Cho đa giác lồi $A_1{A}_2\mathrm{...}{A}_{20}$. Chọn ngẫu nhiên 3 đỉnh của đa giác đó. Xác suất để 3 đỉnh được chọn tạo thành 1 tam giác không có cạnh nào là cạnh của đa giác đã cho bằng:

Phương pháp giải:

- Tính số phần tử của không gian mẫu.

- Gọi A là biến cố: “3 đỉnh được chọn tạo thành 1 tam giác không có cạnh nào là cạnh của đa giác đã cho”, suy ra biến cố đối A: “3 đỉnh được chọn tạo thành 1 tam giác có cạnh là cạnh của đa giác đã cho”.

- Tính số phần tử của biến cố đối, xét 2 TH:

+ TH1: Số tam giác chỉ chứa 2 cạnh của đa giác.

+ TH2: Số tam giác chứa đúng 1 cạnh của đa giác.

- Sử dụng công thức tính xác suất $P\left(A\right)=1-P\left(\overline{A}\right)=1-\frac{n\left(\overline{A}\right)}{n\left(\Omega \right)}$.

Giải chi tiết:

ngẫu nhiên 3 đỉnh của đa giác, suy ra số phần tử của không gian mẫu là $C_{20}^3=1140$.

Gọi A là biến cố: “3 đỉnh được chọn tạo thành 1 tam giác không có cạnh nào là cạnh của đa giác đã cho”.

$\Rightarrow \overline{A}$: “3 đỉnh được chọn tạo thành 1 tam giác có cạnh là cạnh của đa giác đã cho”.

TH1: Số tam giác chỉ chứa 2 cạnh của đa giác là số tam giác có 3 đỉnh liên tiếp của đa giác thì có 20 tam giác như vậy.

TH2: Số tam giác chứa đúng 1 cạnh của đa giác là số tam giác có 2 đỉnh là 2 đỉnh liên tiếp của đa giác và đỉnh còn lại không kế tiếp hai đỉnh kia.

Xét 1 cạnh bất kì, ta có $C_{16}^1$cách chọn 1 đỉnh trong 16 đỉnh còn lại (trừ 2 đỉnh đã chọn và 2 đỉnh kề với nó).

⇒ Có 20.16=320 tam giác.

$\Rightarrow n\left(\overline{A}\right)=20+320=340$.

Vậy xác suất của biến cố A là: $P\left(A\right)=1-P\left(\overline{A}\right)=1-\frac{340}{1140}=\frac{40}{57}$.

Đáp án B.