Forkurseksamen etter tema
Øv på ett tema om gangen med oppgavene fra forkurseksamenene i matematikk. Velg tema, så henter vi oppgavene fra alle settene vi har lagt ut. Prøv selv først – løsningen ligger under oppgaven når du står fast.
betinget sannsynlighet
Velger du flere tema, får du oppgavene som har alle sammen.
9 oppgaver om betinget sannsynlighet
Oppgavene
Oppgave 8
4 poeng
I en klasse er det 28 elever. 7 av elevene er jenter. To av jentene har med seg matpakke på skolen. Av guttene er det som har med seg matpakke på skolen.
Oppgave 8a)
Tegn et valgtre og et venndiagram som kartlegger denne situasjonen. Både valgtreet og venndiagrammet skal inneholde tall for de mengdene du illustrerer.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 8a
Svar
Valgtreet og venndiagrammet står i stegene. Tallene i dem er:
Vi regner først ut hvor mange det er i hver gruppe. Så tegner vi treet med kjønn først og matpakke etterpå, og venndiagrammet med en sirkel for jentene og en for dem med matpakke.
1. Tell opp hver gruppe
Først finner vi guttene, og så hvor mange i hver gruppe som har matpakke:
\[ \begin{aligned} \text{Gutter:} \quad & 28 - 7 = 21 \\ \text{Jenter med:} \quad & \textcolor{blue}{2} \\ \text{Jenter uten:} \quad & 7 - 2 = \textcolor{red}{5} \\ \text{Gutter med:} \quad & \dfrac{1}{3} \cdot 21 = \textcolor{green}{7} \\ \text{Gutter uten:} \quad & 21 - 7 = \textcolor{darkorange}{14} \end{aligned} \]
2. Tegn valgtreet
Første gren går til jenter eller gutter. På grenene videre står sannsynligheten for matpakke når vi vet kjønnet. Det er en betinget sannsynlighet, som i videoen Betinget sannsynlighet Del1:
3. Tegn venndiagrammet
I overlappet står jentene med matpakke. Utenfor begge sirklene står guttene uten matpakke. Totalt er det:
\[ \textcolor{red}{5} + \textcolor{blue}{2} + \textcolor{green}{7} + \textcolor{darkorange}{14} = 28 \]
Oppgave 8b)
Regn ut sannsynligheten for at en tilfeldig valgt elev er jente som har med seg matpakke på skolen.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 8b
Svar
Sannsynligheten for jente med matpakke er:
Vi bruker tallene fra a).
Alle elevene er like sannsynlige, så vi deler antall gunstige på antall mulige.
1. Del gunstige på mulige
Sannsynligheten er antall gunstige delt på antall mulige, som i videoen Betinget sannsynlighet Del1:
\[ P = \dfrac{\textcolor{red}{\text{gunstige}}}{\textcolor{blue}{\text{mulige}}} \]
Her er det \( \textcolor{red}{2} \) jenter med matpakke blant \( \textcolor{blue}{28} \) elever. Det gir oss:
\[ P = \dfrac{\textcolor{red}{2}}{\textcolor{blue}{28}} = \dfrac{1}{14} \]
Oppgave 8c)
Regn ut sannsynligheten for at en tilfeldig valgt elev har med seg matpakke på skolen.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 8c
Svar
Sannsynligheten for at eleven har matpakke er:
Vi bruker tallene fra a).
Vi teller alle med matpakke, både jenter og gutter, og deler på antall elever.
1. Tell alle med matpakke
Det er \( 2 \) jenter og \( 7 \) gutter med matpakke:
\[ \textcolor{red}{2 + 7 = 9} \]
Vi deler antall gunstige på antall mulige, som i videoen Betinget sannsynlighet Del1:
\[ P = \dfrac{\textcolor{red}{9}}{\textcolor{blue}{28}} \]
Oppgave 8d)
Vi plukker ut en elev som har med seg matpakke på skolen. Regn ut sannsynligheten for at denne eleven er en gutt.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 8d
Svar
Vi bruker tallene fra a).
Vi vet at eleven har matpakke. Da er det bare elevene med matpakke som er mulige, så dette er en betinget sannsynlighet.
1. Del på dem med matpakke
Betinget sannsynlighet forteller oss at:
\[ P(\text{gutt} \mid \text{matpakke}) = \dfrac{\textcolor{red}{\text{gunstige}}}{\textcolor{blue}{\text{mulige}}} \]Hvis du er usikker på betinget sannsynlighet, kan du se videoen Betinget sannsynlighet Del1.
Gunstige er guttene med matpakke, og mulige er alle med matpakke. Her er:
\[ \begin{aligned} \textcolor{red}{\text{gunstige}} &= \textcolor{red}{7} \\ \textcolor{blue}{\text{mulige}} &= 2 + 7 = \textcolor{blue}{9} \end{aligned} \]
Plugger vi dette inn, får vi:
\[ P(\text{gutt} \mid \text{matpakke}) = \dfrac{\textcolor{red}{7}}{\textcolor{blue}{9}} \]
Oppgave 7
2 poeng
I et bøttelotteri er det til sammen lodd. Loddene har to farger, og det er gule og blå lodd. Av de gule loddene er det vinnerlodd, mens det er blå vinnerlodd. Vi trekker et tilfeldig lodd. La oss se på de to hendingene
Oppgave 7a)
Sett opp et valgtre og et venndiagram for å visualisere situasjonen.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 7a
Svar
Valgtreet og venndiagrammet står i løsningen. Tallene i dem er:
Vi fordeler de \( 100 \) loddene etter farge og etter vinner eller ikke. Det gir oss alle tallene til begge figurene.
1. Fordel loddene
Vi trekker vinnerloddene fra hver farge:
\[ \begin{aligned} \textcolor{darkorange}{\text{Gule}}: \quad & \textcolor{darkorange}{30} - 3 = 27 \text{ uten gevinst} \\ \textcolor{blue}{\text{Blå}}: \quad & \textcolor{blue}{70} - 10 = 60 \text{ uten gevinst} \end{aligned} \]
2. Tegn valgtreet
På den første grenen velger vi farge, og på den andre om loddet er et vinnerlodd. Sannsynligheten på en gren er gunstige delt på mulige:
\[ \begin{aligned} \textcolor{darkorange}{\text{Gul}}: \quad & \dfrac{\textcolor{darkorange}{30}}{100} = 0{,}3 \\ \text{Vinner, gitt gul}: \quad & \dfrac{3}{\textcolor{darkorange}{30}} = 0{,}1 \\ \text{Ikke vinner, gitt gul}: \quad & \dfrac{27}{\textcolor{darkorange}{30}} = 0{,}9 \\ \textcolor{blue}{\text{Blå}}: \quad & \dfrac{\textcolor{blue}{70}}{100} = 0{,}7 \\ \text{Vinner, gitt blå}: \quad & \dfrac{10}{\textcolor{blue}{70}} = \dfrac{1}{7} \\ \text{Ikke vinner, gitt blå}: \quad & \dfrac{60}{\textcolor{blue}{70}} = \dfrac{6}{7} \end{aligned} \]
3. Tegn venndiagrammet
Sirkelen \( G \) har \( \textcolor{darkorange}{30} \) lodd, og sirkelen \( V \) har \( {3 + 10 = 13}\text{.} \) De \( 3 \) gule vinnerloddene ligger i begge sirklene, altså i snittet. Utenfor begge er de blå loddene uten gevinst:
\[ 100 - 27 - 3 - 10 = 60 \]
Finn følgende sannsynligheter:
Oppgave 7b)
og
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 7b
Svar
Sannsynlighetene er:
Vi bruker fordelingen av loddene fra a).
De tre første er gunstige delt på mulige. I den siste vet vi at loddet er gult, så da er det bare de gule loddene som er mulige.
1. Regn ut de tre første
Sannsynligheten er antall gunstige delt på antall mulige, og her er det \( 100 \) mulige lodd.
\( P(G)\text{:} \) Det er \( 30 \) gule lodd:
\[ P(G) = \dfrac{30}{100} = 0{,}30 \]
\( P(V)\text{:} \) Det er \( {3 + 10 = 13} \) vinnerlodd:
\[ P(V) = \dfrac{13}{100} = 0{,}13 \]
\( P(G \cap V)\text{:} \) Det er \( 3 \) lodd som er både gule og vinnerlodd:
\[ \textcolor{blue}{P(G \cap V)} = \dfrac{3}{100} = \textcolor{blue}{0{,}03} \]
2. Regn ut den betingede sannsynligheten
\( P(V | G) \) er sannsynligheten for vinnerlodd når vi vet at loddet er gult, som i videoen Betinget sannsynlighet Del1. Formelen forteller oss at:
\[ P(V | G) = \dfrac{\textcolor{blue}{P(G \cap V)}}{\textcolor{red}{P(G)}} \]
Her er:
\[ \textcolor{blue}{P(G \cap V)} = \textcolor{blue}{0{,}03}, \quad \textcolor{red}{P(G)} = \textcolor{red}{0{,}30} \]
Plugger vi dette inn, får vi:
\[ P(V | G) = \dfrac{\textcolor{blue}{0{,}03}}{\textcolor{red}{0{,}30}} = 0{,}10 \]
Det stemmer med telling blant de gule loddene: \( 3 \) av \( 30 \) er vinnerlodd.
Oppgave 8
4 poeng
I en populasjon på vil utvikle en sykdom som krever livslang oppfølging. En slik livslang oppfølging beregnes til å koste samfunnet i snitt per person med sykdom Det finnes en vaksine mot denne sykdom som er effektiv ( av befolkningen vil ikke være beskyttet mot sykdom selv om de har tatt vaksinen). Denne vaksinen koster per stykk.
Oppgave 8a)
Lønner det seg å vaksinere hele populasjonen? Svaret må begrunnes.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 8a
Svar
Ja, det lønner seg å vaksinere hele populasjonen. Kostnaden blir:
Vi regner ut hva det koster samfunnet uten vaksine og med vaksine, og sammenligner.
1. Regn ut kostnaden uten vaksine
\( 2{,}3\,\% \) av \( 1000 \) personer blir syke, regnet som i videoen Regler og Formler med Prosent:
\[ \begin{aligned} \text{Syke} &= \dfrac{2{,}3}{100} \cdot 1000 = 23 \\ \textcolor{blue}{\text{Uten vaksine}} &= 23 \cdot 1\,000\,000 \\ &= \textcolor{blue}{23\,000\,000} \end{aligned} \]
2. Regn ut kostnaden med vaksine
Vaksinen koster \( 2\,300 \) for hver av de \( 1000 \) personene. Av de \( 23 \) som ellers ville blitt syke, er \( 10\,\% \) ikke beskyttet:
\[ \begin{aligned} \textcolor{green}{\text{Vaksiner}} &= 1000 \cdot 2\,300 \\ &= \textcolor{green}{2\,300\,000} \\ \text{Syke i snitt} &= \dfrac{10}{100} \cdot 23 = 2{,}3 \\ \textcolor{darkorange}{\text{Oppfølging}} &= 2{,}3 \cdot 1\,000\,000 \\ &= \textcolor{darkorange}{2\,300\,000} \end{aligned} \]
Slår vi dette sammen, får vi:
\[ \begin{aligned} \textcolor{red}{\text{Med vaksine}} &= \textcolor{green}{2\,300\,000} \\ &\quad + \textcolor{darkorange}{2\,300\,000} \\ &= \textcolor{red}{4\,600\,000} \end{aligned} \]
3. Sammenlign
Det koster mye mindre å vaksinere alle:
\[ \textcolor{red}{4\,600\,000} < \textcolor{blue}{23\,000\,000} \]Samfunnet sparer \( 18\,400\,000\text{,} \) så det lønner seg.
Det viser seg at av de som vaksinerer seg mot sykdom utvikler en sykdom som også krever livslang oppfølging.
Oppgave 8b)
Sett opp et valgtre og et venndiagram for å visualisere situasjonen.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 8b
Svar
Sannsynlighetene på greinene er:
Vi deler først på om personen er vaksinert eller ikke. Sykdom \( A \) kan ramme begge gruppene, mens sykdom \( B \) bare rammer de vaksinerte.
1. Finn sannsynlighetene
La \( \textcolor{green}{V} \) være at personen er vaksinert. Blant de vaksinerte er \( 10\,\% \) av de \( 2{,}3\,\% \) ikke beskyttet. Dette er betingede sannsynligheter, som i videoen Betinget sannsynlighet Del1:
\[ \begin{aligned} \textcolor{red}{P(A \mid V)} &= 0{,}10 \cdot 0{,}023 = \textcolor{red}{0{,}0023} \\ \textcolor{red}{P(A \mid \overline{V})} &= \textcolor{red}{0{,}023} \\ \textcolor{blue}{P(B \mid V)} &= \textcolor{blue}{0{,}001} \end{aligned} \]
2. Tegn valgtreet
Vi vet ikke ennå hvor mange som vaksinerer seg, så de første greinene har ikke tall. Vi antar at sjansen for \( \textcolor{blue}{B} \) er den samme enten personen får \( \textcolor{red}{A} \) eller ikke:
3. Tegn venndiagrammet
Rektangelet er hele populasjonen, delt i vaksinerte og ikke vaksinerte. \( \textcolor{red}{A} \) ligger på begge sider av streken, mens \( \textcolor{blue}{B} \) ligger helt på den vaksinerte siden og overlapper med \( \textcolor{red}{A}\text{:} \)
På grunn av denne bieffekten på vaksinen mot sykdom vil av befolkningen motsette seg å ta vaksinen mot sykdom De resterende av befolkningen tar vaksinen mot sykdom
Oppgave 8c)
Hva er sannsynligheten for at en tilfeldig valgt person i populasjonen, etter at alle som ønsket å vaksinere seg har fått sin dose, utvikler sykdom
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 8c
Svar
Sannsynligheten for sykdom avrundet til to desimaler i prosent, er:
En person kan få sykdommen på to måter: som vaksinert eller som uvaksinert. Vi regner ut begge og legger sammen.
1. Skriv opp sannsynlighetene
La \( V \) være at personen er vaksinert. Blant de uvaksinerte får \( 2{,}3\,\% \) sykdommen, og blant de vaksinerte \( 10\,\% \) av dette. Dette er betingede sannsynligheter, som i videoen Betinget sannsynlighet Del1:
\[ \begin{aligned} P(V) &= 0{,}75 & P(A \mid V) &= 0{,}0023 \\ P(\overline{V}) &= 0{,}25 & P(A \mid \overline{V}) &= 0{,}023 \end{aligned} \]
2. Legg sammen de to greinene
Vi ganger langs hver grein og legger sammen:
\[ \begin{aligned} P(A) &= \textcolor{blue}{P(V) \cdot P(A \mid V)} \\ &\quad + \textcolor{red}{P(\overline{V}) \cdot P(A \mid \overline{V})} \end{aligned} \]
Plugger vi dette inn, får vi:
\[ \begin{aligned} P(A) &= \textcolor{blue}{0{,}75 \cdot 0{,}0023} + \textcolor{red}{0{,}25 \cdot 0{,}023} \\ &= \textcolor{blue}{0{,}001725} + \textcolor{red}{0{,}00575} \\ &= 0{,}007475 \end{aligned} \]
Oppgave 8d)
Hva er sannsynligheten for at en som har utviklet sykdom er vaksinert?
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 8d
Svar
Sannsynligheten for at personen er vaksinert, avrundet til én desimal i prosent, er:
Vi bruker tallene fra c).
Vi vet at personen har sykdom \( A\text{.} \) Da er dette en betinget sannsynlighet: de vaksinerte med sykdommen delt på alle med sykdommen.
1. Skriv opp betinget sannsynlighet
La \( V \) være at personen er vaksinert. Betinget sannsynlighet er gunstige delt på mulige, som i videoen Betinget sannsynlighet Del1:
\[ P(V \mid A) = \dfrac{\textcolor{blue}{P(V \text{ og } A)}}{\textcolor{red}{P(A)}} \]
I c) fant vi:
\[ \begin{aligned} \textcolor{blue}{P(V \text{ og } A)} &= 0{,}75 \cdot 0{,}0023 \\ &= \textcolor{blue}{0{,}001725} \\ \textcolor{red}{P(A)} &= \textcolor{red}{0{,}007475} \end{aligned} \]
2. Regn ut
Plugger vi dette inn, får vi:
\[ \begin{aligned} P(V \mid A) &= \dfrac{\textcolor{blue}{0{,}001725}}{\textcolor{red}{0{,}007475}} \\ &= \dfrac{3}{13} \approx 0{,}231 \end{aligned} \]
Oppgave 2
1 poeng
Per skyter på blink. Det er 70 % sjanse for at han treffer med første skudd. Hvis han treffer, får han større selvtillit, og da er det 80 % sjanse for at han treffer med andre skudd. Bommer han med første skudd, går det ned med selvtilliten, og det er da bare 60 % sjanse for at han treffer med andre skudd. Per skyter 2 piler. Finn sannsynligheten for at han får 2 treff, 1 treff og ingen treff.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 2
Svar
Sannsynligheten for andre skudd avhenger av første skudd, så vi bruker betinget sannsynlighet og ganger langs hvert utfall.
1. Skriv opp regelen
Produktsetningen forteller oss at:
\[ P(\textcolor{blue}{A} \cap \textcolor{red}{B}) = P(\textcolor{blue}{A}) \cdot P(\textcolor{red}{B} \mid \textcolor{blue}{A}) \]Hvis du er usikker på betinget sannsynlighet, kan du se videoen Betinget sannsynlighet Del1.
Vi kaller første skudd \( \textcolor{blue}{A} \) og andre skudd \( \textcolor{red}{B}\text{.} \) Bom er det motsatte av treff, så sannsynlighetene for bom er \( 1 \) minus sannsynlighetene for treff. Her er:
\[ \begin{aligned} P(\textcolor{blue}{\text{treff}}) &= \textcolor{blue}{0{,}7} \\ P(\textcolor{blue}{\text{bom}}) &= \textcolor{blue}{0{,}3} \\ P(\textcolor{red}{\text{treff}} \mid \textcolor{blue}{\text{treff}}) &= \textcolor{red}{0{,}8} \\ P(\textcolor{red}{\text{bom}} \mid \textcolor{blue}{\text{treff}}) &= \textcolor{red}{0{,}2} \\ P(\textcolor{red}{\text{treff}} \mid \textcolor{blue}{\text{bom}}) &= \textcolor{red}{0{,}6} \\ P(\textcolor{red}{\text{bom}} \mid \textcolor{blue}{\text{bom}}) &= \textcolor{red}{0{,}4} \end{aligned} \]
2. Regn ut hvert antall treff
To treff betyr treff på begge skuddene:
\[ P(2 \text{ treff}) = \textcolor{blue}{0{,}7} \cdot \textcolor{red}{0{,}8} = 0{,}56 \]
Ett treff kan skje på to måter: treff og så bom, eller bom og så treff. Vi legger sammen de to:
\[ \begin{aligned} P(1 \text{ treff}) &= \textcolor{blue}{0{,}7} \cdot \textcolor{red}{0{,}2} + \textcolor{blue}{0{,}3} \cdot \textcolor{red}{0{,}6} \\ &= 0{,}14 + 0{,}18 = 0{,}32 \end{aligned} \]
Ingen treff betyr bom på begge skuddene:
\[ P(0 \text{ treff}) = \textcolor{blue}{0{,}3} \cdot \textcolor{red}{0{,}4} = 0{,}12 \]
Kontroll: Summen skal være \( 1\text{:} \) \( {0{,}56 + 0{,}32 + 0{,}12 = 1}\text{.} \)
Oppgave 8
2 poeng
Oppgave 8a)
I en klasse er det 10 jenter og 15 gutter. Det skal trekkes ut to elever som skal være klasserepresentanter. Hva er sannsynligheten for at begge elevene som trekkes ut er jenter. Og hva er sannsynligheten at begge elevene som trekkes ut er gutter? Regn også ut sannsynligheten for at begge elevene er gutter, hvis vi vet at resultatet av trekningen er at begge elevene har samme kjønn.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 8a
Svar
Vi trekker én og én elev, så det er én elev færre å velge mellom i andre trekning. Til slutt bruker vi betinget sannsynlighet.
1. Regn ut to jenter
Vi ganger sannsynlighetene for hver trekning, og tar hensyn til at utvalget endrer seg, som i videoen Oppgave 3A - Del 1 - S1 Eksamen Høst 2023. Det er \( 25 \) elever først, og \( 24 \) etter første trekning:
\[ \textcolor{red}{P(JJ)} = \dfrac{10}{25} \cdot \dfrac{9}{24} = \textcolor{red}{\dfrac{3}{20}} \]
2. Regn ut to gutter
På samme måte med guttene:
\[ \textcolor{blue}{P(GG)} = \dfrac{15}{25} \cdot \dfrac{14}{24} = \textcolor{blue}{\dfrac{7}{20}} \]
3. Regn ut betinget sannsynlighet
Samme kjønn betyr to jenter eller to gutter, og det kan ikke skje samtidig. Vi legger sammen:
\[ P(\text{samme}) = \textcolor{red}{\dfrac{3}{20}} + \textcolor{blue}{\dfrac{7}{20}} = \dfrac{1}{2} \]
Betinget sannsynlighet forteller oss at:
\[ P(B \mid A) = \dfrac{P(A \cap B)}{P(A)} \]Det er samme tanke som gunstige delt på mulige i videoen Betinget sannsynlighet Del1.
Her er \( A \) samme kjønn og \( B \) to gutter. To gutter er allerede samme kjønn, så \( {P(A \cap B) = \textcolor{blue}{P(GG)}}\text{.} \)
Plugger vi dette inn, får vi:
\[ P(GG \mid \text{samme}) = \dfrac{\textcolor{blue}{\dfrac{7}{20}}}{\dfrac{1}{2}} = \dfrac{7}{10} \]
Oppgave 8b)
Vi kaster to rettferdige terninger. Regn ut sannsynligheten til følgende hendelser:
S: Summen av terningene er sju eller mer.
T: Den ene terningen viser et oddetall og den andre et partall.
Er hendingene S og T uavhengige? Hvis ikke, vil hendelse S gjøre hendelse T mer eller mindre sannsynlig?
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 8b
Svar
og er ikke uavhengige, og gjør mer sannsynlig.
To terninger gir \( 36 \) like sannsynlige utfall, så vi teller gunstige utfall. To hendelser er uavhengige når sannsynligheten for begge er produktet av sannsynlighetene.
1. Regn ut sannsynligheten for summen
Sannsynligheten er antall gunstige delt på antall mulige. Summene \( 7 \) til \( 12 \) har \( 6\text{,} \) \( 5\text{,} \) \( 4\text{,} \) \( 3\text{,} \) \( 2 \) og \( 1 \) utfall:
\[ \begin{aligned} \textcolor{blue}{P(S)} &= \dfrac{6 + 5 + 4 + 3 + 2 + 1}{36} \\ &= \dfrac{21}{36} = \textcolor{blue}{\dfrac{7}{12}} \end{aligned} \]
2. Regn ut oddetall og partall
Første terning kan vise oddetall og andre partall, eller omvendt. Hver av disse gir \( {3 \cdot 3} \) utfall:
\[ \textcolor{red}{P(T)} = \dfrac{3 \cdot 3 + 3 \cdot 3}{36} = \textcolor{red}{\dfrac{1}{2}} \]
3. Regn ut sannsynligheten for begge
\( T \) betyr at summen er et oddetall. Begge skjer altså når summen er \( 7\text{,} \) \( 9 \) eller \( 11\text{,} \) som har \( 6\text{,} \) \( 4 \) og \( 2 \) utfall:
\[ \textcolor{green}{P(S \cap T)} = \dfrac{6 + 4 + 2}{36} = \dfrac{12}{36} = \textcolor{green}{\dfrac{1}{3}} \]
4. Sjekk om hendelsene er uavhengige
Hendelsene er uavhengige hvis:
\[ \textcolor{green}{P(S \cap T)} = \textcolor{blue}{P(S)} \cdot \textcolor{red}{P(T)} \]
Plugger vi inn verdiene, får vi:
\[ \textcolor{blue}{\dfrac{7}{12}} \cdot \textcolor{red}{\dfrac{1}{2}} = \dfrac{7}{24} \neq \dfrac{8}{24} = \textcolor{green}{\dfrac{1}{3}} \]
De er altså ikke uavhengige.
5. Sammenlign med betinget sannsynlighet
Når vi vet at \( S \) har skjedd, er det \( 21 \) mulige utfall og \( 12 \) gunstige, som i videoen Betinget sannsynlighet Del1:
\[ P(T \mid S) = \dfrac{12}{21} = \dfrac{4}{7} \]
Vi sammenligner med \( \textcolor{red}{P(T)}\text{:} \)
\[ \dfrac{4}{7} > \textcolor{red}{\dfrac{1}{2}} \]
\( S \) gjør altså \( T \) mer sannsynlig.
Oppgave 10
2 poeng
Oppgave 10a)
I en klasse er det jenter og gutter. Det er elever som snuser. Av de som snuser er det jenter. Vi trekker ut en tilfeldig valgt elev fra klassen og definerer hendingene:
Eleven er ei jente
Eleven er en gutt
Eleven snuser
Tegn et venndiagram for hendelsene. Beskriv med ord hva vi mener med og og beregne disse sannsynlighetene.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 10a
Svar
Venndiagrammet og forklaringene står i løsningen.
Vi teller først opp hvor mange elever som er i hvert felt i diagrammet. Da kan vi lese av alle sannsynlighetene som gunstige delt på mulige.
1. Tell opp elevene
Av de \( 7 \) som snuser er \( 3 \) jenter, så resten er gutter. Vi trekker fra for å finne dem som ikke snuser:
\[ \begin{aligned} \text{gutter, snuser} &: \ 7 - 3 = \textcolor{red}{4} \\ \text{jenter, snuser ikke} &: \ 10 - 3 = \textcolor{blue}{7} \\ \text{gutter, snuser ikke} &: \ 22 - \textcolor{red}{4} = \textcolor{green}{18} \end{aligned} \]
Alle elevene er enten jente eller gutt, så \( J \) og \( G \) deler rektangelet i to, mens \( S \) ligger over begge:
2. Regn ut de betingede sannsynlighetene
\( P(S|G) \) er sannsynligheten for at eleven snuser når vi vet at eleven er en gutt. Vi deler antall gunstige på antall mulige, som i videoen Betinget sannsynlighet Del1:
\[ P(S|G) = \dfrac{\textcolor{red}{4}}{22} = \dfrac{2}{11} \]
\( P(J|S) \) er sannsynligheten for at eleven er ei jente når vi vet at eleven snuser:
\[ P(J|S) = \dfrac{3}{7} \]
\( P(G|\overline{S}) \) er sannsynligheten for at eleven er en gutt når vi vet at eleven ikke snuser. Det er \( {\textcolor{blue}{7} + \textcolor{green}{18} = 25} \) elever som ikke snuser:
\[ P(G|\overline{S}) = \dfrac{\textcolor{green}{18}}{25} \]
3. Regn ut unionen
\( P(G \cup S) \) er sannsynligheten for at eleven er en gutt eller snuser, eller begge deler. Tegnet \( \cup \) betyr «eller», som i videoen Grunnleggende symboler. Addisjonssetningen forteller oss at:
\[ \begin{aligned} P(G \cup S) &= P(G) + P(S) \\ &\quad - P(G \cap S) \end{aligned} \]
\( G \cap S \) er elevene som både er gutter og snuser. Plugger vi inn tallene fra diagrammet, får vi:
\[ P(G \cup S) = \dfrac{22}{32} + \dfrac{7}{32} - \dfrac{\textcolor{red}{4}}{32} = \dfrac{25}{32} \]
Oppgave 10b)
Per trekker tre kort fra en godt blandet kortstokk. Hva er sannsynligheten for at alle kortene er av samme valør? ( spar eller hjerter eller ruter eller kløver)
(I en kortstokk er det spar, hjerter, ruter og kløver)
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 10b
Svar
Avrundet til tre desimaler er:
Vi regner ut sannsynligheten for tre spar, der kortstokken blir mindre for hvert kort. De fire sortene er like sannsynlige, så vi ganger til slutt med \( 4\text{.} \)
1. Finn sannsynligheten for tre spar
For hvert kort vet vi hva som allerede er trukket, så det er en betinget sannsynlighet, som i videoen Betinget sannsynlighet Del1. Gangeregelen forteller oss at:
\[ P(A \cap B) = P(A) \cdot P(B|A) \]
Etter første spar er det \( 12 \) spar igjen av \( 51 \) kort, og så \( 11 \) av \( 50\text{:} \)
\[ P(\text{tre spar}) = \textcolor{blue}{\dfrac{13}{52}} \cdot \textcolor{red}{\dfrac{12}{51}} \cdot \textcolor{green}{\dfrac{11}{50}} \]
2. Gang med de fire sortene
De fire utfallene kan ikke skje samtidig, så vi legger dem sammen. Det er det samme som å gange med \( 4\text{:} \)
\[ \begin{aligned} P &= 4 \cdot \textcolor{blue}{\dfrac{13}{52}} \cdot \textcolor{red}{\dfrac{12}{51}} \cdot \textcolor{green}{\dfrac{11}{50}} \\ &= 4 \cdot \dfrac{1}{4} \cdot \dfrac{12 \cdot 11}{51 \cdot 50} \\ &= \dfrac{132}{2550} = \dfrac{22}{425} \end{aligned} \]
Oppgave 4
6 poeng
- Flere oppgaver om betinget sannsynlighet,
- Flere oppgaver om geometriske rekker,
- Flere oppgaver om rekker,
- Flere oppgaver om sannsynlighet
Emma driver med roadracing. Med motorsykkelen i orden og god dagsform, vil Emma vinne løpene hun deltar i. Sannsynligheten for at motorsykkelen er i orden er mens sannsynligheten for at god dagsform inntreffer er Sannsynligheten for god dagsform når motorsykkelen er i orden er
Oppgave 4a)
Finn sannsynligheten for at motorsykkelen er i orden samtidig som at Emma har en god dagsform.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 4a
Svar
Sannsynligheten for begge deler er
Vi kjenner sannsynligheten for god dagsform når motorsykkelen er i orden, og det er en betinget sannsynlighet. Vi ganger den med sannsynligheten for at motorsykkelen er i orden.
1. Skriv opp det vi vet
Vi kaller hendelsene \( \textcolor{blue}{M} \) (motorsykkelen er i orden) og \( \textcolor{red}{G} \) (god dagsform). Oppgaveteksten gir:
\[ \begin{aligned} P(\textcolor{blue}{M}) &= 0{,}30 \\ P(\textcolor{red}{G}) &= 0{,}25 \\ P(\textcolor{red}{G} \mid \textcolor{blue}{M}) &= 0{,}40 \end{aligned} \]
\( P(\textcolor{red}{G} \mid \textcolor{blue}{M}) \) betyr sannsynligheten for \( \textcolor{red}{G} \) når vi vet at \( \textcolor{blue}{M} \) har skjedd, som i videoen Betinget sannsynlighet Del1.
2. Bruk produktsetningen
Produktsetningen forteller oss at:
\[ P(\textcolor{blue}{M} \cap \textcolor{red}{G}) = P(\textcolor{blue}{M}) \cdot P(\textcolor{red}{G} \mid \textcolor{blue}{M}) \]
Plugger vi inn tallene, får vi:
\[ P(\textcolor{blue}{M} \cap \textcolor{red}{G}) = 0{,}30 \cdot 0{,}40 = 0{,}12 \]
Oppgave 4b)
Er det at motorsykkelen er i orden og Emma har god dagsform uavhengige hendelser?
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 4b
Svar
Hendelsene er ikke uavhengige:
Vi bruker \( {P(M \cap G) = 0{,}12} \) fra a).
To hendelser er uavhengige når sannsynligheten for begge er produktet av sannsynlighetene hver for seg. Vi sjekker om det stemmer her.
1. Sjekk kravet
Hendelsene \( \textcolor{blue}{M} \) og \( \textcolor{red}{G} \) er uavhengige hvis og bare hvis:
\[ P(\textcolor{blue}{M} \cap \textcolor{red}{G}) = P(\textcolor{blue}{M}) \cdot P(\textcolor{red}{G}) \]
Her er:
\[ \begin{aligned} P(\textcolor{blue}{M}) \cdot P(\textcolor{red}{G}) &= 0{,}30 \cdot 0{,}25 = 0{,}075 \\ P(\textcolor{blue}{M} \cap \textcolor{red}{G}) &= 0{,}12 \end{aligned} \]
De to er ulike:
\[ 0{,}12 \neq 0{,}075 \]
Det å vite at motorsykkelen er i orden endrer altså sannsynligheten for god dagsform, fra \( 0{,}25 \) til \( 0{,}40\text{.} \) At en betingelse kan endre sannsynligheten, ser du i videoen Betinget sannsynlighet Del1.
Oppgave 4c)
Finn sannsynligheten for at motorsykkelen er i orden når Emma har god dagsform.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 4c
Svar
Sannsynligheten er
Vi bruker \( {P(M \cap G) = 0{,}12} \) fra a).
Nå vet vi at \( G \) har skjedd, så vi bruker formelen for betinget sannsynlighet andre veien.
1. Bruk formelen
Betinget sannsynlighet forteller oss at:
\[ P(\textcolor{blue}{M} \mid \textcolor{red}{G}) = \dfrac{P(\textcolor{blue}{M} \cap \textcolor{red}{G})}{P(\textcolor{red}{G})} \]Hvis du er usikker på den, kan du se videoen Betinget sannsynlighet Eks 2.
Her er:
\[ P(\textcolor{blue}{M} \cap \textcolor{red}{G}) = 0{,}12, \quad P(\textcolor{red}{G}) = 0{,}25 \]
Plugger vi dette inn, får vi:
\[ P(\textcolor{blue}{M} \mid \textcolor{red}{G}) = \dfrac{0{,}12}{0{,}25} = 0{,}48 \]
Etter en ulykke på banen er Emma tvunget til å ta smertestillende tabletter. Tablettene hun har fått inneholder mg virkestoff. Kroppen til Emma bryter ned av det aktive stoffet per døgn. Legen beordrer Emma til å spise en tablett hver dag.
Oppgave 4d)
Forklar hvorfor den geometriske rekka
uttrykker mengden virkestoff (målt i milligram) i Emma sin kropp.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 4d
Svar
Mengden i mg like etter tablett nummer er summen av det som er igjen av hver tablett:
Vi følger én tablett om gangen og ser hvor mye som er igjen av den etter hvert døgn. Mengden i kroppen er summen av det som er igjen av alle tablettene.
1. Følg én tablett
Bryter kroppen ned \( 20\,\% \text{,} \) er \( 80\,\% \) igjen. Etter hvert døgn ganger vi derfor med \( \textcolor{blue}{0{,}80}\text{:} \)
\[ \begin{aligned} \text{ny} &: \ 1{,}5 \\ \text{etter 1 døgn} &: \ 1{,}5 \cdot \textcolor{blue}{0{,}80} \\ \text{etter 2 døgn} &: \ 1{,}5 \cdot \textcolor{blue}{0{,}80}^2 \end{aligned} \]
2. Legg sammen alle tablettene
Like etter at Emma har tatt en tablett, har hun den nye, den fra i går, den fra i forgårs og så videre i kroppen. Hvert ledd i rekka er det som er igjen av én tablett. Etter \( n \) tabletter er mengden derfor summen av de \( n \) første leddene:
\[ 1{,}5 + 1{,}5 \cdot \textcolor{blue}{0{,}80} + \ldots + 1{,}5 \cdot \textcolor{blue}{0{,}80}^{n - 1} \]
Hvert ledd er det forrige ganget med samme tall, \( \textcolor{blue}{0{,}80}\text{,} \) så rekka er geometrisk, som i videoen Geometriske rekker intro. Fortsetter kuren, får vi flere og flere ledd i rekka.
Oppgave 4e)
Finn kvotienten, ledd nr. 6, og summen av de seks første leddene, i denne geometriske rekka.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 4e
Svar
Vi leser av første ledd og kvotienten. Så bruker vi formelen for ledd nummer \( n \) og formelen for summen.
1. Finn kvotienten
Kvotienten er et ledd delt på leddet foran, som i videoen Geometriske rekker intro:
\[ \textcolor{blue}{k} = \dfrac{1{,}5 \cdot 0{,}80}{1{,}5} = \textcolor{blue}{0{,}80} \]
Første ledd er \( {\textcolor{red}{a_1} = \textcolor{red}{1{,}5}}\text{.} \)
2. Finn ledd nummer seks
Formelen for ledd nummer \( n \) forteller oss at:
\[ a_n = \textcolor{red}{a_1} \cdot \textcolor{blue}{k}^{\,n - 1} \]Du ser hvor den kommer fra i videoen Geometriske rekker intro.
Plugger vi inn \( {n = 6}\text{,} \) får vi:
\[ a_6 = \textcolor{red}{1{,}5} \cdot \textcolor{blue}{0{,}80}^5 = 0{,}49152 \]
3. Finn summen
Formelen for summen forteller oss at:
\[ S_n = \dfrac{\textcolor{red}{a_1}\left(1 - \textcolor{blue}{k}^n\right)}{1 - \textcolor{blue}{k}} \]Formelen gjennomgås i videoen Sum geometriske rekker Eksempel.
Plugger vi inn \( {n = 6}\text{,} \) får vi:
\[ \begin{aligned} S_6 &= \dfrac{\textcolor{red}{1{,}5}\left(1 - \textcolor{blue}{0{,}80}^6\right)}{1 - \textcolor{blue}{0{,}80}} \\ &= \dfrac{1{,}5 \cdot 0{,}737856}{0{,}20} \\ &= 5{,}53392 \end{aligned} \]
Oppgave 4f)
Normalt tåler kroppen mg av virkestoffet. Vil Emma overskride denne grensen ved å fortsette tablettkuren for lenge?
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 4f
Svar
Nei, mengden virkestoff blir aldri større enn:
Vi bruker \( {a_1 = 1{,}5} \) og \( {k = 0{,}80} \) fra e).
Fortsetter kuren for lenge, blir rekka uendelig. Vi sjekker om den konvergerer, og sammenligner summen med grensen.
1. Sjekk at rekka konvergerer
En geometrisk rekke konvergerer når absoluttverdien til kvotienten er mindre enn \( 1\text{,} \) som i videoen Geometrisk rekke test:
\[ |\textcolor{blue}{k}| = \textcolor{blue}{0{,}80} < 1 \]
2. Regn ut den uendelige summen
Summen av en uendelig geometrisk rekke er:
\[ S = \dfrac{\textcolor{red}{a_1}}{1 - \textcolor{blue}{k}} \]Du ser hvor den kommer fra i videoen Geometrisk rekke test.
Plugger vi inn verdiene, får vi:
\[ S = \dfrac{\textcolor{red}{1{,}5}}{1 - \textcolor{blue}{0{,}80}} = 7{,}5 \]
Alle leddene er positive, så mengden vokser mot \( 7{,}5 \) mg uten å nå dit:
\[ S_n < 7{,}5 < 10 \]
Emma overskrider derfor ikke grensen på \( 10 \) mg, uansett hvor lenge kuren varer.
Oppgave 4
3 poeng
- Flere oppgaver om betinget sannsynlighet,
- Flere oppgaver om kombinatorikk,
- Flere oppgaver om sannsynlighet
I en klasse på 30 studenter tar 10 studenter fysikk og 22 studenter tar matematikk. 5 studenter tar både fysikk og matematikk. La F være hendelsen studenten tar fysikk og M være hendelsen studenten tar matematikk.
Oppgave 4a)
Tegn et venndiagram for disse hendelsene.
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 4a
Svar
Venndiagrammet står i stegene. Tallene i det er:
Vi starter med overlappet, som er oppgitt. Så trekker vi fra for å finne hva som står alene i hver sirkel, og hva som står utenfor.
1. Tell opp hver gruppe
Snittet \( F \cap M \) er de som tar begge fagene, og de teller med i begge sirklene. Hva symbolet betyr, ser du i videoen Grunnleggende symboler. Vi får:
\[ \begin{aligned} \text{Begge:} \quad & \textcolor{green}{5} \\ \text{Bare fysikk:} \quad & 10 - 5 = \textcolor{blue}{5} \\ \text{Bare matte:} \quad & 22 - 5 = \textcolor{red}{17} \\ \text{Ingen:} \quad & 30 - \textcolor{blue}{5} - \textcolor{green}{5} - \textcolor{red}{17} = \textcolor{darkorange}{3} \end{aligned} \]
2. Tegn venndiagrammet
Vi tegner en sirkel for F og en for M, med overlappet i midten og resten av klassen utenfor:
Oppgave 4b)
Regn ut: og
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 4b
Svar
Vi bruker tallene fra venndiagrammet i a).
Vi teller gunstige studenter og deler på mulige. Ved betinget sannsynlighet er de mulige bare dem vi vet noe om.
1. Regn ut de tre første
\( P(F) \) og \( P(F \cap M) \) leser vi rett av tallene, siden alle \( 30 \) er mulige:
\[ \begin{aligned} P(F) &= \dfrac{10}{30} = \dfrac{1}{3} \\ P(F \cap M) &= \dfrac{\textcolor{green}{5}}{30} = \dfrac{1}{6} \end{aligned} \]
Addisjonssetningen forteller oss at:
\[ \begin{aligned} &P(F \cup M) \\ &= P(F) + P(M) - P(F \cap M) \end{aligned} \]
Plugger vi inn tallene, får vi:
\[ \begin{aligned} P(F \cup M) &= \dfrac{10}{30} + \dfrac{22}{30} - \dfrac{\textcolor{green}{5}}{30} \\ &= \dfrac{27}{30} = \dfrac{9}{10} \end{aligned} \]
2. Regn ut de betingede
Betinget sannsynlighet forteller oss at:
\[ \begin{aligned} P(B \mid A) &= \dfrac{g}{m} \\ &= \dfrac{\text{antall i både } A \text{ og } B}{\text{antall i } A} \end{aligned} \]Hvis du er usikker på den, kan du se videoen Betinget sannsynlighet Del1.
De mulige er altså bare dem vi vet oppfyller betingelsen. Av alle som ikke tar fysikk, \( {30 - 10 = 20}\text{,} \) er det \( \textcolor{red}{17} \) som tar matematikk. Det gir oss:
\[ \begin{aligned} P(F \mid M) &= \dfrac{\text{begge}}{\text{matte}} = \dfrac{\textcolor{green}{5}}{22} \\ P(M \mid \overline{F}) &= \dfrac{\text{bare matte}}{\text{ikke fysikk}} = \dfrac{\textcolor{red}{17}}{20} \end{aligned} \]
Oppgave 4c)
En vinsmaking har følgende opplegg: Det fins 7 ulike viner å velge mellom, men en har bare mulighet til å smake på 5 (ulike) av disse. Vi antar at alle deltakere velger viner helt tilfeldig. Hva er det maksimale antallet deltakere det kan være på vinsmakingen, hvis det skal være mulig for hver person å velge forskjellige viner?
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 4c
Svar
Det maksimale antallet er:
Vi velger \( 5 \) av \( 7 \) viner, og rekkefølgen spiller ingen rolle. Hver person må ha sitt eget utvalg, så antallet utvalg er antallet deltakere.
1. Skriv opp regelen
Antall måter å velge \( \textcolor{red}{k} \) av \( \textcolor{blue}{n} \) ulike ting på, når rekkefølgen ikke spiller noen rolle, er:
\[ \binom{\textcolor{blue}{n}}{\textcolor{red}{k}} = \dfrac{\textcolor{blue}{n}!}{\textcolor{red}{k}! \cdot (\textcolor{blue}{n} - \textcolor{red}{k})!} \]
Her er:
\[ \textcolor{blue}{n} = \textcolor{blue}{7}, \quad \textcolor{red}{k} = \textcolor{red}{5} \]
2. Regn ut antallet
Plugger vi dette inn, får vi:
\[ \begin{aligned} \binom{\textcolor{blue}{7}}{\textcolor{red}{5}} &= \dfrac{\textcolor{blue}{7}!}{\textcolor{red}{5}! \cdot 2!} \\ &= \dfrac{7 \cdot 6}{2 \cdot 1} = 21 \end{aligned} \]
Det finnes altså \( 21 \) forskjellige utvalg. Med \( 21 \) deltakere kan alle ha hvert sitt utvalg. Med én til må to ha det samme.
Oppgave 4
2 poeng
På en arbeidsplass jobber 13 jenter og 15 gutter. Seks av jentene og ti av guttene drikker kaffe. Vi velger en tilfeldig person.
Oppgave 4a)
Hva er sannsynligheten for at vi velger en gutt?
Hva er sannsynligheten for at vi velger en person som drikker kaffe?
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 4a
Svar
Alle personene er like sannsynlige å velge. Sannsynligheten er derfor antall gunstige delt på antall mulige.
1. Tell de mulige
Regelen forteller oss at:
\[ P = \dfrac{\textcolor{red}{\text{gunstige}}}{\textcolor{blue}{\text{mulige}}} \]Starten av videoen Betinget sannsynlighet Del1 sier det samme.
De mulige er alle på arbeidsplassen:
\[ \textcolor{blue}{13 + 15 = 28} \]
2. Finn sannsynlighetene
Det er \( \textcolor{red}{15} \) gutter:
\[ P(\text{gutt}) = \dfrac{\textcolor{red}{15}}{\textcolor{blue}{28}} \]
Antall som drikker kaffe er seks jenter og ti gutter:
\[ \textcolor{red}{6 + 10 = 16} \]
Det gir oss:
\[ P(\text{kaffe}) = \dfrac{\textcolor{red}{16}}{\textcolor{blue}{28}} = \dfrac{4}{7} \]
Oppgave 4b)
Hva er sannsynligheten for at personen vi velger er en jente som drikker kaffe?
Dersom vi får vite at personen er en jente. Hva er da sannsynligheten for at hun drikker kaffe?
Vis løsningSkjul løsning på oppgave 4b
Svar
I det første spørsmålet velger vi blant alle de 28. I det andre vet vi at det er en jente, så da velger vi bare blant jentene.
1. Finn jente som drikker kaffe
Det er \( \textcolor{red}{6} \) jenter som drikker kaffe, av \( \textcolor{blue}{28} \) personer:
\[ P(\text{jente og kaffe}) = \dfrac{\textcolor{red}{6}}{\textcolor{blue}{28}} = \dfrac{3}{14} \]
2. Finn betinget sannsynlighet
Når vi vet at personen er en jente, er de mulige bare de \( \textcolor{blue}{13} \) jentene, som i videoen Betinget sannsynlighet Del1:
\[ P(\text{kaffe} \mid \text{jente}) = \dfrac{\textcolor{red}{6}}{\textcolor{blue}{13}} \]
Det samme får vi med formelen for betinget sannsynlighet:
\[ \begin{aligned} &P(\text{kaffe} \mid \text{jente}) \\ &= \dfrac{P(\text{jente og kaffe})}{P(\text{jente})} \\ &= \dfrac{6/28}{13/28} = \dfrac{6}{13} \end{aligned} \]