ dữ liệu
Xác suất thực nghiệm giúp ta dự đoán khả năng xảy ra của một sự kiện dựa trên dữ liệu thực tế!
Từ dữ liệu thực tế
Khả năng xảy ra
📖 1. Khái niệm xác suất thực nghiệm
Xác suất thực nghiệm của một sự kiện là tỉ số giữa số lần sự kiện xảy ra và tổng số lần thí nghiệm được thực hiện.
P(A) = (Số lần sự kiện A xảy ra) / (Tổng số lần thí nghiệm)
📖 2. Công thức tính xác suất thực nghiệm
P(A) = m/n
Trong đó:
- P(A) là xác suất thực nghiệm của sự kiện A
- m là số lần sự kiện A xảy ra
- n là tổng số lần thí nghiệm
Tính chất:
- 0 ≤ P(A) ≤ 1
- Nếu P(A) = 0: sự kiện không xảy ra
- Nếu P(A) = 1: sự kiện chắc chắn xảy ra
📖 3. Ví dụ chi tiết
Ví dụ 1: Tung xúc xắc
Tung xúc xắc 60 lần, kết quả:
| Mặt | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Lần | 8 | 10 | 12 | 9 | 11 | 10 |
Tính xác suất thực nghiệm của sự kiện “được số 6”:
P(được 6) = 10/60 = 1/6 ≈ 0,167
Tính xác suất thực nghiệm của sự kiện “được số chẵn”:
Số lần được số chẵn: 10 + 9 + 10 = 29
P(số chẵn) = 29/60 ≈ 0,483
Ví dụ 2: Tung đồng xu
Tung đồng xu 100 lần:
- Sấp: 48 lần
- Ngửa: 52 lần
Xác suất thực nghiệm:
P(Sấp) = 48/100 = 0,48
P(Ngửa) = 52/100 = 0,52
Ví dụ 3: Rút thẻ từ hộp
Một hộp có 5 viên bi: 2 đỏ, 2 xanh, 1 vàng. Rút 50 lần có hoàn lại:
- Đỏ: 20 lần
- Xanh: 18 lần
- Vàng: 12 lần
Xác suất thực nghiệm:
P(Đỏ) = 20/50 = 0,4
P(Xanh) = 18/50 = 0,36
P(Vàng) = 12/50 = 0,24
Luyện tập
Xác suất thực nghiệm là gì?
🌍 Vận dụng thực tế
📝 Bài toán 1: Một cửa hàng bán quần áo muốn biết tỉ lệ khách hàng mua áo sơ mi. Trong 200 khách hàng, có 80 người mua áo sơ mi.
a) Tính xác suất thực nghiệm của sự kiện “khách hàng mua áo sơ mi”
b) Nếu cửa hàng có 1000 khách hàng, dự đoán bao nhiêu người sẽ mua áo sơ mi?
Giải:
a) P(mua áo sơ mi) = 80/200 = 0,4
b) Dự đoán: 1000 × 0,4 = 400 người
📝 Bài toán 2: Một nhà máy sản xuất bóng đèn. Kiểm tra 500 bóng đèn, có 15 bóng bị lỗi.
a) Tính xác suất thực nghiệm của sự kiện “bóng đèn bị lỗi”
b) Nếu sản xuất 10.000 bóng đèn, dự đoán bao nhiêu bóng sẽ bị lỗi?
Giải:
a) P(bị lỗi) = 15/500 = 0,03
b) Dự đoán: 10.000 × 0,03 = 300 bóng
Bài 1: Tung một đồng xu 50 lần, kết quả:
- Sấp: 28 lần
- Ngửa: 22 lần
a) Tính xác suất thực nghiệm của sự kiện “Được mặt sấp”
b) Tính xác suất thực nghiệm của sự kiện “Được mặt ngửa”
c) Nếu tung thêm 100 lần nữa, dự đoán số lần được mặt sấp
Bài 2: Tung một xúc xắc 120 lần, kết quả:
| Mặt | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Lần | 18 | 22 | 20 | 19 | 21 | 20 |
a) Tính xác suất thực nghiệm của sự kiện “Được số 3”
b) Tính xác suất thực nghiệm của sự kiện “Được số chẵn”
c) Tính xác suất thực nghiệm của sự kiện “Được số lớn hơn 4”
d) Nếu tung thêm 60 lần, dự đoán số lần được số 6
Bài 3: Một hộp có 5 viên bi: 2 đỏ, 2 xanh, 1 vàng. Rút ngẫu nhiên 100 lần có hoàn lại, kết quả:
- Đỏ: 42 lần
- Xanh: 38 lần
- Vàng: 20 lần
a) Tính xác suất thực nghiệm của mỗi màu
b) Màu nào có xác suất cao nhất?
c) Nếu rút thêm 200 lần, dự đoán số lần rút được viên bi đỏ
Bài 4: Một cửa hàng bán 3 loại sản phẩm A, B, C. Trong 500 khách hàng:
- Mua A: 200 người
- Mua B: 180 người
- Mua C: 120 người
a) Tính xác suất thực nghiệm khách hàng mua mỗi loại sản phẩm
b) Sản phẩm nào được ưa chuộng nhất?
c) Nếu có 2000 khách hàng, dự đoán số người mua sản phẩm B
d) Tính tỉ lệ phần trăm khách hàng mua mỗi loại sản phẩm
Bài 5: Một trường khảo sát 400 học sinh về phương tiện đi học:
- Xe đạp: 160 học sinh
- Xe máy: 120 học sinh
- Đi bộ: 80 học sinh
- Ô tô: 40 học sinh
a) Tính xác suất thực nghiệm của mỗi phương tiện
b) Phương tiện nào được sử dụng nhiều nhất?
c) Nếu trường có 1200 học sinh, dự đoán số học sinh đi xe đạp
d) Tính tỉ lệ phần trăm học sinh sử dụng mỗi phương tiện
Bài 6: Gieo một con xúc xắc 180 lần, được số 5 là 32 lần.
a) Tính xác suất thực nghiệm của sự kiện “Được số 5”
b) So sánh với xác suất lý thuyết (1/6)
c) Nếu gieo thêm 360 lần, dự đoán số lần được số 5
Bài 7: Một nhà máy sản xuất 1000 sản phẩm, kiểm tra ngẫu nhiên 200 sản phẩm, có 8 sản phẩm lỗi.
a) Tính xác suất thực nghiệm sản phẩm bị lỗi
b) Dự đoán số sản phẩm lỗi trong 1000 sản phẩm
c) Tính tỉ lệ phần trăm sản phẩm lỗi
d) Nếu muốn giảm tỉ lệ lỗi xuống còn 2%, cần cải thiện như thế nào?
Bài 8: Một bác sĩ thống kê 300 bệnh nhân, có 240 người khỏi bệnh sau điều trị.
a) Tính xác suất thực nghiệm bệnh nhân khỏi bệnh
b) Tính tỉ lệ phần trăm bệnh nhân khỏi bệnh
c) Nếu có 500 bệnh nhân mới, dự đoán số người sẽ khỏi bệnh
d) Tính xác suất thực nghiệm bệnh nhân không khỏi bệnh
Bài 9: Một trạm kiểm tra chất lượng nước, trong 250 mẫu nước:
- Đạt chuẩn: 225 mẫu
- Không đạt: 25 mẫu
a) Tính xác suất thực nghiệm mẫu nước đạt chuẩn
b) Tính tỉ lệ phần trăm mẫu nước đạt chuẩn
c) Nếu kiểm tra 1000 mẫu, dự đoán số mẫu đạt chuẩn
d) Đánh giá chất lượng nước tại khu vực này
Bài 10: Em hãy tự thiết kế một thí nghiệm tung đồng xu 30 lần, ghi lại kết quả và:
a) Tính xác suất thực nghiệm của mỗi mặt
b) So sánh với xác suất lý thuyết (0,5)
c) Giải thích sự khác biệt (nếu có)
d) Dự đoán nếu tung thêm 70 lần nữa
📊 Đáp án chi tiết
Bài 1: Tung đồng xu 50 lần
a) P(Sấp) = 28/50 = 0,56 (hoặc 56%)
b) P(Ngửa) = 22/50 = 0,44 (hoặc 44%)
c) Dự đoán số lần được sấp trong 100 lần: 100 × 0,56 = 56 lần
Bài 2: Tung xúc xắc 120 lần
a) P(được số 3) = 20/120 = 1/6 ≈ 0,167 (hoặc 16,7%)
b) Số lần được số chẵn: 22 + 19 + 20 = 61 lần P(số chẵn) = 61/120 ≈ 0,508 (hoặc 50,8%)
c) Số lần được số lớn hơn 4: 21 + 20 = 41 lần P(số > 4) = 41/120 ≈ 0,342 (hoặc 34,2%)
d) Dự đoán số lần được số 6 trong 60 lần: 60 × (20/120) = 60 × (1/6) = 10 lần
Bài 3: Rút viên bi 100 lần
a) Xác suất thực nghiệm:
- P(Đỏ) = 42/100 = 0,42 (42%)
- P(Xanh) = 38/100 = 0,38 (38%)
- P(Vàng) = 20/100 = 0,20 (20%)
b) Màu có xác suất cao nhất: Đỏ (0,42)
c) Dự đoán số lần rút được đỏ trong 200 lần: 200 × 0,42 = 84 lần
Bài 4: Khách hàng mua sản phẩm
a) Xác suất thực nghiệm:
- P(A) = 200/500 = 0,4 (40%)
- P(B) = 180/500 = 0,36 (36%)
- P(C) = 120/500 = 0,24 (24%)
b) Sản phẩm được ưa chuộng nhất: A (40%)
c) Dự đoán số người mua B trong 2000 khách: 2000 × 0,36 = 720 người
d) Tỉ lệ phần trăm:
- A: 40%
- B: 36%
- C: 24%
Bài 5: Phương tiện đi học
a) Xác suất thực nghiệm:
- P(Xe đạp) = 160/400 = 0,4 (40%)
- P(Xe máy) = 120/400 = 0,3 (30%)
- P(Đi bộ) = 80/400 = 0,2 (20%)
- P(Ô tô) = 40/400 = 0,1 (10%)
b) Phương tiện được sử dụng nhiều nhất: Xe đạp (40%)
c) Dự đoán số học sinh đi xe đạp trong 1200 học sinh: 1200 × 0,4 = 480 học sinh
d) Tỉ lệ phần trăm:
- Xe đạp: 40%
- Xe máy: 30%
- Đi bộ: 20%
- Ô tô: 10%
Bài 6: Gieo xúc xắc 180 lần
a) P(được số 5) = 32/180 = 4/45 ≈ 0,178 (17,8%)
b) So sánh với xác suất lý thuyết:
- Xác suất lý thuyết: 1/6 ≈ 0,167 (16,7%)
- Xác suất thực nghiệm: 0,178 (17,8%)
- Chênh lệch: 0,178 - 0,167 = 0,011 (1,1%)
- Xác suất thực nghiệm cao hơn xác suất lý thuyết một chút
c) Dự đoán số lần được số 5 trong 360 lần: 360 × 0,178 ≈ 64 lần
Bài 7: Sản phẩm lỗi
a) P(lỗi) = 8/200 = 0,04 (4%)
b) Dự đoán số sản phẩm lỗi trong 1000 sản phẩm: 1000 × 0,04 = 40 sản phẩm
c) Tỉ lệ phần trăm sản phẩm lỗi: 4%
d) Để giảm tỉ lệ lỗi xuống 2%:
- Cải thiện quy trình sản xuất
- Kiểm tra chất lượng nguyên liệu đầu vào
- Đào tạo công nhân kỹ hơn
- Bảo trì máy móc thường xuyên
- Tăng cường kiểm soát chất lượng
- Cần giảm số sản phẩm lỗi từ 40 xuống còn 20 sản phẩm
Bài 8: Bệnh nhân khỏi bệnh
a) P(khỏi bệnh) = 240/300 = 0,8 (80%)
b) Tỉ lệ phần trăm bệnh nhân khỏi bệnh: 80%
c) Dự đoán số người khỏi bệnh trong 500 bệnh nhân: 500 × 0,8 = 400 người
d) P(không khỏi bệnh) = 60/300 = 0,2 (20%) Hoặc: 1 - 0,8 = 0,2
Bài 9: Chất lượng nước
a) P(đạt chuẩn) = 225/250 = 0,9 (90%)
b) Tỉ lệ phần trăm mẫu nước đạt chuẩn: 90%
c) Dự đoán số mẫu đạt chuẩn trong 1000 mẫu: 1000 × 0,9 = 900 mẫu
d) Đánh giá:
- Chất lượng nước tại khu vực này tốt
- 90% mẫu đạt chuẩn là tỉ lệ cao
- Chỉ 10% mẫu không đạt chuẩn
- Cần tiếp tục duy trì và cải thiện để đạt 100%
Bài 10: Thí nghiệm tung đồng xu 30 lần (Ví dụ)
Giả sử kết quả: Sấp: 16 lần, Ngửa: 14 lần
a) Xác suất thực nghiệm:
- P(Sấp) = 16/30 ≈ 0,533 (53,3%)
- P(Ngửa) = 14/30 ≈ 0,467 (46,7%)
b) So sánh với xác suất lý thuyết (0,5):
- P(Sấp) thực nghiệm: 0,533 > 0,5 (cao hơn 3,3%)
- P(Ngửa) thực nghiệm: 0,467 < 0,5 (thấp hơn 3,3%)
c) Giải thích sự khác biệt:
- Số lần thí nghiệm còn ít (30 lần)
- Có yếu tố ngẫu nhiên
- Nếu tăng số lần thí nghiệm, xác suất thực nghiệm sẽ tiến gần 0,5
- Đồng xu có thể không hoàn toàn cân đối
- Cách tung có thể ảnh hưởng kết quả
d) Dự đoán nếu tung thêm 70 lần:
- Tổng: 30 + 70 = 100 lần
- Dự đoán Sấp: 100 × 0,533 ≈ 53 lần
- Dự đoán Ngửa: 100 × 0,467 ≈ 47 lần
- Hoặc dùng xác suất lý thuyết: mỗi mặt khoảng 50 lần
- Xác suất thực nghiệm: P(A) = (Số lần A xảy ra) / (Tổng số lần thí nghiệm)
- Giá trị: 0 ≤ P(A) ≤ 1
- Khi số lần thí nghiệm tăng: Xác suất thực nghiệm tiến gần xác suất lý thuyết
- Ứng dụng: Dự đoán tỉ lệ, khả năng xảy ra của sự kiện