Bài tập Xác suất thống kê - Nguyễn Trung Đông
MATHEDUCARE.COM
ThS. NGUYỄN TRUNG ĐÔNG
Bài tập
XÁC SUẤT THỐNG KÊ
TP. HỒ CHÍ MINH - 2013
MATHEDUCARE.COM
Chương 0. GIẢI TÍCH TỔ HỢP
0.1. Tóm tắt lý thuyết
0.1.1. Quy tắc đếm
Ta chỉ khảo sát tập hữu hạn: X = x , x ,..., x , X có n phần tử,
{
}
1
2
n
ký hiệu X = n.
0.1.2. Công thức cộng
Cho X, Y là hai tập hữu hạn và X ∩Y = ∅, ta có
X ∪Y = X + Y
Tổng quát: Nếu cho k tập hữu hạn X1,X2,...,Xk sao cho Xi ∩Yj = ∅, i ≠ j
,
ta có
X1 ∪ X2 ∪ ... ∪ Xk = X1 + X2 + ... + Xk
0.1.3. Công thức nhân
Cho X, Y là hai tập hữu hạn, định nghĩa tập tích nhý sau
X ×Y = x,y / x ∈ X ∧ y ∈Y , ta có X ×Y = X ⋅ Y
(
)
Tổng quát: Nếu cho n tập hữu hạn X1,X2,...,Xk , ta có
X1 ×X2 ×...×Xk = X1 ⋅ X2 ⋅...⋅ Xk
0.1.4. Quy tắc cộng
Giả sử một công việc có thể thực hiện một trong k phương pháp, trong đó
° Phương pháp 1 có cách thực hiện,
n1
° Phương pháp 2 có n2 cách thực hiện,…,
° Phương pháp k có cách thực hiện,
nk
và hai phương pháp khác nhau không có cách thực hiện chung.
Khi đó, ta có n1 + n2 + ... + nk cách thực hiện công việc.
0.1.5. Quy tắc nhân
Giả sử một công việc có thể thực hiện tuần tự theo k bước, trong đó
° Bước 1 có cách thực hiện,
n1
1
MATHEDUCARE.COM
° Bước 2 có n2 cách thực hiện,…,
° Bước k có nk cách thực hiện,
Khi đó, ta có n1 ×n2 ×...×nk cách thực hiện công việc.
0.1.6. Giải tích tổ hợp
a. Chỉnh hợp
Định nghĩa: Chỉnh hợp chập k từ n phần tử là một bộ có kể thứ tự gồm k phần tử
khác nhau lấy từ n phần tử đã cho.
Số chỉnh hợp: Số chỉnh hợp chập k từ n phần tử, ký hiệu là : Ak
n
Công thức tính :
n !
n −k
Ak = n(n −1)...(n −k + 1) =
n
(
)!
b. Chỉnh hợp lặp
Định nghĩa: Chỉnh hợp lặp chập k từ n phần tử là một bộ có kể thứ tự gồm k phần tử
không cần khác nhau lấy từ n phần tử đã cho.
k
n
ꢀ
Số chỉnh hợp lặp: Số chỉnh hợp lặp chập k từ n phần tử ký, hiệu là :
A
k
n
k
ꢀ
Công thức tính: A = n
c. Hoán vị
Định nghĩa: Một hoán vị từ n phần tử là một bộ có kể thứ tự gồm n phần tử khác nhau
đã cho.
Số hoán vị: Số hoán vị từ n phần tử, ký hiệu là
Công thức tính:
P
n
P = n ! = (n −1)(n − 2)...(1)
n
d. Tổ hợp
Định nghĩa: Một tổ hợp chập k từ n phần tử là một tập con gồm k phần tử lấy từ n
phần tử.
Số tổ hợp : Số tổ hợp chập k từ n phần tử ký hiệu là :Cnk
Công thức tính:
n !
Cnk =
k !(n −k)!
2
MATHEDUCARE.COM
e. Nhị thức Newton
(a +b)n =
n
Ckan−kbk
∑
n
k=0
n
(1 + x)n =
C kxk
∑
n
k=0
Bài tập mẫu
Bài 1. Đêm chung kết hoa khôi sinh viên thành phố có 12 thí sinh, chọn 3 thí sinh trao giải:
Hoa khôi, Á khôi 1, Á khôi 2. Có bao nhiêu cách chọn ?
Giải
Nhận xét: thí sinh được trao giải, được chọn từ 12 thí sinh, và có thứ tự (A, B, C cùng
được trao giải, nhưng trường hợp A là hoa khôi, khác trường hợp B là hoa khôi).
Suy ra mỗi cách chọn là một chỉnh hợp chập 3 từ 12 phần tử.
Vậy số cách chọn là: A132 = 12.11.10 = 1320
.
Bài 2. Giả sử có một vị thần có quyền phân phát ngày sinh cho con người, có bao nhiêu cách
phân bố ngày sinh cho 10 em bé ra đời trong năm 1999 tại 1 khu tập thể của công nhân viên
chức.
Giải
Nhận xét: Mỗi ngày sinh của một em bé là 1 trong 365 ngày của năm 1999, nên các
ngày sinh có thể trùng nhau.
Suy ra mỗi cách phân bố 10 ngày sinh là một chỉnh hợp lặp chập 10 từ 365 phần tử.
10
Vậy số cách phân bố ngày sinh là: A365 = 36510
ɶ
Bài 3. có 3 bộ sách:
Toán cao cấp C
Kinh tế quốc tế
: 6 tập,
: 2 tập,
Xác suất thống kê : 3 tập,
Được đặt lên giá sách. Có bao nhiêu cách sắp:
a) Tuỳ ý;
b) Các tập sách được đặt theo từng bộ.
Giải
3
MATHEDUCARE.COM
a) Nhận xét: 3 bộ sách có tất cả 11 tập; đặt lên giá sách, mỗi cách sắp là hoán vị của 11
phần tử.
Suy ra số cách sắp tuỳ ý: P = 11!
11
b) Nhận xét:
•
Xem mỗi bộ sách là một phần tử.
có 3 cách sắp xếp 3 phần tử này.
Các cặp sách trong mỗi bộ sách xáo trộn với nhau.
⇒
!
•
Toán cao cấp C
Kinh tế lượng
: 6
!
: 2
!
Xác suất thống kê
: 3!
Suy ra: số cách sắp xếp 3 bộ sách theo từng bộ là: 3!6!2!3!
Bài 4. Giải bóng đá ngoại hạng Anh có 20 đội bóng thi đấu vòng tròn, có bao nhiêu trận đấu
được tổ chức nếu:
a)Thi đấu vòng tròn 1 lượt.
b)Thi đấu vòng tròn 2 lượt.
Giải
a) Nhận xét: Mỗi trận đấu ứng với việc chọn 2 đội chọn từ 20 đội. Suy ra mỗi trận đấu là
một tổ hợp chập 2 từ 20 phần tử.
Số mỗi trận đấu được tổ chức là :
20!
C220
=
= 190 trận
2!18!
b) Nhận xét: Mỗi trận đấu ứng với việc chọn 2 đội chọn từ 20 đội. (đội chủ, đội khách).
Suy ra mỗi trận đấu là một chỉnh hợp chập 2 từ 20 phần tử.
20!
18!
Vậy số trận đấu là :
A220
=
= 380 trận
Bài tập rèn luyện
Bài 1. Trong một lớp gồm 30 sinh viên, cần chọn ra ba sinh viên để làm lớp trưởng, lớp phó
và thủ quỹ. Hỏi có tất cả bao nhiêu cách bầu chọn ?
Bài 2. Có bao nhiêu cách xếp 10 người ngồi thành hàng ngang sao cho A và B ngồi cạnh
nhau.
4
MATHEDUCARE.COM
Bài 3. Một hộp đựng 6 bi trắng và 4 bi đen.
a) Có tất cả bao nhiêu cách lấy ra 5 bi ?
b) Có bao nhiêu cách lấy ra 5 bi trong đó có 2 bi trắng ?
Bài 4. Trong một nhóm ứng viên gồm 7 nam và 3 nữ,
a) có bao nhiêu cách thành lập một ủy ban gồm 3 người ?
b) có bao nhiêu cách thành lập một ủy ban gồm 3 người trong đó có đúng 1 nữ ?
c) có bao nhiêu cách thành lập một ủy ban gồm 3 người trong đó có ít nhất 1 nữ ?
Bài 5. Cho các chữ số 0, 1, 2, 3, 4, 5. Hỏi từ các chữ số này:
a) Lập được bao nhiêu số có 4 chữ số khác nhau trong đó nhất thiết có mặt chữ số 5?
b) Lập được bao nhiêu số có 7 chữ số trong đó chữ số 5 có mặt đúng 3 lần còn các chữ số
khác có mặt không quá một lần?
5
MATHEDUCARE.COM
Chương 1. ĐẠI CƯƠNG VỀ XÁC SUẤT
1.1.Tóm tắt lý thuyết
1.1.1. Định nghĩa xác suất
Xét biến cố A với không gian mẫu
Ω
tương ứng, ta có định nghĩa cổ điển
A
Ω
P(A) =
,
trong đó
Ω
A và Ω lần lượt là số phần tử của A và của và định nghĩa bằng tần suất
Soá tröôøng hôïp thuaän lôïi cho A
Soá tröôøng hôïp xaûy ra
P(A) =
1.1.2. Tính chất cơ bản của xác suất
a) 0 ≤ P(A) ≤ 1, P( ) = 0, P(Ω) = 1
.
b) Công thức cộng: Cho họ biến cố A1,A2,...,An xung khắc với nhau từng đôi một
(nghĩa là AiAj = , khi i ≠ j), ta có
P A + A + ... + A = P A + P A + ... + P A .
n
1
2
n
1
2
c) Với A, B là hai biến cố bất kỳ, ta có
P A + B = P(A) + P(B) − P(AB)
.
d) P(A) = 1 − P(A)
1.1.3. Xác suất có điều kiện
Xác suất để biến cố A xảy ra khi biết biến cố B đã xảy ra
P(AB)
P(B)
P A B =
(
)
với P(B) > 0, và ta có công thức nhân
P(AB) = P A B P(B) = P B A P(A)
.
Khi biến cố B xảy ra hay không xảy ra không ảnh hưởng đến việc biến cố A xảy ra hay
không xảy ra, ta nói A, B là hai biến cố độc lập và khi đó
6
MATHEDUCARE.COM
P(AB) = P(A)P(B)
.
Ta có công thức nhân tổng quát,
P A A ...A = P A P A A P A A A ...P A A A ...A
n−1
1
2
n
1
2
1
3
1
2
n
1
2
Khi A1
xảy ra không ảnh hưởng đến việc xảy ra một hay nhiều biến cố khác, nghĩa là với bất kỳ họ
hữu hạn các biến cố Ai Ai , …, Ai , ta có
A
, 2 , …, An là họ các biến cố độc lập, nghĩa là một biến cố xảy ra hay không
,
1
2
k
P A A ...A = P A P A ...P A
.
ik
i1
i2
ik
i1
i2
1.1.4. Công thức xác suất toàn phần – công thức Bayes
Cho B1,B2,...,Bn là họ đầy đủ các biến cố, nghĩa là
i) BiBj =
ii) B1
+
B2
+
...
+
Bn = Ω
với A là một biến cố bất kỳ, ta có
a) Công thức xác suất toàn phần
P(A) = P A|B P B + P A|B P B + ... + P A|B P B
1
n
n
1
n
n
b) Công thức Bayes
P A|B P B
k
k
P B |A =
,
k = 1,2,...,n
.
(
)
k
P A
( )
1.1.5. Dãy phép thử Bernoulli
Khi thực hiện n lần phép thử độc lập nhau và gọi X là số lần biến cố A xảy ra trong n
lần thực hiện phép thử, thì biến cố X = k chỉ trường hợp biến cố A xảy ra đúng k lần
trong n lần thực hiện phép thử, ta có
P X = k = Ckpk (1 − p)n−k, k = 0,1,2,..,n
n
với p = P(A). Ta ký hiệu X ∼ B(n;p)
1.2.Bài tập mẫu
.
Bài 1. Cho A, B, C là ba biến cố. Chứng minh
7
MATHEDUCARE.COM
P(A + B + C) = P(A) + P(B) + P(C) − P(AB) − P(AC) − P(BC) + P(ABC)
Giải
Ta có
P A + B + C = P A + B + C = P(A + B) + P(C) − P
[
(A + B)C
,
]
P(A + B) = P(A) + P(B) − P(AB)
= P = P(AC) + P(BC) − P(ABC)
,
P
[
]
(A + B)C
AC + BC
nên
P A + B + C = P(A) + P(B) + P(C) − P(AB) − P(AC) − P(BC) + P(ABC).
1
3
1
2
3
4
Bài 2. Cho P(A) = , P(B) =
và P(A + B) =
.
Tính P(AB)
,
P(AB)
,
P(A + B)
,
P(AB) và P(AB).
Giải
Do
P(A + B) = P(A) + P(B) − P(AB)
,
ta suy ra
1
12
P(AB) = P(A) + P(B) − P(A + B) =
.
Do AB = A + B, nên
1
4
P AB = P A + B = 1 − P A + B =
.
(
)
(
)
(
)
Tương tự, vì A + B = AB ta suy ra
11
12
P A + B = 1 − P AB =
.
(
)
(
)
Xuất phát từ đẳng thức A = AB + AB và vì AB
P(A) = P AB + P AB và do đó
,
AB là các biến cố xung khắc, ta được
(
)
8
MATHEDUCARE.COM
1
4
P AB = P(A) − P AB =
.
(
)
(
)
Tương tự, ta có
5
12
P AB = P(B) − P AB =
.
(
)
(
)
Bài 3. Tỷ lệ người mắc bệnh tim trong một vùng dân cư là 9%, mắc bệnh huyết áp là 12%,
mắc cả hai bệnh là 7%. Chọn ngẫu nhiên một người trong vùng. Tính xác suất để người đó
a) Bị bệnh tim hay bị bệnh huyết áp.
b) Không bị bệnh tim cũng không bị bệnh huyết áp.
c) Không bị bệnh tim hay không bị bệnh huyết áp.
d) Bị bệnh tim nhưng không bị bệnh huyết áp.
e) Không bị bệnh tim nhưng bị bệnh huyết áp.
Giải
Xét các biến cố A : “nhận được người mắc bệnh tim”,
B : “nhận được người mắc bệnh huyết áp”,
Ta có P(A) = 0,09; P(B) = 0,12; P(AB) = 0,07 .
a) Biến cố “nhận được người bị bệnh tim hay bị bệnh huyết áp” là A+B, với
P(A + B) = P(A) + P(B) − P(AB) = 0,09 + 0,12 − 0,07 = 0,14.
b) Biến cố “nhận được người không bị bệnh tim cũng không bị bệnh huyết áp” là A.B
,
,
với
với
P(A.B) = P(A + B) = 1 − P(A + B)= 1 − 0,14 = 0,86.
c) Biến cố “nhận được người không bị bệnh tim hay không bị bệnh huyết áp” là A + B
P(A + B) = P(AB) = 1 − P(AB)= 1 − 0,07 = 0,93.
d) Biến cố “nhận được người bị bệnh tim nhưng không bị bệnh huyết áp” là A.B, với
9
MATHEDUCARE.COM
P(A.B) = P(A) − P(AB)= 0,09 − 0,07 = 0,02.
e) Biến cố “nhận được người không bị bệnh tim nhưng bị bệnh huyết áp” là A.B , với
P(A.B) = P(B) − P(AB)= 0,12 − 0,07 = 0,05.
Bài 4. Theo dõi dự báo thời tiết trên đài truyền hình (nắng, sương mù, mưa) và so sánh với
thời tiết thực tế xảy ra, ta có bảng thống kê sau
Dự báo
Nắng Sương mù Mưa
Thực tế
Nắng
30
4
5
20
4
5
Sương mù
Mưa
2
10
20
nghĩa là có 30 lần dự báo nắng, trời nắng, 4 lần dự báo nắng, trời sương mù; 10 lần dự báo
nắng, trời mưa, v.v…
a) Tính xác suất dự báo trời nắng của đài truyền hình.
b) Tính xác suất dự báo của đài truyền hình là đúng thực tế.
c) Được tin dự báo là trời nắng. Tính xác suất để thực tế thì trời mưa ? trời sương mù ?
trời nắng ?
Giải
Xét các biến cố A : “Đài truyền hình dự báo trời nắng”, A1 : “Thực tế trời nắng”.
B : “Đài truyền hình dự báo trời sương mù”, B1 : “Thực tế trời sương mù”.
C : “Đài truyền hình dự báo trời mưa”, C1 : “Thực tế trời mưa”.
a) Do trong 100 lần theo dõi dự báo đài truyền hình, ta thấy có 30 + 4 + 10 lần dự báo
trời nắng nên xác suất dự báo trời nắng của đài truyền hình là
30 + 4 + 10
.
= 0,44
P(A) =
100
10
MATHEDUCARE.COM
b) Do trong 100 lần theo dõi, ta thấy có 30 + 20 + 20 dự báo của đài truyền hình đúng
so với thực tế nên xác suất dự báo của đài truyền hình đúng so với thực tế là
30 + 20 + 20
= 0,7.
100
c) Do trong 44 lần đài truyền hình dự báo là trời nắng có 30 lần thực tế trời nắng, 4 lần
thực tế trời sương mù và 10 lần thực tế trời mưa nên xác suất để thực tế thì trời mưa, trời
sương mù, trời nắng lần lượt là
30
44
4
44
10
44
P A A =
= 0,682,
= 0,091,
= 0,227.
(
)
1
P B A =
(
)
1
P C A =
(
)
1
Bài 5. Bạn quên mất số cuối cùng trong số điện thoại cần gọi (số điện thoại gồm 6 chữ số)
và bạn chọn số cuối cùng này một cách ngẫu nhiên. Tính xác suất để bạn gọi đúng số điện
thoại này mà không phải thử quá 3 lần. Nếu biết số cuối cùng là số lẻ thì xác suất này là bao
nhiêu ?
Giải
Gọi Ai là biến cố “gọi đúng ở lần thứ i”, i = 1,2,3. Ta có A1 là biến cố “gọi đúng khi
thử một lần” , A1A2 là biến cố “gọi đúng khi phải thử hai lần” và A1A2A3 là biến cố “gọi
đúng khi phải thử ba lần”. Do đó biến cố “gọi đúng khi không phải thử quá ba lần là
A = A1 + A1A2 + A1A2A3 với
P(A) = P(A1 + A1A2 + A1A2A3)
= P(A1) + P(A1) P(A2 |A1) + P(A1) P(A2 |A1) P(A3 |A1A2)
1
9
1
9
8 1
3
=
+
+
=
= 0,3.
10 10 9 10 9 8 10
Khi đã biết số cuối cùng là số lẻ thì khi đó các số để chọn quay chỉ cn giới hạn lại trong
5 trường hợp (số lẻ) nên công thức trên trở thành
1
5
4 1 4 3 1
+
3
5
P(A) =
+
=
= 0,6
.
5 4 5 4 3
11
MATHEDUCARE.COM
Bài 6. Có hai hộp đựng bi :
- Hộp H1 đựng 20 bi trong đó có 5 bi đỏ và 15 bi trắng,
- Hộp H2 đựng 15 bi trong đó có 6 bi đỏ và 9 bi trắng.
Lấy một bi ở hộp
H H
1 , bỏ vào hộp 2 , trộn đều rồi lấy ra một bi. Tính xác suất nhận
được bi đỏ ? bi trắng ?
Giải
Xét các biến cố
A : “Bi nhận được từ hộp H2 là bi đỏ”,
B : “Bi từ hộp H1 bỏ sang hộp H2 là bi đỏ”.
Do giả thuyết, ta có
5
20
1
4
7
16
6
16
3
8
P B =
( )
=
;
P A B =
;
P A B =
=
.
(
)
(
)
Từ đó, suy ra xác suất nhận được bi đỏ
25
64
,
P(A) = P A B P(B) + P A B P(B) =
(
)
(
)
và xác suất nhận được bi trắng là
39
64
P(A) = 1 − P(A) =
.
Bài 7. Một cặp trẻ sinh đôi có thể do cùng một trứng (sinh đôi thật) hay do hai trứng khác
nhau sinh ra (sinh đôi giả). Các cặp sinh đôi thật luôn luôn có cùng giới tính. Các cặp sinh
đôi giả thì giới tính của mỗi đứa độc lập với nhau và có xác suất là 0,5. Thống kê cho thấy
34% cặp sinh đôi là trai; 30% cặp sinh đôi là gái và 36% cặp sinh đôi có giới tính khác nhau.
a) Tính tỷ lệ cặp sinh đôi thật.
b) Tìm tỷ lệ cặp sinh đôi thật trong số các cặp sinh đôi có cùng giới tính.
Giải
12
MATHEDUCARE.COM
Xét các biến cố
A : “nhận được cặp sinh đôi thật”,
B : “nhận được cặp sinh đôi có cùng giới tính”.
Do các cặp sinh đôi thật luôn luôn có cùng giới tính nên
P B A = 1
,
với các cặp sinh đôi giả thì giới tính của mỗi đứa độc lập nhau và có xác suất là 0.5 nên
P B A = P B A = 0,5
,
và do thống kê trên các cặp sinh đôi nhận được thì
P B = 0,3 + 0,34 = 0,64 và P B = 0,36
.
a) Do công thức xác suất toàn phần,
P(B) = P B A P A + P B A P A
(
)
= P B A P A + P B A 1 − P A
(
)
( )
(
)
(
)
)
(
= P B A + P B A − P B A P A ,
(
)
(
(
)
)
ta suy ra
P(B) − P B A
0,64 − 0,5
1 − 0,5
P A =
=
= 0,28
.
(
)
P B A − P B A
(
)
(
)
b) Do công thức Bayes,
P B A P(A)
0,28
0,64
P A B =
=
= 0,4375.
(
)
P(B)
Bài 8. Một trung tâm chẩn đoán bệnh dùng một phép kiểm định T. Xác suất để một người
đến trung tâm mà có bệnh là 0,8. Xác suất để người khám có bệnh khi phép kiểm định
dương tính là 0,9 và xác suất để người khám không có bệnh khi phép kiểm định âm tính là
0,5. Tính các xác suất
a) Phép kiểm định là dương tính,
13
MATHEDUCARE.COM
b) Phép kiểm định cho kết quả đúng.
Giải
Xét các biến cố
A : “nhận được người có bệnh”,
B : “nhận được người có kiểm định dương tính”.
Do giả thiết, ta có
P A = 0,8
;
P A B = 0,9
;
P A B = 0,5
.
a) Do công thức xác suất toàn phần,
P A = P A B P B + P A B P B
(
)
( )
= P A B P B + P A B 1 − P B
( )
( )
(
)
(
)
)
(
= P A B + P A B − P A B P B ,
( )
(
(
)
)
mà P A B = 1 − P A B = 0,5, nên xác suất để phép kiểm định là dương tính cho bởi
P A
−
P A B
0,8
0,9
−
−
0,5
0,5
P B
( )
=
=
= 0,75
.
P A B
(
−
P A B
(
)
)
b) Xác suất để phép kiểm định cho kết quả đúng là
P AB + AB = P AB + P AB = P A B P B + P A B P B = 0,7125.
Bài 9. Một dây chuyền lắp ráp nhận các chi tiết từ hai nhà máy khác nhau. Tỷ lệ chi tiết do
nhà máy thứ nhất cung cấp là 60%, của nhà máy thứ hai là 40%. Tỷ lệ chính phẩm của nhà
máy thứ nhất là 90%, của nhà máy thứ hai là 85%. Lấy ngẫu nhiên một chi tiết trên dây
chuyền và thấy rằng nó tốt. Tìm xác suất để chi tiết đó do nhà máy thứ nhất sản xuất.
Giải
Xét các biến cố
A : “nhận được sản phẩm tốt”,
14
MATHEDUCARE.COM
Bi : “nhận được sản phẩm do nhà máy thứ i sản xuất”, với i = 1,2. Từ giả thuyết, ta có
60
100
40
100
P(B1) =
= 0,6
;
P(B2) =
= 0,4
;
P A B = 0,9
;
P A B = 0,85
.
1
2
Do B1 ,
B2 tạo thành họ đầy đủ các biến cố nên từ công thức Bayes, ta được xác suất để
chi tiết tốt nhận được trên dây chuyền là do nhà máy thứ nhất sản xuất
P A B P B
1
1
P B A =
= 0,614.
(
)
1
P A B P B + P A B P B
(
)
(
)
(
)
(
)
1
1
2
2
Bài 10. Trong một vùng dân cư, cứ 100 người thì có 30 người hút thuốc lá. Biết tỷ lệ người
bị viêm họng trong số người hút thuốc lá là 60%, trong số người không hút thuốc lá là 30%.
Khám ngẫu nhiên một người và thấy người đó bị viêm họng. Tìm xác suất để người đó hút
thuốc lá. Nếu người đó không bị viêm họng thì xác suất để người đó hút thuốc lá là bao
nhiêu.
Giải
Khám ngẫu nhiên một người trong vùng dân cư, xét các biến cố
A : “nhận được người hút thuốc lá”,
B : “nhận được người bị viêm họng”.
Giả thiết cho
P A = 0,3
;
P B A = 0,6 và P B A = 0,3
.
Do người đó đã bị viêm họng nên từ công thức Bayes, ta suy ra xác suất để người đó
hút thuốc lá là
P B A P A
0,6
0,3
×
+
0,3
0,3
P A B
(
=
=
= 0,4615.
)
0,6
×
× 0,7
P B A P A
+
P B A P A
(
(
)
(
)
(
)
)
Khi người đó không bị viêm họng thì xác suất để anh ta hút thuốc lá là
15
MATHEDUCARE.COM
P B A P A
0,4
0,3
×
+
0,3
0,7
P A B
(
=
=
= 0,1967.
)
0,4
×
× 0,7
P B A P A
+
P B A P A
(
(
)
(
)
(
)
)
Bài 11. Một thiết bị gồm 3 cụm chi tiết, mỗi cụm bị hỏng không ảnh hưởng gì đến các cụm
khác và chỉ cần một cụm bị hỏng thì thiết bị ngừng hoạt động. Xác suất để cụm thứ nhất bị
hỏng trong ngày là 0,1, cụm thứ hai là 0,05 và cụm thứ ba là 0,15. Tìm xác suất để thiết bị
không ngừng hoạt động trong ngày.
Giải
Xét các biến cố
Ai : “Cụm chi tiết thứ i bị hỏng”, với i = 1,2,3
B : “thiết bị không ngừng hoạt động”.
,
Do giả thiết, ta có
P A = 0,1 P A = 0,05, và P A = 0,15
, .
2 3
1
Do A1
động là
,
A2 và A3 là họ các biến cố độc lập nên xác suất để thiết bị không ngừng hoạt
P B = P A A A = P A P A P A
.
1
2
3
1
2
3
= 0,9× 0,95× 0,85 = 0,7267.
Bài 12. Một người bắn bia với xác suất bắn trúng là p = 0,7
.
a) Bắn liên tiếp 3 phát. Tính xác suất có ít nhất 1 lần trúng bia.
b) Hỏi phải bắn ít nhất mấy lần để có xác suất ít nhất một lần trúng bia ≥ 0,9
Giải
.
Gọi X là số viên đạn trúng bia trong 3 phát. Ta có X ∼ B n;p , với n = 3 và p = 0,7
.
a) Xác xuất có ít nhất một lần trúng bia khi bắn liên tiếp 3 phát là
16
MATHEDUCARE.COM
P X ≥ 1 = 1 − P X = 0
= 1 − C03(0,7)0(1 − 0,7)3−0
= 1 − (0,3)3 = 0,973.
b) Gọi n là số lần bắn để xác suất ít nhất một lần trúng bia ≥ 0.9. Do X ∼ B n;p với
p = 0.7, nên xác suất có ít nhất 1 lần trúng bia trong n phát là
P X ≥ 1 = 1 − P X = 0
= 1 − C0n (0,7)0(1− 0,7)n−0
= 1 − (0,3)n.
Để P X
≥
1
≥
0.9, ta giải bất phương trình
1 − (0,3)n ≥ 0,9
,
hay tương đương
(0,3)n ≤ 0,1
.
Lấy lôgarít hai vế của bất phương trình trên, ta được
n × ln(0,3) ≤ ln(0,1)
Do ln(0.3) < 0, ta suy ra
.
ln(0.1)
ln(0.3)
n ≥
≈ 1,91
.
Vậy, cần phải bắn ít nhất 2 phát đạn để xác suất có ít nhất 1 lần trúng bia ≥ 0,9
.
Bài 13. Tỷ lệ phế phẩm của một lô hàng (lớn) là 1%. Từ lô hàng này, lấy ra n sản phẩm. Hỏi
n ít nhất phải là bao nhiêu để xác suất nhận được ít nhất một phế phẩm lớn hơn 0,95.
Giải
Gọi X là số phế phẩm nhận được trong n sản phẩm lấy ra từ lô hàng. Ta có
X ∼ B n;0,01 . Khi đó xác suất để nhận được ít nhất một sản phẩm hỏng là
P X ≥ 1 = 1 − P X = 0
= 1 − C0n (0,01)0(1 − 0,01)n−0 = 1 − (0,99)n.
17
MATHEDUCARE.COM
Để tìm n sao cho xác suất nhận được ít nhất một sản phẩm hỏng lớn hơn 0,95, nghĩa là
P X ≥ 1 > 0,95, ta giải bất phương trình
1 − (0,99)n > 0,95
.
Từ đó, suy ra n > 298,073. Vậy cần phải lấy ra ít nhất 299 sản phẩm để xác suất trong
đó có ít nhất một sản phẩm hỏng lớn hơn 0,95
.
Bài 14. Trong một lô thuốc (rất nhiều) với xác suất nhận được thuốc hỏng là p = 0,1. Lấy
ngẫu nhiên 3 lọ để kiểm tra. Tính xác suất để
a) Cả 3 lọ đều hỏng,
b) Có 2 lọ hỏng và 1 lọ tốt,
c) Có 1 lọ hỏng và 2 lọ tốt,
d) Cả 3 lọ đều tốt.
Giải
Gọi X là số lọ hỏng trong 3 lọ lấy ra để kiểm tra. Ta có X ∼ B 3;0,1 . Do đó xác suất
để
a) cả 3 lọ đều hỏng
P X = 3 = C3(0,1)3(1 − 0,1)0 = (0,1)3 = 0,001
,
3
b) có hai lọ hỏng và một lọ tốt
P X = 2 = C2(0,1)2(0,9)3−2 = 3× 0,01× 0,9 = 0,027
,
3
c) có một lọ hỏng và hai lọ tốt
P X = 1 = C1 (0,1)1(0,9)3−1 = 3× 0,1× 0,81 = 0,243
,
3
d) cả 3 lọ đều tốt
P X = 0 = C0(0,1)0(1 − 0,1)3 = (0,9)3 = 0,729
.
3
18
MATHEDUCARE.COM
1.3.Bài tập rèn luyện
Bài toán về biểu diễn các biến cố.
Bài 1. Kiểm tra 3 sản phẩm. Gọi Ak là biến cố sản phẩm thứ k tốt. Hãy trình bày các cách
biểu diễn qua Ak và qua giản đồ Venn các biến cố sau đây :
A : tất cả đều xấu,
B : có ít nhất một sản phẩm xấu,
C : có ít nhất một sản phẩm tốt,
D : không phải tất cả sản phẩm đều tốt,
E : có đúng một sản phẩm xấu,
F : có ít nhất 2 sản phẩm tốt.
Bài 2. Ba người, mỗi người bắn một phát. Gọi
qua Ai các biến cố sau :
A
i là biến cố thứ i bắn trúng. Hãy biểu diễn
A : chỉ có người thứ nhất bắn trúng,
B : người thứ nhất bắn trúng và người thứ hai bắn trật,
D : cả 3 người đều bắn trúng,
E : có ít nhất 2 người bắn trúng,
F : chỉ có 2 người bắn trúng,
G : không ai bắn trúng,
H : không có hơn 2 người bắn trúng,
I : người thứ nhất bắn trúng, hoặc người thứ hai và người thứ ba cùng bắn trúng,
K : người thứ nhất bắn trúng hay người thứ hai bắn trúng,
C : có ít nhất 1 người bắn trúng.
Bài 3. Ba sinh viên A, B, C cùng thi môn xác suất thống kê. Xét các biến cố:
A : sinh viên A đậu,
19
Tải về để xem bản đầy đủ
142 trang
22300
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài tập Xác suất thống kê - Nguyễn Trung Đông", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_tap_xac_suat_thong_ke_nguyen_trung_dong.pdf
