Bài 32: Mối liên hệ giữa xác suất thực nghiệm với xác suất và ứng dụng

Trang 67

Mở đầu

67

Hình 8.4 là cảnh tắc đường ở đường Nguyễn Trãi (Hà Nội) vào giờ cao điểm buổi chiều, từ khoảng 17 giờ 30 phút đến 18 giờ. Liệu ta có thể tính được xác suất của biến cố “Tắc đường vào giờ cao điểm buổi chiều ở đường Nguyễn Trãi” hay không?

Đáp ánarrow-down-icon

Ta có có thể ước lượng được xác suất của biến cố “Tắc đường vào giờ cao điểm buổi chiều ở đường Nguyễn Trãi”. Cụ thể ta sẽ tìm hiểu trong bài học này ở phần Luyện tập 2 trang 69.

Hoạt động 1

67

Ông An theo dõi và thống kê số cuộc gọi điện thoại đến cho ông trong 1 ngày. Sau 59 ngày theo dõi, kết quả thu được như sau:

Số cuộc điện thoại gọi đến trong một ngày

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Số ngày

5

9

15

10

5

6

4

2

3

Gọi A là biến cố "Trong một ngày ông An nhận được nhiều hơn 6 cuộc gọi". Hỏi trong 59 ngày có bao nhiêu ngày biến cố A xuất hiện?

Đáp ánarrow-down-icon

Trong 59 ngày có 2 ngày ông An nhận được 7 cuộc gọi, 3 ngày ông An nhận được 8 cuộc gọi. Do đó, có 5 ngày ông An nhận được nhiều hơn 6 cuộc gọi.

Vậy trong 59 ngày theo dõi có 5 ngày biến cố A xuất hiện.

Luyện tập 1

68

Một cửa hàng thống kê số lượng các loại điện thoại bán được trong một năm vừa qua như sau:

Loại điện thoại

A

B

C

Số lượng bán được (chiếc)

712

1 035

1 085

Tính xác suất thực nghiệm của biến cố E: "Chiếc điện thoại loại A được bán ra trong năm đó của cửa hàng".

Đáp ánarrow-down-icon

Xác suất thực nghiệm của biến cố E là: \(\frac{712}{712+1035+1085}=\frac{89}{354} \approx 0,2514\)

Luyện tập 2

69

Trở lại tình huống mở đầu. Giả sử camera quan sát đường Nguyễn Trãi trong 365 ngày ghi nhận được 217 ngày tắc đường vào giờ cao điểm buổi chiều. Từ số liệu thống kê đó, hãy ước lượng xác suất của biến cố E: "Tắc đường vào giờ cao điểm buổi chiều ở đường Nguyễn Trãi".

Đáp ánarrow-down-icon

Xác suất thực nghiệm của biến cố là: \(\frac{217}{365} \approx 0,5945=59,45 %\)%

Luyện tập 3

69

Trong 240 000 trẻ sơ sinh chào đời người ta thấy có 123 120 bé trai. Hãy ước lượng xác suất của biến cố "Trẻ sơ sinh là bé gái".

Đáp ánarrow-down-icon

Trong 240000 trẻ sơ sinh chào đời người ta thấy có 123120 bé trai.

Do đó số bé gái là 240000 - 123120 = 116880 (bé gái).

Vậy xác suất thực nghiệm của biến cố "Trẻ sơ sinh là bé gái" được ước lượng là:

\(\frac{116880}{240000}=0,487=48,7 \%\)

Luyện tập 4

71

Thống kê điểm kiểm tra cuối năm môn Toán của một nhóm 100 học sinh lớp 8 được chọn ngẫu nhiên tại ba lớp của trường Trung học cơ sở X, thu được kết quả như bảng sau:

Điểm

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Số học sinh

7

9

11

11

12

12

13

9

8

8

a) Chọn ngẫu nhiên một học sinh của trường X. Hãy tính xác suất thực nghiệm của các biến cố sau:

A: "Học sinh đó có điểm nhỏ hơn hoặc bằng 5";

B: "Học sinh đó có điểm từ 4 đến 9".

b) Hãy dự đoán trong nhóm 80 học sinh lớp 8 chọn ngẫu nhiên từ ba lớp khác của trường X:

Có bao nhiêu học sinh có số điểm không vượt quá 5 điểm?

Có bao nhiêu học sinh có số điểm từ 4 đến 9 điểm?

Đáp ánarrow-down-icon

a)
+) Có 7 học sinh có điếm 1; 9 học sinh có điểm 2; 11 học sinh có điếm 3; 11 học sinh có điểm 4; 12 học sinh có điếm 5, do đó có 7 + 9+11+11+12 = 50 học sinh có điếm nhó hơn hoặc bằng 5 .

Xác suất thực nghiệm của biến cố \(A\) là: \(\frac{50}{100}=0,5\). Do đó, \(P(A) \approx 0,5\).
+) Có 11 học sinh có điếm 4; 12 học sinh có điểm 5; 12 học sinh điếm 6; 13 học sinh điếm 7; 9 học sinh điếm \(8 ; 8\) học sinh điếm 9 nên có \(11+12+12+13+9+8=65\) học sinh có điếm từ 4 đến 9 .

Xác suất thực nghiệm của biến cố \(B\) là: \(\frac{65}{100}=0,65\). Do đó, \(P(B) \approx 0,65\).

b)
+) Gọi k là số học sinh có số điểm không vượt quá 5 trong nhóm 80 học sinh.
Có \(P(A) \approx \frac{k}{80}\). Thay giá trị ước lượng của \(\mathrm{P}(\mathrm{A})\) ở trên, ta được:
\(\frac{k}{80} \approx 0,5\) suy ra \(\mathrm{k} \approx 80 \cdot 0,5=40\).
Vậy có khoảng 40 học sinh có số điểm không vượt quá 5.
+) Gọi h là sổ học sinh có số điểm từ 4 đến 9 điếm trong nhóm 80 học sinh.
Có \(P(B) \approx \frac{h}{80}\). Thay giá trị ước lượng của \(\mathrm{P}(\mathrm{B})\) ở trên, ta được:
\(\frac{h}{80} \approx 0,65\), suy ra \(\mathrm{h} \approx 80.0,65=52\).
Vậy có khoáng 52 học sinh có số điểm từ 4 đến 9 điểm.

Câu hỏi 8.8

71

Tung một chiếc kẹp giấy 145 lần xuống sàn nhà lát gạch đá hoa hình vuông. Quan sát thấy có 113 lần chiếc kẹp nằm hoàn toàn trong hình vuông và 32 lần chiếc kẹp nằm trên cạnh hình vuông. Tính xác suất thực nghiệm của các biến cố sau:

a) E: “Chiếc kẹp giấy nằm hoàn toàn trong hình vuông”;

b) F: “Chiếc kẹp giấy nằm trên cạnh của hình vuông”.

Đáp ánarrow-down-icon

a) Trong 145 lần tung có 113 lần chiếc kẹp nẩm hoàn toàn bên trong hình vuông.

Do đó, xác suất thực nghiệm của biến cố E là \(\frac{113}{145} \approx 0,78\)
b) Trong 145 lần tung có 32 lần chiếc kẹp nằm trên cạnh hình vuông.

Do đó, xác suất thực nghiệm của biến cố \(\mathrm{F}\) là \(\frac{32}{145} \approx 0,22\)

Câu hỏi 8.9

71

Một nhân viên kiểm tra chất lượng sản phẩm tại một nhà máy trong 20 ngày rồi ghi lại số phế phẩm của nhà máy mỗi ngày và thu được kết quả như sau:

Số phế phẩm

0

1

2

3

≥ 4

Số ngày

14

3

1

1

1

Tính xác suất thực nghiệm của các biến cố sau:

a) M: "Trong một ngày nhà máy đó không có phế phẩm";

b) N: "Trong một ngày nhà máy đó chỉ có 1 phế phẩm";

c) K: "Trong một ngày nhà máy đó có ít nhất 2 phế phẩm".

Đáp ánarrow-down-icon

a) Có 14 ngày nhà máy không có phế phấm.

Xác suất thực nghiệm của biến cố \(\mathrm{M}\) là: \(\frac{14}{20}=0,7\)
b) Có 3 ngày nhà máy có 1 phế phấm.

Xác suất thực nghiệm của biến cố \(\mathrm{M}\) là: \(\frac{3}{20}=0,15\)
c) Số ngày có ít nhất 2 phế phấm là: 1 + 1 + 1 = 3 (ngày).

Vậy xác suất thực nghiệm đế trong một ngày nhà máy đó có ít nhất hai phế phấm là: \(\frac{3}{20}=0,15\)

Câu hỏi 8.10

72

Thống kê thời gian của 78 chương trình quảng cáo trên Đài truyền hình tỉnh X cho kết quả như sau:

Thời gian quảng cáo trong khoảng

Số chương trình quảng cáo

Từ 0 đến 19 giây

17

Từ 20 đến 39 giây

38

Từ 40 đến 59 giây

19

Trên 60 giây

4

Tính xác suất thực nghiệm của các biến cố sau:

a) E: "Chương trình quảng cáo của Đài truyền hình tỉnh X kéo dài từ 20 đến 39 giây";

b) F: "Chương trình quảng cáo của Đài truyền hình tỉnh X kéo dài trên 1 phút";

c) G:" Chương trình quảng cáo của Đài truyền hình tỉnh X kéo dài trong khoảng từ 20 đến 59 giây".

Đáp ánarrow-down-icon

a) Có 38 chương trình quảng cáo kéo dài từ 20 đến 39 giây.

Xác suất thực nghiệm của biến cố \(\mathrm{E}\) là \(\frac{38}{78}=\frac{19}{39}\)

b) Có 4 chương trình quảng cáo kéo dài trên 1 phút (trên 60 giây).

Xác suất thực nghiệm của biến cố \(\mathrm{E}\) là \(\frac{4}{78}=\frac{2}{39}\)

c) Có 38 chương trình quáng cáo kéo dài từ 20 đến 39 giây, 19 chương trình kéo dài trong khoảng từ 40 đến 59 giây nên có \(38+19=57\) chương trình quảng cáo kéo dài từ 20 đến 59 giây. Do đó, xác suất thực nghiệm của biến cố G là \(\frac{57}{78}=\frac{19}{26}\)

Câu hỏi 8.11

72

Thống kê về số ca nhiễm bệnh và số ca tử vong của bệnh SARS và bệnh EBOLA được kết quả như sau:

Bệnh

Số người nhiễm

Số người tử vong

SARS (11 - 2002 đến 7 - 2003)

8 437

813

EBOLA (2014 - 2016)

34 453

15 158

(Theo www.worldometers.info)

Căn cứ vào bảng thống kê trên, hãy ước lượng xác suất một người tử vong khi nhiễm bệnh SARS, bệnh EBOLA.

Đáp ánarrow-down-icon

- Ước lượng xác suất một người tử vong khi nhiễm bệnh SARS là

\(\frac{813}{8437} \approx 0,096=9,6 \%\)

- Ước lượng xác suất một người tử vong khi nhiễm bệnh EBOLA là

\(\frac{15158}{34453} \approx 0,43996 \approx 44 \%\)

Câu hỏi 8.12

72

Một nhà máy sản xuất máy điều hòa tiến hành kiểm tra chất lượng của 600 chiếc điều hòa được sản xuất và thấy có 5 chiếc bị lỗi. Trong một lô hàng có 1 500 chiếc điều hòa, hãy dự đoán xem có khoảng bao nhiêu chiếc điều hòa không bị lỗi.

Đáp ánarrow-down-icon

Kiểm tra chất lượng của 600 chiếc điều hòa thì có 5 chiếc bị lổi nên có 595 chiếc không bị lổi.
Do đó, xác suất đế một chiếc điều hòa do nhà máy sản xuất không bị lỗi được ước lượng là: \(\frac{595}{600} \approx 0,9917\)
Gọi h là số lượng điều hòa không bị lỗi trong 1500 chiếc điều hòa.
Ta có: \(\frac{h}{1500} \approx 0,9917\). Suy ra \(\mathrm{h} \approx 1500\). 0,9917 \(=1487,55\).
Vậy trong một lô hàng có 1500 chiếc điều hòa thì có khoảng 1487 hoặc 1488 chiếc điều hòa không bị lỗi.

Câu hỏi 8.13

72

Hai bạn Mai và Việt lần lượt thực hiện việc gieo đồng thời hai con xúc xắc và ở mỗi lần gieo sẽ nhận được số điểm bằng tổng số chấm xuất hiện trên hai con xúc xắc. Mai được gieo 100 lần và Việt được gieo 120 lần. Mai gieo trước và ghi lại kết quả của mình như sau:

Số điểm

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Số lần

3

5

9

10

14

16

13

11

8

7

4

Trước khi Việt gieo, hãy dự đoán xem có bao nhiêu lần số điểm của Việt nhận được là:

a) Một số chẵn.

b) Một số nguyên tố.

c) Một số lớn hơn 7.

Đáp ánarrow-down-icon

a) Gọi A là biến cố "Số điếm của Mai nhận được là số chẵn", tức là các số 2; 4; 6; 8; \(10 ; 12\).

Vậy có \(3+9+14+13\) + 8+4 = 51 lần số điểm Mai nhận được là số chăn.
Xác suất thực nghiệm của biến cố \(A\) là \(\frac{51}{100}=0,51\). Do đó \(P(A) \approx 0,51\).
Gọi k là số lần số điểm của Việt nhận được là số chẵn. Ta có \(P(A) \approx \frac{k}{120}\)
Thay giá trị ước lượng của \(\mathrm{P}(\mathrm{A})\) ta được \(\frac{k}{120} \approx 0,51\). Suy ra \(\mathrm{k} \approx 120.0,51=61,2\).
Vậy ta dự đoán có khoảng 61 lần số điếm của Việt nhận được là số chẵn.
b) Gọi B là biến cố "Số điếm của Mai nhận được là số nguyên tố", tức là các số 2; 3; 5; 7; 11. Vậy có \(3+5+10+16+7=\) 41 lần số điếm của Mai nhận được là số nguyên tố.

Xác suất thực nghiệm của biến cố \(\mathrm{B}\) là \(\frac{41}{100}=0,41\). Do đó \(\mathrm{P}(\mathrm{B}) \approx 0,41\).
Gọi h là số lần số điếm của Việt nhận được là số nguyên tố. Ta có: \(P(B) \approx \frac{h}{120}\)
Thay giá trị ước lượng của \(\mathrm{P}(\mathrm{B})\) ta được \(\frac{h}{120} \approx 0,41\). Suy ra \(\mathrm{h} \approx 120.0,41=49,2\).
Vậy ta dự đoán có khoảng 49 lần số điếm của Việt nhận được là số nguyên tố.
c) Gọi C là biến cố "Số điếm của Mai nhận được lớn hơn 7", tức là 8; 9; 10; 11; 12.

Vậy có 13 + 11 + 8 + 7 +4 = 43 lần số điếm của Mai nhận được lớn hơn 7.
Xác suất thực nghiệm của biến cố \(\mathrm{C}\) là \(\frac{43}{100}=0,43\). Do đó \(\mathrm{P}(\mathrm{C}) \approx 0,43\).
Gọi \(m\) là số lần số điếm của Việt nhận được lớn hơn 7. Ta có: \(P(C) \approx \frac{m}{120}\)
Thay giá trị ước lượng của \(\mathrm{P}(\mathrm{C})\) ta được \(\frac{m}{120} \approx 0,43\). Suy ra \(\mathrm{m} \approx 120.0,43=51,6\).

Vậy ta dự đoán có khoảng 52 lần số điểm của Việt nhận được lớn hơn 7.