35
CHƯƠNG I. ĐẠI CƯƠNG VỀ XÁC SUẤT §1:Biến cố và quan hệ giữa các biến cố 1. Phép thử và biến cố. 2. Phân loại biến cố : gồm 3 loại - Biến cố chắc chắn: - Biến cố không thể có hay không thể xảy ra: - Biến cố ngẫu nhiên: A, B, C… - Biến cố ngẫu nhiên: A, B, C… 3. So sánh các biến cố. Định nghĩa 1.1: (A nằm trong B hay A kéo theo B) nếu A xảy ra thì B xảy ra.Vậy A B A B A B B A 1 Định nghĩa 1.2: A được gọi là biến cố sơ cấp , . B AB A

Chương 1 Bài Giảng Điện Tử Xstk

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Chương 1 Bài Giảng Điện Tử Xstk

Citation preview

  • CHNG I. I CNG V XC SUT1:Bin c v quan h gia cc bin c

    1. Php th v bin c.

    2. Phn loi bin c : gm 3 loi

    - Bin c chc chn:

    - Bin c khng th c hay khng th xy ra:

    - Bin c ngu nhin: A, B, C

    - Bin c ngu nhin: A, B, C

    3. So snh cc bin c.

    nh ngha 1.1: (A nm trong B hay A ko theo B) nu A xy ra th B xy ra.Vy

    A B

    A BA B

    B A

    1

    nh ngha 1.2: A c gi l bin c s cp , .B A B A

  • 4. Cc php ton trn bin c (hnh 1.1 v 1.2 ):

    xy ra khi v ch khi A xy ra v B xy ra.

    xy ra khi v ch khi A xy ra hoc B xy ra.A B A B

    .A B A B

    xy ra khi v ch khi A xy ra v B khng xy ra.

    xy ra khi v ch khi A khng xy ra.

    A B

    A A

    2

  • Hnh 1.1 Hnh 1.2

    3

  • Cc php ton ca bin c c tnh cht ging cc php ton ca tp hp, trong c cc tnh cht i ngu:

    Ngn ng biu din: tng = c t nht mt ;tch = tt c u.

    (A = c t nht 1 phn t c tnh cht x) suy ra (khng A = tt

    ,i i i ii ii i

    A A A A

    4

    (A = c t nht 1 phn t c tnh cht x) suy ra (khng A = tt c u khng c tnh cht x).

    V d 1.1: (A = c t nht 1 ngi khng b ln) suy ra( khng A = tt c u ln).

    nh ngha 1.3: bin c A v B c gi l xung khc vi nhau nu

    .A B

  • 2: Cc nh ngha xc sut.

    1. nh ngha c in v xc sut

    nh ngha 2.1: gi s trong mi php th cc kt cc l ng kh nng v c tt c n kt cc nh vy. K hiu m l s cc kt cc thun li cho bin c A. Khi y xc sut ca bin c A l:

    ( )m

    A

    V d 2.1: Trong 1 hp c 6 bi trng, 4 bi en.Ly ngu nhin ra 5 bi. Tnh xc sut ly c ng 3 bi trng.

    Gii ( phn phi siu bi)

    ( )An

    3 26 4

    510

    .C C

    C

    5

    Ch : ly 1 lc 5 bi ging ly ln lt 5 bi khng hon li

  • V d 2.2: C 10 ngi ln ngu nhin 5 toa tu. Tnh xc sut toa th nht khng c ngi ln:

    2. nh ngha hnh hc v xc sut:

    nh ngha 2.2: Gi s trong mi php th cc kt cc l ng

    kh nng v c biu din bng cc im hnh hc trn min

    1 0

    1 0

    4

    5

    .kh nng v c biu din bng cc im hnh hc trn min

    K hiu D l min biu din cc kt cc thun li cho bin c A. Khi y xc sut ca bin c A l:

    ( o l di,din tch

    hoc th tch)

    .

    6

    o D( )

    o

    oP A

    o

  • V d 2.3: Chia on AB c nh ngu nhin thnh 3 on. Tnh xc sut 3 on lp thnh 3 cnh ca 1 tam gic.

    Gii: Gi di on th 1,2 l x,y.Khi y on th 3 l l-x-y

    0 , 0x y

    x y l

    l

    7

    2

    1( )

    2 4

    2

    lx y

    x y l x yl

    D x l x y y y A

    y l x y xl

    x

  • HNH 2.1

    8

  • V d 2.4: Nm ln mt phng c k nhng ng thng song

    song cch nhau 1 khong l 2a mt cy kim c di 2t

  • HNH 2.2

    10

  • HNH 2.3

    11

  • Cc tnh cht ca xc sut : xem sch gio khoa

    3. nh ngha xc sut theo tin

    nh ngha 2.3: K hiu l tp hp cc bin c trong 1 php th. Ta gi xc sut l 1 quy tc t mi bin c A vi 1 s P(A) tha mn cc tin :

    (I)

    (II)

    0 1P A ( ) 1, 0P P

    (II)

    (III) Vi mi dy bin c i mt xung khc,ta c:

    H qu :

    4.nh ngha xc sut theo thng k:xem sch gio khoa

    ( ) 1, 0P P

    1 1

    i ii i

    A A

    12

    ( ) 1 ( )P A P A

  • 3: Cc nh l xc sut

    1: nh l cng xc sut

    nh l 3.1(hnh 3.1): P(A+B) = P(A) + P(B) P(AB)

    V d 3.1: C 10 ngi ln ngu nhin 5 toa tu. Tnh xc

    sut toa th nht hoc toa th hai khng c ngi ln.

    13

    A l bin c toa th 1 khng c ngi ln,

    B l bin c toa th 2 khng c ngi ln. Ta c :

    1 0 1 0 1 0

    1 0 1 0 1 0

    ( ) ( ) ( ) ( )

    4 4 3

    5 5 5

    A B P A P B P A B

  • HNH 3.1

    14

    nh l 3.1

    1 1 21 1

    ... ( 1) ( ... )n n

    ni i i j i j k n

    i i i j i j k

    A A AA AAA P AA A

  • V d 3.2: C k ngi ln ngu nhin n toa tu (k>n). Tnh xc sut tt c cc toa u c ngi ln

    Bi gii A - tt c cc toa u c ngi ln

    Ch : v phi trong tng th 1 c s hng, trong tng th 2 c s hng,, trong tng th k c s hng,, trong tng th n c s hng.

    1nC

    nnC

    knC

    2nC

    15

    Bi gii A - tt c cc toa u c ngi ln

    - c t nht 1 toa khng c ngi ln.

    - toa th i khng c ngi ln, i =1, 2,n

    1

    n

    ii

    A

    iA

    V cc toa tu c vai tr nh nhau nn p dng cng thc cng xc sut ta c :

  • 1 2 31 1 2 1 2 3

    11 2

    1 2 3 1

    . . .

    ... ( 1) ( ... )

    1 2 3 1... 1 . 0

    n n n

    nn

    k k k kn n

    n n n nk k k k

    C A C A A C A A A

    P A A A

    n n nC C C C

    n n n n

    1 1 21 1

    ... ( 1) ( ... )n n

    ni i i j i j k n

    i i i j i j k

    A A AA AAA P AA A

    ... 1 . 0n n n nk k k kC C C Cn n n n

    16

    1

    V d 3.3: C n bc th b ngu nhin vo n phong b c sn a ch.a)Tnh xc sut c t nht 1 bc th ng a ch.b) Tnh xc sut ch c ng 1 bc th ng a ch

  • Bi gii A - C t nht 1 bc ng.

    - Bc th i ng

    V cc bc th c vai tr nh nhau nn p dng cng thc cng xc sut ta c :

    i 1

    n

    ii

    A A

    1 1 21 1

    ... ( 1) ( ... )n n

    ni i i j i j k n

    i i i j i j k

    A A AA AAA P AA A

    1 2 31 1 2 1 2 3

    11 2

    1 2 3 1

    1 1

    . . .

    ... ( 1) ( ... )

    1 ! 2 ! 3 ! 1!... 1 .

    ! ! ! !

    1 1 1 1 11 . 1 ... 1 .

    ! 2 ! 3 ! 4 ! !

    n n n

    nn

    n nn n n n

    n n

    C A C A A C A A A

    P A A A

    n n nC C C C

    n n n n

    n n

    17

  • -Khng c bc no ng a ch trong n bc th

    -Ch c ng 1 bc ng a ch trong n bc th

    nB

    nC

    1 1 1 1

    ( ) 1 ( ) ... 1 .2! 3! 4! !

    n

    nP B P An

    nB A

    18

    ( ) 1 ( ) ... 1 .2! 3! 4! !

    nP B P An

    1 1

    1

    ( ) . ( ). ( )

    1 1 1 1... 1 .

    2! 3! 4! ( 1)!

    n n

    n

    P C n P A P B

    n

  • 2. nh l nhn xc sut

    nh ngha 3.2: Xc sut ca bin c B khi bit rng bin c A xy ra c gi l xc sut ca B vi iu kin A v k hiu l P(B/A).

    Ch : bin c A c th xy ra trc, ng thi hoc sau B

    Ngn ng biu din: P(B/A) = xc sut B bit (nu)A hoc Cho Ngn ng biu din: P(B/A) = xc sut B bit (nu)A hoc Cho A tnh xc sut B.

    nh l 3.2: P(AB)=P(A).P(B/A)=P(B).P(A/B)

    H qu:

    1 2 1 2 1 3 1 2 1 2 1. ... . / . / ... / ...n n n

    . //

    19

  • nh ngha 3.3: Hai bin c A,B c gi l c lp vi nhau nu xc sut ca bin c ny khng ph thuc vo vic bin c kia xy ra hay cha trong 1 php th.

    nh ngha 3.4: Mt h cc bin c c gi l c lp ton phn nu mi bin c ca h c lp vi 1 t hp bt k ca cc bin c cn li.

    nh l 3.3: A, B c lp khi v ch khi P(AB)=P(A).P(B)

    20

    nh l 3.4: Gi s l c lp ton phn. Khi y ta c:

    , 1,i i n

    1 1

    1 1

    1 . ( )

    2 . ( ) 1

    n n

    i ii i

    n n

    i ii i

    A

    A

    Ch : Trong trng hp c lp khng nn dng cng thccng xc sut m nn dng cng thc nhn xc sut.

  • V d 3.3: 1 mng gm n chi tit mc ni tip.Xc sut hng ca chi tit th i l . Tnh xc sut mng hng.

    Gii: - bin c chi tit th i hng

    A - bin c mng hng

    Vy xc sut mng hng l:

    i

    1

    n

    ii

    iP

    Vy xc sut mng hng l:

    Ch :

    1 21

    1

    1 1 1 1 ... 1n n

    i i ni

    i

    21

    1 2( ) 1 1 ... 1 nP A

  • V d 3.4: Tung 3 con xc xc cn i,ng cht. Tnh xc sut

    :

    1. Tng s chm bng 9 bit c t nht 1 mt 1 chm

    2. C t nht mt mt 1 chm bit s chm khc nhau tng i mt.

    Gii:

    1. Gi A l c t nht 1 mt 1 chm.

    22

    1. Gi A l c t nht 1 mt 1 chm.

    B l tng s chm bng 9

    C l cc s chm khc nhau tng i mt

    3 3

    3

    3

    6 5

    6

    1 5

    6

    3

    3 3 3

    15 6 15/ .

    6 6 5 91

  • S cch c t nht mt mt 1 chm v tng bng 9:

    1+2+6 suy ra c 3! cch

    1+3+5 suy ra c 3! cch

    1+4+4 suy ra c 3 cch

    Suy ra c 15 cch c t nht mt mt 1 chm v tng bng 9

    2.

    23

    2.

    3

    3

    6 .5 .4

    6

    3 .5 .4

    6

    C

    C

    ( ) 1

    /( ) 2

    P ACC

    P C

  • V d 3.5: T 1 hp c 10 bi trng , 6 bi en ,ngi ta ly lnlt khng hon li tng bi cho n khi c 5 bi en thi dngli.Tnh xc sut ln th 3 ly c bi trng nu bit rng a dng li ln th 9.

    Gii:

    Gi A l dng li ln th 9, B l ln th 3 ly c bi trng

    24

    : 4 4Am T

    4748

    ( / ) AB

    A

    CmP B A

    m C

    : 3 4ABm T

  • 3. Cng thc xc sut y v cng thc Bayes:

    nh ngha 3.5: H c gi l h y , nu trong mi php th nht nh 1 v ch 1 trong cc bin c Hi xy ra.

    nh l 3.4: Gi s l h y . Ta c:

    , 1,iH i n

    , 1,iH i n

    (cng thc y ).

    (cng thc Bayess)

    ( )

    1

    ( ). ( / )

    iP AHn

    i ii

    A P H P A H

    . // , 1,i i ii

    H H HH i n

    25

  • Ch :

    1.

    2.

    1

    / / /n

    i ii

    H H

    /

    2.

    Vi:

    /

    1

    /n

    i ii

    H H

    26

  • V d 3.5: C 2 hp bi cng c, hp 1 cha 4 bi trng v 6 bi xanh, hp 2 cha 5 bi trng v 7 bi xanh.Ly ngu nhin 1 hp, t hp ly ngu nhin1 bi th c bi trng. Tm xc sut vin bi tip theo, cng ly t hp trn ra l bi trng.

    Gii:. Ly ngu nhin 1 hp: H1 ly c hp 1

    H2 ly c hp 2

    1/ 2H H

    Hp 1: 4t + 6x , Hp 2: 5t + 7x

    A- bin c ly c bi trng ln 1

    B- bin c ly c bi trng ln 2

    1 2 1/ 2H H

    /

    27

  • Cch 1:

    1 1 2 2

    1 11

    / /

    1 4 1 5. .

    2 10 2 12

    1 4./ 2 10/( )

    H H H H

    H HH

    P A

    1

    2 22

    1 1 2 2

    3/9 4/11

    /( )

    1 5./ 2 12/( )

    / / . / / . /

    HP A

    H HH

    P A

    H H H H

    28

  • Cch 2:

    1 1 2 2/ /1 4 1 5

    . .2 10 2 12

    H H H H

    /

    1 1 2 2

    1 1 1 2 2 2

    2 10 2 12

    . / . /

    . / . ( / ) . / . ( / )

    1 4 3 1 5 4. . . .

    2 10 9 2 12 11

    H H H H

    H H P B AH H H P B AH

    29

  • Ch

    Nu sau ln 1 ly c bi trng ta tr bi vo hp ri mi ly tip ln 2 th li gii thay i nh sau:

    3 4;

    9 1 0

    4 5

    1 1 1 2

    P(B)=P(A), trong c 2 bi ton.

    Nu cu hi l :Gi s ln 1 ly c bi trng tnh xc sut bi ly c hp 1, th p s l:

    1 1 1 2

    1( / )P H A

    30

  • V d 3.6: C 1 tin tc in bo to thnh t cc tn hiu(.)v (-). Qua thng k cho bit l do tp m, bnh qun 2/5 tn hiu(.) v 1/3 tn hiu(-) b mo. Bit rng t s cc tn hiu chm v vch trong tin truyn i l 5:3. Tnh chm v vch trong tin truyn i l 5:3. Tnh xc sut sao cho nhn ng tn hiu truyn i nu nhn c chm.

    31

  • Gii :H1 l bin c truyn i chm,

    H2 l bin c truyn i vch.

    Gi A l bin c nhn c chm .

    1 1 2 2. / /5 3 3 1 1

    H H H H

    1 2

    5 3( ) , ( )

    8 8P H P H

    1 1

    1

    5 3 3 1 1. .

    8 5 8 3 2

    5 3./ 38 5/1 42

    H HH

    32

  • 4. Cng thc Bernoulli:

    nh l 3.5: Gi s trong mi php th 1 bin c A c th xut hin vi xc sut p (khi A xut hin ta quy c l thnh cng). Thc hin n php th ging nhau nh vy. Khi y xc sut c ng k ln thnh cng l :

    (Phn phi nh thc)

    Ch 1 : t nay tr i ta k hiu q=1-p

    Ch 2: Thc ra cng thc c dng

    , , . . , 0,1,...,k k n knn k p C p q k n

    Ch 2: Thc ra cng thc c dng

    nh ngha 3.6: K hiu k0 l s sao cho:

    Khi y k0 c gi l s ln thnh cng c nhiu kh nng xut hin nht(tc l ng vi xc sut ln nht)

    0, , , , , 0n k p Max n k p k n

    33

    nh l 3.6: hoc 0 1k n p 0 1 1k n p

    , , . . . , 0,1,...,k k n k n kn n kn k p C p C q k n

  • Ch :

    V d 3.7: Tung cng lc 20 con xc xc.

    1. Tnh xc sut c ng 4 mt lc xut hin.

    2. Tnh s mt lc c nhiu kh nng xut hin nht.

    3. Tnh xc sut c t nht 1 mt lc.

    4. Tnh s con sc sc t nht cn tung xc sut c

    , ,1/ 2 . 0,5nk

    nn k C

    t nht 1 mt lc khng nh hn 0,99.

    Gii:

    4 16420

    0 0

    1) 20,4,1/ 6 1/ 6 . 5 / 6

    2) 20 1 / 6 3 2

    C

    k k

    34

    203) 1 (5 / 6) 0,9739P

    4)1 (5 / 6) 0,99 (5 / 6) 0,01 26n n n

  • V d 3.8:Trong 1 hp c N bi trong c M bi trng cn li l en. Ly ngu nhin ln lt tng bi c hon li ra n bi. Khi y xc sut ly c ng k bi trng c tnh bng cng thc Bernoulli ni trn vi p = M/N (phn phi nh thc) :

    V d 3.9:Trong 1 hp c N bi trong c M bi trng cn li l en. Ly ngu nhin ln lt tng bi khng hon li ra n bi.

    , , . . 1 , 0,1,...,k n k

    k n kn n k

    M M Mn k C C k n

    N N N

    en. Ly ngu nhin ln lt tng bi khng hon li ra n bi. Khi y xc sut ly c ng k bi trng l

    (Phn phi siu bi)

    Ch : y N-M l s bi khng trng.

    Ch : Ly bi : + Khng hon li l siu bi

    + C hon li l nh thc.

    35

    . , 0 ,k n kM N M

    nN

    C Ck n

    C