Sveins kurv med baller Sveins kurv med baller

Sveins kurv med baller Sveins kurv med baller

Svein har en kurv med røde og blå baller. Det er like mange baller av hver farge i kurven. Svein tar 15 baller tilfeldig fra kurven. Han ser etterpå at han trakk 9 røde og 6 blå baller.

Bestem sannsynligheten for at han får dette resultatet dersom han starter med 30 baller i kurven.

Hva er det mest sannsynlige antallet baller som lå i kurven?

Fasit

16,1 %

34 eller 36 baller

Løsningsforslag

Vi har et forsøk uten tilbakelegging med to typer baller, så vi kan bruke en hypergeometrisk sannsynlighetsfordeling. Hvis det er 15 baller av hver type er sannsynligheten for å trekke 9 røde og 6 blå baller gitt ved

P(R=9)=(159)(156)(3015)=0,161P(R=9)=\frac{\binom{15}{9}\binom{15}{6}}{\binom{30}{15}}=0{,}161

Sannsynligheten for å trekke 9 røde og 6 blå baller er 16,1 %.

Løsningsmetode 1: Programmering

Her prøver jeg meg fram med programmering og setter inn ulike verdier for antallet baller i kurva. Man kan programmere binomialkoeffisientfunksjonen selv, eller bruke en ferdig funksjon fra math-biblioteket.

import math #math.comb er binomialkoeff.funksjonen

rod = 9
bla = 6

for n in range(18, 201, 2): 
	# lager ei løkke som tester alle partall fra 18 til og med 200
	n1 = int(n/2) # halvparten av ballene er røde (må gjøre om til heltall)
	teller = math.comb(n1, rod) * math.comb(n1, bla)
	nevner = math.comb(n, (rod+bla))
	ssh = teller / nevner

	print(f"Ved {n} baller P(R=9) = {ssh:.5f}")

Utskriften forteller meg at det mest sannsynlige antallet baller i kurven er 34 eller 36.

Løsningsmetode 2: Funksjon

Jeg lager en funksjon hvor antall baller i kurva er ukjent.

f(x)=(x29)(x26)(x15)f(x)= \frac{\binom{\frac{x}{2}}{9}\binom{\frac{x}{2}}{6}}{\binom{x}{15}}

Denne funksjonen er egentlig bare gyldig for partallene fra 18 og oppover, men jeg velger å tegne den uten begrensning i GeoGebra for å kunne finne ekstremalpunkter enkelt.

Jeg definerer funksjonen i CAS og finner ekstremalpunktet, se linje 1 og 2. Ekstremalpunktet ligger ved x=34,96x=34{,}96, dette er ikke en gyldig verdi for xx. Jeg tester derfor sannsynligheten ved x=34x=34 og x=36x=36, begge disse er like store.

Det lå mest sannsynlig 34 eller 36 baller i kurven.