Câu 20Học KỳChuyên đề: Xác suất cổ điển bằng đếm kết quả đồng khả năng • Lớp 10Tổ hợp không thứ tựVận dụng cao#secondary:M10.A08.COUNTING.L3.COMBINATION#curriculum:undetermined
Cho tam giác đều . Trên cạnh , lấy 59 điểm phân biệt (không trùng , ) chia ra làm 60 đoạn bằng nhau, đánh dấu 59 điểm vừa chọn. Trên cạnh , lấy 44 điểm phân biệt (không trùng một trong hai điểm , ) chia chia ra làm 45 đoạn bằng nhau. Trên cạnh , lấy 39 điểm phân biệt (không trùng một trong hai điểm , ) chia ra làm 40 đoạn bằng nhau. Chọn ngẫu nhiên 2 điểm phân biệt trong các điểm mới đã lấy trên hai cạnh , (trên cùng một cạnh hoặc trên hai cạnh khác nhau). Gọi , là hình chiếu vuông góc của hai điểm đó lên đường thẳng . Gọi là xác suất để đoạn có hai đầu mút đều là các điểm đã được đánh dấu trên , tính giá trị .

Cho tam giác đều . Trên cạnh , lấy 59 điểm phân biệt (không trùng , ) chia ra làm 60 đoạn bằng nhau, đánh dấu 59 điểm vừa chọn. Trên cạnh , lấy 44 điểm phân biệt (không trùng một trong hai điểm , ) chia chia ra làm 45 đoạn bằng nhau. Trên cạnh , lấy 39 điểm phân biệt (không trùng một trong hai điểm , ) chia ra làm 40 đoạn bằng nhau. Chọn ngẫu nhiên 2 điểm phân biệt trong các điểm mới đã lấy trên hai cạnh , (trên cùng một cạnh hoặc trên hai cạnh khác nhau). Gọi , là hình chiếu vuông góc của hai điểm đó lên đường thẳng . Gọi là xác suất để đoạn có hai đầu mút đều là các điểm đã được đánh dấu trên , tính giá trị .


Đáp án chính thức: 253
Hướng dẫn giải chi tiết
(AI giải đề cho tôi)
Đặt AB=1, hệ trục trên đường thẳng AB với A tại 0, B tại 1. Vì tam giác đều, góc giữa AC và AB bằng 60° nên hình chiếu của điểm trên AC cách A một đoạn s là s·cos60° = s/2. Tương tự, điểm trên BC cách B đoạn s có hình chiếu tại 1 − s/2.
- Điểm thứ k trên AC (k=1..44) có hình chiếu tại k/90. Đây là điểm đánh dấu i/60 khi 2k/3 nguyên, tức k chia hết cho 3: k ∈ {3,6,...,42} → 14 điểm.
- Điểm thứ j trên BC (j=1..39) có hình chiếu tại 1 − j/80. Đây là điểm đánh dấu khi 60 − 3j/4 nguyên, tức j chia hết cho 4: j ∈ {4,8,...,36} → 9 điểm.
- Hai tập hình chiếu này không giao nhau (k/90 = 1 − j/80 đòi hỏi k > 44).
Tổng số cách chọn 2 điểm phân biệt từ 83 điểm trên AC, BC là C(83,2) = 3403.
Số cách thuận lợi: cả hai từ AC: C(14,2)=91; cả hai từ BC: C(9,2)=36; mỗi cạnh một điểm: 14·9=126. Tổng = 91+36+126 = 253.
Vậy p = 253/3403, suy ra 3403p = 253, khớp với đáp án nguồn.
Đặt AB=1, hệ trục trên đường thẳng AB với A tại 0, B tại 1. Vì tam giác đều, góc giữa AC và AB bằng 60° nên hình chiếu của điểm trên AC cách A một đoạn s là s·cos60° = s/2. Tương tự, điểm trên BC cách B đoạn s có hình chiếu tại 1 − s/2.
- Điểm thứ k trên AC (k=1..44) có hình chiếu tại k/90. Đây là điểm đánh dấu i/60 khi 2k/3 nguyên, tức k chia hết cho 3: k ∈ {3,6,...,42} → 14 điểm.
- Điểm thứ j trên BC (j=1..39) có hình chiếu tại 1 − j/80. Đây là điểm đánh dấu khi 60 − 3j/4 nguyên, tức j chia hết cho 4: j ∈ {4,8,...,36} → 9 điểm.
- Hai tập hình chiếu này không giao nhau (k/90 = 1 − j/80 đòi hỏi k > 44).
Tổng số cách chọn 2 điểm phân biệt từ 83 điểm trên AC, BC là C(83,2) = 3403.
Số cách thuận lợi: cả hai từ AC: C(14,2)=91; cả hai từ BC: C(9,2)=36; mỗi cạnh một điểm: 14·9=126. Tổng = 91+36+126 = 253.
Vậy p = 253/3403, suy ra 3403p = 253, khớp với đáp án nguồn.