Phép thử và biến cố
Khi thực hiện một phép thử ngẫu nhiên, ta chưa biết chắc kết quả nào sẽ xuất hiện. Tập hợp các kết quả có thể xảy ra là không gian mẫu $\Omega$. Một biến cố là tập con của $\Omega$.
Chẳng hạn gieo một xúc xắc, $\Omega=\{1,2,3,4,5,6\}$. Biến cố “số chấm chẵn” là $\{2,4,6\}$. Nếu xúc xắc cân đối và đồng chất, sáu kết quả đồng khả năng; xác suất của biến cố này là $3/6=1/2$.
Cách lấy số kết quả thuận lợi chia tổng số kết quả chỉ áp dụng khi các kết quả đang đếm đồng khả năng.
Hợp là ít nhất một, giao là cả hai
Biến cố $A\cup B$ xảy ra khi ít nhất một trong hai biến cố $A,B$ xảy ra, kể cả khi cả hai cùng xảy ra. Biến cố $A\cap B$, cũng viết $AB$, xảy ra khi cả hai cùng xảy ra.
| Cách nói | Biến cố |
|---|---|
| Ít nhất một trong $A,B$ | $A\cup B$ |
| Cả $A$ và $B$ | $A\cap B$ |
| Không xảy ra $A$ | $\overline A$ |
| Cả hai biến cố đều không xảy ra | $\overline{A\cup B}$ |
Hai biến cố xung khắc khi giao của chúng rỗng. “Đúng một” chỉ lấy phần riêng của mỗi biến cố, không lấy phần giao.
Liệt kê kết quả để hiểu yêu cầu
Chọn ngẫu nhiên một thẻ trong tám thẻ cùng loại đánh số $1$ đến $8$. Gọi $A$ là “số chẵn”, $B$ là “số lớn hơn $5$”.
Ta có $A=\{2,4,6,8\}$ và $B=\{6,7,8\}$. Vì thế $A\cap B=\{6,8\}$, còn $A\cup B=\{2,4,6,7,8\}$.
Các kết quả làm đúng một biến cố xảy ra là $\{2,4,7\}$. Kết quả không làm biến cố nào xảy ra là $\{1,3,5\}$. Việc liệt kê giúp ta phân biệt bốn yêu cầu trước khi tính.
Xét hai biến cố đối
Với tám thẻ trên, giữ $A$ là số chẵn, đổi $B$ thành số lẻ. Hai biến cố có xung khắc không? Có phải biến cố đối của nhau không?
Số chẵn và số lẻ không chỉ rời nhau mà còn bao hết tám kết quả.
Hai biến cố đối luôn xung khắc; ở đây chúng không có kết quả chung.
Không có số nào vừa chẵn vừa lẻ, nên hai biến cố chắc chắn xung khắc.
Phương án dùng đúng dữ kiện và lập luận.
Lời giải
Có. Chúng không có kết quả chung và hợp là cả không gian mẫu, nên vừa xung khắc vừa là hai biến cố đối.
Độc lập khác với xung khắc
Hai biến cố độc lập khi việc một biến cố xảy ra hay không xảy ra không làm thay đổi xác suất xảy ra của biến cố kia.
Ví dụ, trong mô hình gieo hai xúc xắc độc lập, kết quả chẵn ở xúc xắc thứ nhất không làm thay đổi xác suất xúc xắc thứ hai ra $6$. Hai biến cố ấy độc lập và vẫn có thể cùng xảy ra.
Ngược lại, trên cùng một lần gieo, biết đã ra số chẵn thì chắc chắn không ra số lẻ. Hai biến cố “chẵn” và “lẻ” xung khắc, có xác suất dương, nên không độc lập.
Trong bài toán thực tế, ta cần dữ kiện hoặc giả thiết độc lập; chỉ vì hai sự việc có tên khác nhau thì chưa đủ.
Nhìn lại mô hình rút thẻ
Một hộp có thẻ đỏ và xanh. Rút một thẻ, không hoàn lại rồi rút tiếp. Có thể tự coi hai biến cố “lần đầu đỏ” và “lần sau đỏ” là độc lập không?
Khi không hoàn lại, kết quả lần đầu làm thay đổi thành phần hộp ở lần sau.
Phương án dùng đúng dữ kiện và lập luận.
Dù màu từng thẻ không đổi, tỉ lệ màu trong hộp đã thay đổi sau lần rút đầu.
Hai lần đều rút được đỏ vẫn có thể xảy ra nếu hộp có ít nhất hai thẻ đỏ.
Lời giải
Không. Sau lần rút đầu, số thẻ và thành phần màu trong hộp thay đổi. Cần phân tích mô hình, không tự áp dụng giả thiết độc lập.
Diễn đạt bằng lời
Gọi $A$ là “đạt bài kiểm tra thứ nhất”, $B$ là “đạt bài kiểm tra thứ hai”. Diễn đạt $A\cap\overline B$ bằng lời.
Đây là $\overline A\cap\overline B$, không phải $A\cap\overline B$.
Phương án dùng đúng dữ kiện và lập luận.
Đây là $A\cap B$; dấu gạch trên $B$ yêu cầu không đạt bài thứ hai.
Đây là $\overline A\cap B$; hai biến cố đã bị đảo.
Lời giải
Đạt bài kiểm tra thứ nhất nhưng không đạt bài kiểm tra thứ hai. Đây chỉ là một trong hai trường hợp của yêu cầu “đạt đúng một bài”.
Điều cần nhớ
Viết rõ phép thử và biến cố. Phân biệt “ít nhất một”, “cả hai”, “đúng một”. Xung khắc nói về khả năng cùng xảy ra; độc lập nói về việc xác suất có thay đổi hay không.
Đang học