Lyspærfabrikk binomisk sannsynlighet og garantigrense S1 H13
Lov på eksamen
- Kalkulator
- CAS
- Graftegner og regneark
- Lærebok, formelsamling og egne notater
Ikke åpent internett, kommunikasjon med andre eller kunstig intelligens.
Kan den løses uten PC?
1 av 3 deloppgaver kan løses uten PC.
Fra 2027 er det bare kalkulator og skriftlige hjelpemidler på del 2. Vurderingen er gjort med KI og kan inneholde feil.
Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.
En fabrikk produserer lyspærer. Fabrikken garanterer at det er 75 % sannsynlighet for at en lyspære vil lyse i 1000 h (timer).
En kunde kjøper 20 slike lyspærer.
Bestem sannsynligheten for at akkurat 18 lyspærer lyser når det er gått 1000 h.
Bestem sannsynligheten for at minst 15 lyspærer lyser i 1000 h.
Kunden ønsker at det skal være en sannsynlighet på 95 % eller mer for at minst 15 av 20 lyspærer fremdeles lyser når det er gått 1000 h.
Bestem hvilken sannsynlighet hver lyspære da må ha for å lyse i 1000 h.
Fasit
LøsningsforslagKI-generert
La være antall av de 20 lyspærene som fremdeles lyser etter 1000 h. Siden hver lyspære uavhengig av de andre har sannsynlighet for å lyse i minst 1000 h, er binomisk fordelt med og .
Vi skal finne sannsynligheten for at nøyaktig 18 av 20 lyspærer lyser:
Dette regnes ut i GeoGebra CAS (linje 1 i utklippet):

Vi får . Det er altså omtrent sannsynlighet for at akkurat 18 av 20 lyspærer lyser etter 1000 h.
Vi skal finne sannsynligheten for at minst 15 av 20 lyspærer lyser:
Dette er regnet ut i linje 2 i utklippet ovenfor, og vi får . Det er altså omtrent sannsynlighet for at minst 15 av 20 lyspærer fremdeles lyser etter 1000 h.
Nå er sannsynligheten for at én lyspære lyser i 1000 h ukjent. Vi skal finne den minste verdien av som gjør at
Siden venstresiden er en voksende funksjon av , finner vi grensen ved å løse likningen (linje 3 i utklippet). CAS gir to løsninger, og . Siden må være en sannsynlighet mellom og , forkaster vi den siste løsningen.
Hver lyspære må altså ha en sannsynlighet på minst , altså omtrent , for å lyse i 1000 h, dersom kunden skal være garantert at minst 15 av 20 lyspærer lyser med sannsynlighet eller mer.
Sensorveiledning
Oppgaven gir til sammen 5 poeng
I en fullgod besvarelse bør kandidaten kommentere at dette er en binomisk sannsynlighetsmodell.
Oppgaven kan løses ved systematisk prøving og feiling (eller tilsvarende metoder).