Aufgabenbeispiele von Zufallsexperimente

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Zufallsexperiment (einstufig)

Beispiel:

In einem Kartenstapel sind 5 Asse, 2 Könige, 7 Damen, und 6 Buben. Eine Karte wird nach Mischen zufällig gezogen. Bestimme jeweils die Wahrscheinlichkeiten für die verschiedenen Kartenwerte.
(Denk daran, den Bruch vollständig zu kürzen!)

Lösung einblenden

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

Hierfür müssen wir erstmal die Gesamtzahl aller Möglichkeiten zusammenzählen: 5 + 2 + 7 + 6=20

Hieraus ergibt sich für ...

Ass: p= 5 20 = 1 4

König: p= 2 20 = 1 10

Dame: p= 7 20

Bube: p= 6 20 = 3 10

mit Zurücklegen (einfach)

Beispiel:

In einer Urne sind 7 rote, 6 gelbe, 4 blaue und 3 schwarze Kugeln. Es wird zwei mal mit zurücklegen eine Kugel gezogen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit für "1 mal rot und 1 mal schwarz"?

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EreignisP
rot -> rot 49 400
rot -> blau 7 100
rot -> gelb 21 200
rot -> schwarz 21 400
blau -> rot 7 100
blau -> blau 1 25
blau -> gelb 3 50
blau -> schwarz 3 100
gelb -> rot 21 200
gelb -> blau 3 50
gelb -> gelb 9 100
gelb -> schwarz 9 200
schwarz -> rot 21 400
schwarz -> blau 3 100
schwarz -> gelb 9 200
schwarz -> schwarz 9 400

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: rot: 7 20 ; blau: 1 5 ; gelb: 3 10 ; schwarz: 3 20 ;

Du hast entweder einen veralteten Browser oder Javascript ausgeschaltet. Deswegen kannst du leider das SchaubBild nicht sehen :( Die relevanten Pfade sind:
  • 'rot'-'schwarz' (P= 21 400 )
  • 'schwarz'-'rot' (P= 21 400 )

Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

21 400 + 21 400 = 21 200


Ziehen mit Zurücklegen

Beispiel:

In einer Urne sind 9 rote, 9 gelbe, 5 blaue und 7 schwarze Kugeln. Es wird zwei mal mit zurücklegen eine Kugel gezogen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit für "mindestens 1 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": 3 10 ; "nicht rot": 7 10 ;

Wie man auch im Baumdiagramm unten gut erkennen kann, sind bei 'mindestens einmal rot' alle Möglichkeiten enthalten, außer eben kein 'rot' bzw. 0 mal 'rot'

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

P=1-P(0 mal 'rot')=1- 49 100 = 51 100

EreignisP
rot -> rot 9 100
rot -> nicht rot 21 100
nicht rot -> rot 21 100
nicht rot -> nicht rot 49 100

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: rot: 3 10 ; nicht rot: 7 10 ;

Du hast entweder einen veralteten Browser oder Javascript ausgeschaltet. Deswegen kannst du leider das SchaubBild nicht sehen :( Die relevanten Pfade sind:
  • 'rot'-'nicht rot' (P= 21 100 )
  • 'nicht rot'-'rot' (P= 21 100 )
  • 'rot'-'rot' (P= 9 100 )

Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

21 100 + 21 100 + 9 100 = 51 100


ohne Zurücklegen (einfach)

Beispiel:

In einer Urne sind 8 rote, 3 blaue , 5 gelbe und 4 schwarze Kugeln. Es wird zwei mal ohne 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": 2 5 ; "nicht rot": 3 5 ;

EreignisP
rot -> rot 14 95
rot -> nicht rot 24 95
nicht rot -> rot 24 95
nicht rot -> nicht rot 33 95

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: rot: 2 5 ; nicht rot: 3 5 ;

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


'rot'-'rot' (P= 14 95 )


Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

14 95 = 14 95


Ziehen ohne Zurücklegen

Beispiel:

In einer Urne sind 6 rote, 8 blaue , 4 gelbe und 6 schwarze Kugeln. Es wird zwei mal ohne 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": 1 4 ; "nicht rot": 3 4 ;

EreignisP
rot -> rot 5 92
rot -> nicht rot 9 46
nicht rot -> rot 9 46
nicht rot -> nicht rot 51 92

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: rot: 1 4 ; nicht rot: 3 4 ;

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'rot'-'rot' (P= 5 92 )


Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

5 92 = 5 92


Ziehen bis erstmals x kommt

Beispiel:

In einer Urne sind 3 rote und 8 blaue Kugeln. Es soll (ohne zurücklegen) solange gezogen werden, bis erstmals eine blaue Kugel erscheint. Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit die blaue Kugel im 4. Versuch zu ziehen?
(Denk daran, den Bruch vollständig zu kürzen!)

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Die Wahrscheinlichkeit kann man dem einzig möglichen Pfad entlang ablesen:

P= 3 11 2 10 1 9 8 8
= 1 11 1 5 1 3 4 4
= 1 165

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nur Summen

Beispiel:

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(Alle Sektoren sind Vielfache
von Achtels-Kreisen)

Ein Glücksrad wird zwei mal gedreht. Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Summe der beiden Zahlen 6 ist?

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EreignisP
1 -> 1 9 64
1 -> 2 9 64
1 -> 3 3 64
1 -> 4 3 64
2 -> 1 9 64
2 -> 2 9 64
2 -> 3 3 64
2 -> 4 3 64
3 -> 1 3 64
3 -> 2 3 64
3 -> 3 1 64
3 -> 4 1 64
4 -> 1 3 64
4 -> 2 3 64
4 -> 3 1 64
4 -> 4 1 64

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: 1: 3 8 ; 2: 3 8 ; 3: 1 8 ; 4: 1 8 ;

Du hast entweder einen veralteten Browser oder Javascript ausgeschaltet. Deswegen kannst du leider das SchaubBild nicht sehen :( Die relevanten Pfade sind:
  • '2'-'4' (P= 3 64 )
  • '4'-'2' (P= 3 64 )
  • '3'-'3' (P= 1 64 )

Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

3 64 + 3 64 + 1 64 = 7 64


Ziehen ohne Zurücklegen

Beispiel:

In einem Kartenstapel sind 4 Asse, 2 Könige und 4 Damen. Es werden 2 Karten vom Stapel gezogen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit "1 mal Ass und 1 mal Dame"?

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EreignisP
Ass -> Ass 2 15
Ass -> König 4 45
Ass -> Dame 8 45
König -> Ass 4 45
König -> König 1 45
König -> Dame 4 45
Dame -> Ass 8 45
Dame -> König 4 45
Dame -> Dame 2 15

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: Ass: 2 5 ; König: 1 5 ; Dame: 2 5 ;

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


'Ass'-'Dame' (P= 8 45 )
'Dame'-'Ass' (P= 8 45 )


Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

8 45 + 8 45 = 16 45


Kombinatorik (ohne Binom.)

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 7 Marken entscheiden. Maries Lieblingssorte "weiße Schokolade" hat der Supermarkt von 5 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 7 Möglichkeiten der Kategorie 'Nuss' kombinieren. Dies ergibt also 6 ⋅ 7 = 42 Möglichkeiten. Und jede dieser Möglichkeiten kann man dann wieder mit den 5 Möglichkeiten der Kategorie 'weiß' kombinieren, so dass sich insgesamt 6 ⋅ 7 ⋅ 5 = 210 Möglichkeiten ergeben.

Kombinatorik

Beispiel:

Es findet ein Staffellauf im Biathlon der Herren statt. Der Trainer muss 4 Starter und auch die Reihenfolge der Starter nennen. In seinem Team sind 6 geeignete Kandidaten.Wie viele Startmöglichkeiten gibt es?

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Für die erste Stelle ist jede(r) Kandidat möglich. Es gibt also 6 Möglichkeiten. Für die zweite Stelle ist der/die an erster Stelle stehende Kandidat nicht mehr möglich, es gibt also nur noch 5 Möglichkeiten. Für die 3. Stelle fehlen dann schon 2, so dass nur noch 4 möglich sind, usw.

Da ja jede Möglichkeit der ersten Stelle mit den Möglichkeiten der zweiten, dritten, ... Stelle kombinierbar sind, müssen wir die verschiedenen Möglichkeiten an den verschiedenen Stellen multiplizieren:

also 6 ⋅ 5 ⋅ 4 ⋅ 3 = 360 Möglichkeiten.