Trong toán học xác suất, các phép thử rút vật phẩm từ hộp thường chia làm hai loại: có hoàn lại và không hoàn lại. Bài 8.2 trang 57 SGK Toán 9 Tập 2 tập trung vào trường hợp "không trả lại", một điều kiện quan trọng làm thay đổi hoàn toàn số lượng phần tử của không gian mẫu. Việc hiểu rõ bài toán này sẽ giúp học sinh tránh được những sai lầm phổ biến khi tính toán xác suất thực tế.
Một hộp đựng 5 tấm thẻ ghi các số 1; 2; 3; 4; 5. Rút ngẫu nhiên lần lượt hai tấm thẻ từ hộp, tấm thẻ rút ra lần đầu không trả lại vào hộp.
a) Phép thử và kết quả của phép thử là gì?
b) Mô tả không gian mẫu của phép thử. Không gian mẫu có bao nhiêu phần tử?
Để giải quyết bài toán rút thẻ lần lượt không hoàn lại, chúng ta cần chú ý:
Tính thứ tự: Thẻ rút trước và thẻ rút sau tạo thành một cặp có thứ tự $(a, b)$. Kết quả $(1, 2)$ khác với $(2, 1)$.
Điều kiện không hoàn lại: Vì thẻ thứ nhất không được trả lại, thẻ thứ hai chắc chắn phải khác thẻ thứ nhất ($a \neq b$).
Phương pháp lập bảng: Đây là cách trực quan nhất để liệt kê không gian mẫu cho các phép thử có hai công đoạn.
a) Phép thử là rút ngẫu nhiên lần lượt hai tấm thẻ từ hộp, tấm thẻ được rút ra lần đầu không trả lại vào hộp.
Kết quả của phép thử là một cặp số (a, b), trong đó a và b tương ứng là số ghi trên tấm thẻ được lấy ra ở lần thứ nhất và lần thứ hai. Vì tấm thẻ được lấy ra lần đầu không trả lại vào hộp nên a ≠ b.
b) Ta liệt kê được tất cả các kết quả có thể của phép thử bằng cách lập bảng theo mẫu sau:

Vì a ≠ b nên cặp có hai phần tử trùng nhau không được tính, tức là trong bảng ta phải xóa 5 ô: (1, 1); (2, 2); (3, 3); (4, 4). Do đó không gian mẫu của phép thử là Ω = {(1, 2); (1, 3); (1, 4); (1, 5); (2, 1); (2, 3); (2, 4); (2, 5); (3, 1); (3, 2); (3, 4); (4, 5); (4, 1); (4, 2); (4, 3); (4, 5); (5, 1); (5, 2); (5, 3); (5, 4)}. Vậy không gian mẫu có 20 phần tử.
Khi thực hiện Bài 8.2 trang 57, học sinh cần ghi nhớ:
Nhận diện từ khóa: Cụm từ "không trả lại" hoặc "lấy đồng thời" đều dẫn đến điều kiện các phần tử trong kết quả phải khác nhau ($a \neq b$).
Cách tính nhanh số phần tử: Nếu rút $k$ vật từ $n$ vật lần lượt không hoàn lại, số phần tử là $A_n^k$. Ở đây là $A_5^2 = 5 \times 4 = 20$.
Trình bày: Việc lập bảng không chỉ giúp bạn không bỏ sót kết quả mà còn là minh chứng rõ ràng cho lập luận $a \neq b$.
» Xem thêm: