Indledning til sandsynlighedsregningArbejde med gensidigt og ikke-mutuelt eksklusive hændelser

Mensuelt og ikke-mutuelt eksklusive hændelser

I den foregående øvelse lærte du, at du kan regne vanskelige sandsynligheder ud ved at lave en simulering og bruge loven om store tal. Teoretiske sandsynligheder kan beregnes ved hjælp af mange forskellige strategier afhængigt af situationen.

Du kan køre bil og lytte til radio på samme tid.

Mutually exclusive events er begivenheder, der ikke kan ske på samme tid. Som eksempler kan nævnes: højre- og venstresving, lige og ulige tal på en terning, at vinde og tabe et spil, eller at løbe og gå.

Non-mutually exclusive events er begivenheder, der kan ske på samme tid. Eksempler herpå er: at køre bil og lytte til radio, lige tal og primtal på en terning, at tabe et spil og score, eller at løbe og svede.

Hændelser, der ikke gensidigt udelukker hinanden, kan gøre det mere kompliceret at beregne sandsynlighed.

Spilmesse Refleksion

Spil spillet Single Card Flip i Spilmessen igen.

Hvis du anvender definitionen af gensidigt udelukkende begivenheder, er de forskellige pointresultater i spillet gensidigt udelukkende eller ikke gensidigt udelukkende?

Giv dig tid til at nedskrive nogle tanker om, hvordan sandsynlighederne skal beregnes.

GamesFair

Lang beskrivelse

Problemet med kun at forstå sandsynlighed som gensidigt udelukkende begivenheder er, at du forenkler disse begivenheder på en måde, som de ikke er beregnet til at blive forenklet. Det er næsten lige så tragisk som at sige, at folk ikke kan gøre gode ting og tjene penge, eller være gode til matematik og meget kreative. Den følgende video demonstrerer vigtigheden af at anerkende begivenheder som ikke-mutually exclusive.

Venn-diagrammer

Dette er et Venn-diagram, der viser alle kortene i et standardspil med 52 kort. A er mængden af ikke-ansigtskort.

A er mængden af ikke-ansigtskort, og A’ er ansigtskort. Der anvendes kun én cirkel, fordi et element enten er i cirklen eller uden for den. Alle kort, S, befinder sig i rektanglet.

Venn-diagrammer er en måde at vise begivenheder på og kan bruges til at vise enkle situationer, hvor der kun sker én begivenhed.

De kan også bruges til at vise flere begivenheder.

De er særligt nyttige, når man skal vise begivenheder, der ikke udelukker hinanden gensidigt.

I denne aktivitet skal du bruge dem til at vise 2 eller 3 begivenheder ad gangen for at analysere forholdet mellem begivenhederne.

Skæringspunktet mellem mængder

Den røde farve repræsenterer skæringspunktet mellem mængder.

Se på Venn-diagrammet for spørgsmålet om 50 patienter fra Minds On.

Vi bruger notationen som “Skæringspunktet” for de to sæt, et element i A og B.

I dette eksempel repræsenterer overlapningen af symptomerne, eller de patienter, der både har hovedpine “OG” influenzasymptomer.

Du vil komme til at kende krydsfeltet som ordet “AND”.

Registrer dit arbejde

Du er blevet bedt om at finde ud af, hvor mange personer der er i kategorien “OG” for at kunne beregne sandsynligheden for, at en patient har begge symptomer. Du kan være sikker på, at der kun er én måde at gøre det på.

Brug nedenstående interaktive værktøj til at oprette et venn-diagram for at finde antallet af personer, der har begge symptomer i eksemplet.

I starten af influenzasæsonen undersøger en læge 50 patienter i løbet af to dage. 30 har hovedpine, 24 har forkølelse, 12 har ingen af delene. Nogle patienter har begge symptomer. Hvad er sandsynligheden for, at en tilfældig patient har begge symptomer?

VennDiagram

Lang beskrivelse

I ord

I ord

I Symboler

In Symboler

Alle røde

n(A) =

P(A) =

Alle tal

n(B) =

P(B) =

Alle kort

n(S) =

P(S) =

Intersektion: Både nummer og rødt

=

=

Kun rødt (røde kort, der ikke er nummerkort)

=

=

Kun tal (talkort, der ikke er røde kort)

=

=

Union: Rød eller nummer

=

=

Alt andet

=

=

Inddragelsesprincippet-Eksklusion

Opmærksomheden henledes på Venn-diagrammet. Hvis du lægger n(A) og n(B) sammen, tæller du skæringspunktdelen to gange. Du bør aldrig tælle et element to gange for at finde ud af, hvor mange du har. Hvis du har talt det to gange, er der en nem måde at korrigere for det på: træk det én gang fra.

Princippet om inklusion-eksklusion er en nyttig formel/idé, når du bestemmer sandsynligheder, og den bruges til begivenheder, der ikke udelukker hinanden gensidigt.

Det kan skrives på følgende måde:

eller med andre ord: Antallet af elementer i A “ELLER” B er lig med antallet af elementer i A plus antallet af elementer i B minus antallet af elementer i B minus antallet af elementer i A “OG” B.

Anvend læringen

Anvend formlen, der repræsenterer princippet om inklusion-eksklusion, til at løse det oprindelige problem:

I starten af influenzasæsonen undersøger en læge 50 patienter over to dage. 30 har hovedpine, 24 har forkølelse, 12 har ingen af delene. Nogle patienter har begge symptomer. Hvad er sandsynligheden for, at en tilfældig patient har begge symptomer?

Vis dine trin i din løsning og forklar (definition: Tag dig tid til at skrive forklaringer på alt det, der ikke er indlysende, eller som krævede noget tænkning, som ellers ikke er vist.) dit svar.

Løsning

  • 8 har kun forkølelse,
  • 14 har kun hovedpine,
  • 16 har begge.

Venn-diagram med 3 hændelser

Venn-diagrammer og gensidigt udelukkende hændelser bruges ikke kun med to forskellige hændelser. Tre begivenheder kan også bruges i et Venn-diagram, selv om det er mere kompliceret. Hvis den rette strategi anvendes, kan dette gøres på en effektiv måde.

Eksempel

Den studerendeserviceafdeling på Eastside Secondary ønsker at tælle antallet af elever i 12. klasse. De ved, at alle elever tager matematik, engelsk eller naturvidenskab. De har fundet ud af, at:

  • 64 elever tager matematik
  • 56 elever tager engelsk
  • 82 elever tager naturvidenskab
  • 20 elever tager matematik og engelsk
  • 25 elever tager matematik og naturvidenskab
  • 21 elever tager engelsk og naturvidenskab
  • 12 elever tager alle tre fag.

Opret et Venn-diagram med tre begivenheder svarende til nedenstående. Udfyld hver sektion i dit Venn-diagram og vær omhyggeligt opmærksom på, at hver elev kun er i én kategori.

  1. Hvor mange studerende er der i alt?
  2. Hvad er sandsynligheden for, at en tilfældig studerende tager matematik og naturvidenskab?
  3. Hvad er sandsynligheden for, at en tilfældig studerende tager matematik eller naturvidenskab?
  4. Hvad er sandsynligheden for, at en studerende tager præcis 2 af de 3?

Løsning

  • 12 alle tre,
  • 9 i E og S, men ikke M,
  • 13 i M og S, men ikke E,
  • 8 i M og E, men ikke S,
  • 48 kun i S,
  • 27 kun i E,
  • 31 kun i M.

For hjælp til dette spørgsmål henvises til følgende lignende eksempel.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.