Omhoog Telproblemen: Oefn

Telproblemen

4

Rekenen met kansen

Inleiding: het ontstaan van kansrekenen.

4.1 Telproblemen

Lesopdracht - Een overzicht van de leerstof vind je hier.

  1. Tellen met bomen (productregel)

    # (A x B) = # A . # B

    # (A x B x C ... N) = # A . # B . # C .   ... . # N

  2. Inclusie-exclusieprincipe (somregel)

A Ç B = f Þ # (A È B) = # A + # B

A Ç B ¹ f Þ # (A È B) = # A + # B - # (A Ç B)

  1. Oplossen door ontkenning

    Handig voor het oplossen van vraagstukken waar het woord "of "of "minstens" in voorkomt.

    De kans op de tegengestelde gebeurtenis van A: 

    we noteren dit als P(A).

    P(A) = 1 - P(A)

  2. Oplossen door toepassing van som- en productregel

  3. Tellen met behulp van een venndiagram (neem hier een kijkje)

  4. Tellen van wegen

  5. Het ladenprincipe (extra): Het bakjesmodel in voorbeelden.

  6. Samenvatting

  7. Oefeningen

TopInhoudStartpagina    

4.2 Rekenen met kansen

    Lesopdracht

  1. Begrippen

    • Experiment: wat doen we?

      • We gooien 5 keer met een dobbelsteen.

      • We trekken een kaart uit een volledig kaartspel.

      • Opgooien van een muntstuk.

      Daarbij gaat het niet om de praktische uitvoering, maar om het gedachte-experiment van het werpen met een (ideale) dobbelsteen of munt.

      In de werkelijkheid hebben we te maken met praktische kansexperimenten als

      • het geboren worden van een jongen of een meisje,

      • het aantal verkeersongelukken per maand op een bepaald weggedeelte,

      • de meting van het IQ bij kinderen van 12

      • of het optreden van onweer op 21 juni in Kortrijk.

    • Uitkomst: het mogelijke resultaat van een experiment.

      • 1, 2, 3, 4, 5 of 6 zijn mogelijke uitkomsten als je met een dobbelsteen gooit.

      • Je kan zowel harten, ruiten, schoppen of klaveren trekken
        en van elke soort is er de mogelijkheid op een 1, 2, 3, ... 10 of boer, dame of heer.

      • Kop of munt zijn de enige mogelijkheden bij het gooien met een muntstuk.

    • Uitkomstenverzameling U: omvat alle mogelijke resultaten van het experiment.

      • U = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 } als je één keer met een dobbelsteen gooit.

      • U = { (1,1), (1,2), (1,3),... (6,6) } als je twee keer met een dobbelsteen gooit.

      • U = { H1, H2, H3, ... HB, HD, HH, R1, R2, R3, ... RB, RD, RH, S1, ... SD, SH, K1, ... KH }
        als je één kaart trekt uit een kaartspel.

        De verzameling van alle mogelijke uitkomsten van een kansexperiment
        wordt universum of uitkomstenverzameling genoemd.

        Het universum wordt aangeduid met U of met de Griekse hoofdletter omega, W.

        Een deelverzameling van de uitkomstenruimte wordt aangeduid met gebeurtenis.

    • Gebeurtenis: een deelverzameling van de uitkomstenverzameling.

      • Bij mens erger je niet moet je 6 gooien om te kunnen beginnen spelen.
        Dit is dus wat je wil gooien, dit is in dit geval de gebeurtenis.

      • Je moet een harten trekken om een prijs te winnen.

    Nog een voorbeeld:

    • Het werpen van een dobbelsteen is een voorbeeld van een kansexperiment.

    • De uitkomstenruimte van dit experiment bestaat uit de verzameling van alle mogelijke uitkomsten,
      dus W = {1, 2, 3, 4, 5, 6}.

    • Een gebeurtenis is het gooien van 5 of meer ogen, dus de deelverzameling {5, 6}.

    Het complement van een gebeurtenis, evenals de doorsnede en de vereniging of unie van twee gebeurtenissen,
    kunnen gedefinieerd worden met behulp van begrippen uit de verzamelingenleer (zie later).

    Ken jij het antwoord?

    We gooien driemaal een euro op en tellen het aantal keren dat munt boven komt.
    Van dit kansexperiment is het universum:

    { kruis, munt }
    { 1, 0 }
    { 3, 2, 1, 0 }

    Gebeurtenissen bestaan uit

    • zekere (bvb: Pasen en Kerstdag vallen nooit op dezelfde dag),

    • onmogelijke (bvb: Pasen en Kerstdag vallen op dezelfde dag),

    • enkelvoudige (ook elementaire genoemd) en

    • afgeleide gebeurtenissen. Deze laatste wordt nog eens onderverdeeld in:

    doorsnede

    A Ç B = { u Î U | u Î A en u Î B }

    unie

    A È B = { u Î U | u Î A of u Î B }

    verschil

    A \ B = { u Î U | u Î A en u Ï B }

    complement

    A = { u Î U | u Ï A }

    disjunct

    A Ç B = f

  2. Relatieve frequentie en kans   

     

  3. Uniforme kansverdeling: formule van Laplace   

     

  4. Niet-uniforme kansverdeling

  5. Statistisch bepalen van kansen

  6. Kansbomen

  7. Samenvatting

  8. Oefeningen

TopInhoudStartpagina

Berekenen van kansen: overzicht


Uitgangspunt
: kans = het aantal gunstige uitkomsten gedeeld door het aantal mogelijke uitkomsten    

  Toch gebruiken we verschillende berekeningsmethoden. Wanneer kies je wat?
  We overlopen de belangrijkste keuzes:


Combinaties, breuken of meerdere breuken?

  - Combinaties: als je tegelijk meerdere elementen neemt uit één verzameling
   (bvb: trekken van meerdere kaarten uit een spel)

  - Breuken: als je één element neemt uit een verzameling
   (bvb: één kaart, of één dobbelsteen)

  - Meerdere breuken: als je telkens één element neemt uit verschillende verzamelingen     
   (bvb: uit verschillende spellen kaarten telkens één kaart nemen)
 

Optellen of vermenigvuldigen?
  - Bij OF moet je de kansen optellen Þ
SOMREGEL
   (bvb: trekken van een aas of een heer uit een spel kaarten)

  - Bij EN moet je het aantal uitkomsten vermenigvuldigen
Þ PRODUCTREGEL
   (bvb: het trekken van een aas en een heer)
 

 

Jij wil meer te weten komen?

 

TopInhoudStartpagina

 

 

Het complement van een gebeurtenis is de deelverzameling van de uitkomsten, die niet tot die gebeurtenis behoren. Het complement van A (notatie: ) bevat juist die elementen die niet to A behoren. wordt ook wel als "niet A" uitgesproken.

Twee complementaire gebeurtenissen vormen samen het gehele universum van het kansexperiment: W = A .

Voorbeeld. Het complement van de gebeurtenis 'het gooien van 5 of meer ogen' is dus 'het gooien van 4 of minder ogen'. Dit is de deelverzameling {1, 2, 3, 4}. Hier is A = {5, 6} en = {1, 2, 3, 4}.

De doorsnede van twee gebeurtenissen bevat die uitkomsten, die tot beide gebeurtenissen behoren. De doorsnede van de gebeurtenissen A en B wordt aangeduid met A B, uitgesproken als A én B.

Voorbeeld. De doorsnede van de gebeurtenissen 'het gooien van 5 of meer ogen' en 'het gooien van 5 of minder ogen' is '5 ogen'.

Als twee gebeurtenissen elkaar uitsluiten, dat wil zeggen geen enkele uitkomst gemeenschappelijk hebben, worden zij disjunct genoemd. We zeggen, dat hun doorsnede leeg is en geven dat aan met: A B = . Het symbool duidt een lege verzameling aan.

Complementaire gebeurtenissen zijn per definitie disjunct.

Voorbeeld. De doorsnede van de gebeurtenissen 'het gooien van 5 of meer ogen' en 'het gooien van minder dan 5 ogen' is leeg. De gebeurtenissen zijn dus disjunct. A = {5, 6} en B = {1, 2, 3, 4} zijn disjunct, omdat A B = . dat wil zeggen, dat geen enkele uitkomst tot zowel A als B behoort.
 

De vereniging van twee gebeurtenissen, bevat alle uitkomsten, die tot één van beide gebeurtenissen of tot beide behoren. De vereniging van de gebeurtenissen A en B wordt aangeduid met A B, uitgesproken als A óf B.

Als de gebeurtenissen disjunct zijn, dus als de doorsnede van A en B leeg is, wordt de vereniging A B verkregen door de uitkomsten van A aan die van B toe te voegen.

Voorbeeld. De vereniging van de gebeurtenissen 'het gooien van 5 ogen' en 'het gooien van 6 ogen' met een dobbelsteen is 'het gooien van 5 of 6 ogen'. De gebeurtenissen zijn disjunct (sluiten elkaar uit), want je kunt niet tegelijk een 5 en een 6 gooien.

Veelal zijn de gebeurtenissen niet disjunct, en is dus de doorsnede van A en B niet leeg. In dat geval wordt A B verkregen door uitkomsten van A toe te voegen aan die van B en de (dubbel getelde) uitkomsten in de doorsnede A B één keer te verwijderen.

Voorbeeld. De vereniging van de gebeurtenissen 'het gooien van 5 of meer ogen' en 'het gooien van een oneven aantal ogen' is 1, 3, 5 of 6 ogen. De eerste gebeurtenis is A = {5, 6}, de tweede is B = {1, 3, 5} en A B = {5, 6} plus {1, 3, 5} - minus eenmaal de doorsnede {5} is {1, 3, 5, 6}. De doorsnede van beide gebeurtenissen, 5 ogen, mag dus slechts eenmaal in de vereniging vóórkomen. De animatie brengt dit in beeld.

Somregel

Eenvoudig

De kans op de vereniging van twee gebeurtenissen is gelijk aan de som van de kansen op ieder van de gebeurtenissen, mits de gebeurtenissen disjunct zijn. De notatie van deze somregel is:

P(A B) = P(A) + P(B)

Voorbeeld. De kans op het gooien van een 5 of een 6 met een (ideale) dobbelsteen is P( 5 6) = P(5) + P(6) = 1/6 + 1/6 = 1/3. Het gooien van een 5 en het gooien van een 6 zijn elkaar uitsluitende gebeurtenissen, want je kunt niet tegelijk een 5 en een 6 gooien.

Algemeen

Als twee gebeurtenissen A en B elkaar niet uitsluiten is de kans op de gebeurtenis A B gelijk aan de som van de kansen op A en B minus de kans op de doorsnede van A en B. De notatie van deze algemene somregel is:

P(A B) = P(A) + P(B) - P(A B)

De kans op het optreden van de doorsnede van A en B, P(A B), kan empirisch worden bepaald of met behulp van een van de productregels worden berekend.

Voorbeeld. De kans op het 'gooien van 5 of meer ogen' of het 'gooien van een oneven aantal ogen' met een (ideale) dobbelsteen kan met de algemene somregel worden berekend. A = {5,6} en B = {1,3,5}. De doorsnede A B = {5} i.e. de enige uitkomst, die A en B gemeenschappelijk hebben. Dus is:

P(A B = P(A) + P(B) - P(A B) = 2/6 + 3/6 - 1/6 = 2/3

Als A en B disjunct zijn, dus elkaar uitsluiten is de doorsnede van A en B leeg en is dus de kans P(A B) per definitie gelijk aan 0. De somregel is dus een speciaal geval van de algemene somregel.

 

 

 

 

Webstats4U - Gratis web site statistieken 
Eigen homepage website teller


Laatst bijgewerkt op 03/02/2009