

XÁC SUT VÀ THNG KÊ
(ði hc và Cao ñng)
Tài liu tham kho:
1. Giáo trình Xác sut – Thng kê và ng dng – Nguyn Phú Vinh – NXB Thng kê.
2. Ngân hàng câu hi Xác sut – Thng kê và ng dng – ðHCN TP.HCM.
3. Lý thuyt Xác sut và Thng kê – ðinh Văn Gng – NXB Giáo dc.
4. Lý thuyt Xác sut và Thng kê toán – Nguyn Thanh Sơn, Lê Khánh Lun – NXBTKê.
5. Xác sut – Thng kê – Lý thuyt và các bài tp – ðu Th Cp – NXB Giáo dc.
6. Lý thuyt Xác sut và Thng kê – ðinh Văn Gng – NXB Giáo dc.
7. Xác sut – Thng kê và ng dng – Lê Sĩ ðng – NXB Giáo dc.
8. Xác sut và Thng kê – ðng Hn – NXB Giáo dc.
9. Giáo trình Xác sut và Thng kê – Phm Xuân Kiu – NXB Giáo dc.
10. Giáo trình Lý thuyt Xác sut & Thng kê Toán–Nguyn Cao Văn–NXB Kt Quc dân.
PHN I. LÝ THUYT XÁC SUT
B TÚC ðI S T HP
1. Tính cht các phép toán
,
a) Tính giao hoán:
=
,
=
.
b) Tính kt hp:
=
,
=
.
c) Tính phân phi:
   
=
,
   
=
.
d) Tính ñi ngu (De–Morgan):
=

=
2. Quy tc nhân
Gi s mt công vic nào ñó ñưc chia thành k giai
ñon. Có n
1
cách thc hin giai ñon th 1, có n
2
cách
thc hin giai ñon th 2,..., có n
k
cách thc hin giai
ñon th k. Khi ñó ta có n = n
1
.n
2
…n
k
cách thc hin
toàn b công vic.
3. Quy tc cng
Gi s mt công vic th thc hin ñưc k cách
(trưng hp) loi tr ln nhau: ch th nht cho m
1
kt
qu, cách th hai cho m
2
kt qu, …, cách th k cho m
k
kt qu. Khi ñó vic thc hin công vic trên cho
m = m
1
+ m
2
+ … + m
k
kt qu.
4. Mu lp, mu không lp
Mu không lp: các phn t ca mu ch mt mt
ln (các phn t khác nhau tng ñôi mt).
Mu lp: c phn t ca mu th lp li nhiu
ln trong mu.
Mu không th t: khi thay ñi v trí các phn t khác
nhau ca mu ta không nhn ñưc mu mi.
Mu th t: khi thay ñi v trí các phn t khác
nhau ca mu ta nhn ñưc mu mi.
5. Các công thc thưng dùng
5.1. Hoán v
ðnh nghĩa: Hoán v ca n phn t là mt nhóm có th
t gm ñ mt n phn t ñã cho. S hoán v ca n phn
t ñưc ký hiu là
,
=
.
5.2. Chnh hp lp (có th t)
ðnh nghĩa: Chnh hp lp k ca n phn t
 
mt nhóm (b) có th t gm phn k t không nht thit
khác nhau chn t n phn t ñã cho. S các chnh hp
lp k ca n phn t là n
k
.
5.3. Chnh hp (mu không lp, có th t)
ðnh nghĩa: Chnh hp chp k ca n phn t
 
mt nhóm (b) có th t gm phn k t khác nhau chn
t n phn t ñã cho. S chnh hp chp k ca n phn t
ký hiu là
.
 
 
= + =
 hp (mu không lp, không có th t)
ðnh nghĩa: T hp chp k ca n phn t
 
mt nhóm (b) không phân bit th t gm k phn t
khác nhau chn t n phn t ñã cho.
S t hp chp k ca n phn t ký hiu là
(
)
=
. Quy ưc: 0! = 1.
Tính cht:
=

= +
----------------------------------------------


Chương 1. CÁC KHÁI NIM CƠ B N C!A XÁC SUT
§1. BIN C NG"U NHIÊN
1.1. Phép th# và bi$n c%
• Phép th là vic thc hin 1 thí nghim hay quan sát
mt hin tưng nào ñó ñ xem có xy ra hay không.
Hin tưng có xy ra hay không trong phép th ñưc gi
là bin c ngu nhiên.
Bin c ngu nhiên thưng ñưc ký hiu A, B, C…
VD 1. + Tung ñng tin lên là mt phép th, bin c
“mt sp xut hin” hay “mt nga xut hin”.
+ Chn ngu nhiên mt s sn ph m t mt lô hàng ñ
kim tra là phép th, bin c là “chn ñưc sn ph m
tt” hay “chn ñưc ph ph m”.
+ Gieo mt s ht lúa là phép th, bin c là “ht lúa ny
mm” hay “ht lúa không ny mm”.
1.2. Các loi bi$n c%
a) Không gian mu và bi$n c% sơ cp
• Trong mt phép th, tp hp tt cc kt qu có th
xy ra ñưc gi là không gian mu ký hiu là
.
• M!i phn t
ω
không th phân nh thành hai bin
c ñưc gi là bin c sơ cp.
VD 2. Xét phép th gieo 3 ht lúa.
Gi A
i
là bin c “có i ht ny mm” (i = 0, 1, 2, 3).
Khi ñó các A
i
là các bin c sơ cp và
= {A
0
, A
1
, A
2
, A
3
}.
Gi B là “có ít nht 1 ht ny mm” thì B không là
bin c sơ cp.
b) Bi$n c% chc chn và bi$n c% không th&
• Trong mt phép th, bin c nht ñnh xy ra là ch#c
ch#n, ký hiu là
.
• Bin c không th là bin c không th xy ra khi thc
hin phép th, ký hiu
.
VD 3.
T mt nhóm có 6 nam và 4 n$ chn ra 5 ngưi.
Khi ñó, bin c “chn ñưc 5 ngưi n$” là không th,
bin c “chn ñưc ít nht 1 nam” là ch#c ch#n.
c) S% trưng hp ñ'ng kh năng
• Hai hay nhiu bin c trong mt phép th có kh năng
xy ra như nhau ñưc gi là ñng kh năng.
Trong mt phép th mà mi bin c sơ cp ñu ñng
kh năng thì s phn t ca không gian mu ñưc gi
là s trưng hp ñng kh năng ca phép th.
VD 4.
Gi ngu nhiên mt hc sinh trong lp ñ kim tra thì
m!i hc sinh trong lp ñu có kh năng b gi như nhau.
d) Các phép toán
• Tng ca A và B là C, ký hiu
=
hay
C = A + B, xy ra khi ít nht 1 trong hai bin c A, B
xy ra.
VD 5. B#n hai viên ñn vào 1 tm bia. Gi A
1
: “viên th
nht trúng bia”, A
2
: “viên th hai trúng bia”
C: “bia b trúng ñn” thì
=
.
• Tích ca A và B là C, ký hiu

= =
, xy
ra khi và ch khi c A và B cùng xy ra.
VD 6.
Mt ngưi chn mua áo. Gi A: “chn ñưc áo màu
xanh”, B: “chn ñưc áo sơ–mi” và
C: “chn ñưc áo sơ–mi màu xanh” thì C = AB.
VD 7.
Chn ngu nhiên 10 linh kin trong 1 lô ra kim tra. Gi
A
i
: “chn ñưc linh kin th
tt” và
C: “chn ñưc 10 linh kin tt” thì



=
= =
.
• Phn bù ca A, ký hiu:
{
}
= = ω ω
.
VD 8.
B#n ln lưt 2 viên ñn vào 1 tm bia.
Gi A
i
: “có i viên ñn trúng bia” (i = 0, 1, 2),
B: “có không quá 1 viên ñn trúng bia”.
Khi ñó
=
,
.
1.3. Quan h gi)a các bi$n c%
a) Bi$n c% xung khc
• Hai bin c và B ñưc gi là xung kh#c nu chúng
không ñng thi xy ra trong mt phép th.
• H các bin c A
1
, A
2
,…, A
n
ñưc gi là xung kh#c
(hay ñôi mt xung kh#c) khi mt bin c bt k trong h
xy ra thì các bin c còn li không xy ra.
Nghĩa là
=
.
VD 9. Mt hp có 3 viên phn màu ñ, xanh và tr#ng.
Chn ngu nhiên 1 viên. Gi A: “chn ñưc viên màu
ñ”, B: “chn ñưc viên màu tr#ng” và C: “chn ñưc
viên màu xanh” thì A, B, C là xung kh#c.
b) Bi$n c% ñ%i l*p
• Hai bin c A và B ñưc gi là ñi lp nhau nu chúng
tha mãn 2 ñiu sau:
1) A và B xung kh#c vi nhau.
2) Phi có ít nht mt trong 2 bin c xy ra.
VD 10. Trng 1 cây bch ñàn. Gi A: “cây bch ñàn
sng”, B: “cây bch ñàn cht” thì A và B là ñi lp.
• H các bin c {A
i
} (i = 1,…, n) ñưc gi là h ñy ñ
các bin c nu tha mãn 2 ñiu sau:
1) H xung kh#c, nghĩa là
=
.
2) Phi có ít nht 1 bin c trong h xy ra,
nghĩa là

=
.
VD 11. H {A, B, C} trong VD 9ñy ñ.
Chú ý. H
{
}

ñy ñ vi bin c A tùy ý.


§2. XÁC SUT C!A BIN C
2.1. ðnh nghĩa xác sut dng c ñi&n
• Trong mt phép th có tt c n bin c sơ cp ñng kh
năng, trong ñó có m kh năng thun li cho bin c A
xut hin thì xác sut ca A là:

= =


.
VD 1. Mt hp cha 10 sn ph m trong ñó có 3 ph
ph m. Tính xác sut:
a) Chn ngu nhiên 1 sn ph m t hp ñưc ph ph m.
b) Chn ngu nhiên 1 ln t hp ra 2 sn ph m ñưc 2
ph ph m.
VD 2. Mt hp 10 sn ph m trong ñó 4 ph ph m.
Ly ngu nhiên t hp ñó ra 3 sn ph m (ly 1 ln), tính
xác sut ñ:
a) C 3 sn ph m ñu tt; b) Có ñúng 2 ph ph m.
VD 3. Mt lp có 60 hc sinh trong ñó 28 em gii
toán, 30 em gii lý, 32 em gii ngoi ng$, 15 em va
gii toán va gii lý, 10 em va gii va gii ngoi
ng$, 12 em va gii toán va gii ngoi ng$, 2 em gii
c 3 môn. Chn ngu nhiên mt hc sinh ca lp. Tính
xác sut:
a) Chn ñưc em gii ít nht 1 môn.
b) Chn ñưc em ch gii toán.
c) Chn ñưc em gii ñúng 2 môn.
Ưu ñim và hn ch ca ñnh nghĩa dng c ñin
Ưu ñim: Tính ñưc chính xác giá tr ca xác sut
không cn thc hin phép th.
Hn ch: Trong thc t nhiu phép th hn các
bin c và bin c không ñng kh năng.
2.3. ðnh nghĩa theo hình hc
Cho min
. Gi ñ ño ca
ñ i, din tích, th
tích (ng vi
ñưng cong, min ph)ng, khi).
Gi A là bin c ñim
.
Ta có
 =


.
VD 6. Tìm xác sut ca ñim M rơi vào hình tròn ni
tip tam giác ñu cnh 2 cm.
VD 7. Hai ngưi bn h*n gp nhau ti 1 ña ñim theo
quy ưc như sau:
M!i ngưi ñc lp ñi ñn ñim h*n trong khong t 7
ñn 8 gi.
M!i ngưi ñn ñim h*n nu không gp ngưi kia thì
ñi 30 phút hoc ñn 8 gi thì không ñi n$a.
Tìm xác sut ñ hai ngưi gp nhau.
2.4. Tính cht c+a xác sut
1)

, vi mi bin c A;
2)
=
; 3)
=
.
2.5. Ý nghĩa c+a xác sut
• Xác sut là s ño mc ñ tin ch#c, thưng xuyên xy ra
ca 1 bin c trong phép th.
Chú ý. Xác sut ph thuc vào ñiu kin ca phép th.
§3. CÔNG TH,C TÍNH XÁC SUT
3.1. Công thc cng xác sut
a) Bi$n c% xung khc
• A và B xung kh#c thì:
  
= +
.
• H {A
i
} (i = 1, 2,…, n) thì:
(
)
   
.
b) Bi$n c% tùy ý
• A và B là hai bin c tùy ý thì:
   
= +
.
• H {A
i
} (i = 1, 2,…, n) các bin c tùy ý thì:
 
   
= = <
< <
=
+
.
c) Bi$n c% ñ%i l*p
(
)

=
.
VD 1. Mt hp phn 10 viên trong ñó 3 viên màu
ñ. Ly ngu nhiên t hp ra 3 viên phn. Tính xác sut
ñ ly ñưc ít nht 1 viên phn màu ñ.
VD 2. 33 hc sinh tham d k thi chn hc sinh gii
gm 2 ng thi. Bit r+ng 17 hc sinh thi ñ! ng 1;
14 hc sinh thi ñ! ng 2 và 11 hc sinh trưt c hai
vòng thi. Chn ngu nhiên mt hc sinh trong danh sách
d thi. Tìm xác sut ñ hc sinh ñó ch thi ñ! duy nht 1
trong 2 vòng thi.
3.2. Công thc nhân xác sut
a) Xác sut có ñi-u kin
• Trong mt phép th, xét 2 bin c bt k A, B vi

>
. Xác sut có ñiu kin ca A vi ñiu kin B
ñã xy ra ñưc ký hiu và ñnh nghĩa:
( )


=
.
• Xác sut có ñiu kin cho phép chúng ta s dng thông
tin v s xy ra ca 1 bin c ñ d báo xác sut xy ra
bin c khác.
Tính cht: 1)
(
)
;
2)
(
)
=
; 3)
(
)
(
)
=
;
4) nu A
1
A
2
xung kh#c thì:
(
)
(
)
(
)
= +
.
VD 3. Mt hp có 10 vé, trong ñó có 3 vé trúng thư,ng.
Ngưi th nht ñã bc 1 vé không trúng thư,ng. Tính
xác sut ñ ngưi th 2 bc ñưc vé trúng thư,ng (m!i
ngưi ch bc 1 vé).
b) Công thc nhân
A B 2 bin c ñc lp nu B xy ra hay không
cũng không nh hư,ng ñn kh năng xy ra A ngưc
li, nghĩa là
(
)

=
(
)
=
.
Khi ñó ta có
 
=
.
• Vi A, B không ñc lp (ph thuc) thì:
(
)
(
)
  
= =
.


VD 4. Mt lô hàng có 100 sn ph m trong ñó có 10 ph
ph m. Kim tra liên tip không hoàn li 5 sn ph m, nu
có ít nht 1 ph ph m thì không nhn lô hàng ñó. Tính
xác sut ñ nhn lô hàng.
VD 5. Mt hàng gm 12 sn ph m trong ñó 8 sn
ph m tt 4 ph ph m. Rút ngu nhiên 1 sn ph m t
hàng không ñ ý ti sn ph m ñó, sau ñó rút tip
sn ph m th 2. Tính xác sut ñ sn ph m th hai là tt.
VD 6. Mt cu th bóng r 4 qu bóng ñang m
tng qu vào r. Nu bóng vào r hoc ht ng thì cu
th ngng ném. Bit xác sut vào r ca qu ng th 1,
2, 3 và 4 ln lưt là 90%, 80%, 85% và 70%.
Tính xác sut cu th ném ñưc bóng vào r.
3.3. Công thc xác sut ñ.y ñ+ và Bayes.
a) Công thc xác sut ñ.y ñ+
Cho h c bin c {A
i
} (i = 1, 2,…, n) ñy ñ B
bin c bt k trong phép th, ta có:
( )
(
)
(
)
 
   
=
=
= + +
.
VD 7. Mt ñám ñông có s ñàn ông b+ng na s ñàn bà.
Xác sut ñ ñàn ông b bnh tim là 0,06 và ñàn bà
0,0036. Chn ngu nhiên 1 ngưi t ñám ñông, tính xác
sut ñ ngưi này b bnh tim.
b) Công thc Bayes
• Cho h các bin c {A
k
} (k = 1, 2,…, n) ñy ñ và B
bin c bt k trong phép th. Xác sut ñ xut hin A
k
sau khi ñã xut hin B là:
( )
(
)
( )


=
=
.
VD 8. T. s ôtô ti và ôtô con ñi qua ñưng có trm
bơm du là 5/2. Xác sut ñ 1 ôtô ti ñi qua ñưng này
vào bơm du là 10%; ôtô con là 20%. Có 1 ôtô qua
ñưng ñ bơm du, tính xác sut ñ ñó là ôtô ti.
VD 9. Có 3 bao lúa cùng loi. Bao 1 nng 20kg cha 1%
ht lép, bao 2 nng 30kg cha 1,2% ht lép và bao 3
nng 50kg cha 1,5% ht lép. Trn c 3 bao li ri bc
ngu nhiên 1 ht thì ñưc ht lép.
Tính xác sut ñ ht lép này là ca bao th ba.
VD 10. Ba kin hàng ñu có 20 sn ph m vi s sn
ph m tt tương ng là 12, 15, 18. Ly ngu nhiên 1 kin
hàng (gi s 3 kin hàng có cùng kh năng) ri t kin
ñó ly tùy ý ra 1 sn ph m.
a) Tính xác sut ñ sn ph m chn ra là tt.
b) Gi s sn ph m chn ra là tt, tính xác sut ñ sn
ph m ñó thuc kin hàng th hai.
Chương II. BIN (ðI LƯNG) NG"U NHIÊN
§1. BIN NG"U NHIÊN VÀ LU0T PHÂN PHI XÁC SUT
1.1. Khái nim và phân loi bi$n ngu nhiên
a) Khái nim
• Mt bin s ñưc gi là ngu nhiên nu trong kt qu
ca phép th nó s/ nhn mt và ch mt trong các giá
tr có thca nó tùy thuc vào s tác ñng ca các
nhân t ngu nhiên.
Các bin ngu nhiên ñưc hiu: X, Y, Z, …còn các
giá tr ca chúng là x, y, z,…
VD 1.
Khi tin hành gieo n ht ñu ta chưa th bit bao
nhiêu ht s/ ny mm, s ht ny mm có th 0, 1, …,
n. Kt thúc phép th gieo ht thì ta bit ch#c ch#n có bao
nhiêu ht ny mm. Gi X s ht ny mm thì X
bin ngu nhiên và X = {0, 1, 2, …, n}.
b) Phân loi bi$n ngu nhiên
Bin ngu nhiên (bnn) ñưc gi ri rc nu các giá
tr th ca lp nên 1 tp hp h$u hn hoc
ñm ñưc.
Bin ngu nhiên ñưc gi liên tc nu các giá tr
th có ca nó lp ñy 1 khong trên trc s.
VD 2. + Bin X trong VD 1 là bnn ri rc (tp h$u hn).
+ Gi Y là s ngưi ñi qua 1 ngã tư trên ñưng ph thì Y
là bnn ri rc (tp ñm ñưc).
VD 3. + B#n 1 viên ñn vào bia, gi X “khong cách
t ñim chm ca viên ñn ñn m ca bia” thì X
bin ngu nhiên liên tc.
+ Gi Y “sai s khi ño 1 ñi lưng vt lý” thì Y
bin ngu nhiên liên tc.
1.2. Lu*t phân ph%i xác sut c+a bi$n ngu nhiên
Lut phân phi xác sut ca bin ngu nhiên mt
cách biu din quan h gia các gtr ca bin ngu
nhiên vi c xác sut tương ng nhn các giá
tr ñó.
1.2.1. Phân ph%i xác sut c+a bi$n ngu nhiên
a) Trưng hp ri rc
Cho bin ngu nhiên ri rc X
 
=
vi xác sut tương ng là

= =
.
Ta có phân ph%i xác sut (dng bng)
X x
1
x
2
x
n
P p
1
p
2
p
n
Trong ñó:
;
=
=
;
=
=
(vô hn);
 
< <
< < =
.
VD 4. Mt hàng 12 sn ph m tt 8 ph ph m.
Ly ngu nhiên t lô hàng ra 8 sn ph m.
Gi X là s ph ph m trong 8 sn ph m ly ra.
Tìm phân phi xác sut ca X và chng minh:
  

+ + + + =
.


VD 5. Xác sut ñ 1 ngưi thi ñt m!i khi thi ly b+ng
lái xe là 0,3. Ngưi ñó thi cho ñn khi ñt mi thôi.
Gi X là s ln ngưi ñó d thi.
Tìm phân phi xác sut ca X tính xác sut ñ ngưi
ñó phi thi không ít hơn 2 ln.
b) Trưng hp liên t1c
Cho bin ngu nhiên liên tc X. Hàm f(x),
ñưc gi là hàm mt ñ xác sut ca X nu tha:
1)
!
; 2)
!"
+∞
−∞
=
;
3)
  !"
< < =
(a < b).
Chú ý
1) Nhiu khi ngưi ta dùng hiu f
X
(x) ñ ch hàm mt
ñ xác sut ca X.
2) Do
  !"
= = =
nên ta không quan
tâm ñn xác sut ñ X nhn giá tr c th. Suy ra
     
   !"
< = < =
= < < =
.
3) V mt hình hc, xác sut bin ngu nhiên (bnn) X
nhn giá tr trong (a; b) b+ng din tích hình thang cong
gii hn b,i x = a, x = b, y = f(x) và trc Ox.
4) Nu f(x) tha
!
!"
+∞
−∞
=
thì f(x) là hàm mt ñ xác sut ca 1 bnn nào ñó.
VD 6. Chng t
3
4x , x (0; 1)
f(x)
0, x (0; 1)
=
hàm mt ñ
xác sut ca bin ngu nhiên X.
VD 7. Cho bnn X có hàm mt ñ xác sut:
2
0, x 1
f(x) k
, x 1
x
<
=
.
Tìm k và tính
<
.
1.2.2. Hàm phân ph%i xác sut
Hàm phân phi xác sut ca bin ngu nhiên X,
hiu F(x) hoc F
X
(x), xác sut ñ X nhn giá tr nh
hơn x (vi x s thc bt k). F(x) = P(X < x),
.
Hàm phân phi xác sut cho bit t l phn trăm giá tr
ca X n+m bên trái ca s x.
– Vi bin ngu nhiên ri rc X = {x
1
, x
2
, …, x
n
}:
# 
< <
= = =
.
– Vi bin ngu nhiên liên tc X:
# !$"$
−∞
=
.
Gi s

< < <
, ta m phân phi xác
sut ca X:
%
 
 
 
# 

 
<
+ <
=
+ + + <




 
>

Tính cht:
1)
#
;
2) F(x) không gim.
3)
# & #
−∞ = +∞ =
;
4)
  # #
< =
.
Liên h v2i phân ph%i xác sut
1) X ri rc: p
i
= F(x
i+1
) – F(x
i
);
2) X liên tc: F(x) liên tc ti x và
#  !
=
.
VD 8. Mt phân xư,ng có 2 máy hot ñng ñc lp.
Xác sut trong 1 ngày làm vic các máy ñó hng tương
ng 0,1 0,2. Gi X s máy hng trong 1 ngày
làm vic.
Lp hàm phân phi xác sut ca X và v/ ñ th ca F(x).
VD 9. Tui th X(gi) ca 1 thit b hàm mt ñ xác
sut
2
0, x 100
f(x) 100
, x 100
x
<
=
.
a) Tìm hàm phân phi xác sut ca X.
b) Thit b ñưc gi là loi A nu tui th ca nó kéo dài
ít nht là 400 gi. Tính t l (xác sut) loi A.
VD 10. Bin ngu nhiên X có hàm mt ñ xác sut:
'()  &
!
 &
π π
=
π π
.
Tìm a và hàm phân phi xác sut F(x).
VD 11. Thi gian ch phc v ca khách hàng bnn
X(phút) liên tc có hàm ppxs
4
0, x 0
F(x) ax , x (0; 3]
1, x 3
=
>
.
a) Tìm a và hàm mt ñ xác sut f(x) ca X.
b) Tính
(
)
P 2 Y 5
<
vi
2
Y X 1
= +
.
c) V/ ñ th ca F(x).