Lösningar och lösningsskisser

Relevanta dokument
Kombinatorik och sannolikhetslära

Föreläsning 2. Kapitel 3, sid Sannolikhetsteori

MA2047 Algebra och diskret matematik

KOMBINATORIK. Exempel 1. Motivera att det bland 11 naturliga tal finns minst två som slutar på samma

Kap 2: Några grundläggande begrepp

Matematisk statistik - Slumpens matematik

Något om kombinatorik

TAMS79: Föreläsning 1 Grundläggande begrepp

PLANERING MATEMATIK - ÅK 8. Bok: Y (fjärde upplagan) Kapitel : 5 Ekvationer Kapitel : 6 Sannolikhet och statistik. Elevens namn: Datum för prov

Matematisk Statistik och Disktret Matematik, MVE051/MSG810, VT19

Sannolikhetsbegreppet

SF1901: Sannolikhetslära och statistik

Statistisk slutledning (statistisk inferens): Sannolikhetslära: GRUNDLÄGGANDE SANNOLIKHETSLÄRA. Med utgångspunkt från ett stickprov

Armin Halilovic: EXTRA ÖVNINGAR

{ } { } En mängd är en samling objekt A = 0, 1. Ex: Mängder grundbegrepp 5 C. Olof M C = { 7, 1, 5} M = { Ce, Joa, Ch, Je, Id, Jon, Pe}

Kapitel 2. Grundläggande sannolikhetslära

TMS136. Föreläsning 1

3 Grundläggande sannolikhetsteori

Grundläggande matematisk statistik

Uppsala Universitet Matematiska Institutionen Thomas Erlandsson

Sannolikhet DIAGNOS SA3

F2 SANNOLIKHETSLÄRA (NCT )

händelsen som alltid inträffar. Den tomma mängden representerar händelsen som aldrig inträffar.

Föreläsningsmanus i matematisk statistik för lantmätare, vecka 2 HT07

Kombinatorik. Kapitel 2. Allmänt kan sägas att inom kombinatoriken sysslar man huvudsakligen med beräkningar av

SF1901: SANNOLIKHETSTEORI OCH STATISTIK GRUNDLÄGGANDE SANNOLIKHETSTEORI, BETINGAD SANNOLIKHETER, OBEROENDE. Tatjana Pavlenko.

Kapitel 2. Grundläggande sannolikhetslära

Grundläggande matematisk statistik

Betingad sannolikhet och oberoende händelser

7-2 Sammansatta händelser.

Vidare får vi S 10 = 8, = 76, Och då är 76

Tentamen i Statistik, STA A13 Deltentamen 1, 4p 12 november 2005, kl

Introduktion till sannolikhetslära. Människor talar om sannolikheter :

SF1901: SANNOLIKHETSTEORI OCH GRUNDLÄGGANDE SANNOLIKHETSTEORI, STATISTIK BETINGADE SANNOLIKHETER, OBEROENDE. Tatjana Pavlenko.

4 Diskret stokastisk variabel

1 Föreläsning I, Mängdlära och elementär sannolikhetsteori,

SF1920/SF1921 Sannolikhetsteori och statistik 6,0 hp Föreläsning 1 Mängdlära Grundläggande sannolikhetsteori Kombinatorik Deskriptiv statistik

Kapitel Test 1 sidan sid 56 ff... 7 Blandade Uppgifter Totalt har högt blodtryck. 85 % av 80 st =68 dricker alkohol.

Finansiell statistik, vt-05. Slumpvariabler, stokastiska variabler. Stokastiska variabler. F4 Diskreta variabler

Ma7-Åsa: Statistik och Sannolikhetslära

Grundläggande matematisk statistik

5Chans och risk. Mål. Grunddel K 5. Ingressen

Slumpförsök för åk 1-3

TMS136. Föreläsning 2

Uppgifter 6: Kombinatorik och sannolikhetsteori

Lotto. Singla slant. Vanliga missuppfattningar vad gäller slumpen. Slumpen och hur vi uppfattar den - med och utan tärning

Lösningsförslag till Tentamen i 5B1118 Diskret matematik 5p 14 augusti, 2002

Kängurun Matematikens hopp

KOMBINATORIK OCH BINOMIALSATSEN

Funktioner och kombinatoriska tillämpningar. Mars

Finansiell statistik, vt-05. Sannolikhetslära. Mängder En mängd är en samling element (objekt) 1, 2,, F2 Sannolikhetsteori. koppling till verkligheten

Statistik 1 för biologer, logopeder och psykologer

F5 STOKASTISKA VARIABLER (NCT , samt del av 5.4)

Sannolikhetslära till pdf.notebook. May 04, Sannolikhetslära.

Kombinatorik. Bilder: Akvareller gjorda av Ramon Cavallers, övriga diagram och foton av Nils-Göran. Nils-Göran Mattsson och Bokförlaget Borken, 2011

Institutionen för matematik, KTH Mats Boij. Lösningsförslag till Tentamen i 5B1118 Diskret matematik 5p 20 december, 2000

Känguru Student (gymnasiet åk 2 och 3) sida 1 / 6

Hur många registreringsskyltar finns det som inte innehåller samma tecken mer än en

Inlämningsuppgift, LMN100

9A Ma: Statistik och Sannolikhetslära

Lösningar till utvalda uppgifter i kapitel 6

Föreläsning 1, Matematisk statistik Π + E

Lösning till tentamensskrivning i Diskret Matematik för CINTE, CL2 och Media 1, SF1610 och 5B1118, onsdagen den 17 augusti 2011, kl

Veckoblad 3. Kapitel 3 i Matematisk statistik, Blomqvist U.

TMS136. Föreläsning 2

Statistikens grunder HT, dagtid Statistiska institutionen

Valfritt läromedel för kurs Matematik B Exempel: Räkna med Vux B, Gleerups förlag. Tag kontakt med examinator om du har frågor

ÖVNINGSUPPGIFTER KAPITEL 9

Kombinatorik. Författarna och Bokförlaget Borken, Kombinatorik - 1

SF1901: Övningshäfte

Matematisk statistik 9 hp för I, Pi, C, D och fysiker Föreläsning 1: Introduktion och Sannolikhet

Statistikens grunder HT, dagtid Statistiska institutionen

Tentamensskrivning i Diskret Matematik för CINTE och CMETE, SF1610, onsdagen den 20 augusti 2014, kl

Laboration 2. Artificiell Intelligens, Ht Lärare: Christina Olsén Handledare: Therese Edvall Daniel Ölvebrink

Kap 3: Diskreta fördelningar

Matematisk statistik 9hp för: C,D,I, Pi

Kapitel 4 Sannolikhetsfördelningar Sid Föreläsningsunderlagen är baserade på underlag skrivna av Karl Wahlin

Geometri och statistik Blandade övningar. 1. Vid en undersökning av åldern hos 30 personer i ett sällskap erhölls följande data

SF1901: Sannolikhetslära och statistik

Kängurun Matematikens hopp

Utfall, Utfallsrummet, Händelse. Sannolikhet och statistik. Utfall, Utfallsrummet, Händelse. Utfall, Utfallsrummet, Händelse

Övning 1 Sannolikhetsteorins grunder

Föreläsning 1, Matematisk statistik för M

SF1901: Sannolikhetslära och statistik

Sannolikhetslära. 1 Enkel sannolikhet. Grunder i matematik och logik (2015) 1.1 Sannolikhet och relativ frekvens. Marco Kuhlmann

Sannolikhetsteori. Måns Thulin. Uppsala universitet Statistik för ingenjörer 23/ /14

Föreläsning G70 Statistik A

Finansiell statistik, vt-05. Bayes sats. Bayes sats; forts. F3 Sannolikhetsteori. Exempel: antag att vi har tre skålar P( ) = 0 P( ) = 2/5 P( ) = 4/5

Kryssuppgifter 5, Inledande diskret matematik D/DI, HT2016 Lösningar

Välkommen till Kängurutävlingen Matematikens hopp 2019 Benjamin för elever i åk 5, 6 och 7

modell Finansiell statistik, vt-05 Modeller F5 Diskreta variabler beskriva/analysera data Kursens mål verktyg strukturera omvärlden formellt

REPETITION 3 A. en femma eller en sexa?

Hur stor är sannolikheten att någon i klassen har en katt? Hur stor är

Finansiell Statistik (GN, 7,5 hp,, HT 2008) Föreläsning 1

Kombinatorik : Lösningar

7-1 Sannolikhet. Namn:.

SOS HT Slumpvariabler Diskreta slumpvariabler Binomialfördelning. Sannolikhetsfunktion. Slumpförsök.

Syfte med undervisningen är att du ska få utveckla din förmåga att...

Sannolikheten att vinna ett spel med upprepade myntkast

Sannolikhetslära. 1 Grundläggande begrepp. 2 Likformiga sannolikhetsfördelningar. Marco Kuhlmann

Transkript:

Lösningar och lösningsskisser Diskret matematik för gymnasiet, :a upplagan, Liber AB Kapitel, Sannolikhetslära och Kombinatorik 0. a) ( ) ( ) h!! ( )!!! 9!! 9!!! h! ( h)!! h! ( h)!! h! ( h)! Likheten är uppfylld då h 9. b) Med samma resonemang som ovan får vi att h. Observera symmetrin! 07. a) Låt händelse A { kulor, färger}. Eftersom vi får anta att alla utfall sker med samma sannolikhet (likformig sannolikhetsfördelning) gäller enligt den klassiska sannolikhetsdefinitionen att P (A) antalet gynsamma utfall antalet möjliga utfall Att välja kula av 8 röda kan ske ( 8 ) 8 sätt. Samma resonemang gäller för de två övriga färgerna. Antalet gynsamma utfall är enligt multiplikationsprincipen därför ( ) 8 ( ) 7 ( ) 0 sätt att välja kulor på så sätt att alla tre färger finns representerade. Att välja kulor av 8 + 7 + 0 5 kan ske på ( ) 5 sätt, vilket är antalet möjliga utfall. Sannolikheten för att händelse A skall inträffa är således ( ) ( ) ( ) 8 7 0 P (A) ( ) 0, 5 b) Låt händelse B { kulor, ingen blå}.

Det finns 8 av de 5 kulorna som inte är blåa. Antalet gynsamma utfall är ges därför av antalet sätt vi kan välja kulor av 8 utan hänsyn till ordningen. Sannolikheten för att händelse B skall inträffa är således ( ) 8 P (B) ( ) 0, 5 00. De termer som förekommer i utecklingen av binomet är a, a ( b), a ( b), a( b), ( b) Med binomialkoefficienterna blir utvecklingen a + 0 a ( b) + a ( b) + a( b) + a a b + a b ab + b ( b) 0. Då hänsyn skall tas till myntens ordning är antalet permutationer!. Det första myntet kan väljas på sätt. När ett mynt är placerat finns kvar att välja på till position o.s.v. 0. a) Orden skapas av olika bokstäver. Antalet ord, permutationer, som kan skapas av dessa är!. b) Av de! orden som kan skapas av bokstäverna LAT A är! likadana eftersom det finns A. Dessa kan ju permuteras på! sätt. Antalet unika ord är därför!! 0. hörn kan väljas av 8 på ( 8 ) 5 sätt. Observera att hörnens ordning i varje triangel är ointressant. Av alla de möjliga permutiationerna måste antalet 8! (8 7)! reduceras med en faktor! eftersom varje tringel kan skapas på! olika sätt. 8!! (8 7)! ( ) 8 5 07. a) Låt händelsen A {bli vuxen}. Sannolikheten att alla ägg ger vuxna hackspettar är P (A) 0, 0, 07

b) Låt händelsen B {åtminst. ägg}. Att åtminstone ägg ger vuxna fåglar innebär att,,, 5 eller ägg gör det. Den komplementära händelsen B innebär istället att 0 eller ägg inte ger vuxna fåglar. Vi vet att P (B) P (B (( ) 0, 0 0, + 0 050. a) Sannolikheten att vinna exakt en av fem tävlingar är ( ) 5 0, 0, 8 0, ( ) )0, 0, 5 0, 959 b) Låt händelsen A {minst vinst av 5}. För den komplementära händelsen A {ingen vinst av fem} gäller att P (A ) 0, 8 5. Således är P (A) P (A ) 0, 8 5 0, 7 05. Antalet permutationer av bokstäverna F RT ABU är! 70. Antalet unika permutationer av bokstäverna ROOSRO!!! 0 05. a) Av bokstäver kan du bilda! 70 ord. (Självklart är många av dessa permutationer utan någon språklig betydelse.) b) Då första bokstaven är given kan den andra väljas på 5 sätt, den tredje på sätt o.s.v. Således kan man skapa 5! 0 ord som inleds med A. c) Vi uppmärksammar först att de första orden inleds med AF. När alla permutationer med denna inledning är listade fortsätter listan med ord som inleds med AK. Därpå följer ord med inledningen AN varibland ANKF OT förekommer. Vi måste nu ställa oss frågorna: Hur många ord finns i mängden AF Hur många ord finns i mängden AK Vilket ordningsnummer har ordet ANKF OT i mängden AN I såväl ordgruppern AF som AK är de två första bokstäverna valda. De fyra övriga bokstäverna kan permuteras på! olika sätt. De två grupperna innehåller således! ord var. De första orden i den nästföljande mängden AN är delmängden ANF vilken innehåller! ord. Nästa delmängd är ANK i vilken vi som

första ord hittar just det ord vi söker, ANKF OT. Således har ordet ANKF OT ordningsnummer! +! +! + + + + 55 d) Eftersom det finns 5! 0 ord som börjar med respektive bokstav, så måste det 7:e ordet ineldas med den :e bokstaven T. Av de 5! 0 orden på T finns det! i varje delmängd T A, T F, T K, T N, T O. Det sista ordet i delmängden T N är permutation nr. 5 5! +! 9 I delmängderna T OA och T OF finns det vardera! ord. Det sista av dessa ord är således permutation nr. 5 5! +! +! 708 Permutation nr. 7 är således det :e ordet i delmängden T OK vilket är ordet T OKF AN. 05. Låt händelsen A {behandlingen lyckas}. a) Enligt mutliplikationsprincipen gäller att sannolikheten att behandlingen lyckas 0 ggr i följd är P (A) 0 0, 95 0 0, 5 b) Antalet sätt doktorn kan misslyckas ggr av 0, utan hänsyn tagen till ordningen hos de tre misslyckade behandlingarna, är ( ) 0. Sannolikheten för den givna händelsen är då P ( m.l.) ( ) 0 P (A) 7 ( P (A)) ( ) 0 0, 95 7 0, 05 0, 7 c) Att misslyckas högst ggr. innebär att man kan misslyckas 0, eller ggr. Med liknande resonomang som ovan måste gälla att P ( m.l.) ( ) 0 0, 95 0 + 0 ( ) 0 0, 95 9 0, 05 + ( ) 0 0, 95 8 0, 05 0, 8 05. Två flickor kan väljas ur en grupp av 8 på ( ) 8 sätt. Varje sådan kombination kan paras ihop med ( ) kombinationer av av pojkar. Antalet sätt att skapa gruppen är således ( ) ( ) 8 0098

055. Från uppg. 05 får vi antalet gynsamma utfall. Antalet möjliga sätt att välja en grupp om elever av 8 + 0 är ( ) 0. Därför gäller att ( ) ( ) 8 P ( flickor och pojkar) ( ) 0, 7 0 057. Man kan välja allt från att inte ha något tillbehör till att ha alla 8. Väljer man t.ex. tillbehör på sin hamburgare kan dessa väljas utav av de 8 på ( 8 ) sätt eftersom tillbehörens ordning är irrelevant. Det totala antalet sätt att välja sina tillbehör är således ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 8 8 8 8 8 8 8 8 8 + + + + + + + + 0 5 7 8 + 8 + 8 + 5 + 70 + 5 + 8 + 8 + 5 059. Liknande resonemang som i uppg. 057. Blandningarna kan bestå av allt från till ämnen. Således finns det ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) + + + + + 5 olika kominationer. 0. På hur många olika sätt kan man välja personer (som skakar hand) av en grupp om 0 utan hänsyn till ordningen hos de två? Detta kan ske på ( ) 0 0!! 8! 5 olika sätt. För att förtydliga detta observerar vi att var och en av de 0 personerna anser sig ha skakat hand med alla de 9 andra personerna. Således skulle man kunna påstå att 0 9 handskakningar har ägt rum. Dock är inte alla av dessa unika eftersom handskakningsordningen i varja möte inte är intressant. Två personer som skakar hand med varandra har ju bara utfört en handskakning, inte. Eftersom två personer kan ordnas på! olika sätt måste antalet hanskakningar vara 0 9 0! ( ) 0!! 8! 5 0. a) I detta fallet är det betydligt smidigare att beräkna sannolikheten för att den komplementära händelsen inträffar. Den kompl. händelsen A till händelsen A {minst två lika tärningar} är A {alla olika}. Således är enligt multiplikationsprincipen alternativt P (A) P (A ) 5 0, 7 P (A) P (A ) 5 0, 7 5

b) Två lika vid kast med tärningar kan fås på olika sätt. Dessa är givetvis (, ), (, ), (, ), (, ), (5, 5), (, ). Sannoliken för var och ett av dessa utfall är enligt multiplikationsprincipen 5 där de två första faktorerna innebär att de två första tärningarna är lika, den tredje faktorn att den tredje tärningen är skild från de två första och den den fjärde faktorn att den fjärde tärningen är skild från de två första och skild från den tredje. Således är totala sannolikheten 5 0, 555 ( ) 0. Man kan få r st. jackpot vid dragning på hjul på sätt. Eftersom sannolikheten att få jackpot på ett hjul är 0, så måste t.ex. sannolikheten r ( ) P ( jackpot) 0, 0, 9 0, 07. En enstaka spelare kan t.ex. vinna 50 kr, 500 kr eller 9000000 kr. Frågan vi måste ställa oss är: Hur många kronor kan vi förvänta oss att vinna om vi spelar väldigt (oändligt) många gånger? Vad vinner en spelare i medeltal? (Vad är det s.k. väntevärdet? ) Det är naturligtvis större sannolikhet att de två första siffrorna i ditt lottnummer är desamma som i det dragna numret än att alla sex siffrorna är det, men å andra sidan ger det en betydligt mindre vinst. Vinsten vid var och en av de 5 olika händelserna måste därför viktas mot sannolikheten att händelsen inträffar. Vi börjar med att reda ut hur mycket vi kan förvänta oss att vinna i det långa loppet om försättningen för vinst är som i den första händelsen (50 kr vid två korrekta inledande siffror). För att göra detta måste vi först bestämma sannolikheten för att denna inträffar. Observera att händelsen endast innebär två korrekta inledande siffror, inte fler. Är t.ex. de tre första siffrorna korrekta vinner vi ju 500 kr. För att undvika detta räcker det med att den tredje siffran är fel. Givet de två första siffrorna kan med ovanstående resonemang den tredje siffran väljas på 9 sätt medan den fjärde, femte och sjätte kan väljas på 0 sätt. Det finns således 9 0 0 0 gynsamma fall av 0 möjliga. Sannolikheten för en vinst på 50 kr är således 9 0 0 0 P (50 kr) 0 0, 009

Det vi kan förvänta oss att vinna om vi spelar många gånger är P (50 kr) 50 0, 5 kr Med samma resonemang för de andra händelserna får vi den totala förväntade vinsten 9 0 0 0 9 0 0 0 50+ 0 500+ 9 0 0 500+ 9 0 5000+ 900000, 5 kr 0 Detta betyder också att ägaren förväntas tjäna 5, 5, 75 kr på varje lott. Säljs 0000 lotter förväntas således ägaren tjäna 0000, 75 7500 kr Observera att detta endast är den förväntade förtjänsten. Naturligtvis finns möjligheten att ägaren gör en stor förlust. Dock är det så att alla spel av liknande karaktär är uppbyggda så att väntevärdet är till lotteriets fördel. 7