Find gevinsten på den enarmede

1. maj kl. 09:3231
Find gevinsten på den enarmede
Illustration: Ingeniøren.
Artiklen er ældre end 30 dage

Opgave 412: 

En lidt speciel enarmet tyve­knægt har fem ruder, som hver med lige stor sandsynlighed viser et af cifrene fra 0 til 9. 

Gevinsten udregnes herefter som produktet af de fem viste cifre – og udbetales i øre. Maksimalt kan man altså vinde 9 · 9 · 9 · 9 · 9 = 59049 øre ved et spil – og bare én af ruderne viser 0, vinder man ingenting.

Hvor stor skal indsatsen være på denne enarmede tyveknægt, for at det går lige op med den forventede gevinst på langt sigt?

Artiklen fortsætter efter annoncen

– – –
Vi bringer løsningen i næste nummer, og indtil da kan I diskutere jeres forslag til løsninger i kommentarsporet herunder.

Løsning på opgave 370: Tæl fiskerens fangst

Fiskeren fangede ti fisk. Vi omregner vægten af de tre letteste fisk til procent – og 5/13 af 65 procent er 25 procent. Altså vejer de tre letteste fisk i gennemsnit hver 8,33 procent af fangsten, og de tre tungeste vejer i snit 11,67 procent. 

De resterende fisk ­vejer tilsammen 40 procent af fangsten, og det kan kun passe, hvis der er fire, som i snit vejer 10 procent. Fem fisk ville betyde, at mindst én af dem var lettere end de letteste fisk, og tre fisk ville tilsvarende være for tunge. Ergo fangede fiskeren 3+4+3 = 10 fisk.

31 kommentarer.  Hop til debatten
Debatten
Log ind eller opret en bruger for at deltage i debatten.
settingsDebatindstillinger
21
12. maj kl. 11:46

Løsning på min opgave 2

Jeg har ikke en teoretisk løsning, men jeg syntes bare, at bagsidens opgaver generelt mest har været for ikke-ingeniører, og så ville jeg bygge lidt ingeniørmæssigt ovenpå.

Jeg benytter nedenstående program, idet jeg uden tab i gyldighed kan tillade mig at lade cifrene komme i voksende rækkefølge:

sum=0 antal=0 for c1=0:5 for c2=c1+1:6 for c3=c2+1:7 for c4=c3+1:8 for c5=c4+1:9 sum=sum+c1c2c3c4c5 antal = antal+1 end end end end end svar = sum/antal

Resultatet bliver eksakt 1068,75. Det bliver væsentlig mindre end i spørgsmål 1 fordi de høje cifre er meget afgørende for resultatet, og de får mindre mulighed for at klumpe sig sammen nu.

29
14. maj kl. 23:20

Spørgsmål 2 kan besvares uden brug af computer.

Lad PS(m,n) betegne summen af "ciffer-produkterne" for alle kombinationer (uden orden) med m forskellige cifre, der højest er n

PS(n,n-1) = 0 (kun én kombination/delmængde, {0,1,..,n-1} ) PS(1,n) = sum(0..n) = n*(n+1)/2 PS(m,n) = n * PS(m-1,n-1) + PS(m,n-1), for 1 < m <= n

Ved at udfylde en lille tabel, kan PS(5,9) nu udregnes til 269325. Der er 10!/(5! * 5!) = 252 kombinationer/delmængder, så det giver et gennemsnit på 1068,75.

Spørgsmål 3 er der vist ikke kommet nogen bud på. Den er lidt kringlet formuleret, men hvis jeg forstår det korrekt er tallet der søges 80697 (det højeste tal på formen x0y9(x-1)), hvor forholdet er ca. 1,014.

31
15. maj kl. 19:07

Jeg var lidt for hurtig til at godkende dit resultat. Din brøk er >1, så den reciprokke værdi må være nærmere ved 1, altså 79608/80697 = 0.98651.

30
15. maj kl. 17:32

Svaret på spørgsmål 3 er korrekt. Det meste af opbygningen er logisk, men værdien af midterste ciffer er ikke indlysende.

24
12. maj kl. 12:50

Jeg er ikke enig - jeg har både listet det op systematisk i Excel og simuleret det en million gange. Jeg får altså gennemsnit 323 øre per spil - og gevinst ca. 15 % af gangene - dvs gennemsnit gevinst på 2137 per gang man får gevinst.

26
12. maj kl. 14:09

Hej Jonas. Jeg tror problemet ligger i at du kun tæller de udfald, der giver gevinst. Så mangler du jo de mange gyldige udfald, der indeholder et nul. Jeg har ca. 30% gyldige udfald i alt.

27
12. maj kl. 15:47

Vi er enige om at der ikke er gevinst på noget tal under 100.000 Heller ikke gevinst på tal over 100.000, hvis bare to af tallene er ens? fx 72781

så finder både min simulering (ca) og den slaviske metode i excel at der er 15120 mulige udfald og samlet gevinst på 32.319.000

28
12. maj kl. 19:30

Din samlede gevinst er korrekt, men det mulige antal udfald skal lige præcis fordobles, så får du samme resultat som mig.

22
12. maj kl. 12:14

Hej Børge

Fint lille program. Jeg er i årenes løb kommet bort fra at programmere sekventielt, men det må jeg vist finde frem igen!

16
6. maj kl. 12:50

En lidt svær opgave: Hvis (indlægnr > 1) hvor stor er sandsynligheden for at indlægget lige før er (indlægnr-1) og indlægget efter er (indlægnr+1) Kan der opstilles en formel for indlæggenes fordeling?

25
12. maj kl. 12:55

Det er let, hvis du går ind i debatindstillinger og slår "trådet debat" fra og søger efter ældste indlæg først, så er sandsynligheden 1 for at indlæggene står i den rækkefølge du nævner.

23
12. maj kl. 12:40

Enig - dette forum er godt svært at finde rundt i :-)

15
2. maj kl. 10:34

Jeg overvejede om jeg overså noget, men hvis man kender reglen for forventningsværdier E() og uafhængighed bliver det meget kort (med x1,...,x5 de 5 cifre): E(x1 x2 x3 x4 x5)=E(x1)E(x2)E(x3)E(x4)E(x5)=E(x1)^5=4,5^5=1845øre

14
2. maj kl. 05:56

@13 Note to self. Begynd ikke at lave beregninger træt og sukkerkold efter en cykeltur. Er selvfølgelig enig i en indsats på 1845.

13
1. maj kl. 19:37

Undertegnede er åbenbart den uforbederlige gambler der er villig til en indsats på 4506 øre.

I=(5^5 x(0,9^5))/(1-0,9^5)=1845,28/0,40951= 4506

6
1. maj kl. 15:56

Jeg kommer frem til 1887 Har bare lagt alle tal fra 0 til 99999 ind i 100000 rækker i Excel og for hver række ganget de 1 til 5 cifre sammen. Og så summen af de 100000 rækker. Det giver 188721900 og altså i snit 1887,219 øre Så jeg tror mest på min "udregning" :-) (læs: jeg kunne ikke lige på en udregningsmetode andet end den slaviske)

11
1. maj kl. 18:33

problemet med at bruge Excel er at man kan lave en fejl som gemmer sig ;-)

17
9. maj kl. 11:49

Argh ... det var ikke Excel, der lavede en fejl - men mig :-) Jeg kom til at give gevinst på tallene op til 9999, hvis ikke de indeholdt et 0. Men der er jo kun gevinst på 5 cifrede tal uden 0.

9
1. maj kl. 17:36

Hej Jonas Her er lidt om beregninger. Min tekst i #3 var desværre forstyrret af formateringen. Her er en mere læsbar verson: Jeg betegner den gennemsnitlige gevinst udregnet som den gennemsnitlige værdi af produktet af mange udfald for N hjul som GP(N). Ved de angivne værdier bliver GP(1) = 4,5 Hvis jeg betragter værdien for de enkelte udfald af første hjul og tager gennemsnittet af disse enkelte udfald, får jeg den samlede værdi til GP(1) * GP(4). Denne metode kan fortsættes med det andet hjul og så fremdeles. Slutresultatet bliver GP(5)^5 = 4,5^5 = 1845,281. Det kan altså betale sig spille på maskinen, hvis indsatsen er 18,45 kr eller derunder. Til de løsere, der har været en tur forbi en plan om at behandle de udfald, hvor der er et eller flere nuller separat, kan jeg oplyse, at det kan man godt, og at det giver samme resultat. De udfald, der ikke indeholder nul udgør (9/10)^5 af alle udfald. I dette tilfælde er den gennemsnitlige værdi af de enkelte udfald 5. Og 5^5 * (9/10)^5 = 4,5^5.

7
1. maj kl. 16:56

Du gør det samme som andre, men på en besværligere måde. Du burde få det rigtige resultat, så jeg har også prøvet det samme som dig og fået det rigtige resultat 1845.

18
9. maj kl. 11:51

Ja - det var lidt besværligt. Og jeg kom også frem til noget forkert. Hvis jeg nu havde gjort det rigtigt, så havde det ikke været besværligt ... - jeg kom nemlig til at give gevinster på 1, 2, 3 og 4-cifrede tal, hvis ikke de indeholdt et 0. Glemte bare lige at alle 1-4-cifrede tal indeholder et eller flere nuller i starten :-(

5
1. maj kl. 15:25

Søren lagde den først ud til morgen, og jeg fandt den hér https://ing.dk/emne/taenkeboksen i stedet for på det gamle fokus/taenkeboksen link (antagelig en varig ændring efter omlægningen)

2
1. maj kl. 11:51

Du glemte at skrive resultatet (9/2)^5 :-) Men ganske enig i pkt. 4

1
1. maj kl. 11:26

2 ekstra spørgsmål

Der er igen ikke meget at regne på i ugens opgave, så jeg prøver at putte lidt ekstra boller i suppen.

Spørgsmål 2. Hvad bliver resultatet at spørgsmål 1 hvis alle cifre skal være forskellige? Du kan teste din talfornemmelse ved på forhånd at tænke over om det nye resultat bliver større eller mindre end det gamle.

Spørgsmål 3. Vi opfatter cifrene som et 5-cifret tal og regner alle cifre forskellige. Hvis man for hvert af de gyldige tal dividerer tallet med sig selv, men med cifrene i omvendt orden, hvor tæt kan man da komme på værdien 1? Dette er en computerfri pusleopgave.

Spørgsmål 4. Hvorfor stiller Bagsiden så mange primitive opgaver? Der er 137 opgaver i opgavehæftet, hvoraf mange er brugt og andre er uegnede. Men der er så mange spændende opgaver tilbage. For eksempel den fascinerende anderledes ikon-opgave nr. 322 s. 13, den vanskelige detektivopgave nr. 325 s. 20 og den sammenfiltrede kvadratopgave nr. 280 s. 26.

19
12. maj kl. 10:54

Hej Børge Der er ikke meget liv i debatten om dit spørgsmål 2. Men jeg har nu tænkt lidt videre på det. Jeg må opgive min argumentation i #10. En simpel simulering af processen med ca. 15000 opslag indikerer, at den gennemsnitlige gevinst bliver ca en faktor 1,74 lavere, når kravet om at alle tal i kombinationen skal være forskellige implementeres. Det er vel heller ikke så mærkeligt, når man tager hensyn til, at den maksimale gevinst falder med en faktor på ca 4 af den tidligere værdi. (9^4/567*8). Men en præcis analytisk bestemmelse har jeg ikke kunnet finde – endnu!

20
12. maj kl. 11:11

Det er her Excel kommer ind i billedet :-) Nu har jeg jo arket -så er det nemt at finde gevinsterne, hvor de 5 tal er forskellige: Der er 15120 mulige gevinster - og samlet 32.319.000 øre (2137,5 øre per gevinst) Så gennemsnitlig gevinst pr spil er 323,19 øre.

10
1. maj kl. 18:12

Hej Børge Jeg vover et bud på pkt.2: Jeg forudsætter at opgaven skal forstås på den måde, at maskinen selv frasorterer alle udfald, som ikke opfylder betingelsen om, at alle tal skal være forskellige. Det kan jo sagtens lade sig gøre, hvis den er elektronisk. Men det foregår på en måde hvor ingen af de 10 cifre favoriseres. F.eks. sådan at der genereres 5 cifre uafhængigt af hinanden og der derefter sker en filtrering, hvor alle udfald med mindst et par ens tal udelukkes og erstattes af et nyt forsøg, sådan at kun de ’gyldige’ udfald vises og tæller. I det tilfælde må fordelingerne af værdierne af de fem cifre stadig være stokastisk uafhængige og fremkomme med samme fordeling som i den oprindelige opgave. Jeg foreslår derfor at løsningen også er den samme! Fungerer maskinen derimod på den måde, at alle udfald tæller (og koster), men kun ’gyldige’ udfald giver gevinst, bliver den gennemsnitlige gevinst kraftigt reduceret.

8
1. maj kl. 17:20

Der er 137 opgaver i opgavehæftet, hvoraf mange er brugt og andre er uegnede.

Hvilket opgavehæfte?

12
1. maj kl. 18:36

Forlaget Ingeniøren|bøger har udgivet en samling "Tænkeboksen" af nogle af de opgaver (plus løsninger), der har været bragt på bagsiden før år 2003. Det er dem, der genbruges nu.

3
1. maj kl. 14:15

Hej Børge og Kim Jeg er også enig i pkt. 4. Med den tilføjelse, at jeg savner antydninger af ingeniørmæssige problemstillinger i mængden af rene matematiske opgaver. Som mangeårig læser kan jeg oplyse, at sådan har det ikke altid været! Nuvel: Umiddelbart var jeg lidt utilpas ved den enkle løsning, der blot består i at sætte gennemsnittet af værdien af de enkelte udfald i hvert hjul i 5-te. Jeg synes at den indeholdt lige lovligt meget linearitet. Det betyder jo immervæk meget mere om de laveste udfald er 0, 1 eller 2, end det i den høje ende er 7, 8 eller 9, men efter følgende tankerække endte jeg alligevel der: Jeg betegner den gennemsnitlige gevinst udregnet som den gennemsnitlige værdi af produktet af mange udfald for N hjul som GP(N). Ved de angivne værdier bliver GP(1) = 4,5 Hvis jeg betragter værdien for de enkelte udfald af første hjul og tager gennemsnittet af disse enkelte udfald, får jeg den samlede værdi til GP(1)GP(4). Denne metode kan fortsættes med det andet hjul og så fremdeles. Slutresultatet bliver GP(5)5 = 4,55 = 1845,281. Det kan altså betale sig spille på maskinen, hvis indsatsen er 18,45 kr eller derunder. Til de løsere, der har været en tur forbi en plan om at behandle de udfald, hvor der er et eller flere nuller separat, kan jeg oplyse, at det kan man godt, og at det giver samme resultat. De udfald, der ikke indeholder nul udgør (9/10)5 af alle udfald. I dette tilfælde er den gennemsnitlige værdi af de enkelte udfald 5. Og 55 * (9/10)5 = 4,55. Til slut et procedurespørgsmål: Hvordan går det til, at jeg skulle ind via Søren Rask Petersens profil for at finde denne tråd, mens forum/tænkeboksen fortsat kun arbejder med at tælle fisk?