Terninger – alle ulike og simulering

Terninger – alle ulike og simulering

Du kaster fem terninger.

Bestem sannsynligheten for at alle terningene viser forskjellige antall øyne.

Bruk simulering til å bestemme sannsynligheten for at du får nøyaktig tre seksere.

Fasit

P=5549,26%\underline{\underline{P = \dfrac{5}{54} \approx 9{,}26 \,\%}}

P3,22%\underline{\underline{P \approx 3{,}22 \,\%}} (teoretisk); simuleringen gir ca. 3,2%3{,}2 \,\%

LøsningsforslagKI-generert

Vi kaster fem terninger og ønsker at alle viser forskjellige antall øyne.

Vi bruker multiplikasjonsprinsippet. Den første terningen kan vise et hvilket som helst tall — 6 muligheter. Den andre må vise noe annet enn den første — 5 muligheter. Slik fortsetter vi:

P(alle ulike)=6543265=7207776=5540,0926P(\text{alle ulike}) = \frac{6 \cdot 5 \cdot 4 \cdot 3 \cdot 2}{6^5} = \frac{720}{7776} = \frac{5}{54} \approx 0{,}0926

P(alle ulike)=5549,26%\underline{\underline{P(\text{alle ulike}) = \dfrac{5}{54} \approx 9{,}26 \,\%}}

La XX være antall seksere når vi kaster fem terninger. XX er binomisk fordelt med n=5n = 5 og p=16p = \frac{1}{6}.

Teoretisk sannsynlighet:

P(X=3)=(53)(16)3(56)2=1012162536=25077760,0322P(X = 3) = \binom{5}{3} \cdot \left(\frac{1}{6}\right)^3 \cdot \left(\frac{5}{6}\right)^2 = 10 \cdot \frac{1}{216} \cdot \frac{25}{36} = \frac{250}{7776} \approx 0{,}0322

Simulering med Python:

# uv run --with numpy simulering-seksere.py
import numpy as np

rng = np.random.default_rng(42)
n = 100_000
dice = rng.integers(1, 7, size=(n, 5))
treffer = np.sum(dice == 6, axis=1)
p = np.mean(treffer == 3)
print(f"Estimat: {p:.4f}")  # → Estimat: 0.0316

Simuleringen med 100 000 forsøk ga p^0,0316\hat{p} \approx 0{,}0316, som stemmer godt overens med den teoretiske verdien 25077760,0322\frac{250}{7776} \approx 0{,}0322.

P(X=3)=25077763,22%\underline{\underline{P(X = 3) = \dfrac{250}{7776} \approx 3{,}22 \,\%}}