1a
Kurs 1a Visa detaljer
4. Träddiagram och komplementhändelser
Fortsätt till nästa lektion
Lektion
Övningar
Tester
Kapitel 4
3. 

Träddiagram och komplementhändelser

Lektionen fokuserar på att förklara koncepten träddiagram och komplementhändelser inom matematik, särskilt i samband med sannolikhet. Träddiagram används för att visualisera olika möjliga utfall i en sannolikhetsmodell, medan komplementhändelser hjälper till att beräkna sannolikheten för att en viss händelse inte inträffar. Dessa verktyg är viktiga inom statistik och sannolikhetsteori och används ofta i olika vetenskapliga och affärssammanhang. Sidan erbjuder en djupgående förståelse av dessa begrepp och visar hur de kan tillämpas i praktiken, vilket gör den till en värdefull lektionen för studenter och lärare.
Visa mer expand_more
Inställningar & verktyg för lektion
7 sidor teori
24 Uppgifter - Nivå 1 - 3
Varje lektion är menad motsvara 1-2 lektioner i klassrummet.
Träddiagram och komplementhändelser
Sida av 7
Vid slumpförsök i flera steg kan det vara praktiskt att strukturera upp de försök man gör samt möjliga utfall. Två användbara verktyg för det är träddiagram och utfallsmatriser.

I den här lektionen går vi igenom följande begrepp:

  • Addition av sannolikheter
  • Träddiagram
  • Utfallsmatris
  • Komplementhändelse

Förkunskaper

Teori

Addition av sannolikheter

För två händelser, och som inte kan inträffa samtidigt, är sannolikheten att någon av dem inträffar summan av deras individuella sannolikheter.


Bevis

Informell motivering

Man kan motivera detta samband med ett exempel med en tärning. Sannolikheten att slå en är eftersom det finns gynnsamt utfall av möjliga. För händelsen att antingen slå en eller en ökar antalet gynnsamma utfall till så sannolikheten blir

Genom att dela upp sannolikheten för att slå en eller från till kan man se att sambandet gäller. är ju sannolikheten för att bara slå en etta eller tvåa på egen hand. Det gäller alltså att
Teori

Träddiagram

Ett träddiagram visar alla möjliga utfall i ett slumpförsök som består av flera steg, till exempel att kasta en tärning två gånger. Diagrammet består av noder och grenar som visar varje val eller händelse.

  • Noder: Varje nod representerar ett specifikt utfall i försöket.
  • Grenar: En gren kopplar ihop två noder. Från varje nod kan det gå flera grenar som visar olika möjliga fortsättningar.

För att skapa ett träddiagram som visar alla möjliga utfall när man kastar en tärning två gånger, börjar man med en rotnod. Från denna nod ritar man en gren för varje möjligt utfall av det första kastet. I slutet av varje gren skapar man en ny nod som representerar resultatet av det kastet.

Sex grenar sträcker sig från en rotnod, där varje gren representerar ett tärningskast: 1, 2, 3, 4, 5 och 6.

Oavsett vilket resultat man får vid det första kastet, finns det sex möjliga utfall även vid det andra kastet. Därför ritas sex grenar från varje nod efter det första kastet, som leder till noder för de möjliga utfallen av det andra kastet.

Ett träddiagram som visar utfallen när man kastar en tärning två gånger: sex grenar utgår från rotnoden för det första kastet, och var och en av dessa grenar delar sig i ytterligare sex för det andra kastets utfall.

Slutnoderna i träddiagrammet visar alla möjliga utfall i detta experiment — totalt stycken. Sannolikheten att få två ettor när man kastar en tärning två gånger är då eftersom det bara finns ett gynnsamt utfall för den händelsen. Detta motsvaras av den allra första grenen i träddiagrammet.

Denna sannolikhet kan också beräknas genom att multiplicera sannolikheten för den första händelsen med sannolikheten för den andra. Sannolikheten att slå en etta på kast är Samma sannolikhet gäller för att få en etta på kast

Denna regel gäller endast när den ena händelsen inte påverkar den andra. Om sannolikheten för händelse är och sannolikheten för händelse är då är sannolikheten att både och inträffar lika med produkten av deras individuella sannolikheter:

Träddiagram hjälper till att räkna ut sannolikheter i flerstegsexperiment. Genom att skriva sannolikheter på grenarna ser man hur de kombineras. Om man multiplicerar sannolikheterna längs en gren, kan man snabbt beräkna sannolikheten för ett visst utfall.
Exempel

Beräkna sannolikhet med träddiagram

Två lyckohjul är uppdelade i åtta delar vardera. I det ena hjulet finns siffrorna och i det andra finns bokstäverna

Vad är sannolikheten för att få en udda siffra och en konsonant när båda hjulen snurras?

Ledtråd

Rita ett träddiagram som representerar situationen.

Lösning

Vi löser uppgiften med ett träddiagram. På första hjulet är av de siffrorna udda, så sannolikheten för att få en udda siffra är
På andra hjulet är av de bokstäverna konsonanter (B, C, D, F, G och H) så sannolikheten för att hjulet stannar på en sådan är
För att beräkna sannolikheten att få både udda siffra och konsonant multipliceras sannolikheterna längs denna väg i träddiagrammet:
Teori

Utfallsmatris

Utfallsmatriser kan användas för att visualisera slumpförsök i två steg om alla utfall är lika sannolika. De kan vara att föredra om antalet utfall är så många att det blir oöverskådligt med ett träddiagram. Det är vanligt att man använder dem för att representera möjliga utfall vid två tärningskast. Man kan t.ex. bestämma sannolikheten för att få både en och en Det spelar ingen roll vad man får först, så det finns gynnsamma utfall.
Sannolikheten för händelsen kan beräknas med sannolikhetsformeln, alltså genom att dividera antal gynnsamma utfall ( st.) med antal möjliga ( st.):
Teori

Komplementhändelse

Om en händelse, kallad är att slå med en tärning är händelsen att man inte slår en den s.k. komplementhändelsen. Den brukar skrivas med ett litet uppe till höger: För är komplementhändelsen att tärningen visar eller

Antingen inträffar händelsen eller dess komplementhändelse, Utfallet kan inte vara något annat så den sammanlagda sannolikheten för dessa två händelser är lika med

Exempel

Vad är komplementhändelsen?

Eloise köper lotter i ett lotteri. Vad är komplementhändelsen, om är händelsen att alla lotter är nitlotter?

Svar

Minst ett av de fem skraplotterna vinner.

Ledtråd

Överväg alla möjliga utfall.

Lösning

För att lösa uppgiften måste vi veta vilka utfall som är möjliga när Eloise köper lotter. Har hon otur får hon ingen vinstlott alls. Men hon kan också ha tur och få upp till vinstlotter. Det innebär alltså att hon kan få
Vi vet att händelse är att alla är nitlotter, dvs. att hon får vinstlotter. Komplementhändelsen, består av alla andra möjliga utfall, dvs. att hon får eller vinstlotter. Enklare uttryckt är alltså att minst en av de fem lotterna är en vinstlott.
Träddiagram och komplementhändelser
Övningar
Laddar innehåll