Các kiến thức bổ trợ, phép thử, các loại biến cố, quan hệ giữa các biến cố số lần + Một sự kiện có tính chất xảy ra hay không xảy ra khi một phép thử được thực hiện gọi là một biến cố n
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂN TRÀO KHOA GIÁO DỤC TIỂU HỌC
GIÁO ÁN
HỌC PHẦN: Nhập môn Lý thuyết xác suất và thống kê Toán
LỚP DẠY: Đại học Tiểu học khóa 2017- 2021
Họ và tên giảng viên: Lê Danh Tuyên
Bộ môn: Toán
Năm học 2017 - 2018
Trang 2Hình thành và rèn cho người học các kĩ năng:
- Phân biệt các loại biến cố và các quan hệ giữa các loại biến cố
3 Thái độ:
Chủ động tìm tòi, phát hiện và khám phá các ứng dụng của lí thuyết xác suất
trong việc dạy học toán
II Chuẩn bị
1 Giảng viên:
- Tài liệu chính:
[1] Đào Hữu Hồ (2008), Xác suất - Thống kê , NXB GD Hà Nội , Hà Nội
- Tài liệu tham khảo:
[2] Trần Diên Hiển, Vũ Viết Yên (2007), Nhập môn lí thuyết xác suất và Thống
kê toán, NXBGD & NXB ĐHSP, Hà Nội
[3] Đào Hữu Hồ (2006), Hướng dẫn giải các bài toán Xác suất thống kê, NXB
ĐHQG Hà Nội Hà Nội
[4] Đỗ Đức Thái - Nguyễn Tiến Dũng (2010), Nhập môn hiện đại xác suất và
Thống kê, NXB ĐHSP, Hà Nội
2 Sinh viên:
Trang 3- Chuẩn bị tài liệu
- Ôn lại kiến thức ( phần cơ bản của đại số tổ hợp trong chương trình toán THPT)
III Phương pháp, phương tiện dạy học
- Thuyết trình, Gợi mở - Vấn đáp
- Giáo án, giáo trình
IV Nội dung bài giảng
- Ví dụ: Khối 12 có 3 lớp, lớp 12A1
có 30 học sinh, lớp 12A2 có 35 học
sinh, lớp 12A3 có 32 học sinh Cần
chọn 10 học sinh đi trực nhật sao cho
10 học sinh này gồm ba lớp và có ít
nhất 7 học sinh của lớp 12A1 Hỏi có
bao nhiêu cách chọn?
- Cho phép thử là tung hai lần một
đồng xu, hãy xác định các biến cố
ngẫu nhiên,biến cố sơ cấp, biến cố
thứ cấp…?
I Các kiến thức bổ trợ, phép thử, các loại biến cố, quan hệ giữa các biến cố
số lần) +) Một sự kiện có tính chất xảy ra hay không xảy ra khi một phép thử được thực hiện gọi là một biến cố ngẫu nhiên
Ta dùng các chữ cái A,B,C, để kí hiệu các biến cố ngẫu nhiên
Ví dụ: Gieo một lần một đồng xu đồng
chất, cân đối là thực hiện một phép thử
và có các biến cố ngẫu nhiên là S:”biến
cố xuất hiện mặt sấp” và N:”biến cố xuất hiện mặt ngửa”
+) Biến cố sơ cấp là biến cố ngẫu nhiên
mà không thể phân tích thành các biến
cố nhỏ hơn, kí hiệu +) Biến cố thứ cấp là biến cố ngẫu nhiên nhưng có thể phân tích thành các biến cố nhỏ hơn
Ví dụ: Trong phép thử gieo một lần một
con xúc xắc, xét biến cố thứ cấp là C:”biến cố xuất hiện số chấm lẻ”
+)Biến cố không xảy ra khi phép thử
Trang 4- Trong Ví dụ biến cố hiệu nếu C:
biến cố xuất hiện mặt chẵn chấm” thì
3 Quan hệ giữa các biến cố
+) Biến cố A kéo theo( thuận lợi) đối với biến cố B nếu sự xảy ra của A dẫn đến
sự xảy ra của B, kí hiệu AB
Ví dụ: Xét phép thử gieo một lần một
con xúc xắc thì A:”biến cố xuất hiện mặt
5 chấm” và B:”biến cố xuất hiện mặt lẻ” +) Biến cố A gọi là bằng biến cố B nếu đồng thời AB và BA, kí hiệu A=B
Ví dụ: Xét phép thử gieo một lần một
con xúc xắc thì A:”biến cố xuất hiện mặt lẻ” và B:”biến cố không xuất hiện mặt chẵn”
+) Biến cố tổng: Tổng của hai biến cố A
và B, kí hiệu AB là biến cố chỉ xảy ra khi ít nhất một trong hai biến cố A,B xảy
+) Biến cố hiệu: Hiệu của hai biến cố A
và B, kí hiệu A\B là biến cố chỉ xảy ra khi biến cố A xảy ra và biến cố B không xảy ra
Ví dụ: Xét phép thử gieo một lần một
con xúc xắc thì A:”biến cố xuất hiện số chấm lẻ” và B:”biến cố xuất hiện mặt chấm nguyên tố” thì A\B:”biến cố xuất hiện mặt một chấm”
+) Biến cố tích: Tích của hai biến cố A
và B, kí hiệu AB là biến cố chỉ xảy ra khi cả hai biến cố A,B xảy ra
Trang 5- Chú ý: hai biến cố đối lập với nhau
thì xung khắc với nhau.nhưng điều
ngược lại không đúng
Ví dụ: Xét phép thử gieo một lần
một con xúc xắc thì A:”biến cố xuất
hiện số chấm lẻ” và B:”biến cố xuất
hiện mặt hai chấm” thì A và B là hai
biến cố xung khắc nhưng không phải
là hai biến cố đối lập
cố xuất hiện mặt năm chấm”
+) Biến cố xung khắc: hai biến cố A và
B gọi là xung khắc với nhau nếu AB=
Ví dụ: Xét phép thử gieo một lần một
con xúc xắc thì A:”biến cố xuất hiện số chấm lẻ” và B:”biến cố xuất hiện mặt chẵn chấm” thì AB=
+) Dãy n biến cố B1,B2,…,Bn gọi là xung khắc từng đôi một nếu BiBj= với i#j
và i,j=1, n +) Hệ đầy đủ các biến cố: Dãy n biến cố
là một không gian biến cố sơ cấp, kí hiệu
(Biến cố chắc chắn; Không gian mẫu)
+) Biến cố đối lập: Gọi A =\A là biến
cố đối lập của biến cố A
V Hướng dẫn sinh viên học tập
1 Nhắc lại định nghĩa phép thử, các loại biến cố, quan hệ giữa các biến cố
2 Xét phép thử gieo hai lần đồng xu, hãy xác định không gian mẫu, và lấy ví dụ về hai biến cố xung khắc?
Hướng dẫn
=”SS, SN,NS,NN”
A:”biến cố hai lần xuất hiện mặt sấp”
B”biến cố ít nhất xuất hiện một mặt ngửa”
Thì A và B là hai biến cố xung khắc vì AB=, hơn nữa A và B còn là hai biến cố đối lập
Trang 6Hình thành và rèn cho người học các kĩ năng:
- Nắm vững các định nghĩa về xác suất, từ các định nghĩa khác nhau về xác suất
thấy được ý nghĩa của từng các định nghĩa
- Biết tính xác suất bằng định nghĩa
- Nắm vững các công thức tính xác suất vận dụng vào làm các dạng bài tập
khác nhau
3 Thái độ:
Chủ động tìm tòi, phát hiện và khám phá các ứng dụng của lí thuyết xác suất
trong việc dạy học toán
II Chuẩn bị
1 Giảng viên:
- Tài liệu chính:
[1] Đào Hữu Hồ (2008), Xác suất - Thống kê , NXB GD Hà Nội , Hà Nội
- Tài liệu tham khảo:
[2] Trần Diên Hiển, Vũ Viết Yên (2007), Nhập môn lí thuyết xác suất và Thống
kê toán, NXBGD & NXB ĐHSP, Hà Nội
Trang 7[3] Đào Hữu Hồ (2006), Hướng dẫn giải các bài toán Xác suất thống kê, NXB
ĐHQG Hà Nội Hà Nội
[4] Đỗ Đức Thái - Nguyễn Tiến Dũng (2010), Nhập môn hiện đại xác suất và Thống kê, NXB ĐHSP, Hà Nội
2 Sinh viên:
- Chuẩn bị tài liệu
- Ôn lại kiến thức bài trước
III Phương pháp, phương tiện dạy học
- Thuyết trình, Gợi mở - Vấn đáp
- Giáo án, giáo trình
IV Nội dung bài giảng
- Ví dụ: Gieo đồng thời 2 con xúc
cặp (y,x) không phân biệt x, y lần
lượt là số chấm mỗi con súc sắc
Vậy không gian mẫu gồm 21
phần tử
Còn nếu gieo không đồng thời
không gian mẫu gồm 36 phần
Và A=”SS” nên P(A)=1
4ii) B=”SN,NS” nên P(B)= 2 1
4 2iii) C=”SS,SN” nên P(C)= 2 1
4 2
2 Định nghĩa theo thống kê
Giả sử ta có n phép thử và trong đó có m lần xuất hiện biến cố A trong n phép thử đó thì ta
Trang 8- Giả sử cho phép thử gieo con xúc
sắc thì xác suất xuất hiện mặt 1
chấm là 1
6 nhưng khi gieo lần I
không thấy xuất hiện mặt 1 chấm,
lần II cũng không xuất hiện mặt 1
chấm,… vậy câu hỏi đặt ra là con
số 1
6 ở đây là gì?như vậy xác suất
xuất hiện mặt 1 chấm phải bằng 0
hai biến cố ngẫu nhiên độc lập ta có
trường hợp tổng quát cho công thức
n
m
P A n
=1
6
3 Tính chất của xác suất
i) Nếu AB thì P(A)≤P(B) ii) P()=0, P()=1
iii) P(AB)=P(A)+P(B) - P(AB) iv) P(A\B)=P(A)-P(A.B) vớiP(AB)= P(A.B) v) P(A)=1-P(A )
vi) 0≤P(A)≤1
*) Hai biến cố ngẫu nhiên độc lập
Xét phép thử:”Gieo một đồng xu và một con xúc xắc”
Mỗi biến cố phép thử này có dạng:
NQk hoặc SQk ,với k=1,2,…6
Số biến cố trong phép thử là 12 Tìm xác suất của biến cố NB=:”Trên đồng xu xuất hiện mặt ngửa và con xúc xắc xuất hiện mặt 3 chấm hoặc 6 chấm”
Có hai biến cố NQ3 và NQ6 thuận lợi cho biến cố NB Vì vậy
Định nghĩa: Cho A và B là hai biến cố của
phép thử Ta nói rằng hai biến cố A và B độc lập với nhau, nếu
P(AB)=P(A).P(B)
4 Xác suất có điều kiện Công thức xác suất tích Công thức xác suất toàn phần Công thức Bayes
+) Công thức xác suất có điều kiện, công thức xác suất tích: Giả sử A và B là hai biến cố ngẫu nhiên và P(A)>0 thì tỉ số ( )
( )
P A B
P A là xác suất có
điều kiện của biến cố B với điều kiện biến cố A
đã xảy ra và kí hiệu P(B/A)= ( )
Trang 9xác suất tích cho hai biến cố bất kì
đỏ và 6 bi xanh Lấy liên tiếp không hoàn lại 2
bi Tìm xác suất để lần I lấy bi đỏ và lần II lấy
bi xanh?
Giải Gọi A là biến cố:” bi lấy lần I là bi đỏ”
Gọi B là biến cố:”bi lấy lần II là bi xanh”
cố của một phép thử cho trước, và A là biến cố bất kì có liên quan Khi đó
P(A)=
1( ) ( / )
1
( ) ( / )( / )
( ) ( / )
n k
30 sản phẩm đều là tốt Lô thứ III có 30 sản phẩm gồm 15 sản phẩm tốt, 15 sản phẩm xấu Lấy ngẫu nhiên một lô và từ lô đó lấy ngẫu nhiên ra một sản phẩm
i) Tìm xác suất để sản phẩm lấy ra là sản phẩm tốt
ii) Giả sử sản phẩm lấy ra là sản phẩm tốt Tìm xác suất để sản phẩm lấy ra là của lô III
Giải i)Gọi A là biến cố” sản phẩm lấy ra là sản phẩm tốt”
Gọi Bi là biến cố” sản phẩm lấy ra là của lô thứ i” (i=1,2,3)
Trang 10đủ biến cố Mặt khác với A:”biến
cố xuất hiện số chấm lẻ” và B:”xuất
ii)Trong mỗi phép thử ={A,A }
iii) P(A)=1/2 không thay đổi trong
n lần sinh con
Ta có B1,B2,B3 lập thành một hệ đầy đủ các biến cố Bởi vì sản phẩm không lấy ở lô I thì lấy
ở lô II hoặc lô III Hay B1B2B3= Và ta
A đã xảy ra
Lời giải của ý này là tìm xác suất điều kiện của
B3 với điều kiện A đã xảy ra Áp dụng công thức Bayes
1 15.( ) ( / ) 3 30 3
Bài toán: Tìm xác suất để trong n phép thử
Bernoulli biến cố A xuất hiện đúng k lần?
Gieo 20 lần đồng tiền cân đối và đồng chất được xem như là tiến hành 20 phép thử Bernoulli Xác suất của biến cố A”biến cố xuất hiện mặt sấp” là không đổi trong mỗi lần gieo
Trang 11và bằng 1
2i) Theo công thức xác suất nhị thức:
n=20,k=1,p=1
2Vậy P20(1)=
V Hướng dẫn sinh viên học tập
1 Nhắc lại định nghĩa xác suất, các tính chất xác suất, công thức xác suất toàn phần,
công thức Bayes, xác suất nhị thức
Trang 122 Một bà mẹ sinh 2 con( mỗi lần sinh một con) Giả sử xác suất sinh con trai là 0,51 Tìm xác suất để trong người con đó:
i) Có đúng một con trai
ii) Không có con trai
iii) Có hai con trai
Hướng dẫn
Trang 13Củng cố những kiến thức: cách tính xác suất bằng định nghĩa,sử dụng các tính
chất,hay áp dụng công thức xác suất toàn phần, công thức Bayes, xác suất nhị thức
2 Kỹ năng:
Hình thành và rèn cho người học các kĩ năng:
- Biết cách tính xác suất bằng định nghĩa
- Biết cách tính xác suất bằng công thức xác suất toàn phần, công thức Bayes
- Biết cách tính xác suất bằng công thức Bernoulli
3 Thái độ:
Chủ động tìm tòi, phát hiện và khám phá các ứng dụng của lí thuyết xác suất
trong việc giải các dạng bài toán trong chương I
II Chuẩn bị
1 Giảng viên:
- Tài liệu chính:
[1] Đào Hữu Hồ (2008), Xác suất - Thống kê , NXB GD Hà Nội , Hà Nội
- Tài liệu tham khảo:
[2] Trần Diên Hiển, Vũ Viết Yên (2007), Nhập môn lí thuyết xác suất và Thống
kê toán, NXBGD & NXB ĐHSP, Hà Nội
[3] Đào Hữu Hồ (2006), Hướng dẫn giải các bài toán Xác suất thống kê, NXB
ĐHQG Hà Nội Hà Nội
[4] Đỗ Đức Thái - Nguyễn Tiến Dũng (2010), Nhập môn hiện đại xác suất và
Thống kê, NXB ĐHSP, Hà Nội
Trang 142 Sinh viên:
- Chuẩn bị tài liệu
- Ôn lại kiến thức đã học trong chương I
III Phương pháp, phương tiện dạy học
i)Một Học sinh bắt một đề gặp được đề trung bình
ii) Một Học sinh bắt hai đề, được ít nhất một đề trung bình
Giải i) Gọi A là biến cố Học sinh bắt được đề trung bình:
1 20 1 30
Gọi C là biến cố học sinh bắt được 2 đề trung bình
Gọi D là biến cố học sinh bắt hai đề, được ít nhất một đề trung bình
Khiđó:
2 30
Bài 2: Có hai lớp 5A và 5 B mỗi lớp có 45 học sinh, số
học sinh giỏi văn và số học sinh giỏi toán được cho trong bảng sau Có một đoàn thanh tra, hiệu trưởng nên mời vào lớp nào để khả năng gặp được một em giỏi ít nhất một môn là cao nhất?
Giải Gọi V là biến cố học sinh giỏi Văn, T là biến cố học sinh giỏi Toán
Trang 15Bài 3: Lớp có 100 Sinh viên, trong đó có 50 SV giỏi Anh
Văn, 45 SV giỏi Pháp Văn, 10 SV giỏi cả hai ngoại ngữ Chọn ngẫu nhiên một sinh viên trong lớp Tính xác suất: a) Sinh viên này giỏi ít nhất một ngoại ngữ
b) Sinh viên này không giỏi ngoại ngữ nào hết
c) Sinh viên này chỉ giỏi đúng một ngoại ngữ
d)Sinh viên này chỉ giỏi duy nhất môn Anh Văn
Giải a) Gọi A là biến cố sinh viên giỏi Anh Văn
Gọi B là biến cố sinh viên giỏi Pháp Văn
Gọi C là biến cố sinh viên giỏi ít nhất một ngoại ngữ
ma P((A \ B) (B \ A)) P( ) 0 va P(A \ B) P(B \ A)P((A \ B) (B \ A)) P(A) P(B) 2P(A.B)
Bài 4: Một lô hàng có 20 sản phẩm trong đó có 15 sản
phẩm tốt Lấy ngẫu nhiên từ lô hàng ra 10 sản phẩm Tìm xác suất để trong 10 sản phẩm lấy ra có đúng 7 sản phẩm tốt?
Giải
Số sản phẩm xấu của lô hàng là 20-15=5 (sản phẩm)
Số khả năng lấy 10 sản phẩm trong 20 sản phẩm là 10
Trang 16C C
225646
Bài 5: Có 2 chuồng thỏ Chuồng 1 có 15 con thỏ trong đó
10 con thỏ trắng và 5 con thỏ đen Chuồng 2 có 10 con thỏ trong đó 5 con thỏ trắng và 5 con thỏ đen Bắt ngẫu nhiên 1 con thỏ từ chuồng 1 bỏ vào chuồng 2 và từ chuồng 2 lại bắt ngẫu nhiên ra 1 con thỏ Tìm xác suất để con thỏ bắt ra sau cùng là thỏ đen
Giải Gọi A là biến cố "con thỏ bắt ra sau cùng là thỏ đen"
B1 là b/c "con thỏ bắt từ chuồng 1 sang chuồng 2 là thỏ trắng"
B2 là biến cố "con thỏ bắt từ chuồng 1 sang chuồng 2 là thỏ đen"
Khi đó: B1, B2 lập thành hệ đầy đủ với phép thử bắt ngẫu nhiên một con thỏ từ chuồng 1 bỏ vào chuồng 2
Theo công thức xác suất toàn phần, ta có:
P(A) = P(B1)P(A/B1) + P(B2)P(A/B2) P(A) = 10
Bài 6: Có 2 hộp cầu Hộp 1 có 12 quả cầu trong đó 8 quả
cầu trắng và 4 quả cầu đen Hộp 2 có 13 quả cầu trong đó
7 quả cầu trắng và 6 quả cầu đen Lấy ngẫu nhiên 1 quả cầu từ hộp 1 bỏ vào hộp 2 và từ hộp 2 lại lấy ngẫu nhiên
ra 1 quả cầu Tìm xác suất để quả cầu lấy ra sau cùng là cầu đen
Giải Gọi A là biến cố "quả cầu lấy ra sau cùng là cầu đen"
B1 là b/c "quả cầu lấy từ hộp 1 sang hộp 2 là cầu trắng"
B2 là biến cố "quả cầu lấy từ hộp 1 sang hộp 2 là cầu
Trang 17Theo công thức xác suất toàn phần, ta có:
P(A) = P(B1)P(A/B1) + P(B2)P(A/B2) P(A) = 8
Bài 7: Cho 2 lô sản phẩm Lô 1 có 25 sản phẩm trong đó
20 sản phẩm tốt và 5 sản phẩm xấu Lô 2 có 35 sản phẩm trong đó 30 sản phẩm tốt và 5 sản phẩm xấu Lấy ngẫu nhiên 1 lô và từ lô đó lấy ngẫu nhiên 1 sản phẩm Tìm xác suất để sản phẩm lấy ra là sản phẩm tốt
Giải
Gọi A là biến cố "sản phẩm lấy ra là sản phẩm tốt"
B1 là biến cố "sản phẩm lấy ra từ lô 1"
B2 là biến cố "sản phẩm lấy ra từ lô 2"
Khi đó: B1, B2 lập thành hệ đầy đủ với phép thử lấy ngẫu nhiên một lô sản phẩm
Theo công thức xác suất toàn phần, ta có:
P(A) = P(B1)P(A/B1) + P(B2)P(A/B2) P(A) = 1
Bài 8: Gieo 10 đồng tiền cân đối đồng chất Tìm xác suất
để:
i) Có đúng 6 lần xuất hiện mặt sấp ii) Có nhiều nhất hai lần xuất hiện mặt sấp iii) Có ít nhất một lần xuất hiện mặt sấp Giải
Gieo 10 lần đồng tiền cân đối đồng chất được xem như tiến hành 10 phép thử Bernoulli Xác suất của biến cố A”biến cố xuất hiện mặt sấp” không đổi trong mỗi lần gieo và bằng p=1
2Theo công thức xác suất nhị thức, ta có:
Pn(k)= k k.(1 )n k
Trang 18i) k=6;n=10;p=1
2Vậy P10(6)=
0
12
V Hướng dẫn sinh viên học tập
1 Nhắc lại các dạng bài toán thường gặp và áp dụng những công thức xác suất toàn
phần, công thức Bayes, xác suất nhị thức Chú ý cho các em các bài toán sử dụng công thức xác suất toàn phần, thì các biến cố Bi là các biến cố xảy ra trước biến cố A,
và biến cố A là biến cố có liên quan đến phép thử mà các biến cố Bi lập thành một hệ đầy đủ
2 Một sọt Cam có 10 trái trong đó có 4 trái hư Lấy ngẫu nhiên ra ba trái
i) Tính xác suất lấy được 3 trái hư
ii)Tính xác suất lấy được 1 trái hư
iii)Tính xác suất lấy được ít nhất một trái hư
iv)Tính xác suất lấy được nhiều nhất 2 trái hư
Giải
i)
3 4 3 10
Trang 19Ngày soạn:
Lớp dạy:
Ngày dạy:
Chương II: ĐẠI LƯỢNG NGẪU NHIÊN VÀ HÀM PHÂN PHỐI
Bài 1: Biến ngẫu nhiên rời rạc
Số tiết: 4 tiết
I Mục tiêu:
1 Kiến thức:
Cung cấp những khái niệm: Đại lượng ngẫu nhiên (biến ngẫu nhiên), biến ngẫu
nhiên rời rạc, hàm phân phối của biến ngẫu nhiên rời rạc, các số đặc trưng của biến
ngẫu nhiên rời rạc
2 Kỹ năng:
Hình thành và rèn cho người học các kĩ năng:
- Lập được bảng phân phối xác suất của biến ngẫu nhiên rời rạc
- Biết cách lập hàm phân phối của biến ngẫu nhiên rời rạc
- Biết cách tính các số đặc trưng của biến ngẫu nhiên rời rạc
3 Thái độ:
Chủ động tìm tòi, phát hiện và khám phá các ứng dụng của lí thuyết biến ngẫu
nhiên rời rạc trong việc dạy học toán
II Chuẩn bị
1 Giảng viên:
- Tài liệu chính:
[1] Đào Hữu Hồ (2008), Xác suất - Thống kê , NXB GD Hà Nội , Hà Nội
- Tài liệu tham khảo:
[2] Trần Diên Hiển, Vũ Viết Yên (2007), Nhập môn lí thuyết xác suất và Thống
kê toán, NXBGD & NXB ĐHSP, Hà Nội
[3] Đào Hữu Hồ (2006), Hướng dẫn giải các bài toán Xác suất thống kê, NXB
ĐHQG Hà Nội Hà Nội
Trang 20[4] Đỗ Đức Thái - Nguyễn Tiến Dũng (2010), Nhập môn hiện đại xác suất và Thống kê, NXB ĐHSP, Hà Nội
2 Sinh viên:
- Chuẩn bị tài liệu
- Ôn lại kiến thức tính xác suất phần chương I
III Phương pháp, phương tiện dạy học
- Thuyết trình, Gợi mở - Vấn đáp
- Giáo án, giáo trình
IV Nội dung bài giảng
I Biến ngẫu nhiên, biến ngẫu nhiên rời rạc
1 Các định nghĩa:
Định nghĩa 1: Biến ngẫu nhiên(bnn) còn gọi là
đại lượng ngẫu nhiên Ánh xạ X từ không gian mẫu vào tập số thực R
Ví dụ: Gọi X là chỉ số con trai trong một lần
sinh(mỗi lần sinh một con) Khi đó X là biến ngẫu nhiên rời rạc Các giá trị có thể nhận của X
là 0,1
Ví dụ: Gọi X là chỉ số viên đạn trúng đích khi
bắn 3 viên đạn vào một mục tiêu thì X là biến ngẫu nhiên rời rạc Giá trị X có thể nhận là 0,1,2,3
Ví dụ: Gọi X là chỉ số lần xuất hiện mặt ngửa
khi tung một đồng xu liên tiếp 2 lần Khi đó X
là biến ngẫu nhiên rời rạc Các giá trị X có thể nhận được là 0,1,2
Định nghĩa 2: (Bảng phân phối)
Ta gọi dãy P[X=xi]=pi, i=1,2,… Là phân phối xác suất của biến ngẫu nhiên rời rạc X
Ta có bảng phân phối xác suất
Trang 21- Chú ý: Nói cách khác muốn tính
giá trị hàm phân phối tại x là giá trị
bất kí ta đi tính tổng của xác suất
là x1<x2 suy ra F(x1)<F(x2) iii) lim ( ) 1, lim ( ) 0
iv) P(a≤x≤b)=F(b)-F(a)
Trang 23- Kì vọng toán E(X) hay còn được
kí hiệu bẳng µ
- Chú ý: Phương sai còn được kí
hiệu là Var(X), hoặc 2
i i i
Các t/c của phương sai
Ý nghĩa: Đo mức độ phân tán của các giá trị của
X so với vị trí kì vọng E(X) của nó Về toán học, phương sai là độ lệch bình phương trung bình giữa các X so với kì vọng E(X)
+) Độ lệch chuẩn: X D X( )
+) Momen gốc: Gọi momen gốc bậc k của biến
ngẫu nhiên X là E(Xk
+) Mod: Giá trị xmod của biến ngẫu nhiên X được gọi là mod nếu P[X= xmod] là số lớn nhất,
16
Tính kì vọng, phương sai, X , ModX, MedX? Giải
Trang 242 2
3+1
2 1
6=
13Vậy DX=1
3-0
2
=1
3 ( )
3ModX=0
13Tính E(X3), ModX, E(X-EX)4
Giải
Ta có E(X3)=
3 3 1
3+(1)
3.1
3=0 EX=
Ví dụ: Một hộp đựng 10 quả trong đó 8 quả
cam và 2 quả quýt Lấy ngẫu nhiên từ hộp ra 4 quả Gọi X là số quả quýt trong 4 quả lấy ra Lập phân phối xác suất của X?
210
Trang 25Phân phối xác suất của X là
P[X] 70
210
112210
28210
V Hướng dẫn sinh viên học tập
1 Nhắc lại định nghĩa biến ngẫu nhiên, biến ngẫu nhiên rời rạc, hàm phân phối, các
số đặc trưng của biến ngẫu nhiên rời rạc
2 Cho phân phối xác suất của X là:
6
23
16Tìm EX, DX, ModX, E(X3)?
Trang 26Cung cấp những khái niệm: Biến ngẫu nhiên liên tục, các tính chất, hàm phân
phối, các số đặc trưng của biến ngẫu nhiên liên tục
2 Kỹ năng:
Hình thành và rèn cho người học các kĩ năng:
- Biết cách chứng minh f(x) là hàm mật độ
- Biết cách tìm hàm phân phối xác suất
- Biết cách tìm các số đặc trưng của biến ngẫu nhiên liên tục
3 Thái độ:
Chủ động tìm tòi, phát hiện và khám phá các ứng dụng của lí thuyết biến ngẫu
nhiên liên tục trong việc dạy học toán
II Chuẩn bị
1 Giảng viên:
- Tài liệu chính:
[1] Đào Hữu Hồ (2008), Xác suất - Thống kê , NXB GD Hà Nội , Hà Nội
- Tài liệu tham khảo:
[2] Trần Diên Hiển, Vũ Viết Yên (2007), Nhập môn lí thuyết xác suất và Thống
kê toán, NXBGD & NXB ĐHSP, Hà Nội
[3] Đào Hữu Hồ (2006), Hướng dẫn giải các bài toán Xác suất thống kê, NXB
ĐHQG Hà Nội Hà Nội
[4] Đỗ Đức Thái - Nguyễn Tiến Dũng (2010), Nhập môn hiện đại xác suất và
Thống kê, NXB ĐHSP, Hà Nội
Trang 272 Sinh viên:
- Chuẩn bị tài liệu
- Ôn lại kiến thức ( phần tích phân xác định trong chương trình toán THPT)
III Phương pháp, phương tiện dạy học
- Thuyết trình, Gợi mở - Vấn đáp
- Giáo án, giáo trình
IV Nội dung bài giảng
- Chú ý: biến ngẫu nhiên liên tục
khác với biến ngẫu nhiên rời rạc
là trong hàm phân phối thay vì
tính tổng của các xác suất ta thay
bằng hàm mật độ xác suất được
lấy tích phân trên khoảng tương
ứng
- ý nghĩa của t/c3 tức là đối với
biến ngẫu nhiên liên tục ta chỉ xét
trên một khoảng, nhiều khoảng,
hay cả R và X nhận giá trị lấp đầy
khoảng đang xét, và diện tích của
I Biến ngẫu nhiên liên tục
1 Các định nghĩa Định nghĩa 1: Biến ngẫu nhiên liên tục là biến
ngẫu nhiên và thỏa mãn X() là một khoảng, một số khoảng hay toàn bộ R
Định nghĩa 2(hàm phân phối): Biến ngẫu nhiên
X có phân phối liên tục nếu F(x)=
2 Các tính chất của hàm phân phối, hàm mật
độ
Nhận xét: biến ngẫu nhiên liên tục có đầy đủ các
tính chất của hàm phân phối của biến ngẫu nhiên +) T/c1:Xác suất để biến ngẫu nhiên liên tục nhận giá trị tại một điểm luôn bằng 0
P[X=a]=P[a≤X≤a]=F(a)-F(a)=0 +)T/c2: Nếu X là biến ngẫu nhiên liên tục thì P[a≤X≤b]= P[a<X≤b]= P[a≤X<b]= P[a<X<b]=
Trang 28miền lấy tích phân trên khoảng
đang xét có giá trị bằng 1
- Chú ý: điểm phân vị xp chính là
hoành độ chia đôi diện tích lấy
tích phân ra làm 1/2 (khác với
điểm phân vị trong biến ngẫu
nhiên rời rạc là chia tương đối
tổng xác suất hai bên điểm phân
+) ModX: nếu X có hàm mật độ là f(x) thì tại
X=xmod hàm f(x) đạt giá trị cực đại
Chú ý: modX trong đây có thể là một khoảng
Ví dụ: Cho X là biến ngẫu nhiên liên tục và hàm
f(x) như sau
Trang 29- Chú ý: để tìm hàm phân phối ta
chia ra làm các khoảng rồi cộng
dồn tích phân để xác định hàm
phân phối tương ứng
- Ví dụ: Cho X là biến ngẫu nhiên
liên tục và hàm f(x) như sau
10
của của biến ngẫu nhiên X
ii) Tìm hàm phân phối xác suất
= 0
t dx
=0 Khi 0≤t<1
2 thì F(t)= t f x dx
= 0 f x dx
+
0
t xdx
=
2 0
0
f x dx
1 2
0
4xdx
1 2(4 4 )
0
f x dx
+1
1 2