Chứng minh công thức nhân xác suất P(AB) = P(B).P(A|B)
Đề bài:
Chứng minh rằng, với hai biến cố A và B thỏa mãn P(B) > 0, ta có: \(P(AB) = P(B) \cdot P(A|B)\).
Phân tích bài toán
Tóm tắt đề bài
Cho hai biến cố A và B với P(B) > 0. Cần chứng minh đẳng thức \(P(AB) = P(B) \cdot P(A|B)\).
Kiến thức cần dùng
Công thức xác suất có điều kiện của A khi biết B xảy ra: \(P(A|B) = \dfrac{P(AB)}{P(B)}\), áp dụng khi P(B) > 0. Từ đẳng thức này, nhân hai vế với P(B) sẽ ra kết quả cần chứng minh.
Phương pháp giải
Chỉ có một cách. Xuất phát từ định nghĩa xác suất có điều kiện \(P(A|B) = \dfrac{P(AB)}{P(B)}\), nhân cả hai vế với P(B) (được phép vì P(B) > 0) để suy ra đẳng thức cần chứng minh.
Ứng dụng thực tế
Trong một lớp có 40 học sinh, 20 em học giỏi Toán, trong đó 12 em vừa học giỏi Toán vừa học giỏi Lý. Nếu biết xác suất để một em được chọn ngẫu nhiên học giỏi Toán là 0,5, thì xác suất để em đó học giỏi cả Lý khi đã biết học giỏi Toán được tính như thế nào bằng công thức này?
Gợi ý (0/3)
Gợi ý 1:
Em hãy nhớ lại định nghĩa xác suất có điều kiện: \(P(A|B) = \dfrac{P(AB)}{P(B)}\) khi P(B) > 0. Đây là điểm xuất phát của bài chứng minh.
Gợi ý 2:
Từ đẳng thức \(P(A|B) = \dfrac{P(AB)}{P(B)}\), em thử nhân cả hai vế với P(B) xem được gì.
Gợi ý 3:
Nhân hai vế với P(B) > 0: \(P(A|B) \cdot P(B) = \dfrac{P(AB)}{P(B)} \cdot P(B) = P(AB)\). Viết lại là \(P(AB) = P(B) \cdot P(A|B)\) — đó chính là điều cần chứng minh.
Lời giải chi tiết
Với hai biến cố A và B, P(B) > 0, theo định nghĩa xác suất có điều kiện ta có:
\[P(A|B) = \frac{P(AB)}{P(B)}\]
Nhân hai vế với P(B) (hợp lệ vì P(B) > 0):
\[P(A|B) \cdot P(B) = P(AB)\]
Hay:
\[P(AB) = P(B) \cdot P(A|B)\]
Điều phải chứng minh.
Các bài tập cùng bài học— Bài 18. Xác suất có điều kiện