Lớp 9 · Chương VIII: Xác suất của biến cố trong một số mô hình xác suất đơn giản

Ôn tập chương 8 - Toán 9

🚀 Khởi động

🎯 Ôn tập chương 8 — Xác suất của biến cố

Từ một trò chơi may rủi đơn giản cho tới việc dự báo khả năng mưa, chúng ta đều dùng khái niệm Xác suất! Trong chương này, chúng ta đã tiếp cận xác suất một cách bài bản qua khái niệm “không gian mẫu” và “phép thử”.

🎲
Phép thử ngẫu nhiên

Gieo xúc xắc, tung đồng xu, chọn lá bài,…

🎯
Xác suất Cổ điển

P(A) = Kết quả thuận lợi chia cho Tổng số kết quả

🔍 Khám phá

📖 I. LÝ THUYẾT

1. Phép thử ngẫu nhiên và Không gian mẫu

  • Phép thử ngẫu nhiên: (thường hiểu là phép thử): Là một thao tác hay thí nghiệm mà ta không thể đoán trước được kết quả chính xác nào sẽ xảy ra, nhưng lại biết được đầy đủ tất cả các kết quả có thể có của nó.
  • Không gian mẫu: Tập hợp tất cả các kết quả có thể xảy ra của phép thử. Ký hiệu là Ω\Omega.
    • Ví dụ: Gieo một đồng xu, Ω={Saˆˊp,Ngửa}\Omega = \{\text{Sấp}, \text{Ngửa}\}. Số phần tử mẫu n(Ω)=2n(\Omega) = 2.

2. Biến cố

  • Biến cố (Biến cố ngẫu nhiên): Là một tập con của không gian mẫu Ω\Omega, thường được kí hiệu bởi các chữ cái in hoa như A,B,C,...A, B, C,...
  • Biến cố chắc chắn: Là tập Ω\Omega, chắc chắn xảy ra với mọi kết quả (xác suất = 11).
  • Biến cố không thể: Là tập rỗng \emptyset, không bao giờ xảy ra (xác suất = 00).
  • Số phần tử thuận lợi cho biến cố A: Là số kết quả thuộc về tập hợp AA, ký hiệu là n(A)n(A).

3. Tính xác suất của biến cố

Trong một phép thử mà các kết quả có khả năng xảy ra là như nhau (đồng khả năng), xác suất của biến cố AA được tính bằng công thức:

P(A)=n(A)n(Ω)P(A) = \frac{n(A)}{n(\Omega)}

Trong đó:

  • n(A)n(A): Số kết quả thuận lợi cho biến cố AA.
  • n(Ω)n(\Omega): Tập hợp tất cả các kết quả có thể xảy ra của phép thử.

Đặc điểm xác suất:

  • 0P(A)10 \leq P(A) \leq 1.
  • Càng gần 1 thì khả năng xảy ra càng cao; càng gần 0 thì khả năng xảy ra càng thấp.
✏️ Luyện tập

📝 II. LUYỆN TẬP - TRẮC NGHIỆM

Câu 1 / 11
Dễ0 đã trả lời

Tập hợp tất cả các kết quả có thể xảy ra của một phép thử ngẫu nhiên được gọi là:

🌍 Vận dụng

🌍 III. BÀI TẬP TỰ LUẬN

Bài 1: Xác định biến cố và không gian mẫu

Một phép thử ngẫu nhiên là gieo một con xúc xắc 6 mặt cân đối và đồng chất một lần. a) Cho biết số phần tử của không gian mẫu Ω\Omega. b) Trong các biến cố sau, biến cố nào là chắc chắn, biến cố nào là không thể, biến cố nào là ngẫu nhiên? AA: “Gieo được mặt có số chấm là số chẵn”. BB: “Gieo được mặt có số chấm lớn hơn 6”. CC: “Gieo được mặt có số chấm dương”.

📊 Xem lời giải

Lời giải:

a) Không gian mẫu Ω={1;2;3;4;5;6}\Omega = \{1; 2; 3; 4; 5; 6\}. Số phần tử là n(Ω)=6n(\Omega) = 6. b)

  • Biến cố AA có thể xảy ra (1, 3, 5 là số lẻ; 2, 4, 6 là số chẵn), chưa chắc chắn, do đó AAbiến cố ngẫu nhiên.
  • Biến cố BB không có kết quả nào thuận lợi vì các mặt cao nhất là 6. Do đó BBbiến cố không thể (tập rỗng).
  • Biến cố CC luôn xảy ra vì số chấm mọi mặt đều là số tự nhiên dương (từ 1 đến 6). Do đó CCbiến cố chắc chắn.

Bài 2: Tính xác suất gieo đồng xu

Người ta tung một đồng xu cân đối và đồng chất ba lần liên tiếp. a) Hãy liệt kê tất cả các kết quả có thể xảy ra của không gian mẫu Ω\Omega. b) Tính xác suất để cả 3 lần tung đều ra kết quả giống nhau. c) Tính xác suất để có đúng 2 lần xuất hiện mặt Sấp (S).

📊 Xem lời giải

Lời giải:

a) Ω=\Omega = {SSS, SSN, SNS, SNN, NSS, NSN, NNS, NNN}. Số kết quả có thể xảy ra là n(Ω)=8n(\Omega) = 8. (Hoặc tính nhanh: 2×2×2=82 \times 2 \times 2 = 8).

b) Gọi AA là biến cố “Cả 3 lần tung đều ra kết quả giống nhau”. Nhìn vào phần a, các kết quả thuận lợi cho AA là {SSS, NNN}. Vậy n(A)=2n(A) = 2. P(A)=n(A)n(Ω)=28=14P(A) = \frac{n(A)}{n(\Omega)} = \frac{2}{8} = \frac{1}{4}.

c) Gọi BB là biến cố “Có đúng 2 mặt Sấp”. Nhìn vào không gian mẫu, các kết quả cho đúng 2 Sấp là {SSN, SNS, NSS}. Vậy n(B)=3n(B) = 3. P(B)=n(B)n(Ω)=38P(B) = \frac{n(B)}{n(\Omega)} = \frac{3}{8}.


Bài 3: Tính xác suất gieo một xúc xắc

Gieo một con xúc xắc 6 mặt cân đối và đồng chất một lần. Tính xác suất của các biến cố sau: a) EE: “Gieo được mặt có số chấm là số nguyên tố”. b) FF: “Gieo được mặt có số chấm là ước của 6”.

📊 Xem lời giải

Lời giải:

Không gian mẫu Ω={1;2;3;4;5;6}n(Ω)=6\Omega = \{1; 2; 3; 4; 5; 6\} \Rightarrow n(\Omega) = 6. a) Các số nguyên tố từ 1 đến 6 là {2; 3; 5}. Tập hợp các kết quả thuận lợi cho EE{2;3;5}n(E)=3\{2; 3; 5\} \Rightarrow n(E) = 3. P(E)=36=12P(E) = \frac{3}{6} = \frac{1}{2}.

b) Các ước dương của 6 gồm {1; 2; 3; 6}. Tập hợp các kết quả thuận lợi cho FF{1;2;3;6}n(F)=4\{1; 2; 3; 6\} \Rightarrow n(F) = 4. P(F)=46=23P(F) = \frac{4}{6} = \frac{2}{3}.


Bài 4: Gieo 2 xúc xắc (Tổng số chấm)

Gieo đồng thời hai con xúc xắc cân đối. Hãy tính xác suất của biến cố: AA: “Tổng số chấm trên hai con xúc xắc bằng 9”.

📊 Xem lời giải

Lời giải:

Số kết quả có thể của không gian mẫu Ω\Omega6×6=366 \times 6 = 36 kết quả (mỗi kết quả là một cặp (i,j)(i, j) với i,j{1,2,3,4,5,6}i, j \in \{1, 2, 3, 4, 5, 6\}). Biến cố AA xảy ra khi i+j=9i + j = 9. Ta liệt kê các trường hợp: (3,6);(4,5);(5,4);(6,3)(3, 6); (4, 5); (5, 4); (6, 3). Số kết quả thuận lợi cho AAn(A)=4n(A) = 4. Xác suất của biến cố AA là: P(A)=436=19P(A) = \frac{4}{36} = \frac{1}{9}.


Bài 5: Chọn ngẫu nhiên một số

Một bình kín đựng 20 quả bóng bàn giống hệt nhau, được đánh số từ 11 đến 2020. Lấy ngẫu nhiên ra 1 quả bóng. Tính xác suất của các biến cố: a) Bóng lấy ra đánh số chia hết cho 5. b) Bóng lấy ra đánh số lẻ và không chia hết cho 3.

📊 Xem lời giải

Lời giải:

Không gian mẫu: n(Ω)=20n(\Omega) = 20. a) Gọi AA là tập các bóng mang số chia hết cho 5. A={5;10;15;20}n(A)=4A = \{5; 10; 15; 20\} \Rightarrow n(A) = 4. P(A)=420=15=0,2P(A) = \frac{4}{20} = \frac{1}{5} = 0,2.

b) Gọi BB là biến cố “Số trên bóng là số lẻ VÀ không chia hết cho 3”.

  • Tập các bóng lẻ từ 1 đến 20: {1,3,5,7,9,11,13,15,17,19}\{1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19\} (10 bóng).
  • Trong tập này, loại đi các bóng chia hết cho 3 bao gồm: {3,9,15}\{3, 9, 15\}. Tập các kết quả thuận lợi cho BB: {1,5,7,11,13,17,19}n(B)=7\{1, 5, 7, 11, 13, 17, 19\} \Rightarrow n(B) = 7. P(B)=720=0,35P(B) = \frac{7}{20} = 0,35.

Bài 6: Phép thử bốc có hoàn lại

Trong hộp có 1 quả bóng xanh (X), 1 quả bóng đỏ (Đ), và 1 quả bóng vàng (V) có kích thước trọng lượng như nhau. Bạn Hoa bốc một quả bóng từ hộp, ghi lại màu rồi bỏ lại vào hộp. Sau đó Hoa bốc quả bóng lần thứ hai. a) Liệt kê không gian mẫu của phép thử này. b) Tính xác suất để cả 2 lần bốc đều thu được bóng đỏ. c) Tính xác suất để Hoa bốc được 2 quả bóng khác màu.

📊 Xem lời giải

Lời giải:

a) Lần bốc thứ I có 3 khả năng: X, Đ, V. Do có hoàn lại nên lần bốc thứ II cũng có 3 khả năng: X, Đ, V. Ω=\Omega = {(X,X), (X,Đ), (X,V), (Đ,X), (Đ,Đ), (Đ,V), (V,X), (V,Đ), (V,V)}. n(Ω)=3×3=9n(\Omega) = 3 \times 3 = 9.

b) Biến cố MM: “Cả hai lần đều bốc được bóng đỏ”. Thuận lợi cho MM là (Đ,Đ). n(M)=1n(M) = 1. P(M)=19P(M) = \frac{1}{9}.

c) Biến cố NN: “Hai quả bóng khác màu”. Các quả bóng giống màu là (X,X), (Đ,Đ), (V,V). Có 3 kết quả như vậy. Do có 9 kết quả tổng cộng nên số kết quả bóng khác màu là 93=69 - 3 = 6. (Các kết quả: (X,Đ), (X,V), (Đ,X), (Đ,V), (V,X), (V,Đ)). P(N)=69=23P(N) = \frac{6}{9} = \frac{2}{3}.


Bài 7: Phép thử bốc KHÔNG hoàn lại (Lấy liên tiếp)

Từ hộp ở bài 6, bạn Hoa bốc một quả bóng từ hộp nhưng lần này KHÔNG bỏ lại vào hộp. Sau đó Hoa lại bốc tiếp quả bóng thứ hai. Tính xác suất Hoa bốc được quả đầu màu Xanh và quả thứ hai màu Đỏ.

📊 Xem lời giải

Lời giải:

Lần bốc 1 có 3 khả năng: X, Đ, V. Do bốc ra không bỏ vào, số bóng trong hộp giảm đi 1 nên lần bốc 2 chỉ còn 2 khả năng. Số kết quả có thể có là: n(Ω)=3×2=6n(\Omega) = 3 \times 2 = 6. Liệt kê không gian mẫu: Ω=\Omega = {(X,Đ), (X,V), (Đ,X), (Đ,V), (V,X), (V,Đ)}. (Lưu ý không có (X,X), (Đ,Đ), (V,V)).

Biến cố AA: “Quả đầu màu xanh, quả thứ hai màu đỏ”. Kết quả thuận lợi duy nhất là (X,Đ). Vậy n(A)=1n(A) = 1. P(A)=16P(A) = \frac{1}{6}.


Bài 8: Rút thẻ từ bộ bài tây (Biến cố tổ hợp)

Từ bộ bài Tây tiêu chuẩn gồm 52 lá. Rút ngẫu nhiên một lá bài. Tính xác suất của các biến cố sau: a) AA: “Rút được lá bài chất Cơ”. b) BB: “Rút được lá bài mang chữ K”. c) CC: “Rút được lá bài chất Cơ HOẶC mang chữ K”.

📊 Xem lời giải

Lời giải:

Không gian mẫu n(Ω)=52n(\Omega) = 52. a) Một bộ bài có 4 chất (Cơ, Rô, Chuồn, Bích), mỗi chất có 13 lá. Lấy ngẫu nhiên nên n(A)=13n(A) = 13. P(A)=1352=14P(A) = \frac{13}{52} = \frac{1}{4}.

b) Một bộ bài có 4 lá K (Già) khác chất. Lấy lá K có 4 trường hợp n(B)=4\Rightarrow n(B) = 4. P(B)=452=113P(B) = \frac{4}{52} = \frac{1}{13}.

c) Tính số lá bài thuộc Cơ hoặc K (Biến cố hợp): Tất cả các bài Cơ có 13 lá, bao gồm K Cơ. Tất cả lá bài K có 4 lá: K Cơ, K Rô, K Chuồn, K Bích. Tổng số lá thuận lợi là: 13 lá Cơ + 3 lá K còn lại = 16 lá. Vậy n(C)=16n(C) = 16. P(C)=1652=413P(C) = \frac{16}{52} = \frac{4}{13}.


Bài 9: Chọn số 2 chữ số (Bài toán đếm)

Một bạn học sinh lập bảng quy tắc chơi mật mã: Viết một số ngẫu nhiên có 2 chữ số khác nhau. a) Hãy tính không gian mẫu của phép chọn số này. b) Tính xác suất để bạn đó viết ra một số lớn hơn 50.

📊 Xem lời giải

Lời giải:

a) Số có 2 chữ số khác nhau dạng ab\overline{ab} (a0,aba \neq 0, a \neq b):

  • Chọn chữ số hàng chục (aa): có 9 cách (từ 1 đến 9).
  • Chọn chữ số hàng cạch (bb): có 9 cách (chọn một số từ 0 đến 9, miễn là khác aa). Tổng số các số thỏa mãn (số phần tử không gian mẫu): n(Ω)=9×9=81n(\Omega) = 9 \times 9 = 81 số.

b) Gọi AA là biến cố số viết ra ab>50\overline{ab} > 50aba \neq b. Các trường hợp với hàng chục aa:

  • a=5a = 5: có 9 cách chọn bb (từ 0 đến 9 trừ số 5). Số 50 không lớn hơn 50, nên bỏ b=0. Vậy bb có thể từ tập {1,2,3,4,6,7,8,9} 8\Rightarrow 8 số.
  • a=6,7,8,9a = 6, 7, 8, 9 (4 trường hợp): mỗi nhóm có 9 cách chọn bb 4×9=36\Rightarrow 4 \times 9 = 36 số. Tổng số kết quả thỏa mãn BBn(A)=8+36=44n(A) = 8 + 36 = 44. P(A)=4481P(A) = \frac{44}{81}.

Bài 10: Vòng quay may mắn

Một vòng quay may mắn được chia thành 8 hình quạt tròn diện tích bằng nhau, có ghi các số: 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80. Người chơi quay kim 1 lần (nếu kim nằm ở mép phân cách, phải quay lại). a) Tính xác suất mũi kim chỉ vào ô ghi số chẵn. b) Tính xác suất mũi kim chỉ vào ô có số tiền lớn hơn 45.

📊 Xem lời giải

Lời giải:

Không gian mẫu là vòng quay có 8 hình quạt bằng nhau ứng với 8 kết quả từ 10 đến 80. Các kết quả là đồng khả năng. n(Ω)=8n(\Omega) = 8. a) Không gian mẫu bao gồm dãy: {10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80}. Tất cả các số trên đều đóng tận cùng là số 0 nên tất cả đều là số chẵn. Mũi kim chắc chắn chỉ vào số chẵn. Biến cố này là biến cố chắc chắn, xác suất là 88=1\frac{8}{8} = 1.

b) Những ô có giá trị lớn hơn 45 bao gồm: {50; 60; 70; 80}. Có 4 ô. Xác suất để xảy ra là P=48=12=50%P = \frac{4}{8} = \frac{1}{2} = 50\%.

⭐ Ghi nhớ

💡 Lời khuyên

  • Yếu tố quyết định trong bài Xác suất chính là: Kể đủ phần tử của Không gian mẫuKể đủ kết quả thuận lợi của Biến cố.
  • Nếu không chắc có bao nhiêu trường hợp trong bài xúc xắc 2 lần gieo, hãy lập bảng kẻ mảng 6×66 \times 6 ra nháp rồi đánh dấu những ô thỏa mãn đếm cho chắc củ!