Lai riigieksam 2017, ülesanne 4: Ristsõna auhindade loosimine
Ajakirjas oli ristsõna, mille õigesti lahendajad osalesid nelja ühesuguse auhinna loosimises. Oma lahenduse saatis 250 erinevat inimest. 94% lahendustest olid valed.
1.Mitme lahendaja hulgast loositi 4 auhinnasaajat?
2.Mitmel erineval viisil võis õigesti lahendanute vahel jagada neli auhinda?
3.Kui suur oli tõenäosus õige lahenduse korral auhinnast ilma jääda?
Allikas: Matemaatika lai riigieksam 2017, ülesanne 4
Valemikaart: protsent
p% arvust a=100p⋅a
ba⋅100%(mitu protsenti on a arvust b)
Valemikaart: kombinatoorika
Pn=n!
Ank=(n−k)!n!
Cnk=k!(n−k)!n!
Valemikaart: tõenäosus
P=nk
k on soodsate,n ko˜igi vo˜imaluste arv
Sinu vastus
Proovi ise enne
Lahendus on peidus. Ava nii palju, kui parajasti vaja.
1. Vihje
2. 1. samm
3. Kogu lahendus
Vihje
Loosimises osalesid ainult need, kelle lahendus oli õige. Auhinnad on ühesugused, seega pole oluline, kes millise auhinna saab, vaid ainult see, kes saavad auhinna.
1Samm 1Peidetud
1
Küsimus 1Samm 1: Leia õigete lahenduste osa
Esimeses küsimuses tuleb leida, mitu inimest osales loosimises. Loosimises osalesid ainult need, kelle lahendus oli õige.
Kui 94% lahendustest olid valed, siis ülejäänud lahendused olid õiged.
100%−94%=6%
2Samm 2Peidetud
2
Küsimus 1Samm 2: Arvuta õigesti lahendanute arv
Kirjutame valemi, millega leitakse protsent arvust.
p% arvust a=100p⋅a
Asendame p=6 ja a=250.
1006⋅250=0,06⋅250=15
Kõik 250 inimest saatsid erineva lahenduse, seega on õigete lahenduste arv sama mis õigesti lahendanute arv.
3Samm 3Peidetud
3
Küsimus 2Samm 3: Mõtle, mis tüüpi valikuga on tegu
Teises küsimuses tuleb leida, mitmel viisil saab 15 õigesti lahendanu vahel jagada neli auhinda. Auhinnad on ühesugused, seega on oluline ainult see, kes neli inimest auhinna saavad, mitte see, kes millise auhinna saab.
Valime 15 inimese hulgast 4 auhinnasaajat, järjekord ei ole oluline. Seega on tegu kombinatsioonidega.
n=15,k=4
Kirjutame kombinatsioonide arvu valemi.
Cnk=k!(n−k)!n!
Kui auhinnad oleksid erinevad (näiteks 1., 2., 3. ja 4. koht), oleks järjekord oluline ja tuleks kasutada variatsioone A154. Ühesuguste auhindade korral ei muutu midagi, kui kaks auhinnasaajat oma auhinnad ära vahetavad.
4Samm 4Peidetud
4
Küsimus 2Samm 4: Arvuta kombinatsioonide arv
Asendame valemisse n=15 ja k=4.
C154=4!⋅11!15!
Taandame 11!: lugejasse jäävad neli suurimat tegurit 15⋅14⋅13⋅12.
4!⋅11!15!=4⋅3⋅2⋅115⋅14⋅13⋅12=2432760=1365
15!=15⋅14⋅13⋅12⋅11!, seega 11! taandub ära. Arvutamist saab lihtsustada ka enne korrutamist: 2415⋅14⋅13⋅12=15⋅7⋅13=1365, sest 2414⋅12=7.
5Samm 5Peidetud
5
Küsimus 3Samm 5: Leia auhinnata jäämise tõenäosus
Kolmandas küsimuses on teada, et inimese lahendus oli õige, seega osaleb ta loosimises koos teise 14 inimesega. Auhinna saab 4 inimest, ilma jääb 15−4=11 inimest. Iga osaleja võimalus on sama.
Kirjutame klassikalise tõenäosuse valemi.
P=nk
Soodsaid võimalusi (auhinnata jääjaid) on k=11, kõiki osalejaid on n=15.
P=1511≈0,733
Sama tulemuse saab ka kombinatsioonidega. Kõiki võimalusi auhindu jagada on C154=1365. Soodsad on need, kus auhinnad saavad 4 inimest ülejäänud 14 hulgast: C144=1001. Seega P=13651001=1511. Auhinna saamise tõenäosus on 154 ja 1−154=1511.
VASTUS
1) Auhinnasaajad loositi 15 lahendaja hulgast. 2) Neli auhinda sai jagada 1365 erineval viisil. 3) Õige lahenduse korral oli tõenäosus auhinnast ilma jääda 1511≈0,733.