Lớp 8 · Chương 8: Mở đầu về tính xác suất của biến cố

Bài 31: Cách tính xác suất của biến cố bằng tỉ số

🚀 Khởi động

🎯 Mở đầu — Đo lường khả năng

Xác suất giúp ta đo lường khả năng xảy ra của một sự kiện:

🎲
Xúc xắc

Xác suất ra mặt 6: dfrac16approx16,7\\dfrac{1}{6} \\approx 16{,}7\\%

🪙
Đồng xu

Xác suất ra mặt ngửa: dfrac12=50\\dfrac{1}{2} = 50\\%

💬 Xác suất là tỉ số giữa số kết quả thuận lợi và số kết quả có thể!

🔍 Khám phá

📖 1. Công thức tính xác suất

Định nghĩa: Xác suất của biến cố AA (ký hiệu P(A)P(A)) được tính bằng công thức:

P(A)=n(A)n(Ω)=Soˆˊ keˆˊt quả thuận lợiSoˆˊ keˆˊt quả coˊ thểP(A) = \frac{n(A)}{n(\Omega)} = \frac{\text{Số kết quả thuận lợi}}{\text{Số kết quả có thể}}

trong đó:

  • n(A)n(A): Số kết quả thuận lợi cho biến cố AA
  • n(Ω)n(\Omega): Tổng số kết quả có thể

Điều kiện: Các kết quả có thể phải có khả năng xảy ra như nhau (đồng khả năng).

Ví dụ 1: Tung một đồng xu, tính xác suất xuất hiện mặt ngửa.

Giải:

  • Số kết quả có thể: n(Ω)=2n(\Omega) = 2 (Ngửa, Sấp)
  • Biến cố AA: “Xuất hiện mặt ngửa”
  • Số kết quả thuận lợi: n(A)=1n(A) = 1

P(A)=12=0,5=50%P(A) = \frac{1}{2} = 0{,}5 = 50\%

Ví dụ 2: Gieo một con xúc xắc, tính xác suất xuất hiện mặt chẵn.

Giải:

  • Số kết quả có thể: n(Ω)=6n(\Omega) = 6
  • Biến cố AA: “Xuất hiện mặt chẵn” = {2,4,6}\{2, 4, 6\}
  • Số kết quả thuận lợi: n(A)=3n(A) = 3

P(A)=36=12=50%P(A) = \frac{3}{6} = \frac{1}{2} = 50\%

📊 2. Tính chất của xác suất

Tính chất:

  1. Giới hạn: 0P(A)10 \leq P(A) \leq 1 với mọi biến cố AA

  2. Biến cố chắc chắn: P(Ω)=1P(\Omega) = 1

  3. Biến cố không thể: P()=0P(\emptyset) = 0

  4. Biến cố đối: P(A)=1P(A)P(\overline{A}) = 1 - P(A)

Ví dụ 3: Gieo một con xúc xắc:

a) Biến cố AA: “Xuất hiện mặt nhỏ hơn 7” (chắc chắn)

P(A)=66=1P(A) = \frac{6}{6} = 1

b) Biến cố BB: “Xuất hiện mặt 7” (không thể)

P(B)=06=0P(B) = \frac{0}{6} = 0

c) Biến cố CC: “Xuất hiện mặt lẻ”

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

Biến cố đối C\overline{C}: “Xuất hiện mặt chẵn”

P(C)=1P(C)=112=12P(\overline{C}) = 1 - P(C) = 1 - \frac{1}{2} = \frac{1}{2}

✏️ 3. Các ví dụ tính xác suất

Ví dụ 4: Trong hộp có 5 bi đỏ và 3 bi xanh. Lấy ngẫu nhiên 1 bi, tính xác suất:

a) Lấy được bi đỏ

b) Lấy được bi xanh

Giải:

Tổng số bi: 5+3=85 + 3 = 8

a) Biến cố AA: “Lấy được bi đỏ”

P(A)=58=0,625=62,5%P(A) = \frac{5}{8} = 0{,}625 = 62{,}5\%

b) Biến cố BB: “Lấy được bi xanh”

P(B)=38=0,375=37,5%P(B) = \frac{3}{8} = 0{,}375 = 37{,}5\%

Kiểm tra: P(A)+P(B)=58+38=1P(A) + P(B) = \dfrac{5}{8} + \dfrac{3}{8} = 1

Ví dụ 5: Rút ngẫu nhiên một lá bài từ bộ 52 lá, tính xác suất:

a) Rút được lá bài cơ

b) Rút được lá Át

Giải:

a) Biến cố AA: “Rút được lá bài cơ”

Có 13 lá bài cơ trong 52 lá:

P(A)=1352=14=25%P(A) = \frac{13}{52} = \frac{1}{4} = 25\%

b) Biến cố BB: “Rút được lá Át”

Có 4 lá Át (Át cơ, rô, chuồn, bích):

P(B)=452=1137,7%P(B) = \frac{4}{52} = \frac{1}{13} \approx 7{,}7\%

Ví dụ 6: Gieo hai con xúc xắc, tính xác suất để tổng hai mặt bằng 7.

Giải:

Số kết quả có thể: n(Ω)=6×6=36n(\Omega) = 6 \times 6 = 36

Biến cố AA: “Tổng hai mặt bằng 7”

Các cặp: (1,6),(2,5),(3,4),(4,3),(5,2),(6,1)(1,6), (2,5), (3,4), (4,3), (5,2), (6,1)

Số kết quả thuận lợi: n(A)=6n(A) = 6

P(A)=636=1616,7%P(A) = \frac{6}{36} = \frac{1}{6} \approx 16{,}7\%

🔄 4. Biến cố đối

Định nghĩa: Biến cố đối của biến cố AA (ký hiệu A\overline{A}) là biến cố xảy ra khi và chỉ khi AA không xảy ra.

Công thức: P(A)=1P(A)P(\overline{A}) = 1 - P(A)

Ví dụ 7: Trong lớp có 30 học sinh, trong đó 18 nữ. Chọn ngẫu nhiên 1 học sinh.

a) Tính xác suất chọn được học sinh nữ

b) Tính xác suất chọn được học sinh nam

Giải:

a) Biến cố AA: “Chọn được học sinh nữ”

P(A)=1830=35=60%P(A) = \frac{18}{30} = \frac{3}{5} = 60\%

b) Biến cố A\overline{A}: “Chọn được học sinh nam”

Cách 1: Tính trực tiếp

Số học sinh nam: 3018=1230 - 18 = 12

P(A)=1230=25=40%P(\overline{A}) = \frac{12}{30} = \frac{2}{5} = 40\%

Cách 2: Dùng công thức biến cố đối

P(A)=1P(A)=135=25=40%P(\overline{A}) = 1 - P(A) = 1 - \frac{3}{5} = \frac{2}{5} = 40\%

✏️ Luyện tập
Câu 1 / 9
Dễ0 đã trả lời

Xác suất của biến cố chắc chắn là:

🌍 Vận dụng

🌍 Vận dụng thực tế

📝 Bài toán 1 — Xổ số:

Một vé số có 2 chữ số cuối từ 00 đến 99. Tính xác suất:

a) Trúng giải đặc biệt (số 25)

b) Trúng giải khuyến khích (2 chữ số cuối giống nhau)

Giải:

Tổng số kết quả: n(Ω)=100n(\Omega) = 100 (từ 00 đến 99)

a) Chỉ có 1 số 25:

P(A)=1100=1%=0,01P(A) = \frac{1}{100} = 1\% = 0{,}01

b) Các số có 2 chữ số giống nhau: 00, 11, 22, …, 99

Có 10 số như vậy:

P(B)=10100=110=10%P(B) = \frac{10}{100} = \frac{1}{10} = 10\%


📝 Bài toán 2 — Kiểm tra chất lượng:

Một lô hàng có 100 sản phẩm, trong đó 8 sản phẩm lỗi. Lấy ngẫu nhiên 1 sản phẩm để kiểm tra.

a) Tính xác suất lấy được sản phẩm tốt

b) Tính xác suất lấy được sản phẩm lỗi

Giải:

a) Số sản phẩm tốt: 1008=92100 - 8 = 92

P(A)=92100=0,92=92%P(A) = \frac{92}{100} = 0{,}92 = 92\%

b) Số sản phẩm lỗi: 88

P(B)=8100=0,08=8%P(B) = \frac{8}{100} = 0{,}08 = 8\%

Hoặc: P(B)=1P(A)=10,92=0,08=8%P(B) = 1 - P(A) = 1 - 0{,}92 = 0{,}08 = 8\%


📝 Bài toán 3 — Sinh nhật:

Trong một nhóm 30 người, tính xác suất có ít nhất 2 người cùng sinh nhật (giả sử 1 năm có 365 ngày).

Giải:

Biến cố AA: “Có ít nhất 2 người cùng sinh nhật”

Biến cố đối A\overline{A}: “Tất cả đều khác sinh nhật”

Tính P(A)P(\overline{A}) dễ hơn:

  • Người 1: chọn 1 trong 365 ngày
  • Người 2: chọn 1 trong 364 ngày còn lại
  • Người 30: chọn 1 trong 336 ngày còn lại

P(A)=365×364×...×336365300,2937P(\overline{A}) = \frac{365 \times 364 \times ... \times 336}{365^{30}} \approx 0{,}2937

P(A)=1P(A)10,2937=0,706370,6%P(A) = 1 - P(\overline{A}) \approx 1 - 0{,}2937 = 0{,}7063 \approx 70{,}6\%

Kết luận: Xác suất khá cao (hơn 70%)!

⭐ Ghi nhớ
  • Công thức xác suất: P(A)=n(A)n(Ω)P(A) = \dfrac{n(A)}{n(\Omega)}
  • Giới hạn: 0P(A)10 \leq P(A) \leq 1
  • Biến cố chắc chắn: P(Ω)=1P(\Omega) = 1
  • Biến cố không thể: P()=0P(\emptyset) = 0
  • Biến cố đối: P(A)=1P(A)P(\overline{A}) = 1 - P(A)

📝 Bài tập tự luận

Bài 1 (Dễ): Tính xác suất trong các trường hợp sau:

a) Tung một đồng xu, xác suất xuất hiện mặt sấp.

b) Gieo một con xúc xắc, xác suất xuất hiện mặt 5.

c) Rút một lá bài từ bộ 52 lá, xác suất rút được lá Át.

d) Chọn ngẫu nhiên một số từ 1 đến 10, xác suất chọn được số chẵn.

Bài 2 (Dễ): Gieo một con xúc xắc. Tính xác suất của các biến cố:

a) Xuất hiện mặt chẵn.

b) Xuất hiện mặt lớn hơn 4.

c) Xuất hiện mặt nhỏ hơn 7.

d) Xuất hiện mặt 7.

Bài 3 (Trung bình): Trong hộp có 5 bi đỏ, 3 bi xanh và 2 bi vàng. Lấy ngẫu nhiên 1 bi.

a) Tính xác suất lấy được bi đỏ.

b) Tính xác suất lấy được bi xanh.

c) Tính xác suất lấy được bi không phải màu đỏ.

d) Tính xác suất lấy được bi đỏ hoặc vàng.

Bài 4 (Khá): Tung hai đồng xu.

a) Tính xác suất cả hai đều ngửa.

b) Tính xác suất có ít nhất một mặt ngửa.

c) Tính xác suất hai mặt khác nhau.

d) Kiểm tra tổng các xác suất ở câu a, b, c có bằng 1 không?

Bài 5 (Khó - Ứng dụng thực tế):

a) Gieo hai con xúc xắc. Tính xác suất để:

  • Tổng hai mặt bằng 7.
  • Tổng hai mặt lớn hơn 10.
  • Hai mặt bằng nhau.

b) Một lớp có 30 học sinh, trong đó 18 nữ. Chọn ngẫu nhiên 1 học sinh.

  • Tính xác suất chọn được học sinh nữ.
  • Tính xác suất chọn được học sinh nam.

c) Một hộp có 10 sản phẩm, trong đó 2 sản phẩm lỗi. Lấy ngẫu nhiên 1 sản phẩm.

  • Tính xác suất lấy được sản phẩm tốt.
  • Tính xác suất lấy được sản phẩm lỗi.

d) Xổ số có 2 chữ số cuối từ 00 đến 99. Tính xác suất:

  • Trúng số 25.
  • Trúng số có 2 chữ số giống nhau.
  • Trúng số chia hết cho 5.

e) Rút ngẫu nhiên một lá bài từ bộ 52 lá. Tính xác suất:

  • Rút được lá bài cơ.
  • Rút được lá K.
  • Rút được lá bài đỏ (cơ hoặc rô).
📊 Đáp số

Bài 1: a) 12\dfrac{1}{2}; b) 16\dfrac{1}{6}; c) 113\dfrac{1}{13}; d) 12\dfrac{1}{2}

Bài 2: a) 12\dfrac{1}{2}; b) 13\dfrac{1}{3}; c) 11; d) 00

Bài 3: a) 12\dfrac{1}{2}; b) 310\dfrac{3}{10}; c) 12\dfrac{1}{2}; d) 710\dfrac{7}{10}

Bài 4: a) 14\dfrac{1}{4}; b) 34\dfrac{3}{4}; c) 12\dfrac{1}{2}; d) Không (vì các biến cố không rời nhau)

Bài 5: a) 16,112,16\dfrac{1}{6}, \dfrac{1}{12}, \dfrac{1}{6}; b) 35,25\dfrac{3}{5}, \dfrac{2}{5}; c) 45,15\dfrac{4}{5}, \dfrac{1}{5}; d) 1100,110,15\dfrac{1}{100}, \dfrac{1}{10}, \dfrac{1}{5}; e) 14,113,12\dfrac{1}{4}, \dfrac{1}{13}, \dfrac{1}{2}