Hopp til hovedinnholdet

Eksamensoppgaver etter tema

Øv på ett tema om gangen. Velg fag og tema, så henter vi oppgavene fra alle eksamenene vi har lagt ut. Prøv selv først – løsningen ligger under oppgaven når du står fast.

Fag

Del

binomisk fordeling

Velger du flere tema, får du oppgavene som har alle sammen.

5 oppgaver i S2 om binomisk fordeling

Oppgavene

S2 vår 2026 - Del 1 - uten hjelpemidler

Oppgave 4

3 poeng

Silas skal ta bussen 20 ganger. Sannsynligheten for billettkontroll på en busstur er 5 %. 5\,\%\text{.} Vi lar X X være antall kontroller på de 20 bussturene.

Oppgave 4a)

Bestem forventningsverdien E(X) E(X) og variansen Var(X). Var(X)\text{.}
Vis løsning på oppgave 4a
Svar
E(X)=1‾‾Var(X)=0,95‾‾ \begin{aligned} &\underline{\underline{E(X) = 1}} \\ &\underline{\underline{Var(X) = 0{,}95}} \end{aligned}
Hver busstur har to utfall, kontroll eller ikke, med samme sannsynlighet hver gang, og vi antar at turene er uavhengige. \( X \) er derfor binomisk fordelt.
1. Kjenn igjen den binomiske fordelingen Når \( X \) er binomisk fordelt med \( \textcolor{blue}{n} \) forsøk og sannsynligheten \( \textcolor{red}{p} \) i hvert forsøk, er: \[ \begin{aligned} E(X) &= \textcolor{blue}{n} \cdot \textcolor{red}{p} \\ Var(X) &= \textcolor{blue}{n} \cdot \textcolor{red}{p} \cdot (1 - \textcolor{red}{p}) \end{aligned} \]Hvis du er usikker på formlene, kan du se videoen Oblig oppgave 4 (Binomisk sannsynlighet).
Her er \( {\textcolor{blue}{n} = \textcolor{blue}{20}} \) bussturer og \( {\textcolor{red}{p} = \textcolor{red}{0{,}05}}\text{.} \)
2. Regn ut Plugger vi dette inn, får vi: \[ \begin{aligned} E(X) &= \textcolor{blue}{20} \cdot \textcolor{red}{0{,}05} = 1 \\ Var(X) &= \textcolor{blue}{20} \cdot \textcolor{red}{0{,}05} \cdot 0{,}95 \\ &= 0{,}95 \end{aligned} \]Silas kan altså vente én kontroll på de 20 turene.
Hver busstur koster 65 kr, og Silas får en bot på 1470 kr dersom han blir tatt i en kontroll.

Oppgave 4b)

Vis at det sannsynligvis vil lønne seg for Silas å kjøpe billetter.
Vis løsning på oppgave 4b
Svar
Det lønner seg sannsynligvis å kjøpe billetter, for de forventede bøtene er større enn det billettene koster:
1470 kr>1300 kr‾‾ \underline{\underline{1470\,\text{kr} > 1300\,\text{kr}}}
Vi bruker \( {E(X) = 1} \) fra a). Ved følgefeil kan det gis full uttelling.
Vi sammenligner hva billettene koster med hvor mye Silas kan vente å betale i bøter hvis han ikke kjøper billett.
1. Regn ut hva billettene koster 20 turer til 65 kr koster: \[ 20 \cdot 65\,\text{kr} = \textcolor{blue}{1300\,\text{kr}} \]
2. Regn ut de forventede bøtene Uten billett betaler Silas 1470 kr for hver kontroll. Fra a) venter han \( {E(X) = 1} \) kontroll, som vi fant med formelen fra videoen Oblig oppgave 4 (Binomisk sannsynlighet). De forventede bøtene er da: \[ \begin{aligned} E(1470X) &= 1470 \cdot E(X) \\ &= 1470 \cdot 1 = \textcolor{red}{1470\,\text{kr}} \end{aligned} \]
3. Sammenlign \( \textcolor{red}{1470\,\text{kr}} \) er mer enn \( \textcolor{blue}{1300\,\text{kr}}\text{.} \) I gjennomsnitt taper Silas 170 kr på å kjøre uten billett, så det lønner seg sannsynligvis å kjøpe billetter. Vi skriver «sannsynligvis» fordi \( X \) er tilfeldig. Blir han ikke kontrollert i det hele tatt, slipper han billigere, men allerede én kontroll koster mer enn alle billettene.

S2 høst 2025 - Del 2 - med hjelpemidler

Oppgave 3

4 poeng

En bedrift har en maskin som lager elektroniske komponenter. Firmaet MASK, som leverte maskinen til bedriften, oppgir at andelen feilproduserte komponenter vil være 1 % 1\,\% eller mindre.
Bedriften tester maskinen ved å lage 20 20 komponenter. Det viser seg at det er feil på én komponent. Bedriften klager til MASK og påstår at maskinen lager en høyere andel feilproduserte komponenter enn oppgitt.

Oppgave 3a)

Bruk hypotesetesting og argumenter for om klagen er velbegrunnet.
Vis løsning på oppgave 3a
Svar
Klagen er ikke velbegrunnet, for P-verdien er over α=0,05: {\alpha = 0{,}05}\text{:}
P(X≥1)=1−0,9920≈0,182‾‾H0 forkastes ikke‾‾ \begin{aligned} &\underline{\underline{P(X \ge 1) = 1 - 0{,}99^{20} \approx 0{,}182}} \\ &\underline{\underline{H_0 \text{ forkastes ikke}}} \end{aligned}
Vi setter opp hypotesene og regner ut hvor sannsynlig det er å få minst én feil blant 20 hvis MASK har rett. Er det ikke svært usannsynlig, er klagen ikke velbegrunnet.
Metode: Med kalkulator
1. Sett opp hypotesene \( \textcolor{red}{H_1} \) er det vi ønsker å finne grunnlag for, og \( \textcolor{blue}{H_0} \) er at alt er som oppgitt, som i videoen Valg av Hypotese og Konklusjon - Intro. La \( p \) være andelen feilproduserte komponenter: \[ \textcolor{blue}{H_0\text{: } p = 0{,}01} \qquad \textcolor{red}{H_1\text{: } p > 0{,}01} \]Vi velger signifikansnivået \( {\alpha = 0{,}05}\text{.} \)
2. Regn ut P-verdien Hvis \( H_0 \) er sann, er antallet feil \( X \) blant 20 komponenter binomisk fordelt med \( {n = 20} \) og \( {p = 0{,}01}\text{,} \) som i videoen Oblig oppgave 4 (Binomisk sannsynlighet). P-verdien er sannsynligheten for minst én feil: \[ \begin{aligned} P(X \ge 1) &= 1 - P(X = 0) \\ &= 1 - 0{,}99^{20} \\ &\approx 0{,}182 \end{aligned} \]
3. Konkluder P-verdien \( 0{,}182 \) er større enn \( {\alpha = 0{,}05}\text{,} \) så vi forkaster ikke \( H_0\text{,} \) som i videoen Valg av Hypotese og Konklusjon - Intro. Minst én feil blant 20 skjer i omtrent \( 18\,\% \) av tilfellene selv når andelen feil er \( 1\,\%\text{.} \) Bedriften har derfor ikke grunnlag for klagen.
Metode: Med GeoGebra
1. Regn ut P-verdien i CAS Med de samme hypotesene regner vi ut \( {1 - 0{,}99^{20}} \) med \( {\approx}\text{:} \)
Skriv inn i GeoGebra: 1 - 0.99^20
P-verdien er omtrent \( 0{,}182\text{,} \) større enn \( 0{,}05\text{,} \) så vi forkaster ikke \( H_0\text{.} \)
MASK sender en kontrollør til bedriften. Kontrolløren tester mange komponenter fra maskinen og finner også feil på én komponent. Kontrolløren påstår at med det antallet komponenter han har testet, så er det mer enn 95 % 95\,\% sannsynlighet for at andelen feilproduserte komponenter er 1 % 1\,\% eller mindre.

Oppgave 3b)

Hva er det minste antallet komponenter kontrolløren kan ha testet for å påstå dette?
Vis løsning på oppgave 3b
Svar
Med 473 komponenter og én feil er P(X≤1)≈0,0498<0,05, {P(X \le 1) \approx 0{,}0498 < 0{,}05}\text{,} og med 472 er den over:
473 komponenter‾‾ \underline{\underline{473 \text{ komponenter}}}
Vi ser påstanden som en hypotesetest med \( {\alpha = 0{,}05}\text{.} \) Høyst én feil blant \( n \) komponenter må da skje i mindre enn \( 5\,\% \) av tilfellene når andelen feil er \( 1\,\%\text{.} \)
Merk – Eksamen uten PC fra 2027: Likningen for \( n \) kan ikke løses for hånd. Uten PC kan du sette opp \( {P(X \le 1)} \) og prøve deg fram med kalkulatoren: \( {n = 472} \) gir omtrent \( 0{,}0502 \) og \( {n = 473} \) omtrent \( 0{,}0498\text{.} \)
Metode: Med GeoGebra
1. Sett opp hypotesene og P-verdien Kontrolløren vil vise at andelen er under \( 1\,\%\text{,} \) så det blir \( H_1\text{:} \) \[ \textcolor{blue}{H_0\text{: } p = 0{,}01} \qquad \textcolor{red}{H_1\text{: } p < 0{,}01} \]Hvis \( H_0 \) er sann, er antallet feil \( X \) blant \( \textcolor{green}{n} \) komponenter binomisk fordelt, som i videoen Oblig oppgave 4 (Binomisk sannsynlighet): \[ P(X = x) = \binom{\textcolor{green}{n}}{x} \cdot p^x \cdot (1 - p)^{\textcolor{green}{n} - x} \]Med \( {p = 0{,}01} \) er \( {\binom{n}{0} = 1} \) og \( {\binom{n}{1} = n}\text{,} \) så P-verdien, sannsynligheten for høyst én feil, er: \[ \begin{aligned} P(X \le 1) &= 0{,}99^{\textcolor{green}{n}} \\ &\quad + \textcolor{green}{n} \cdot 0{,}01 \cdot 0{,}99^{\textcolor{green}{n} - 1} \end{aligned} \]
2. Løs likningen i CAS Vi finner \( n \) der P-verdien er \( 0{,}05 \) med NLøs, som i videoen Oppgave 3C (Del 2) - S1 Eksamen Høst 2023, og sjekker de hele tallene på hver side:
Skriv inn i GeoGebra: NLøs(0.99^n + n*0.01*0.99^(n - 1) = 0.05, n = 470) 0.99^472 + 472*0.01*0.99^471 0.99^473 + 473*0.01*0.99^472
Med \( {n = 472} \) er P-verdien \( 0{,}0502\text{,} \) litt over \( 0{,}05\text{,} \) og med \( {n = 473} \) er den \( 0{,}0498\text{,} \) under. Kontrolløren må altså ha testet minst 473 komponenter for å forkaste \( H_0\text{.} \)

S2 høst 2024 - Del 1 - uten hjelpemidler

Oppgave 4

4 poeng

En gartner sår 1000 frø. Frøene har en spireevne på 70 %. 70\,\%\text{.}

Oppgave 4a)

Hvilken av de to figurene nedenfor viser sannsynlighetstettheten for antall frø som spirer? Husk å begrunne svaret ditt.
Vis løsning på oppgave 4a
Svar
Forventningen er 700 og standardavviket 210 \sqrt{210} er mellom 14 og 15, så nesten alt ligger mellom 655 og 745:
Figur 2‾‾ \underline{\underline{\text{Figur 2}}}
Hvert frø spirer eller spirer ikke, med samme sannsynlighet, så antallet som spirer er binomisk fordelt. Vi regner ut forventningen og standardavviket og ser hvilken kurve som har den spredningen.
1. Regn ut forventning og standardavvik La \( X \) være antall frø som spirer. Med \( \textcolor{blue}{n} \) forsøk og sannsynligheten \( \textcolor{red}{p} \) i hvert forsøk er: \[ \begin{aligned} E(X) &= \textcolor{blue}{n} \cdot \textcolor{red}{p} \\ \sigma &= \sqrt{\textcolor{blue}{n} \cdot \textcolor{red}{p} \cdot (1 - \textcolor{red}{p})} \end{aligned} \]Hvis du er usikker på formlene, kan du se videoen Oblig oppgave 4 (Binomisk sannsynlighet).
Her er \( {\textcolor{blue}{n} = \textcolor{blue}{1000}} \) og \( {\textcolor{red}{p} = \textcolor{red}{0{,}7}}\text{:} \) \[ \begin{aligned} E(X) &= \textcolor{blue}{1000} \cdot \textcolor{red}{0{,}7} = 700 \\ \sigma &= \sqrt{\textcolor{blue}{1000} \cdot \textcolor{red}{0{,}7} \cdot 0{,}3} = \sqrt{210} \end{aligned} \]Siden \( {14^2 = 196} \) og \( {15^2 = 225}\text{,} \) er \( {14 < \sigma < 15}\text{.} \)
2. Sammenlign med figurene Begge kurvene har toppen i 700. Med så mange frø er \( X \) tilnærmet normalfordelt, og tabellen i vedlegget gir \( {P(Z \le -3) = 0{,}0013}\text{.} \) Nesten alt ligger derfor innenfor tre standardavvik fra forventningen: \[ 1 - 2 \cdot 0{,}0013 = 0{,}9974 \]
Siden \( {3\sigma < 3 \cdot 15 = 45}\text{,} \) er det mellom omtrent: \[ \begin{aligned} 700 - 45 &= 655 \\ 700 + 45 &= 745 \end{aligned} \]
Kurven i figur 2 har toppen i 700 og ligger innenfor dette området. Kurven i figur 1 ligger over aksen fra omtrent 100 til 1300 og er altfor bred, som i videoen Varians og Standardavvik. Den har dessuten mye areal over 1000, men det kan ikke spire flere enn 1000 frø.
En stokastisk variabel er normalfordelt med E(X)=50 {E(X) = 50} og σ=10. {\sigma = 10}\text{.}

Oppgave 4b)

Hvilken av de to figurene nedenfor viser sannsynlighetstettheten til denne stokastiske variabelen? Husk å begrunne svaret ditt.
Vis løsning på oppgave 4b
Svar
Med σ=10 {\sigma = 10} ligger nesten alt mellom 50−30=20 {50 - 30 = 20} og 50+30=80, {50 + 30 = 80}\text{,} som i figur 3:
Figur 3‾‾ \underline{\underline{\text{Figur 3}}}
Begge kurvene har toppen i forventningen 50. Vi ser hvor bred kurven skal være når standardavviket er 10.
1. Finn hvor nesten alt ligger Med \( {\textcolor{blue}{\mu} = \textcolor{blue}{50}} \) og \( {\textcolor{red}{\sigma} = \textcolor{red}{10}} \) ligger nesten alt, \( 99{,}7\,\%\text{,} \) innenfor tre standardavvik fra forventningen, som i a): \[ \begin{aligned} \textcolor{blue}{\mu} - 3\textcolor{red}{\sigma} &= \textcolor{blue}{50} - 3 \cdot \textcolor{red}{10} = 20 \\ \textcolor{blue}{\mu} + 3\textcolor{red}{\sigma} &= \textcolor{blue}{50} + 3 \cdot \textcolor{red}{10} = 80 \end{aligned} \]
2. Sammenlign med figurene Kurven i figur 3 ligger over aksen fra omtrent 20 til 80. Kurven i figur 4 er bare halvparten så bred, fra omtrent 35 til 65. Den har standardavvik omtrent 5, og er for smal, som i videoen Varians og Standardavvik.

S2 vår 2024 - Del 2 - med hjelpemidler

Oppgave 2

6 poeng

Et smertestillende legemiddel, A, er tilgjengelig på markedet. Legemiddelet demper smerte for mange pasienter, men ikke for alle. • Sannsynligheten for at legemiddel A virker på en pasient, er 75 %. 75\,\%\text{.} • Vi tester legemiddel A på n n pasienter. • Legemiddel A virker på X X av disse pasientene.

Oppgave 2a)

Hvilken sannsynlighetsfordeling har X? X\text{?} Begrunn svaret ditt. Regn ut P(X=9) {P(X = 9)} når n=12. {n = 12}\text{.}
Vis løsning på oppgave 2a
Svar
X X er binomisk fordelt: to utfall, fast n, n\text{,} lik sannsynlighet og uavhengige pasienter. Avrundet til tre desimaler:
P(X=9)≈0,258‾‾ \underline{\underline{P(X = 9) \approx 0{,}258}}
Vi sjekker de fire kravene til en binomisk fordeling. Så setter vi inn i formelen for binomisk sannsynlighet.
Metode: Med kalkulator
1. Begrunn fordelingen For hver pasient er det to utfall: legemiddelet virker eller ikke. Antallet pasienter \( n \) er fast, sannsynligheten \( 0{,}75 \) er den samme for alle, og vi antar at pasientene er uavhengige av hverandre. Det er de fire kravene til en binomisk fordeling, som i videoen Oppgave 2A (Del 2) - S1 Eksamen Høst 2023. \( X \) er derfor binomisk fordelt.
2. Regn ut sannsynligheten Med \( \textcolor{blue}{n} \) forsøk og sannsynligheten \( \textcolor{red}{p} \) i hvert forsøk er: \[ P(X = x) = \binom{\textcolor{blue}{n}}{x} \cdot \textcolor{red}{p}^x \cdot (1 - \textcolor{red}{p})^{\textcolor{blue}{n} - x} \]Hvis du er usikker på formelen, kan du se videoen Oblig oppgave 4 (Binomisk sannsynlighet).
Her er \( {\textcolor{blue}{n} = \textcolor{blue}{12}}\text{,} \) \( {\textcolor{red}{p} = \textcolor{red}{0{,}75}} \) og \( {x = 9}\text{.} \) Med nCr på kalkulatoren er \( {\binom{12}{9} = 220}\text{,} \) og vi får: \[ \begin{aligned} P(X = 9) &= \binom{\textcolor{blue}{12}}{9} \cdot \textcolor{red}{0{,}75}^9 \cdot 0{,}25^{3} \\ &= 220 \cdot \textcolor{red}{0{,}75}^9 \cdot 0{,}25^{3} \\ &\approx 0{,}258 \end{aligned} \]
Metode: Med GeoGebra
1. Regn ut sannsynligheten i CAS Med den samme begrunnelsen for fordelingen bruker vi den binomiske fordelingen med \( {n = 12} \) og \( {p = 0{,}75}\text{.} \) Det siste argumentet, false, gir \( {P(X = 9)} \) og ikke \( {P(X \le 9)}\text{:} \)
Skriv inn i GeoGebra: FordelingBinomial(12, 0.75, 9, false)
\( {P(X = 9)} \) er omtrent \( 0{,}258\text{.} \)
Et nytt legemiddel, B, skal også dempe smerte hos pasienter. • Legemiddel B er testet ut på 10 pasienter. • Legemiddel B virket på 9 av disse 10 pasientene.

Oppgave 2b)

La p p være sannsynligheten for at B virker på en pasient. Gjennomfør en hypotesetest med signifikansnivå på 5 %. 5\,\%\text{.} Bruk denne til å vurdere om du kan si at legemiddel B virker med høyere sannsynlighet enn A.
Vis løsning på oppgave 2b
Svar
P-verdien er over 5 %, 5\,\%\text{,} så vi forkaster ikke H0 H_0 og kan ikke si at B er bedre enn A. Avrundet til fire desimaler:
P(Y≥9)≈0,2440>0,05‾‾H0 forkastes ikke‾‾ \begin{aligned} &\underline{\underline{P(Y \ge 9) \approx 0{,}2440 > 0{,}05}} \\ &\underline{\underline{H_0 \text{ forkastes ikke}}} \end{aligned}
Vi bruker den binomiske fordelingen fra a). Ved følgefeil kan det gis full uttelling.
Vi setter opp hypotesene og regner ut hvor sannsynlig det er at B virker på minst 9 av 10 hvis B er like god som A. Er det ikke under \( 5\,\%\text{,} \) kan vi ikke si at B er bedre.
Metode: Med kalkulator
1. Sett opp hypotesene \( H_1 \) er det vi ønsker å finne grunnlag for, og \( H_0 \) er at det ikke er noen forskjell fra A, som i videoen Valg av Hypotese og Konklusjon - Intro: \[ H_0\text{: } p = \textcolor{red}{0{,}75} \qquad H_1\text{: } p > \textcolor{red}{0{,}75} \]
2. Regn ut P-verdien Hvis \( H_0 \) er sann, er antallet \( Y \) som B virker på, binomisk fordelt med \( {n = 10} \) og \( {p = 0{,}75}\text{,} \) som i a): \[ P(Y = y) = \binom{10}{y} \cdot \textcolor{red}{0{,}75}^y \cdot 0{,}25^{10 - y} \]
P-verdien er sannsynligheten for et resultat som er minst like godt som 9 av 10. Med \( {\binom{10}{9} = 10} \) og \( {\binom{10}{10} = 1} \) får vi: \[ \begin{aligned} & P(Y \ge 9) \\ &= P(Y = 9) + P(Y = 10) \\ &= 10 \cdot 0{,}75^9 \cdot 0{,}25 \\ &\quad + 0{,}75^{10} \\ &\approx 0{,}1877 + 0{,}0563 \\ &= \textcolor{green}{0{,}2440} \end{aligned} \]
3. Konkluder P-verdien \( \textcolor{green}{0{,}2440} \) er større enn signifikansnivået \( 0{,}05\text{,} \) så vi forkaster ikke \( H_0\text{,} \) som i videoen Valg av Hypotese og Konklusjon - Intro. Selv om B var like god som A, ville minst 9 av 10 skje i omtrent \( 24\,\% \) av tilfellene. Vi kan derfor ikke si at B virker med høyere sannsynlighet enn A.
Metode: Med GeoGebra
1. Regn ut P-verdien i CAS Med de samme hypotesene er \( {P(Y \ge 9) = 1 - P(Y \le 8)}\text{.} \) Med true gir FordelingBinomial den kumulative sannsynligheten \( {P(Y \le 8)}\text{:} \)
Skriv inn i GeoGebra: 1 - FordelingBinomial(10, 0.75, 8, true)
P-verdien er \( \textcolor{green}{0{,}244}\text{,} \) større enn \( 0{,}05\text{,} \) så vi forkaster ikke \( H_0\text{.} \)
Legemiddel B blir gitt til 200 pasienter.

Oppgave 2c)

Hvor mange pasienter må legemiddel B minst virke på for at vi skal kunne konkludere med at legemiddel B virker med høyere sannsynlighet enn legemiddel A? Bruk et signifikansnivå på 5 %. 5\,\%\text{.}
Vis løsning på oppgave 2c
Svar
Med 161 pasienter er P-verdien under 5 %, 5\,\%\text{,} og med 160 er den over:
161 pasienter‾‾ \underline{\underline{161 \text{ pasienter}}}
Vi bruker hypotesene fra b). Ved følgefeil kan det gis full uttelling.
Vi leter etter det minste antallet \( k \) som gir en P-verdi \( {P(Y \ge k)} \) under \( 5\,\%\text{.} \) Med 200 pasienter er \( Y \) tilnærmet normalfordelt, så vi kan bruke tabellen.
Metode: Med kalkulator
1. Finn forventning og standardavvik I b) satte vi opp hypotesene: \[ H_0\text{: } p = 0{,}75 \qquad H_1\text{: } p > 0{,}75 \]
Hvis \( H_0 \) er sann, er antallet \( Y \) som B virker på, binomisk fordelt med \( {\textcolor{blue}{n} = \textcolor{blue}{200}} \) og \( {\textcolor{red}{p} = \textcolor{red}{0{,}75}}\text{.} \) Da er: \[ \begin{aligned} E(Y) &= \textcolor{blue}{n} \cdot \textcolor{red}{p} \\ \sigma &= \sqrt{\textcolor{blue}{n} \cdot \textcolor{red}{p} \cdot (1 - \textcolor{red}{p})} \end{aligned} \]Hvis du er usikker på formlene, kan du se videoen Oblig oppgave 4 (Binomisk sannsynlighet).
Plugger vi inn, får vi: \[ \begin{aligned} E(Y) &= \textcolor{blue}{200} \cdot \textcolor{red}{0{,}75} = 150 \\ \sigma &= \sqrt{\textcolor{blue}{200} \cdot \textcolor{red}{0{,}75} \cdot 0{,}25} \approx 6{,}124 \end{aligned} \]Med så mange pasienter er \( Y \) tilnærmet normalfordelt.
2. Finn grensen for å forkaste Vi forkaster \( H_0 \) når \( {P(Y \ge k) < 0{,}05}\text{,} \) altså når \( k \) ligger mer enn \( z \) standardavvik over \( 150\text{,} \) der \( {P(Z \le z) = 0{,}95}\text{.} \) I tabellen står \( {P(Z \le 1{,}64) = 0{,}9495} \) og \( {P(Z \le 1{,}65) = 0{,}9505}\text{,} \) så \( {z \approx 1{,}645}\text{.} \) Vi standardiserer som i videoen Oblig Oppgave 7 Normalfordeling: \[ Z = \dfrac{Y - E(Y)}{\sigma} \]
Med \( {Y = k}\text{,} \) \( {E(Y) = 150} \) og \( {\sigma \approx 6{,}124} \) får vi: \[ \begin{aligned} \dfrac{k - 150}{6{,}124} &> 1{,}645 \\ k &> 150 + 1{,}645 \cdot 6{,}124 \\ k &> 160{,}07 \end{aligned} \]Det minste heltallet er \( {k = 161}\text{.} \) B må altså virke på minst 161 av de 200 pasientene.
Metode: Med GeoGebra
1. Regn ut P-verdiene i CAS Med de samme hypotesene regner vi ut P-verdien eksakt for \( {k = 160} \) og \( {k = 161}\text{:} \) \[ P(Y \ge k) = 1 - P(Y \le k - 1) \]
Skriv inn i GeoGebra: 1 - FordelingBinomial(200, 0.75, 159, true) 1 - FordelingBinomial(200, 0.75, 160, true)
Med \( {k = 160} \) er P-verdien \( 0{,}0578\text{,} \) over \( 0{,}05\text{,} \) og med \( {k = 161} \) er den \( 0{,}0405\text{,} \) under. B må altså virke på minst 161 pasienter.

S2 vår 2023 - Del 2 - med hjelpemidler

Oppgave 3

Marte mener hun kan smake om en colatype er Coca-Cola eller Pepsi-Cola. Birger ønsker å teste om dette kan stemme, ved å gjennomføre en blindtest.
Han fyller tilfeldig 10 glass med cola, og Marte skal smake på dem for å avgjøre hvilken colatype hvert av glassene inneholder.
La X X være antall riktige svar Marte gir når hun smaker på 10 glass med tilfeldig colatype.

Oppgave 3a)

Bestem P(X=6) {P(X = 6)} dersom Marte bare tipper tilfeldig på en colatype for hvert av de 10 glassene. Hvilke antagelser gjør du når du regner ut denne sannsynligheten?
Vis løsning på oppgave 3a
Svar
Avrundet til tre desimaler, og med antagelsene vi gjør:
P(X=6)=2101024≈0,205‾‾Uavhengige svar, p=0,5‾‾ \begin{aligned} &\underline{\underline{P(X = 6) = \dfrac{210}{1024} \approx 0{,}205}} \\ &\underline{\underline{\text{Uavhengige svar, } p = 0{,}5}} \end{aligned}
Når Marte tipper, er hvert svar riktig med sannsynlighet \( \dfrac{1}{2}\text{.} \) Vi sjekker at \( X \) da er binomisk fordelt, og bruker formelen for \( {P(X = k)}\text{.} \)
Metode: Med kalkulator
1. Sjekk antagelsene \( X \) er binomisk fordelt når de fire punktene i videoen Oppgave 2A (Del 2) - S1 Eksamen Høst 2023 holder. Det er antagelsene vi gjør: • To utfall for hvert glass: riktig eller galt svar. • Et fast antall forsøk: \( {\textcolor{blue}{n} = \textcolor{blue}{10}} \) glass. • Samme sannsynlighet hver gang: \( {\textcolor{red}{p} = \textcolor{red}{0{,}5}}\text{,} \) fordi hun tipper mellom to colatyper. • Uavhengige svar: det hun svarer på ett glass, påvirker ikke de andre.
2. Regn ut sannsynligheten Formelen for binomisk sannsynlighet er: \[ P(X = \textcolor{green}{k}) = \binom{\textcolor{blue}{n}}{\textcolor{green}{k}} \cdot \textcolor{red}{p}^{\textcolor{green}{k}} \cdot (1 - \textcolor{red}{p})^{\textcolor{blue}{n} - \textcolor{green}{k}} \]Hvis du er usikker på den, kan du se videoen Oblig oppgave 4 (Binomisk sannsynlighet).
Her er \( {\textcolor{green}{k} = \textcolor{green}{6}}\text{,} \) og \( {\binom{10}{6} = 210} \) med nCr på kalkulatoren. Plugger vi inn, får vi: \[ \begin{aligned} P(X = \textcolor{green}{6}) &= \binom{\textcolor{blue}{10}}{\textcolor{green}{6}} \cdot \textcolor{red}{0{,}5}^{\textcolor{green}{6}} \cdot \textcolor{red}{0{,}5}^{4} \\ &= \dfrac{210}{1024} \approx 0{,}205 \end{aligned} \]
Metode: Med GeoGebra
1. Regn ut i CAS Med de samme antagelsene bruker vi FordelingBinomial med \( {n = 10}\text{,} \) \( {p = 0{,}5} \) og \( {k = 6}\text{.} \) «false» gir \( {P(X = 6)} \) og ikke \( {P(X \le 6)}\text{:} \)
Skriv inn i GeoGebra: FordelingBinomial(10, 0.5, 6, false)
Sannsynligheten er omtrent \( 0{,}205\text{.} \)
Marte svarer så godt hun kan, og får riktig i 8 av de 10 tilfellene.

Oppgave 3b)

Avgjør ved hjelp av hypotesetesting om det er grunnlag for å si at Marte kan gjenkjenne de to colatypene. Bruk et signifikansnivå på 5 prosent.
Vis løsning på oppgave 3b
Svar
P-verdien er større enn α=0,05, {\alpha = 0{,}05}\text{,} så H0 H_0 forkastes ikke, og det er ikke grunnlag for påstanden:
P(X≥8)≈0,0547>0,05‾‾H0 forkastes ikke‾‾ \begin{aligned} &\underline{\underline{P(X \ge 8) \approx 0{,}0547 > 0{,}05}} \\ &\underline{\underline{H_0 \text{ forkastes ikke}}} \end{aligned}
Den alternative hypotesen er det Marte påstår: at hun svarer riktig oftere enn når hun tipper. Vi regner ut sannsynligheten for minst 8 riktige hvis hun bare tipper.
Metode: Med kalkulator
1. Sett opp hypotesene \( \textcolor{red}{H_1} \) er det vi ønsker å finne grunnlag for, og \( \textcolor{blue}{H_0} \) er det motsatte, at hun bare tipper, som i videoen Valg av Hypotese og Konklusjon - Intro. La \( p \) være sannsynligheten for at Marte svarer riktig på et glass: \[ \textcolor{blue}{H_0\text{: } p = 0{,}5} \qquad \textcolor{red}{H_1\text{: } p > 0{,}5} \]Signifikansnivået er \( {\alpha = 0{,}05}\text{.} \)
2. Regn ut P-verdien Hvis \( H_0 \) er sann, er \( X \) binomisk fordelt med \( {n = 10} \) og \( {p = 0{,}5}\text{,} \) som i a). P-verdien er sannsynligheten for et resultat minst like godt som 8 riktige: \[ \begin{aligned} & P(X \ge 8) \\ &= P(X = 8) + P(X = 9) \\ &\quad + P(X = 10) \\ &= \dfrac{\binom{10}{8} + \binom{10}{9} + \binom{10}{10}}{2^{10}} \\ &= \dfrac{45 + 10 + 1}{1024} \\ &= \dfrac{56}{1024} \approx 0{,}0547 \end{aligned} \]Her brukte vi at \( {0{,}5^k \cdot 0{,}5^{10 - k} = \dfrac{1}{2^{10}}} \) for alle \( k\text{.} \)
3. Konkluder P-verdien \( 0{,}0547 \) er større enn \( {\alpha = 0{,}05}\text{,} \) så vi forkaster ikke \( H_0\text{,} \) som i videoen Valg av Hypotese og Konklusjon - Intro. Med 10 glass er det ikke grunnlag for å si at Marte kan gjenkjenne colatypene, selv om 8 riktige er mye.
Metode: Med GeoGebra
1. Regn ut P-verdien i CAS Med de samme hypotesene er \( {P(X \ge 8) = 1 - P(X \le 7)}\text{.} \) «true» gir \( {P(X \le 7)}\text{:} \)
Skriv inn i GeoGebra: 1 - FordelingBinomial(10, 0.5, 7, true)
P-verdien er omtrent \( 0{,}0547\text{,} \) større enn \( 0{,}05\text{,} \) så vi forkaster ikke \( H_0\text{.} \)
Birger synes 10 glass er litt lite i blindtesten. Han vil derfor gjøre en ny blindtest med 30 glass.

Oppgave 3c)

Hvor mange riktige svar må Marte minst gi for å overbevise Birger om at hun kan gjenkjenne de to colatypene? Bruk også her et signifikansnivå på 5 prosent.
Vis løsning på oppgave 3c
Svar
P(X≥19)≈0,1002 {P(X \ge 19) \approx 0{,}1002} er over 0,05, mens P(X≥20)≈0,0494 {P(X \ge 20) \approx 0{,}0494} er under, så Marte må minst svare riktig på:
20 av 30 glass‾‾ \underline{\underline{20 \text{ av } 30 \text{ glass}}}
Vi bruker hypotesene fra b). Ved følgefeil kan det gis full uttelling.
Med 30 glass ser vi etter det minste antallet riktige \( m \) der sannsynligheten for minst \( m \) riktige ved tipping er under 0,05. Vi prøver oss fram.
Metode: Med kalkulator
1. Sett opp kravet til P-verdien I b) satte vi opp hypotesene: \[ H_0\text{: } p = 0{,}5 \qquad H_1\text{: } p > 0{,}5 \]Hvis \( H_0 \) er sann, er \( X \) nå binomisk fordelt med \( {n = 30} \) og \( {p = 0{,}5}\text{.} \) Marte overbeviser Birger hvis P-verdien \( {P(X \ge m)} \) er under 0,05. Ved tipping kan hun forvente 15 riktige, så vi prøver litt over det, som i videoen Oppgave 2B (Del 2) - S1 Eksamen Høst 2023.
2. Prøv oss fram Som i b) er hvert ledd \( \binom{30}{k} \) delt på \( 2^{30}\text{.} \) Vi legger sammen binomialkoeffisientene med nCr på kalkulatoren: \[ \begin{aligned} & P(X \ge 19) \\ &= \dfrac{\binom{30}{19} + \binom{30}{20} + \ldots + \binom{30}{30}}{2^{30}} \\ &= \dfrac{107\,636\,402}{1\,073\,741\,824} \approx \textcolor{red}{0{,}1002} \\ & P(X \ge 20) \\ &= \dfrac{\binom{30}{20} + \binom{30}{21} + \ldots + \binom{30}{30}}{2^{30}} \\ &= \dfrac{53\,009\,102}{1\,073\,741\,824} \approx \textcolor{green}{0{,}0494} \end{aligned} \]
3. Konkluder Med 19 riktige er P-verdien \( \textcolor{red}{0{,}1002}\text{,} \) over 0,05, så \( H_0 \) forkastes ikke. Med 20 riktige er den \( \textcolor{green}{0{,}0494}\text{,} \) under 0,05, så da forkastes \( H_0\text{.} \) Med flere riktige blir P-verdien enda mindre.
Metode: Med GeoGebra
1. Prøv oss fram i CAS Med de samme hypotesene regner vi ut \( {P(X \ge 19)} \) som 1 minus \( {P(X \le 18)}\text{,} \) og \( {P(X \ge 20)} \) som 1 minus \( {P(X \le 19)}\text{:} \)
Skriv inn i GeoGebra: 1 - FordelingBinomial(30, 0.5, 18, true) 1 - FordelingBinomial(30, 0.5, 19, true)
Rad 3 gir \( {P(X \ge 19) \approx 0{,}1002}\text{,} \) over 0,05, og rad 4 gir \( {P(X \ge 20) \approx 0{,}0494}\text{,} \) under 0,05. Marte må altså ha minst 20 riktige.