Giải Vận dụng trang 70 SGK Toán 12
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
Lời giải do Thư viện nhà trường biên soạn, giải và kiểm chéo độc lập theo SGK 2026-2027.