Hôm nay chúng ta sẽ cùng giải chi tiết Bài 5 trang 25 sách giáo khoa Toán 10 tập 1, bộ sách Chân trời sáng tạo. Bài toán này là một ứng dụng thực tế của các phép toán trên tập hợp và nguyên lí bao hàm-loại trừ, giúp bạn giải quyết các bài toán đếm trong thống kê.
Trong số 35 học sinh của lớp 10H, có 20 học sinh thích học môn Toán, 16 học sinh thích môn Tiếng Anh và 12 học sinh thích cả hai môn này. Hỏi lớp 10H:
a) có bao nhiêu học sinh thích ít nhất một trong hai môn Toán và Tiếng Anh?
b) có bao nhiêu học sinh không thích cả hai môn này?
Bài toán này yêu cầu chúng ta tìm số lượng học sinh thỏa mãn các điều kiện khác nhau. Để giải, bạn có thể sử dụng biểu đồ Venn để hình dung hoặc áp dụng công thức sau:
Số học sinh thích ít nhất một môn: Được tính bằng công thức: n(A∪B)=n(A)+n(B)−n(A∩B) Trong đó:
n(A∪B) là số học sinh thích môn Toán hoặc Tiếng Anh (ít nhất một trong hai môn).
n(A) là số học sinh thích môn Toán.
n(B) là số học sinh thích môn Tiếng Anh.
n(A∩B) là số học sinh thích cả hai môn.
Số học sinh không thích cả hai môn: Được tính bằng cách lấy tổng số học sinh của lớp trừ đi số học sinh thích ít nhất một môn.
Áp dụng các công thức này, chúng ta sẽ lần lượt giải quyết từng phần của bài toán.
Ta có sơ đồ Ven như sau:
a) Gọi A là tập hợp học sinh của lớp 10H thích học môn Toán, B là tập hợp học sinh của lớp 10H thích học môn Tiếng Anh.
Theo giả thiết, n(A) = 20, n(B) = 16, n(A∩B) = 12.
Nhận thấy rằng, nếu tính tổng n(A) + n(B) thì ta được số học sinh lớp 10H thích môn Toán hoặc Tiếng Anh, nhưng số bạn thích cả hai môn được tính hai lần.
Do đó, số bạn học sinh thích ít nhất một trong hai môn Toán và Tiếng Anh là:
n(A∪B) = n(A) + n(B) – n(A∩B) = 20 + 16 – 12 = 24.
Vậy lớp 10H có 24 học sinh thích ít nhất một trong hai môn Toán và Tiếng Anh.
b) Số học sinh của lớp 10H không thích cả hai môn Toán và Tiếng Anh là:
35 – 24 = 11 (học sinh).
Vậy có 11 học sinh của lớp 10H không thích cả hai môn Toán và Tiếng Anh.
Bài toán này đã giúp bạn rèn luyện kỹ năng giải các bài toán đếm bằng cách sử dụng các phép toán trên tập hợp. Việc nắm vững nguyên lí bao hàm-loại trừ là chìa khóa để giải quyết các bài toán thống kê một cách chính xác.
• Xem thêm: