Sách giáo khoa Toán 12 Tập hai

Giải Vận dụng trang 70 SGK Toán 12

Bài 18. Xác suất có điều kiện   Đã kiểm

Đề bài

Trở lại trò chơi "Ô cửa bí mật" trong tình huống mở đầu. Giả sử người chơi chọn cửa số 1 và người quản trò mở cửa số 3.
Kí hiệu $E_1$; $E_2$; $E_3$ tương ứng là các biến cố: "Sau ô cửa số 1 có ô tô"; "Sau ô cửa số 2 có ô tô"; "Sau ô cửa số 3 có ô tô" và $H$ là biến cố: "Người quản trò mở ô cửa số 3 thấy con lừa".
Sau khi người quản trò mở cánh cửa số 3 thấy con lừa, tức là khi $H$ xảy ra. Để quyết định thay đổi lựa chọn hay không, người chơi cần so sánh hai xác suất có điều kiện: $P(E_1|H)$ và $P(E_2|H)$.

a) Chứng minh rằng:
$\bullet$ $P(E_1)=P(E_2)=P(E_3)=\dfrac{1}{3}$;
$\bullet$ $P(H|E_1)=\dfrac{1}{2}$ và $P(H|E_2)=1$.

Lời giải

a)

Chứng minh $P(E_1)=P(E_2)=P(E_3)=\dfrac{1}{3}$

Trò chơi có 3 ô cửa, sau đúng một ô cửa có ô tô, hai ô cửa còn lại có con lừa. Ô tô được đặt ngẫu nhiên sau một trong ba ô cửa nên ba biến cố $E_1$, $E_2$, $E_3$ là đồng khả năng, và chắc chắn có đúng một trong ba biến cố này xảy ra. Do đó:

$$P(E_1)=P(E_2)=P(E_3)=\dfrac{1}{3}.$$

Chứng minh $P(H|E_1)=\dfrac{1}{2}$

$P(H|E_1)$ là xác suất người quản trò mở ô cửa số 3 thấy con lừa, với điều kiện sau ô cửa số 1 có ô tô.

Nếu $E_1$ xảy ra thì ô tô ở sau ô cửa số 1 (chính là cửa người chơi đã chọn), nên sau ô cửa số 2 và ô cửa số 3 đều có con lừa. Người quản trò không mở ô cửa số 1 (cửa người chơi chọn), nên chọn ngẫu nhiên một trong hai ô cửa số 2 hoặc số 3 để mở, cả hai đều có con lừa. Hai khả năng này đồng khả năng, nên xác suất người quản trò mở đúng ô cửa số 3 là:

$$P(H|E_1)=\dfrac{1}{2}.$$

Chứng minh $P(H|E_2)=1$

$P(H|E_2)$ là xác suất người quản trò mở ô cửa số 3 thấy con lừa, với điều kiện sau ô cửa số 2 có ô tô.

Nếu $E_2$ xảy ra thì ô tô ở sau ô cửa số 2, nên sau ô cửa số 1 và ô cửa số 3 đều có con lừa. Người quản trò không mở ô cửa số 1 (cửa người chơi chọn) và cũng không mở ô cửa số 2 (vì sau đó có ô tô). Vậy người quản trò buộc phải mở ô cửa số 3, và chắc chắn thấy con lừa. Do đó:

$$P(H|E_2)=1.$$

Vậy các đẳng thức đã được chứng minh (đpcm).

Đáp số

$P(E_1)=P(E_2)=P(E_3)=\dfrac{1}{3}$ — đpcm$P(H|E_1)=\dfrac{1}{2}$ và $P(H|E_2)=1$ — đpcm

Lời giải do Thư viện nhà trường biên soạn, giải và kiểm chéo độc lập theo SGK 2026-2027.