Giải Bài Tập Cuối Chương VIII - Toán 11 KNTT

BÀI TẬP CUỐI CHƯƠNG VIII
(SGK TOÁN 11 - KẾT NỐI TRI THỨC VỚI CUỘC SỐNG)

A – TRẮC NGHIỆM

Sử dụng dữ kiện sau để trả lời các câu hỏi trong các Bài 8.16, 8.17:
Một hộp đựng 20 tấm thẻ cùng loại được đánh số từ 1 đến 20. Rút ngẫu nhiên một tấm thẻ trong hộp. Gọi \(A\) là biến cố "Rút được tấm thẻ ghi số chẵn lớn hơn 9"; \(B\) là biến cố "Rút được tấm thẻ ghi số không nhỏ hơn 8 và không lớn hơn 15".

Bài 8.16. Số phần tử của \(A \cup B\) là:
A. 11.      B. 10.      C. 12.      D. 13.
Lời giải:
  • Không gian mẫu \(\Omega = \{1; 2; 3; \dots; 20\}\).
  • Biến cố \(A\) "Số chẵn lớn hơn 9": \[A = \{10; 12; 14; 16; 18; 20\}\]
  • Biến cố \(B\) "Số từ 8 đến 15": \[B = \{8; 9; 10; 11; 12; 13; 14; 15\}\]
  • Biến cố hợp \(A \cup B\): \[A \cup B = \{8; 9; 10; 11; 12; 13; 14; 15; 16; 18; 20\}\]

Số phần tử của \(A \cup B\) là \(n(A \cup B) = 11\).

Chọn A.

Bài 8.17. Số phần tử của \(AB\) là:
A. 5.      B. 6.      C. 3.      D. 4.
Lời giải:

Biến cố giao \(AB\) chứa các số vừa thuộc \(A\) vừa thuộc \(B\) (số chẵn từ 10 đến 15):

\[AB = \{10; 12; 14\}\]

Số phần tử của \(AB\) là \(n(AB) = 3\).

Chọn C.

Sử dụng dữ kiện sau để trả lời các câu hỏi trong các Bài 8.18, 8.19:
Tại một hội thảo quốc tế có 50 nhà khoa học, trong đó có 31 người thành thạo tiếng Anh, 21 người thành thạo tiếng Pháp và 5 người thành thạo cả tiếng Anh và tiếng Pháp. Chọn ngẫu nhiên một người trong hội thảo.

Bài 8.18. Xác suất để người được chọn thành thạo ít nhất một trong hai thứ tiếng Anh hoặc Pháp là:
A. \(\frac{47}{50}\).      B. \(\frac{37}{50}\).      C. \(\frac{39}{50}\).      D. \(\frac{41}{50}\).
Lời giải:

Gọi \(E\) là biến cố chọn người giỏi tiếng Anh, \(F\) là biến cố chọn người giỏi tiếng Pháp.
Ta có \(P(E) = \frac{31}{50}\), \(P(F) = \frac{21}{50}\), \(P(EF) = \frac{5}{50}\).

Xác suất để người được chọn thành thạo ít nhất một trong hai thứ tiếng là:

\[P(E \cup F) = P(E) + P(F) - P(EF) = \frac{31}{50} + \frac{21}{50} - \frac{5}{50} = \frac{47}{50}\]

Chọn A.

Bài 8.19. Xác suất để người được chọn không thành thạo cả hai thứ tiếng Anh hay Pháp là:
A. \(\frac{7}{50}\).      B. \(\frac{3}{50}\).      C. \(\frac{9}{50}\).      D. \(\frac{11}{50}\).
Lời giải:

Biến cố "Người được chọn không thành thạo cả hai thứ tiếng" là biến cố đối của biến cố \(E \cup F\):

\[P(\overline{E \cup F}) = 1 - P(E \cup F) = 1 - \frac{47}{50} = \frac{3}{50}\]

Chọn B.

Sử dụng dữ kiện sau để trả lời các câu hỏi trong các Bài 8.20, 8.21:
Một lớp có 40 học sinh, trong đó có 23 học sinh thích bóng chuyền, 18 học sinh thích bóng rổ, 26 học sinh thích bóng chuyền hoặc bóng rổ hoặc cả hai. Chọn ngẫu nhiên một học sinh trong lớp.

Bài 8.20. Xác suất để chọn được học sinh không thích cả bóng chuyền và bóng rổ là:
A. \(\frac{18}{40}\).      B. \(\frac{14}{40}\).      C. \(\frac{19}{40}\).      D. \(\frac{21}{40}\).
Lời giải:

Gọi biến cố chọn được học sinh thích bóng chuyền hoặc bóng rổ là \(M \cup N\). Theo đề bài \(n(M \cup N) = 26\).

Số học sinh không thích cả hai môn là: \(40 - 26 = 14\) học sinh.

Xác suất chọn được học sinh không thích cả bóng chuyền và bóng rổ là \(\frac{14}{40}\).

Chọn B.

Bài 8.21. Xác suất để chọn được học sinh thích bóng chuyền và không thích bóng rổ là:
A. \(\frac{7}{40}\).      B. \(\frac{9}{40}\).      C. \(\frac{8}{40}\).      D. \(\frac{11}{40}\).
Lời giải:

Gọi \(M\) là tập học sinh thích bóng chuyền (\(n(M) = 23\)), \(N\) là tập học sinh thích bóng rổ (\(n(N) = 18\)).

Số học sinh thích cả hai môn là:

\[n(MN) = n(M) + n(N) - n(M \cup N) = 23 + 18 - 26 = 15\]

Số học sinh chỉ thích bóng chuyền (thích bóng chuyền và không thích bóng rổ) là:

\[23 - 15 = 8\text{ (học sinh)}\]

Xác suất chọn được học sinh này là \(\frac{8}{40}\).

Chọn C.

B – TỰ LUẬN

Bài 8.22. Hai vận động viên bắn súng A và B mỗi người bắn một viên đạn vào tấm bia một cách độc lập. Xét các biến cố sau:
\(M\): "Vận động viên A bắn trúng vòng 10";
\(N\): "Vận động viên B bắn trúng vòng 10".
Hãy biểu diễn các biến cố sau theo biến cố \(M\) và \(N\):
• \(C\): "Có ít nhất một vận động viên bắn trúng vòng 10";
• \(D\): "Cả hai vận động viên bắn trúng vòng 10";
• \(E\): "Cả hai vận động viên đều không bắn trúng vòng 10";
• \(F\): "Vận động viên A bắn trúng và vận động viên B không bắn trúng vòng 10";
• \(G\): "Chỉ có duy nhất một vận động viên bắn trúng vòng 10".
Lời giải:
  • \(C = M \cup N\) (Hợp của hai biến cố).
  • \(D = MN\) (hay \(M \cap N\)) (Giao của hai biến cố).
  • \(E = \overline{M}\overline{N}\) (Cả A và B đều không trúng).
  • \(F = M\overline{N}\) (A trúng và B không trúng).
  • \(G = M\overline{N} \cup \overline{M}N\) (A trúng B không trúng hoặc A không trúng B trúng).
Bài 8.23. Một đoàn khách du lịch gồm 31 người, trong đó có 7 người đến từ Hà Nội, 5 người đến từ Hải Phòng. Chọn ngẫu nhiên một người trong đoàn. Tính xác suất để người đó đến từ Hà Nội hoặc đến từ Hải Phòng.
Lời giải:

Gọi \(A\) là biến cố "Người được chọn đến từ Hà Nội";
\(B\) là biến cố "Người được chọn đến từ Hải Phòng".

Do một người không thể vừa đến từ Hà Nội vừa đến từ Hải Phòng nên hai biến cố \(A\) và \(B\) là hai biến cố xung khắc (\(AB = \emptyset\)).

Ta có: \(P(A) = \frac{7}{31}\), \(P(B) = \frac{5}{31}\).

Xác suất để người đó đến từ Hà Nội hoặc Hải Phòng là:

\[P(A \cup B) = P(A) + P(B) = \frac{7}{31} + \frac{5}{31} = \frac{12}{31}\]
Bài 8.24. Gieo một con xúc xắc cân đối, đồng chất liên tiếp hai lần. Xét các biến cố sau:
\(A\): "Ở lần gieo thứ nhất, số chấm xuất hiện trên con xúc xắc là 1";
\(B\): "Ở lần gieo thứ hai, số chấm xuất hiện trên con xúc xắc là 2";
\(C\): "Tổng số chấm xuất hiện trên con xúc xắc ở hai lần gieo là 8";
\(D\): "Tổng số chấm xuất hiện trên con xúc xắc ở hai lần gieo là 7".
Chứng tỏ rằng các cặp biến cố \(A\) và \(C\); \(B\) và \(C\); \(C\) và \(D\) không độc lập.
Lời giải:

Không gian mẫu gồm \(6 \times 6 = 36\) kết quả có thể xảy ra.

  • \(A = \{(1, 1), (1, 2), (1, 3), (1, 4), (1, 5), (1, 6)\} \Rightarrow P(A) = \frac{6}{36} = \frac{1}{6}\).
  • \(B = \{(1, 2), (2, 2), (3, 2), (4, 2), (5, 2), (6, 2)\} \Rightarrow P(B) = \frac{6}{36} = \frac{1}{6}\).
  • \(C = \{(2, 6), (3, 5), (4, 4), (5, 3), (6, 2)\} \Rightarrow P(C) = \frac{5}{36}\).
  • \(D = \{(1, 6), (2, 5), (3, 4), (4, 3), (5, 2), (6, 1)\} \Rightarrow P(D) = \frac{6}{36} = \frac{1}{6}\).

1. Xét cặp biến cố \(A\) và \(C\):

Giao \(AC\): Lần 1 gieo được 1 và tổng bằng 8 (không thể xảy ra vì max là \(1 + 6 = 7\)) \(\Rightarrow AC = \emptyset \Rightarrow P(AC) = 0\).
Nhưng \(P(A) \cdot P(C) = \frac{1}{6} \cdot \frac{5}{36} = \frac{5}{216} \neq 0\).
Vậy \(A\) và \(C\) không độc lập.

2. Xét cặp biến cố \(B\) và \(C\):

Giao \(BC\): Lần 2 gieo được 2 và tổng bằng 8 \(\Rightarrow BC = \{(6, 2)\} \Rightarrow P(BC) = \frac{1}{36}\).
Mà \(P(B) \cdot P(C) = \frac{1}{6} \cdot \frac{5}{36} = \frac{5}{216} \neq \frac{1}{36}\).
Vậy \(B\) và \(C\) không độc lập.

3. Xét cặp biến cố \(C\) và \(D\):

Tổng không thể vừa bằng 8 vừa bằng 7 cùng lúc \(\Rightarrow CD = \emptyset \Rightarrow P(CD) = 0\).
Mà \(P(C) \cdot P(D) = \frac{5}{36} \cdot \frac{1}{6} = \frac{5}{216} \neq 0\).
Vậy \(C\) và \(D\) không độc lập.

Bài 8.25. Hai chuyến bay của hai hãng hàng không X và Y, hoạt động độc lập với nhau. Xác suất để chuyến bay của hãng X và hãng Y khởi hành đúng giờ tương ứng là 0,92 và 0,98. Dùng sơ đồ hình cây, tính xác suất để:
a) Cả hai chuyến bay khởi hành đúng giờ;
b) Chỉ có duy nhất một trong hai chuyến bay khởi hành đúng giờ;
c) Có ít nhất một trong hai chuyến bay khởi hành đúng giờ.
Lời giải:

Gọi \(X\) là biến cố "Chuyến bay hãng X đúng giờ", \(P(X) = 0,92 \Rightarrow P(\overline{X}) = 0,08\).
Gọi \(Y\) là biến cố "Chuyến bay hãng Y đúng giờ", \(P(Y) = 0,98 \Rightarrow P(\overline{Y}) = 0,02\).

Sơ đồ hình cây kết quả và xác suất:

  • Nhánh \(X\) (0,92) \(\rightarrow\) Nhánh \(Y\) (0,98) \(\Rightarrow P(XY) = 0,92 \times 0,98 = 0,9016\)
  • Nhánh \(X\) (0,92) \(\rightarrow\) Nhánh \(\overline{Y}\) (0,02) \(\Rightarrow P(X\overline{Y}) = 0,92 \times 0,02 = 0,0184\)
  • Nhánh \(\overline{X}\) (0,08) \(\rightarrow\) Nhánh \(Y\) (0,98) \(\Rightarrow P(\overline{X}Y) = 0,08 \times 0,98 = 0,0784\)
  • Nhánh \(\overline{X}\) (0,08) \(\rightarrow\) Nhánh \(\overline{Y}\) (0,02) \(\Rightarrow P(\overline{X}\overline{Y}) = 0,08 \times 0,02 = 0,0016\)

a) Cả hai chuyến bay khởi hành đúng giờ:

\[P_a = P(XY) = 0,9016 \quad (90,16\%)\]

b) Chỉ có duy nhất một chuyến bay đúng giờ:

\[P_b = P(X\overline{Y}) + P(\overline{X}Y) = 0,0184 + 0,0784 = 0,0968 \quad (9,68\%)\]

c) Có ít nhất một chuyến bay đúng giờ:

\[P_c = 1 - P(\overline{X}\overline{Y}) = 1 - 0,0016 = 0,9984 \quad (99,84\%)\]