Giải Bài Tập Cuối Chương IX - Toán 10 KNTT

GIẢI BÀI TẬP SGK TOÁN 10 - KẾT NỐI TRI THỨC BÀI TẬP CUỐI CHƯƠNG IX: TÍNH XÁC SUẤT THEO ĐỊNH NGHĨA CỔ ĐIỂN

A – TRẮC NGHIỆM

Bài 9.13: Một hộp có bốn loại bi: bi xanh, bi đỏ, bi trắng và bi vàng. Lấy ngẫu nhiên ra một viên bi. Gọi \(E\) là biến cố: "Lấy được viên bi đỏ". Biến cố đối của \(E\) là biến cố:
A. Lấy được viên bi xanh.
B. Lấy được viên bi vàng hoặc bi trắng.
C. Lấy được viên bi trắng.
D. Lấy được viên bi vàng hoặc bi trắng hoặc bi xanh.
Lời giải:

Hộp gồm 4 loại bi: xanh, đỏ, trắng, vàng[cite: 4].

Biến cố đối \(\overline{E}\) của biến cố \(E\) ("Lấy được viên bi đỏ") là "Lấy được viên bi không phải là màu đỏ", tức là lấy được bi màu vàng, bi màu trắng hoặc bi màu xanh[cite: 4].

Chọn D.

Bài 9.14: Rút ngẫu nhiên ra một thẻ từ một hộp có 30 tấm thẻ được đánh số từ 1 đến 30. Xác suất để số trên tấm thẻ được rút ra chia hết cho 5 là
A. \(\frac{1}{30}\).
B. \(\frac{1}{5}\).
C. \(\frac{1}{3}\).
D. \(\frac{2}{5}\).
Lời giải:

Số phần tử của không gian mẫu: \(n(\Omega) = 30\).

Các số từ 1 đến 30 chia hết cho 5 là: \(\{5; 10; 15; 20; 25; 30\}\) (gồm 6 số).

Xác suất cần tìm là: \(P = \frac{6}{30} = \frac{1}{5}\).

Chọn B.

Bài 9.15: Gieo hai con xúc xắc cân đối. Xác suất để tổng số chấm xuất hiện trên hai con xúc xắc không lớn hơn 4 là
A. \(\frac{1}{7}\).
B. \(\frac{1}{6}\).
C. \(\frac{1}{8}\).
D. \(\frac{2}{9}\).
Lời giải:

Số phần tử của không gian mẫu: \(n(\Omega) = 6 \times 6 = 36\).

Các cặp số chấm \((x, y)\) có tổng \(x + y \le 4\) là:

  • Tổng bằng 2: \((1, 1)\) (1 cặp)
  • Tổng bằng 3: \((1, 2); (2, 1)\) (2 cặp)
  • Tổng bằng 4: \((1, 3); (2, 2); (3, 1)\) (3 cặp)

Tổng số kết quả thuận lợi là: \(1 + 2 + 3 = 6\).

Xác suất cần tìm: \(P = \frac{6}{36} = \frac{1}{6}\).

Chọn B.

Bài 9.16: Một tổ trong lớp 10T có 4 bạn nữ và 3 bạn nam. Giáo viên chọn ngẫu nhiên hai bạn trong tổ đó tham gia đội làm báo của lớp. Xác suất để hai bạn được chọn có một bạn nam và một bạn nữ là
A. \(\frac{4}{7}\).
B. \(\frac{2}{7}\).
C. \(\frac{1}{6}\).
D. \(\frac{2}{21}\).
Lời giải:

Tổng số bạn trong tổ là: \(4 + 3 = 7\) bạn[cite: 4].

Số cách chọn 2 bạn bất kỳ từ 7 bạn: \(n(\Omega) = C_7^2 = 21\).

Số cách chọn 1 bạn nam (từ 3 nam) và 1 bạn nữ (từ 4 nữ): \(C_3^1 \times C_4^1 = 3 \times 4 = 12\).

Xác suất cần tìm: \(P = \frac{12}{21} = \frac{4}{7}\).

Chọn A.

B – TỰ LUẬN

Bài 9.17: Một hộp đựng bảy thẻ màu xanh đánh số từ 1 đến 7; năm thẻ màu đỏ đánh số từ 1 đến 5 và hai thẻ màu vàng đánh số từ 1 đến 2. Rút ngẫu nhiên ra một tấm thẻ.
  1. Mô tả không gian mẫu.
  2. Mỗi biến cố sau là tập con nào của không gian mẫu?
    \(A\): "Rút ra được thẻ màu đỏ hoặc màu vàng";
    \(B\): "Rút ra được thẻ mang số hoặc là 2 hoặc là 3".
Lời giải:

Kí hiệu thẻ bằng chữ cái đầu màu sắc và số thứ tự: Thẻ xanh (\(X_1, X_2, \dots, X_7\)), Thẻ đỏ (\(\text{Đ}_1, \text{Đ}_2, \dots, \text{Đ}_5\)), Thẻ vàng (\(V_1, V_2\)).

  • a) Không gian mẫu:
    \(\Omega = \{X_1; X_2; X_3; X_4; X_5; X_6; X_7; \text{Đ}_1; \text{Đ}_2; \text{Đ}_3; \text{Đ}_4; \text{Đ}_5; V_1; V_2\}\).
    Không gian mẫu gồm 14 phần tử.
  • b) Xác định các biến cố:
    - Biến cố \(A\): "Rút ra được thẻ màu đỏ hoặc màu vàng".
    \(A = \{\text{Đ}_1; \text{Đ}_2; \text{Đ}_3; \text{Đ}_4; \text{Đ}_5; V_1; V_2\}\).

    - Biến cố \(B\): "Rút ra được thẻ mang số hoặc là 2 hoặc là 3".
    \(B = \{X_2; X_3; \text{Đ}_2; \text{Đ}_3; V_2\}\).
Bài 9.18: Có hộp I và hộp II, mỗi hộp chứa 5 tấm thẻ đánh số từ 1 đến 5. Từ mỗi hộp, rút ngẫu nhiên ra một tấm thẻ. Tính xác suất để thẻ rút ra từ hộp II mang số lớn hơn số trên thẻ rút ra từ hộp I.
Lời giải:

Gọi \((x, y)\) lần lượt là số ghi trên tấm thẻ rút từ hộp I và hộp II, với \(x, y \in \{1; 2; 3; 4; 5\}\).

Số phần tử của không gian mẫu: \(n(\Omega) = 5 \times 5 = 25\).

Biến cố \(M\): "Thẻ từ hộp II mang số lớn hơn số trên thẻ từ hộp I" \((y > x)\).

Các cặp \((x, y)\) thỏa mãn \(y > x\):

  • Với \(x = 1 \Rightarrow y \in \{2; 3; 4; 5\}\) (4 cặp)
  • Với \(x = 2 \Rightarrow y \in \{3; 4; 5\}\) (3 cặp)
  • Với \(x = 3 \Rightarrow y \in \{4; 5\}\) (2 cặp)
  • Với \(x = 4 \Rightarrow y \in \{5\}\) (1 cặp)

Số kết quả thuận lợi cho \(M\): \(n(M) = 4 + 3 + 2 + 1 = 10\).

Xác suất: \(P(M) = \frac{10}{25} = \frac{2}{5}\).

Bài 9.19: Gieo đồng thời hai con xúc xắc cân đối. Tính xác suất để:
  1. Tổng số chấm trên hai con xúc xắc bằng 8;
  2. Tổng số chấm trên hai con xúc xắc nhỏ hơn 8.
Lời giải:

Số phần tử không gian mẫu: \(n(\Omega) = 6 \times 6 = 36\).

  • a) Tổng số chấm trên hai con xúc xắc bằng 8:
    Các cặp kết quả thỏa mãn: \(\{(2, 6); (3, 5); (4, 4); (5, 3); (6, 2)\}\) (5 kết quả).
    Xác suất: \(P = \frac{5}{36}\).
  • b) Tổng số chấm trên hai con xúc xắc nhỏ hơn 8:
    Các tổng có thể nhỏ hơn 8 bao gồm 2, 3, 4, 5, 6, 7:
    - Tổng = 2: \((1,1)\) (1 cặp)
    - Tổng = 3: \((1,2); (2,1)\) (2 cặp)
    - Tổng = 4: \((1,3); (2,2); (3,1)\) (3 cặp)
    - Tổng = 5: \((1,4); (2,3); (3,2); (4,1)\) (4 cặp)
    - Tổng = 6: \((1,5); (2,4); (3,3); (4,2); (5,1)\) (5 cặp)
    - Tổng = 7: \((1,6); (2,5); (3,4); (4,3); (5,2); (6,1)\) (6 cặp)
    Tổng số kết quả thuận lợi: \(1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 = 21\) kết quả.
    Xác suất: \(P = \frac{21}{36} = \frac{7}{12}\).
Bài 9.20: Dự báo thời tiết trong ba ngày thứ Hai, thứ Ba, thứ Tư của tuần sau cho biết, trong mỗi ngày này, khả năng có mưa và không mưa như nhau.
  1. Vẽ sơ đồ hình cây mô tả không gian mẫu.
  2. Tính xác suất của các biến cố:
    \(F\): "Trong ba ngày, có đúng một ngày có mưa";
    \(G\): "Trong ba ngày, có ít nhất hai ngày không mưa".
Lời giải:

Kí hiệu M là ngày có mưa, K là ngày không mưa.

  • a) Sơ đồ hình cây:
                                        ┌── M ── (M, M, M)
                                ┌── M ──┤
                                │       └── K ── (M, M, K)
                        ── M ───┤
                                │       ┌── M ── (M, K, M)
                                └── K ──┤
                                        └── K ── (M, K, K)
                                ┌── M ──┬── M ── (K, M, M)
                                │       └── K ── (K, M, K)
                        ── K ───┤
                                │       ┌── M ── (K, K, M)
                                └── K ──┤
                                        └── K ── (K, K, K)
                        
    Không gian mẫu:
    \(\Omega = \{(M,M,M); (M,M,K); (M,K,M); (M,K,K); (K,M,M); (K,M,K); (K,K,M); (K,K,K)\}\).
    \(\Rightarrow n(\Omega) = 8\).
  • b) Tính xác suất:
    - Biến cố \(F\): "Có đúng một ngày có mưa" (tương ứng với 1 kí hiệu M).
    \(F = \{(M, K, K); (K, M, K); (K, K, M)\} \Rightarrow n(F) = 3\).
    \(P(F) = \frac{3}{8}\).

    - Biến cố \(G\): "Có ít nhất hai ngày không mưa" (tương ứng với 2 hoặc 3 kí hiệu K).
    \(G = \{(M, K, K); (K, M, K); (K, K, M); (K, K, K)\} \Rightarrow n(G) = 4\).
    \(P(G) = \frac{4}{8} = \frac{1}{2}\).
Bài 9.21: Gieo một đồng xu cân đối liên tiếp bốn lần.
  1. Vẽ sơ đồ hình cây mô tả không gian mẫu.
  2. Tính xác suất để trong bốn lần gieo đó có hai lần xuất hiện mặt sấp và hai lần xuất hiện mặt ngửa.
Lời giải:

Kí hiệu S là mặt sấp, N là mặt ngửa.

  • a) Sơ đồ hình cây và không gian mẫu:
    Tổng số phần tử của không gian mẫu là: \(n(\Omega) = 2^4 = 16\).
    Không gian mẫu \(\Omega\) bao gồm 16 chuỗi kết quả 4 lượt gieo:
    \(\{(S,S,S,S); (S,S,S,N); (S,S,N,S); (S,S,N,N); (S,N,S,S); (S,N,S,N); (S,N,N,S); (S,N,N,N);\)
    \((N,S,S,S); (N,S,S,N); (N,S,N,S); (N,S,N,N); (N,N,S,S); (N,N,S,N); (N,N,N,S); (N,N,N,N)\}\).
  • b) Xác suất có 2 lần mặt sấp và 2 lần mặt ngửa:
    Các kết quả có đúng 2S và 2N chính là số cách xếp 2 chữ S vào 4 vị trí:
    \(C_4^2 = 6\) kết quả, bao gồm:
    \(\{(S,S,N,N); (S,N,S,N); (S,N,N,S); (N,S,S,N); (N,S,N,S); (N,N,S,S)\}\).
    Xác suất cần tìm: \(P = \frac{6}{16} = \frac{3}{8}\).
Bài 9.22: Chọn ngẫu nhiên 4 viên bi từ một túi đựng 4 viên bi đỏ và 6 viên bi xanh đôi một khác nhau. Gọi \(A\) là biến cố: "Trong bốn viên bi đó có cả bi đỏ và cả bi xanh". Tính \(P(A)\) và \(P(\overline{A})\).
Lời giải:

Tổng số viên bi trong túi là: \(4 + 6 = 10\) viên bi.

Số cách chọn ngẫu nhiên 4 viên bi từ 10 viên bi: \(n(\Omega) = C_{10}^4 = 210\).

Xét biến cố đối \(\overline{A}\): "Trong 4 viên bi chọn ra không có đủ cả bi đỏ và bi xanh" (nghĩa là 4 viên chọn ra cùng màu):

  • Trường hợp 1: Chọn được 4 viên bi đỏ: \(C_4^4 = 1\) cách.
  • Trường hợp 2: Chọn được 4 viên bi xanh: \(C_6^4 = 15\) cách.

Số kết quả thuận lợi cho \(\overline{A}\): \(n(\overline{A}) = 1 + 15 = 16\).

Tính xác suất:

\[P(\overline{A}) = \frac{n(\overline{A})}{n(\Omega)} = \frac{16}{210} = \frac{8}{105}\]

\[P(A) = 1 - P(\overline{A}) = 1 - \frac{8}{105} = \frac{97}{105}\]