Chuyên đề học tập Toán 12

Giải Bài 1.12 trang 22 Chuyên đề Toán 12

Bài 2. Phân bố Bernoulli và phân bố nhị thức   Đã kiểm chéo

Đề bài

Cam xuất khẩu được đóng thành từng thùng. Xác suất để một quả cam không đạt chất lượng là 0,03. Vì số lượng cam trong mỗi thùng rất lớn nên không thể kiểm tra toàn bộ số cam trong thùng, người ta lấy ngẫu nhiên từ thùng cam 20 lần một cách độc lập, mỗi lần lấy 1 quả để kiểm tra rồi trả lại nó vào thùng. Gọi $X$ là số quả cam không đạt chất lượng.
a) Gọi tên phân bố xác suất biến ngẫu nhiên $X$.
b) Các thùng cam được phân thành ba loại theo cách sau:
Trong 20 lần lấy đó:
– Nếu tất cả các quả cam lấy ra đều đạt chất lượng thì thùng được xếp loại I;
– Nếu có 1 hoặc 2 quả cam không đạt chất lượng thì thùng được xếp loại II;
– Nếu có ít nhất 3 quả cam không đạt chất lượng thì thùng được xếp loại III.
Tính tỉ lệ các thùng cam được xếp loại I, II, III.

Lời giải

a) Mỗi lần lấy 1 quả cam để kiểm tra rồi trả lại thùng là một phép thử độc lập; trong mỗi lần lấy, xác suất để quả cam không đạt chất lượng luôn bằng $p = 0{,}03$.

$X$ là số quả cam không đạt chất lượng trong $n = 20$ lần lấy độc lập đó. Vậy $X$ có phân bố nhị thức $X \sim B(20;\, 0{,}03)$, tức là

$$P(X = k) = C_{20}^{k}\,(0{,}03)^{k}\,(0{,}97)^{20-k}, \quad k = 0,\, 1,\, 2,\, \ldots,\, 20.$$

b) Tỉ lệ các thùng cam mỗi loại chính là xác suất tương ứng của $X$.

Loại I: tất cả 20 quả lấy ra đều đạt chất lượng, tức là $X = 0$:

$$P(X = 0) = (0{,}97)^{20} \approx 0{,}5438.$$

Vậy tỉ lệ thùng cam loại I khoảng $54{,}38\%$.

Loại II: có 1 hoặc 2 quả không đạt chất lượng, tức là $X = 1$ hoặc $X = 2$:

$$P(X = 1) = C_{20}^{1}\,(0{,}03)(0{,}97)^{19} = 20 \cdot 0{,}03 \cdot (0{,}97)^{19} \approx 0{,}3364;$$

$$P(X = 2) = C_{20}^{2}\,(0{,}03)^{2}(0{,}97)^{18} = 190 \cdot (0{,}03)^{2} \cdot (0{,}97)^{18} \approx 0{,}0988.$$

Do đó $P(1 \le X \le 2) = P(X = 1) + P(X = 2) \approx 0{,}3364 + 0{,}0988 = 0{,}4352$.

Vậy tỉ lệ thùng cam loại II khoảng $43{,}52\%$.

Loại III: có ít nhất 3 quả không đạt chất lượng, tức là $X \ge 3$:

$$P(X \ge 3) = 1 - P(X = 0) - P(X = 1) - P(X = 2) \approx 1 - 0{,}5438 - 0{,}3364 - 0{,}0988 = 0{,}0210.$$

Vậy tỉ lệ thùng cam loại III khoảng $2{,}10\%$.

Đáp số

$X \sim B(20;\, 0{,}03)$ (phân bố nhị thức)Loại I ≈ 54,38%; Loại II ≈ 43,52%; Loại III ≈ 2,10%

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