Aufgabenbeispiele von Zufallsexperimente

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Zufallsexperiment (einstufig)

Beispiel:

In einem Kartenstapel sind 10 Asse, 9 Könige, 10 Damen, und 3 Buben. Eine Karte wird nach Mischen zufällig gezogen. Bestimme jeweils die Wahrscheinlichkeiten für die verschiedenen Kartenwerte.
(Denk daran, den Bruch vollständig zu kürzen!)

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Die Wahrscheinlichkeit eines Ereignisses lässt sich berechen als p= Anzahl gesuchter Möglichkeiten Anzahl aller Möglichkeiten

Hierfür müssen wir erstmal die Gesamtzahl aller Möglichkeiten zusammenzählen: 10 + 9 + 10 + 3=32

Hieraus ergibt sich für ...

Ass: p= 10 32 = 5 16

König: p= 9 32

Dame: p= 10 32 = 5 16

Bube: p= 3 32

mit Zurücklegen (einfach)

Beispiel:

Ein Würfel wird 2 mal geworfen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, höchstens 1 mal eine Primzahl zu würfeln?

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Da ja ausschließlich nach 'prim' gefragt ist, genügt es das Modell auf zwei Möglichkeiten zu beschränken: 'prim' und 'nicht prim'

Einzel-Wahrscheinlichkeiten :"prim": 1 2 ; "nicht prim": 1 2 ;

Wie man auch im Baumdiagramm unten gut erkennen kann, sind bei 'höchstens einmal prim' alle Möglichkeiten enthalten, außer eben 2 mal 'prim'

Man kann also am aller einfachsten die gesuchte Wahrscheinlichkeit über das Gegenereignis berechnen:

P=1-P(2 mal 'prim')=1- 1 4 = 3 4

EreignisP
prim -> prim 1 4
prim -> nicht prim 1 4
nicht prim -> prim 1 4
nicht prim -> nicht prim 1 4

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: prim: 1 2 ; nicht prim: 1 2 ;

Du hast entweder einen veralteten Browser oder Javascript ausgeschaltet. Deswegen kannst du leider das SchaubBild nicht sehen :( Die relevanten Pfade sind:
  • 'prim'-'nicht prim' (P= 1 4 )
  • 'nicht prim'-'prim' (P= 1 4 )
  • 'nicht prim'-'nicht prim' (P= 1 4 )

Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

1 4 + 1 4 + 1 4 = 3 4


Ziehen mit Zurücklegen

Beispiel:

In einer Urne sind 9 rote, 7 gelbe, 6 blaue und 3 schwarze Kugeln. Es wird zwei mal mit zurücklegen eine Kugel gezogen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit für "genau 2 mal rot"?

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Da ja ausschließlich nach 'rot' gefragt ist, genügt es das Modell auf zwei Möglichkeiten zu beschränken: 'rot' und 'nicht rot'

Einzel-Wahrscheinlichkeiten :"rot": 9 25 ; "nicht rot": 16 25 ;

EreignisP
rot -> rot 81 625
rot -> nicht rot 144 625
nicht rot -> rot 144 625
nicht rot -> nicht rot 256 625

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: rot: 9 25 ; nicht rot: 16 25 ;

Du hast entweder einen veralteten Browser oder Javascript ausgeschaltet. Deswegen kannst du leider das SchaubBild nicht sehen :( Die relevanten Pfade sind:
  • 'rot'-'rot' (P= 81 625 )

Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

81 625 = 81 625


ohne Zurücklegen (einfach)

Beispiel:

In einem Kartenstapel sind verschiedene Karten, 10 vom Typ Kreuz, 3 vom Typ Herz, 7 vom Typ Pik und 4 vom Typ Karo. Es werden 2 Karten vom Stapel gezogen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, 2 Karten der gleichen Farbe zu ziehen?

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EreignisP
Kreuz -> Kreuz 15 92
Kreuz -> Herz 5 92
Kreuz -> Pik 35 276
Kreuz -> Karo 5 69
Herz -> Kreuz 5 92
Herz -> Herz 1 92
Herz -> Pik 7 184
Herz -> Karo 1 46
Pik -> Kreuz 35 276
Pik -> Herz 7 184
Pik -> Pik 7 92
Pik -> Karo 7 138
Karo -> Kreuz 5 69
Karo -> Herz 1 46
Karo -> Pik 7 138
Karo -> Karo 1 46

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: Kreuz: 5 12 ; Herz: 1 8 ; Pik: 7 24 ; Karo: 1 6 ;

Du hast entweder einen veralteten Browser oder Javascript ausgeschaltet. Deswegen kannst du leider das SchaubBild nicht sehen :( Die relevanten Pfade sind:


'Kreuz'-'Kreuz' (P= 15 92 )
'Herz'-'Herz' (P= 1 92 )
'Pik'-'Pik' (P= 7 92 )
'Karo'-'Karo' (P= 1 46 )


Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

15 92 + 1 92 + 7 92 + 1 46 = 25 92


Ziehen ohne Zurücklegen

Beispiel:

In einer Urne sind 10 rote, 4 blaue , 6 gelbe und 4 schwarze Kugeln. Es wird zwei mal ohne zurücklegen eine Kugel gezogen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit für "1 mal rot und 1 mal gelb"?

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EreignisP
rot -> rot 15 92
rot -> blau 5 69
rot -> gelb 5 46
rot -> schwarz 5 69
blau -> rot 5 69
blau -> blau 1 46
blau -> gelb 1 23
blau -> schwarz 2 69
gelb -> rot 5 46
gelb -> blau 1 23
gelb -> gelb 5 92
gelb -> schwarz 1 23
schwarz -> rot 5 69
schwarz -> blau 2 69
schwarz -> gelb 1 23
schwarz -> schwarz 1 46

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: rot: 5 12 ; blau: 1 6 ; gelb: 1 4 ; schwarz: 1 6 ;

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'rot'-'gelb' (P= 5 46 )
'gelb'-'rot' (P= 5 46 )


Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

5 46 + 5 46 = 5 23


Ziehen bis erstmals x kommt

Beispiel:

Eine Lehrerin sammelt die Hausaufgaben von einigen Schülern ein, um zu kontrollieren, ob diese auch ordentlich gemacht wurden. Aus Zeitgründen möchte sie aber nicht alle, sondern nur ein paar wenige einsammeln, welche durch ein Losverfahren ausgewählt werden. Aus (der unbegründeten) Angst ungerecht behandelt zu werden, bestehen die 3 Jungs darauf, dass unbedingt immer eine Hausaufgabe eines der 18 Mädchen der Klasse eingesammelt wird. Deswegen wird solange gelost, bis das erste Mädchen gezogen wird. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass dies beim 2. Losdurchgang passiert?
(Denk daran, den Bruch vollständig zu kürzen!)

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Die Wahrscheinlichkeit kann man dem einzig möglichen Pfad entlang ablesen:

P= 3 21 ⋅ 18 20
= 3 7 ⋅ 6 20
= 9 70

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nur Summen

Beispiel:

In einer Urne sind 6 Kugeln, die mit einer 1 beschriftet sind, 2 kugel mit einer 2 und 4 Kugeln mit einer 3. Es werden zwei Kugeln gleichzeitig gezogen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Summe der Kugeln 3 ist?

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EreignisP
1 -> 1 5 22
1 -> 2 1 11
1 -> 3 2 11
2 -> 1 1 11
2 -> 2 1 66
2 -> 3 2 33
3 -> 1 2 11
3 -> 2 2 33
3 -> 3 1 11

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: 1: 1 2 ; 2: 1 6 ; 3: 1 3 ;

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'1'-'2' (P= 1 11 )
'2'-'1' (P= 1 11 )


Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

1 11 + 1 11 = 2 11


Ziehen bis erstmals x kommt

Beispiel:

Eine Lehrerin sammelt die Hausaufgaben von einigen Schülern ein, um zu kontrollieren, ob diese auch ordentlich gemacht wurden. Aus Zeitgründen möchte sie aber nicht alle, sondern nur ein paar wenige einsammeln, welche durch ein Losverfahren ausgewählt werden. Aus (der unbegründeten) Angst ungerecht behandelt zu werden, bestehen die 3 Jungs darauf, dass unbedingt immer eine Hausaufgabe eines der 18 Mädchen der Klasse eingesammelt wird. Deswegen wird solange gelost, bis das erste Mädchen gezogen wird. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass dies beim 2. Losdurchgang passiert?
(Denk daran, den Bruch vollständig zu kürzen!)

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Die Wahrscheinlichkeit kann man dem einzig möglichen Pfad entlang ablesen:

P= 3 21 ⋅ 18 20
= 3 7 ⋅ 6 20
= 9 70

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Kombinatorik (ohne Binom.)

Beispiel:

In einer Schule gibt es 3 achte Klassen. Für ein Projekt wird aus jeder Klasse je 1 Schüler ausgelost. Wie viele verschiedene Möglichkeiten für solche Trios sind möglich, wenn in der 8a 24 Schüler, in der 8b 27 Schüler und in der in der 8c 24 Schüler hat.

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Für die Kategorie '8a' gibt es 24 Möglichkeiten. Dabei kann man jedes Stück mit jeder der 27 Möglichkeiten der Kategorie '8b' kombinieren. Dies ergibt also 24 ⋅ 27 = 648 Möglichkeiten. Und jede dieser Möglichkeiten kann man dann wieder mit den 24 Möglichkeiten der Kategorie '8c' kombinieren, so dass sich insgesamt 24 ⋅ 27 ⋅ 24 = 15552 Möglichkeiten ergeben.

Kombinatorik

Beispiel:

Ein Vater möchte seinen 3 Kindern Schokolade mitbringen. Für Markus sucht er dessen Lieblingssorte Vollmilch. Davon findet er im Supermarkt 6 verschiedene Marken. Für Torsten möchte er Nußschokolade kaufen. Dafür muss er sich zwischen 6 Marken entscheiden. Maries Lieblingssorte "weiße Schokolade" hat der Supermarkt von 6 Marken. Wie viele Möglichkeiten gibt es insgesamt wie der Papa seine 3 Schokoladentafeln zusammenstellen kann.

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Für die Kategorie 'Vollmilch' gibt es 6 Möglichkeiten. Dabei kann man jedes Stück mit jeder der 6 Möglichkeiten der Kategorie 'Nuss' kombinieren. Dies ergibt also 6 ⋅ 6 = 36 Möglichkeiten. Und jede dieser Möglichkeiten kann man dann wieder mit den 6 Möglichkeiten der Kategorie 'weiß' kombinieren, so dass sich insgesamt 6 ⋅ 6 ⋅ 6 = 216 Möglichkeiten ergeben.