Chương VIII. Làm quen với biến cố và xác suất của biến cố

Ôn tập chương VIII

Sách bài tập Toán 7 — Kết nối tri thức, tập 2 · 7 bài tập, mỗi câu ít nhất 2 cách giải.

Bài 1 · Bài 8.10★★Trang 45— Đồng khả năng và xác suất cổ điển với số có một/hai chữ số
8.10 (trang 45). Một bài thi trắc nghiệm có 18 câu hỏi được đánh số từ 1 đến 18. Chọn ngẫu nhiên một câu hỏi trong bài thi.
a) Xét hai biến cố sau:
A: “Số thứ tự của câu hỏi được chọn là số có một chữ số”;
B: “Số thứ tự của câu hỏi được chọn là số có hai chữ số”.
Hai biến cố A và B có đồng khả năng không? Tại sao?
b) Tính xác suất của hai biến cố A và B.
Kiến thức cần nhớ
  • Khi các kết quả có cùng khả năng xảy ra, hai biến cố có cùng số kết quả thuận lợi thì đồng khả năng với nhau.
  • Xác suất của một biến cố bằng số kết quả thuận lợi chia cho tổng số kết quả đồng khả năng.
🧠 Phân tích tư duy
Đề cho phép chọn ngẫu nhiên trong 18 số liên tiếp từ 1 đến 18 — dấu hiệu chia hai nhóm theo số chữ số rồi so sánh số lượng để xét đồng khả năng. Hướng an toàn là đếm chính xác số câu có một chữ số (1 đến 9) và số câu có hai chữ số (10 đến 18) thay vì ước lượng cảm tính. Bẫy ở chỗ 18 không chia đôi rõ ràng theo trực giác (không phải 1-9 và 10-18 hiển nhiên bằng nhau nếu không đếm cẩn thận đầu-cuối).
1Cách 1. Liệt kê và đếm trực tiếp hai nhóm số

Định hướng. Liệt kê các số có một chữ số và hai chữ số trong khoảng 1 đến 18 rồi đếm số lượng từng nhóm.

Số có một chữ số từ 1 đến 18: 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9 — có 9 số.
Số có hai chữ số từ 1 đến 18: 10; 11; 12; 13; 14; 15; 16; 17; 18 — có 9 số.
a) Hai nhóm đều có 9 số nên biến cố A và B có cùng số kết quả thuận lợi (9 trên tổng 18) nên A và B đồng khả năng.
b) và .

Vậy A và B đồng khả năng, .

2Cách 2. Dùng phép trừ để đếm nhanh số lượng mỗi nhóm

Định hướng. Không liệt kê từng số, chỉ dùng công thức đếm số nguyên trong một đoạn: số lượng số từ m đến n là n - m + 1.

Số có một chữ số trong đoạn [1; 18] chính là đoạn [1; 9], có số.
Số có hai chữ số trong đoạn [1; 18] chính là đoạn [10; 18], có số.
Kiểm tra tổng: đúng bằng tổng số câu hỏi.
a) Vì cùng 9 kết quả thuận lợi trên 18 nên A và B đồng khả năng.
b) .

Vậy kết quả khớp Cách 1: A và B đồng khả năng, đều có xác suất 1/2.

3Cách 3. Nhận xét A và B là hai biến cố đối lập nhau

Định hướng. Vì mỗi câu hỏi từ 1 đến 18 chỉ có thể là “một chữ số” hoặc “hai chữ số” (không có khả năng thứ ba), A và B là hai biến cố đối lập nên ; kết hợp với việc đếm một nhóm là suy ra được nhóm kia.

Đếm riêng nhóm một chữ số: 1 đến 9 có 9 số nên .
Vì A và B đối lập (mọi số từ 1 đến 18 hoặc một chữ số hoặc hai chữ số, không trùng nhau) nên .
Vì nên hai biến cố đồng khả năng.

Vậy chỉ cần đếm một nhóm là suy ra ngay cả hai: , đồng khả năng.

⭐ Cách nên dùng khi đi thi. Đi thi dùng Cách 3: chỉ cần đếm một nhóm (9 số một chữ số) rồi lấy 1 trừ đi, tránh đếm hai lần và giảm khả năng đếm nhầm đầu mút đoạn hai chữ số.
Đáp số. A và B đồng khả năng; P(A) = P(B) = 1/2.
Sai lầm thường gặp. Một số học sinh đếm nhóm hai chữ số là “10 đến 18 có 18 - 10 = 8 số” (quên cộng thêm 1), dẫn đến kết luận sai là A và B không đồng khả năng.
🚀 Mở rộng. Nếu bài thi có 99 câu hỏi đánh số 1 đến 99 thì số câu một chữ số chỉ có 9 (từ 1 đến 9) còn số câu hai chữ số có 90 (từ 10 đến 99) — khi đó hai biến cố tương ứng không còn đồng khả năng vì số lượng chênh lệch rất lớn.
Bài 2 · Bài 8.11★★Trang 45— Xác suất cổ điển: biến cố chắc chắn – không thể – đồng khả năng trên vòng quay 8 phần
8.11 (trang 45). Một tấm bìa cứng hình tròn được chia làm tám phần có diện tích bằng nhau và ghi các số 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8, được gắn vào trục quay có mũi tên ở tâm như Hình 8.3. Bạn Hùng quay tấm bìa. Tính xác suất để:
a) Mũi tên dừng ở hình quạt ghi số nhỏ hơn 9;
b) Mũi tên dừng ở hình quạt ghi số 0;
c) Mũi tên dừng ở hình quạt ghi số chẵn;
d) Mũi tên dừng ở hình quạt ghi số 7 hoặc 8.
12345678
Kiến thức cần nhớ
  • Biến cố chắc chắn có xác suất bằng 1; biến cố không thể có xác suất bằng 0.
  • Nếu một phép thử có k kết quả đồng khả năng thì xác suất mỗi kết quả bằng .
  • Trong dãy số nguyên liên tiếp, số lượng số chẵn và số lẻ bằng nhau khi tổng số phần tử là số chẵn.
🧠 Phân tích tư duy
Đề cho phép quay với 8 kết quả đồng khả năng — dấu hiệu dùng xác suất cổ điển, nhưng câu a) và b) thực chất là biến cố chắc chắn và không thể nên có thể suy luận trực tiếp không cần đếm. Câu c) dùng tính đối xứng chẵn – lẻ, câu d) cần gộp đúng hai số 7 và 8 thành một nhóm. Bẫy ở chỗ dễ nhầm câu b) “ghi số 0” với việc tính xác suất bằng công thức đếm/8 dù thực tế đáp số chỉ có thể là 0 (không tồn tại hình quạt số 0), không cần chia gì cả.
1Cách 1. Liệt kê 8 kết quả rồi đếm thuận lợi cho từng câu

Định hướng. Liệt kê tám số trên vòng quay rồi đếm số hình quạt thoả mãn từng điều kiện, chia cho 8.

Tám số trên vòng quay: 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8.
a) Cả 8 số đều nhỏ hơn 9 nên có 8 kết quả thuận lợi trên 8, .
b) Không có hình quạt nào ghi số 0 nên có 0 kết quả thuận lợi, .
c) Số chẵn trong 8 số: 2; 4; 6; 8, có 4 kết quả thuận lợi, .
d) Số 7 hoặc 8 có 2 kết quả thuận lợi, .

Vậy , , , .

2Cách 2. Dùng định nghĩa biến cố chắc chắn – không thể cho a, b

Định hướng. Nhận diện câu a) là biến cố chắc chắn, câu b) là biến cố không thể để trả lời ngay không cần đếm; câu c), d) mới dùng công thức đếm.

a) Cả 8 số 1 đến 8 đều nhỏ hơn 9 nên biến cố “ghi số nhỏ hơn 9” luôn xảy ra nên biến cố chắc chắn, .
b) Trong 8 số của vòng quay không có số 0 nên biến cố “ghi số 0” không bao giờ xảy ra nên biến cố không thể, .
c) Trong 8 số liên tiếp 1 đến 8, số chẵn (2, 4, 6, 8) và số lẻ (1, 3, 5, 7) có số lượng bằng nhau (đều 4 số) nên P(chẵn) = .
d) Số 7 và số 8 là 2 kết quả thuận lợi trên 8 kết quả nên .

Vậy , , , , khớp Cách 1.

3Cách 3. Gộp thành các “siêu kết quả” đồng khả năng cho câu c, d

Định hướng. Nhóm 8 hình quạt thành 4 cặp liên tiếp {1;2}, {3;4}, {5;6}, {7;8} — mỗi cặp có 1 số lẻ và 1 số chẵn, và mỗi cặp đại diện cho 2/8 = 1/4 khả năng; từ đó suy luận nhanh câu c và d mà không cần liệt kê hết.

a), b) suy luận trực tiếp như Cách 2: , .
c) Trong mỗi cặp {1;2}, {3;4}, {5;6}, {7;8} luôn có đúng 1 số chẵn, vậy tổng cộng có 4 số chẵn trên 8 số nên P(chẵn) = (bằng đúng một nửa vòng quay).
d) Cặp {7; 8} là đúng 1 trong 4 cặp nói trên, mỗi cặp chiếm vòng quay (2 hình quạt trên 8) nên P(7 hoặc 8) = .

Vậy kết quả không đổi: , , , .

⭐ Cách nên dùng khi đi thi. Đi thi dùng Cách 2: trả lời câu a, b ngay bằng định nghĩa biến cố chắc chắn/không thể mà không cần đếm, chỉ tốn công đếm ở câu c, d — nhanh và khó sai hơn Cách 1.
Đáp số. P(a) = 1; P(b) = 0; P(c) = 1/2; P(d) = 1/4.
Sai lầm thường gặp. Một số học sinh viết P(b) bằng một phân số khác 0 (ví dụ nhầm với xác suất của số nhỏ nhất) thay vì nhận ra ngay đây là biến cố không thể vì không hề có hình quạt ghi số 0 trên vòng quay.
🚀 Mở rộng. Nếu tấm bìa được chia thành 8 phần nhưng KHÔNG bằng nhau (ví dụ hình quạt số 8 chiếm diện tích gấp đôi các số còn lại) thì các kết quả không còn đồng khả năng, khi đó phải tính theo tỉ số diện tích chứ không phải tỉ số 1/8 cho mỗi số.
Bài 3 · Bài 8.12★★Trang 45— Xác suất cổ điển trên dãy 14 số liên tiếp 10 đến 23
8.12 (trang 45). Một hộp đựng 14 quả cầu được đánh các số 10; 11; …; 23. Lấy ngẫu nhiên một quả cầu trong hộp. Tính xác suất để:
a) Quả cầu lấy được ghi số 24;
b) Quả cầu lấy được ghi số lẻ;
c) Quả cầu lấy được ghi số 11;
d) Quả cầu lấy được mang số 12 hoặc 13.
Kiến thức cần nhớ
  • Số lượng số nguyên trong đoạn [m; n] bằng n - m + 1.
  • Trong một dãy chẵn số nguyên liên tiếp, số lượng số chẵn và số lẻ bằng nhau.
  • Xác suất của một biến cố bằng số kết quả thuận lợi chia cho tổng số kết quả đồng khả năng.
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 4 · Bài 8.13★★Trang 45— Đồng khả năng và xác suất cổ điển với 5 nhóm bằng số lượng
8.13 (trang 45). Một hộp đựng 20 quả bóng có cùng kích thước, khác nhau về màu sắc, trong đó có 4 quả bóng màu xanh, 4 quả bóng màu đỏ, 4 quả bóng màu tím, 4 quả bóng màu vàng và 4 quả bóng màu trắng. Bạn Minh lấy ngẫu nhiên một quả bóng từ trong hộp.
Xét 5 biến cố sau:
A: “Minh lấy được quả bóng màu xanh”; B: “Minh lấy được quả bóng màu đỏ”; C: “Minh lấy được quả bóng màu tím”; D: “Minh lấy được quả bóng màu vàng”; E: “Minh lấy được quả bóng màu trắng”.
a) Hãy giải thích vì sao các biến cố A, B, C, D, E là đồng khả năng.
b) Tính xác suất của các biến cố A, B, C, D, E.
Kiến thức cần nhớ
  • Khi các quả bóng có cùng kích thước và được lấy ngẫu nhiên, mỗi quả có khả năng được lấy như nhau.
  • Các biến cố có cùng số kết quả thuận lợi trong một phép thử đồng khả năng thì đồng khả năng với nhau.
  • Nếu k biến cố đồng khả năng và luôn xảy ra đúng một trong chúng thì mỗi biến cố có xác suất bằng .
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 5 · Bài 8.14★★★Trang 46— Suy ngược số lượng từ tính đồng khả năng của hai biến cố đối lập
8.14 (trang 46). Một thùng kín có 40 quả bóng cùng kích thước, một số quả có màu trắng và một số quả có màu đen. Sơn lấy ngẫu nhiên một quả bóng trong thùng. Biết rằng biến cố “Sơn chọn được quả bóng màu trắng” và biến cố “Sơn chọn được quả bóng màu đen” là đồng khả năng. Hỏi trong thùng chứa bao nhiêu quả bóng màu trắng?
Kiến thức cần nhớ
  • Hai biến cố đối lập nhau (chỉ có đúng một trong hai biến cố xảy ra ở mỗi lần thử) và đồng khả năng thì mỗi biến cố có xác suất 1/2.
  • Nếu hai biến cố đồng khả năng ứng với hai nhóm kết quả tách biệt của cùng một phép thử thì hai nhóm đó có số lượng bằng nhau.
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 6 · Bài 8.15★★★Trang 46— Lập phương trình từ xác suất cổ điển để tìm số lượng chưa biết
8.15 (trang 46). Một chuyến xe khách có 28 hành khách nam và 31 hành khách nữ. Đến một bến xe có một số hành khách nữ xuống xe. Chọn ngẫu nhiên một hành khách còn lại trên xe. Biết rằng xác suất để chọn được hành khách nữ là 1/2. Hỏi có bao nhiêu hành khách nữ đã xuống xe?
Kiến thức cần nhớ
  • Xác suất của một biến cố bằng số kết quả thuận lợi chia cho tổng số kết quả đồng khả năng.
  • Nếu xác suất chọn được một nhóm bằng 1/2 thì nhóm đó có số lượng bằng đúng một nửa tổng, tức bằng số lượng nhóm còn lại.
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 7 · Bài 8.16★★Trang 46— Suy ngược số lượng mỗi nhóm từ 5 biến cố đồng khả năng
8.16 (trang 46). Một chiếc hộp chứa 50 viên bi cùng kích thước gồm một số viên bi màu xanh; một số viên bi màu đỏ; một số viên bi màu trắng; một số viên bi màu tím và một số viên bi màu vàng. Bạn Bình lấy ngẫu nhiên một viên bi trong hộp. Biết rằng 5 biến cố sau đây là đồng khả năng:
A: “Bình lấy được viên bi màu xanh”; B: “Bình lấy được viên bi màu đỏ”; C: “Bình lấy được viên bi màu trắng”; D: “Bình lấy được viên bi màu tím”; E: “Bình lấy được viên bi màu vàng”.
Hỏi trong hộp chứa bao nhiêu viên bi mỗi loại?
Kiến thức cần nhớ
  • Nếu k biến cố đồng khả năng và luôn xảy ra đúng một trong chúng (không trùng, không sót các trường hợp) thì số kết quả thuận lợi của mỗi biến cố bằng nhau.
  • Xác suất của một biến cố bằng số kết quả thuận lợi chia cho tổng số kết quả đồng khả năng.
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…

🎯 Học tiếp

📚 Cùng chương: Chương VIII. Làm quen với biến cố và xác suất của biến cố