Lai riigieksam 2016, ülesanne 9: Laulukonkursi tõenäosused
Laulukonkursi eelvoorus osales 216 laulu. Neist 12,5% valis žürii lõppvooru.Väljavalitud lauludest 95 olid inglise keeles ja ülejäänud eesti keeles.Oletame, et kõikidel lõppvooru pääsenud lauludel on võrdsed võimalused konkurss võita.
1.Mitu laulu pääses lõppvooru?
2.Mitu eestikeelset ja mitu ingliskeelset laulu pääses lõppvooru?
3.Kui suur on tõenäosus, et lõppvooru pääsenud lauludest
a)võidab konkursi eestikeelne laul?
b)on kõik esikolmiku laulud ingliskeelsed?
c)on esikolmikus vähemalt kaks eestikeelset laulu?
Allikas: Matemaatika lai riigieksam 2016, ülesanne 9
Valemikaart: protsent
p% arvust a=100p⋅a
ba⋅100%(mitu protsenti on a arvust b)
Valemikaart: tõenäosus
P=nk
k on soodsate,n ko˜igi vo˜imaluste arv
Valemikaart: kombinatoorika
Pn=n!
Ank=(n−k)!n!
Cnk=k!(n−k)!n!
Sinu vastus
Proovi ise enne
Lahendus on peidus. Ava nii palju, kui parajasti vaja.
1. Vihje
2. 1. samm
3. Kogu lahendus
Vihje
Esikolmiku jaoks loe kokku, mitmel viisil saab 27 laulu hulgast valida 3 laulu, ja mitu neist valikutest on soodsad. „Vähemalt kaks“ tähendab „täpselt kaks või täpselt kolm“.
1Samm 1Peidetud
1
Küsimus 1Samm 1: Arvuta lõppvooru laulude arv
Esimeses küsimuses tuleb leida, mitu laulu on 12,5% arvust 216.
Kirjutame protsendi kümnendmurruna ja korrutame.
10012,5⋅216=0,125⋅216=27
12,5%=0,125=81, seega võib ka jagada kaheksaga: 216:8=27.
2Samm 2Peidetud
2
Küsimus 2Samm 2: Leia eesti- ja ingliskeelsete laulude arv
Teises küsimuses jagame 27 laulu keelte järgi. Ingliskeelseid on 95 ja ülejäänud on eestikeelsed.
Arvutame ingliskeelsete laulude arvu.
95⋅27=5⋅3=15
Ülejäänud laulud on eestikeelsed.
27−15=12
3Samm 3Peidetud
3
Küsimus 3aSamm 3: Arvuta eestikeelse laulu võidu tõenäosus
Kolmanda küsimuse esimeses osas on kõigil 27 laulul võrdne võimalus võita. Soodsaid võimalusi on nii palju, kui on eestikeelseid laule.
Kirjutame klassikalise tõenäosuse valemi.
P=nk
Soodsaid võimalusi on 12 ja kõiki võimalusi 27. Taandame kolmega.
P(A)=2712=94≈0,444
4Samm 4Peidetud
4
Küsimus 3bSamm 4: Leia kõigi võimalike esikolmikute arv
Esikolmikusse jõuab 3 laulu 27 hulgast. Küsitud sündmused sõltuvad ainult sellest, millised laulud kolmikusse jõuavad, seega loeme kokku kolmikute valikud ehk kombinatsioonid.
Kirjutame kombinatsioonide arvu valemi.
Cnk=k!(n−k)!n!
Asendame n=27 ja k=3.
C273=1⋅2⋅327⋅26⋅25=617550=2925
3!⋅24!27! lugejas ja nimetajas taanduvad tegurid 1⋅2⋅…⋅24, alles jääb 3!27⋅26⋅25. Kõik kolmikud on võrdvõimalikud, sest kõigil lauludel on võrdsed võimalused.
5Samm 5Peidetud
5
Küsimus 3bSamm 5: Arvuta ingliskeelse esikolmiku tõenäosus
Soodsad on need kolmikud, kus kõik kolm laulu on valitud 15 ingliskeelse laulu hulgast.
Leiame soodsate kolmikute arvu.
C153=1⋅2⋅315⋅14⋅13=62730=455
Jagame soodsate kolmikute arvu kõigi kolmikute arvuga ja taandame.
P(B)=2925455=457≈0,156
Taandame arvuga 65: 455=65⋅7 ja 2925=65⋅45. Sama tulemuse saab järjest valides: 2715⋅2614⋅2513=175502730=457.
6Samm 6Peidetud
6
Küsimus 3cSamm 6: Loe kokku soodsad kolmikud
Vähemalt kaks eestikeelset laulu tähendab, et esikolmikus on kas täpselt kaks eestikeelset (ja üks ingliskeelne) või kõik kolm eestikeelsed.
Täpselt kaks eestikeelset: valime 2 laulu 12 eestikeelse hulgast ja 1 laulu 15 ingliskeelse hulgast.
C122⋅C151=212⋅11⋅15=66⋅15=990
Kõik kolm eestikeelsed: valime 3 laulu 12 eestikeelse hulgast.
C123=1⋅2⋅312⋅11⋅10=220
Liidame mõlema juhu soodsad kolmikud.
990+220=1210
Kahe valiku korral korrutame võimaluste arvud (korrutamislause), sest iga eestikeelse paari saab kokku panna iga ingliskeelse lauluga. Kaks juhtu välistavad teineteist, seega nende arvud liidame.
7Samm 7Peidetud
7
Küsimus 3cSamm 7: Arvuta tõenäosus
Jagame soodsate kolmikute arvu kõigi kolmikute arvuga ja taandame viiega.
P(C)=29251210=585242≈0,414
Sama tulemuse saab ka tõenäosuste summana: P(C)=2925990+2925220=6522+58544=585242.
VASTUS
1) Lõppvooru pääses 27 laulu. 2) Lõppvooru pääses 12 eestikeelset ja 15 ingliskeelset laulu. 3) a) Eestikeelse laulu võidu tõenäosus on 94≈0,444. b) Tõenäosus, et kõik esikolmiku laulud on ingliskeelsed, on 457≈0,156. c) Tõenäosus, et esikolmikus on vähemalt kaks eestikeelset laulu, on 585242≈0,414.