Công thức xác suất toàn phần và công thức Bayes
Mục tiêu
- Dùng công thức xác suất toàn phần để tính xác suất của một biến cố qua các trường hợp.
- Dùng công thức Bayes để tính xác suất của một trường hợp khi đã biết kết quả.
- Lập sơ đồ cây cho bài toán hai bước và đọc các công thức trên sơ đồ.
- Giải thích vì sao một xét nghiệm dương tính với bệnh hiếm vẫn có thể ít khả năng là mắc bệnh.
Ghi nhớ
- Xác suất toàn phần: ; tổng quát, cộng trên một hệ biến cố đầy đủ.
- Bayes: .
- Trên sơ đồ cây: nhân dọc mỗi đường đi; là tổng các đường đến ; Bayes là "một đường chia cho tổng".
- Với bệnh hiếm, dương tính giả của nhóm người khoẻ rất đông có thể áp đảo, nên có thể nhỏ.
- không phải .
Bài tập
Bài 1
Cho , và . Tính và .
Bài 2
Một trường có hai cơ sở: học sinh học ở cơ sở 1, ở cơ sở 2. Tỉ lệ học sinh đi xe đạp đến trường ở hai cơ sở lần lượt là và . Chọn ngẫu nhiên một học sinh của trường. Tính xác suất học sinh đó đi xe đạp. Nếu học sinh đó đi xe đạp, xác suất bạn ấy học ở cơ sở 2 là bao nhiêu?
Bài 3
Hộp I có bi đỏ, bi xanh; hộp II có bi đỏ, bi xanh. Gieo một con xúc xắc: nếu được mặt hoặc chấm thì chọn hộp I, ngược lại chọn hộp II; rồi lấy ngẫu nhiên một viên bi từ hộp đã chọn. Tính xác suất lấy được bi đỏ và xác suất bi đỏ đó từ hộp I.
Bài 4
Hộp thứ nhất có bi trắng, bi đen; hộp thứ hai có bi trắng, bi đen. Lấy ngẫu nhiên một viên từ hộp thứ nhất bỏ sang hộp thứ hai, rồi lấy ngẫu nhiên một viên từ hộp thứ hai. Tính xác suất viên lấy ra sau cùng là bi trắng.
Bài 5
Xác suất trời mưa vào một buổi sáng là . Nếu trời mưa, xe buýt đến trễ với xác suất ; nếu không mưa, xe đến trễ với xác suất . Mỗi khẳng định sau đúng hay sai?
a) Xác suất xe buýt đến trễ là .
b) Xác suất xe đến trễ khi trời không mưa là .
c) Biết xe đến trễ, xác suất trời mưa là .
d) Biết xe không đến trễ, xác suất trời mưa nhỏ hơn .
Bài 6
Ba nhà máy cung cấp linh kiện cho một hãng điện thoại theo tỉ lệ , , , với tỉ lệ lỗi lần lượt , , . Một linh kiện được chọn ngẫu nhiên và bị lỗi. Tính xác suất linh kiện đó của nhà máy thứ nhất (làm tròn đến hàng phần trăm).
Bài 7
Trong hộp thư của một công ty, thư là thư rác. Cụm từ "trúng thưởng" xuất hiện trong thư rác nhưng chỉ trong thư thường. Một thư mới có cụm từ "trúng thưởng". Tính xác suất đó là thư rác, ghi dưới dạng phần trăm làm tròn đến hàng phần mười.
Bài 8 Ôn tập
Máy A làm sản phẩm, trong đó sản phẩm lỗi; máy B làm sản phẩm, trong đó sản phẩm lỗi. Trộn tất cả lại và lấy ngẫu nhiên một sản phẩm. Tính xác suất sản phẩm bị lỗi bằng hai cách: đếm trực tiếp và dùng công thức xác suất toàn phần. Nếu sản phẩm bị lỗi, xác suất nó do máy B làm là bao nhiêu?
Bài 9 Ôn tập
Hộp I có bi đỏ và bi trắng; hộp II có bi đỏ và bi trắng. Chọn ngẫu nhiên một hộp (mỗi hộp có xác suất ), rồi lấy ngẫu nhiên đồng thời viên bi từ hộp đó. Tính xác suất được bi đỏ. Nếu được bi đỏ, xác suất đã chọn hộp I là bao nhiêu?
Bài 10 Thử thách
Một bệnh có ở dân số. Xét nghiệm dương tính với người bệnh và dương tính nhầm với người không bệnh. a) Một người dương tính; tính xác suất người đó mắc bệnh. b) Người đó làm lại xét nghiệm và vẫn dương tính (hai lần độc lập với nhau ở mỗi người); tính lại xác suất mắc bệnh.
Kiểm tra mini
Làm trong 15 phút, không xem lại bài. Phần I khoanh một chữ cái; Phần II ghi Đ hoặc S cho từng ý; Phần III ghi đáp số vào ô.
Phần I. Trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn
Phần II. Trắc nghiệm đúng sai
| a) Xác suất sản phẩm là phế phẩm bằng . | Đ / S |
| b) Xác suất sản phẩm là phế phẩm, biết nó của phân xưởng II, bằng . | Đ / S |
| c) Biết sản phẩm là phế phẩm, xác suất nó của phân xưởng II bằng . | Đ / S |
| d) Biết sản phẩm không phải phế phẩm, xác suất nó của phân xưởng I lớn hơn . | Đ / S |
Phần III. Trắc nghiệm trả lời ngắn
Điểm: ........ / 10
Gợi ý (chỉ xem khi bí)
Kiến thức: công thức xác suất toàn phần và công thức Bayes.
Gợi ý các bước:
- .
- Tính , rồi chia cho .
Kiến thức: hai cơ sở là hai trường hợp đối nhau.
Gợi ý các bước:
- Cộng hai đường đi dẫn đến "đi xe đạp".
- Chia đường đi qua cơ sở 2 cho tổng.
Kiến thức: .
Gợi ý các bước:
- .
- Dùng công thức Bayes.
Kiến thức: hai trường hợp: viên chuyển sang là trắng hoặc đen; sau khi chuyển, hộp thứ hai có viên.
Gợi ý các bước:
- Chuyển bi trắng (xác suất ): hộp hai có trắng trong .
- Chuyển bi đen (xác suất ): hộp hai có trắng trong .
Kiến thức: công thức xác suất toàn phần và công thức Bayes; .
Gợi ý các bước:
- Tính .
- Áp dụng công thức Bayes cho "trễ" và cho "không trễ".
Kiến thức: dạng tổng quát của công thức xác suất toàn phần và công thức Bayes với ba trường hợp.
Gợi ý các bước:
- Tính bằng tổng ba tích.
- Chia cho tổng đó.
Kiến thức: công thức Bayes; đây chính là cách một bộ lọc thư rác đơn giản làm việc.
Gợi ý các bước:
- Tính .
- Chia cho kết quả đó.
Kiến thức: xác suất có điều kiện bằng cách đếm (xem xác suất có điều kiện).
Gợi ý các bước:
- Đếm: .
- Công thức: , , tương tự cho máy B.
Kiến thức: đếm bằng tổ hợp (xem hoán vị, chỉnh hợp và tổ hợp): mỗi hộp có cách lấy viên.
Gợi ý các bước:
- , .
- Dùng công thức xác suất toàn phần rồi công thức Bayes.
Kiến thức: công thức Bayes; với hai lần độc lập, xác suất hai lần dương tính là nếu bệnh và nếu không bệnh.
Gợi ý các bước:
- a) Tử số ; mẫu số cộng thêm .
- b) Thay bằng và bằng .
Tự đánh giá
| # | Tự làm được | Cần gợi ý | Chưa làm được |
|---|---|---|---|
| 1 | ☐ | ☐ | ☐ |
| 2 | ☐ | ☐ | ☐ |
| 3 | ☐ | ☐ | ☐ |
| 4 | ☐ | ☐ | ☐ |
| 5 | ☐ | ☐ | ☐ |
| 6 | ☐ | ☐ | ☐ |
| 7 | ☐ | ☐ | ☐ |
| 8 | ☐ | ☐ | ☐ |
| 9 | ☐ | ☐ | ☐ |
| 10 | ☐ | ☐ | ☐ |
Làm lại các bài chưa đúng sau: ☐ 1 ngày ☐ 3 ngày ☐ 7 ngày
Quét mã để xem lời giải từng bước