Sandsynlighed og kombinatorik

Grundlæggende sandsynlighed og kombinatorik

8.1 Grundlæggende om sandsynlighedsregning

Hændelser og sandsynligheder

Hændelser og sandsynligheder

En hændelse er en begivenhed, der kan ske, og som man gerne vil undersøge, men mange hændelser kan ikke forudsiges med sikkerhed. Det bedste vi kan sige er derfor, hvor sandsynligt det er, at hændelserne sker ved hjælp af sandsynlighedsregning.

Summen af sandsynlighederne for alle udfald er altid 1.

Summen af sandsynlighederne for alle udfald er altid 1.

Sandsynligheden er altid mellem 0 og 1, eller mellem 0% og 100%, hvis man regner i procent.

Teoretiske sandsynligheder

Teoretiske sandsynligheder

I sandsynlighedsregning er udfaldsrummet beskrevet ved alle de mulige udfald.

I et terning kast er udfaldsrummet U={1,2,3,4,5,6}

Aktivitet: Kast med terning

I skal lave et resultatskema og kaste med én terning i 5 forsøgsrunder.

I skal notere antallet af gange, terningen viser 1,2,3,4,5 og 6 øjne i hver af de 5 forsøgsrunder på 6 kast, 12 kast, 24 kast, 60 kast og 120 kast.

Bagefter skal I lave søjlediagrammer over de indsamlede data. I skal lave i alt 5 søjlediagrammer med resultaterne fra de 5 forsøg.

Sammenlign de 5 søjlediagrammerne. Hvad havde I forventet, og hvad skete der i virkeligheden?

Aktivitet: Kast med tændstiksæske

Hver gruppe skal have en tændstikæske. Navngiv alle siderne 1-6.

Opstil en hypotese for sandsynlighederne for hver af de 6 udfald.

Udfør eksperimentet, hvor I kaster tændstikæsken tilfældigt mindst 100 gange.

Noter antallet af de forskellige udfald 1-6.

Lav et søjlediagram over antallet af udfaldene 1-6.

Sammenlign med jeres hypotese. Havde I ret?


Regn opgave 801

8.2 Kombinatorik og tælletræer

Hvor mange måder man kan kombinere tøj

Hvor mange måder man kan kombinere tøj

Inden vi kommer for godt i gang med sandsynlighedsregningen, skal vi lige en omvej omkring kombinatorik.

For at beregne sandsynligheder, skal man nemlig kende antallet af alle kombinationsmuligheder.

Kombinatorik handler netop om at tælle, hvor mange måder noget kan sammensættes på – altså kombinationsmuligheder.

5 t-shirts, 3 par bukser og 2 par sko kan sammensættes på 5·3·2=30 måder.

Kombinatorik. Hvor mange mulige udfald ved kast med to terninger

Kombinatorik. Hvor mange mulige udfald ved kast med to terninger

Regn opgave 802 – 808
Regn opgave 809 – 811

8.3 Hændelser og gunstige udfald

Hændelser og gunstige udfald.

Hændelser og gunstige udfald.

Nå vi nu kender antallet af mulige udfald ved hjælp af kombinatorik, så kan vi bruge DEL/HEL til at bestemme sandsynligheder for hændelser.

DEL – altså delmængden – er antallet af de gunstige udfald. Et gunstigt udfald er et udfald, der muliggør hændelsen. Mens HEL er antallet af alle de mulige udfald.

Eksempel:

Hændelse ved to terning kast: Summen af øjnene er 5.

DEL=4 nemlig antallet af de gunstige udfald: (1,4), (4,1), (2,3), (3,2).

HEL=36 nemlig antallet af alle de mulige udfald, som ifølge kombinatorikken er 6·6=36

Altså er sandsynligheden for, at summen af øjnene er 5:  4/36 = 1/9


Summen af sandsynlighederne for alle udfald er altid 1.

Summen af sandsynlighederne for alle udfald er altid 1.


Sandsynlighed og roulette

Sandsynlighed og roulette


Regn opgave 812 – 813
Regn opgave 814 – 816

[WpProQuiz 55]
[WpProQuiz 56]


Læringsmål


Færdighedsmål

  • Eleven kan anvende udfaldsrum og tællemåder til at forbinde sandsynligheder med tal.
  • Eleven kan anvende sandsynlighedsregning.

Vidensmål

  • Eleven har viden om udfaldsrum og tællemåder.
  • Eleven har viden om statistisk og teoretisk sandsynlighed.

At bestemme sammensatte sandsynligheder

8.4 At bestemme sandsynligheder ved hjælp af tælletræer


Sandsynligheden for både plat og krone findes ved hjælp af tælletræ

Sandsynligheden for både plat og krone, når man kaster to mønter, findes ved hjælp af tælletræ

Under kombinatorik lærte du at tegne tælletræer, og ved hjælp af tælletræer, kan man tælle sig frem til sandsynligheden for en bestemt hændelse.

Bestem sandsynlighed for 4 plat i træk ved hjælp af et tælletræ

Bestem sandsynlighed for 4 plat i træk ved hjælp af et tælletræ

Figuren viser tælletræet fra videoen, hvor en mønt kastes 4 gange. Der er 16 forskellige måder, mønterne kan falde på, og sandsynligheden for at få plat alle 4 gange bestemmes som:

Regn opgave 817
Regn opgave 818 – 819

8.5 At lægge sandsynligheder sammen. “Enten … eller”


Enten eller ... om at lægge sandsynligheder sammen.

Enten eller … om at lægge sandsynligheder sammen.

 Når enten ét eller noget andet skal indtræffe, så gælder det, at sandsynligheden for hændelsen er summen af sandsynlighederne for de gunstige udfald.

At lægge sandsynligheder sammen. Enten rød eller grøn kugle fra kurv.

At lægge sandsynligheder sammen. Enten rød eller grøn kugle fra kurv.


Regn opgave 820
Regn opgave 821

8.6 At gange sandsynligheder, “Både … og”


“Både og”. Jeg regner mig frem til sandsynligheden for 4 plat.

Når både ét og noget andet skal indtræffe, så gælder det, at sandsynligheden for hændelsen findes ved at gange sandsynligheder sammen.

Eksempelvis findes sandsynligheden for at få 4 plat i træk ved kast med en mønt som: P(Plat,Plat,Plat,Plat)=½·½·½·½

Regn opgave 822
Regn opgave 823 – 825

8.7 At kombinere “både … og” & “enten … eller”

Det er altid en god idé at tegne et tælletræ, når man skal kombinere “både … og” & “enten … eller” for at få overblik.

I eksemplet beregnes sandsynligheden for at få både plat og krone, når man kaster to mønter

“Både og” & “enten eller”. Jeg regner mig frem til sandsynligheden for både plat og krone.

I næste eksempel beregnes sandsynligheden for  at trække både en rød og en grøn i en krukke med 10 forskelligfarvede kugler i en krukke.

Svært eksempel hvor jeg bruger

Svært eksempel hvor jeg bruger “både og” & “enten eller”


Regn opgave 826 – 827
Regn opgave 828


Læringsmål


Færdighedsmål

  • Eleven kan anvende udfaldsrum og tællemåder til at forbinde sandsynligheder med tal.
  • Eleven kan beregne sammensatte sandsynligheder.
  • Eleven kan anvende sandsynlighedsregning.

Vidensmål

  • Eleven har viden om udfaldsrum og tællemåder.
  • Eleven har viden om sandsynlighedsmodeller og sandsynlighedsberegninger.
  • Eleven har viden om statistisk og teoretisk sandsynlighed.