Aufgabenbeispiele von Zufallsexperimente

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Zufallsexperiment (einstufig)

Beispiel:

In einer Urne sind 4 blaue, 1 grüne, 1 gelbe und 4 rote Kugeln. Es wird eine Kugel gezogen. Bestimme jeweils die Wahrscheinlichkeit für die gezogene Farbe.
(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: 4 + 1 + 1 + 4=10

Hieraus ergibt sich für ...

blau: p= 4 10 = 2 5

grün: p= 1 10

gelb: p= 1 10

rot: p= 4 10 = 2 5

mit Zurücklegen (einfach)

Beispiel:

Eine faire Münze (d.h. die Wahrscheinlichkeit für Zahl und Wappen ist gleich groß) wird drei mal geworfen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit für "höchstens 1 mal Wappen"?

Lösung einblenden

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

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

EreignisP
Wappen -> Wappen -> Wappen 1 8
Wappen -> Wappen -> nicht Wappen 1 8
Wappen -> nicht Wappen -> Wappen 1 8
Wappen -> nicht Wappen -> nicht Wappen 1 8
nicht Wappen -> Wappen -> Wappen 1 8
nicht Wappen -> Wappen -> nicht Wappen 1 8
nicht Wappen -> nicht Wappen -> Wappen 1 8
nicht Wappen -> nicht Wappen -> nicht Wappen 1 8

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

Du hast entweder einen veralteten Browser oder Javascript ausgeschaltet. Deswegen kannst du leider das SchaubBild nicht sehen :( Die relevanten Pfade sind:
  • 'Wappen'-'nicht Wappen'-'nicht Wappen' (P= 1 8 )
  • 'nicht Wappen'-'Wappen'-'nicht Wappen' (P= 1 8 )
  • 'nicht Wappen'-'nicht Wappen'-'Wappen' (P= 1 8 )
  • 'nicht Wappen'-'nicht Wappen'-'nicht Wappen' (P= 1 8 )

Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

1 8 + 1 8 + 1 8 + 1 8 = 1 2


Ziehen mit Zurücklegen

Beispiel:

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

(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 25 64
1 -> 2 5 64
1 -> 3 5 64
1 -> 4 5 64
2 -> 1 5 64
2 -> 2 1 64
2 -> 3 1 64
2 -> 4 1 64
3 -> 1 5 64
3 -> 2 1 64
3 -> 3 1 64
3 -> 4 1 64
4 -> 1 5 64
4 -> 2 1 64
4 -> 3 1 64
4 -> 4 1 64

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: 1: 5 8 ; 2: 1 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= 1 64 )
  • '4'-'2' (P= 1 64 )
  • '3'-'3' (P= 1 64 )

Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

1 64 + 1 64 + 1 64 = 3 64


ohne Zurücklegen (einfach)

Beispiel:

In einer Urne sind 2 rote, 4 blaue , 10 gelbe und 4 schwarze Kugeln. Es wird zwei mal ohne zurücklegen eine Kugel gezogen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit für "mindestens 1 mal gelb"?

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

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

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

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

P=1-P(0 mal 'gelb')=1- 9 38 = 29 38

EreignisP
gelb -> gelb 9 38
gelb -> nicht gelb 5 19
nicht gelb -> gelb 5 19
nicht gelb -> nicht gelb 9 38

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

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


'gelb'-'nicht gelb' (P= 5 19 )
'nicht gelb'-'gelb' (P= 5 19 )
'gelb'-'gelb' (P= 9 38 )


Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

5 19 + 5 19 + 9 38 = 29 38


Ziehen ohne Zurücklegen

Beispiel:

In einem Kartenstapel sind 10 Karten der Farbe Kreuz, 10 der Farbe Pik, 6 der Farbe Herz und 4 der Farbe Karo. Es werden 2 Karten vom Stapel gezogen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit für "1 mal Pik und 1 mal Herz"?

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EreignisP
Kreuz -> Kreuz 3 29
Kreuz -> Pik 10 87
Kreuz -> Herz 2 29
Kreuz -> Karo 4 87
Pik -> Kreuz 10 87
Pik -> Pik 3 29
Pik -> Herz 2 29
Pik -> Karo 4 87
Herz -> Kreuz 2 29
Herz -> Pik 2 29
Herz -> Herz 1 29
Herz -> Karo 4 145
Karo -> Kreuz 4 87
Karo -> Pik 4 87
Karo -> Herz 4 145
Karo -> Karo 2 145

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: Kreuz: 1 3 ; Pik: 1 3 ; Herz: 1 5 ; Karo: 2 15 ;

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'Pik'-'Herz' (P= 2 29 )
'Herz'-'Pik' (P= 2 29 )


Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

2 29 + 2 29 = 4 29


Ziehen bis erstmals x kommt

Beispiel:

Aus einem Kartenstapel mit 5 Karten der Farbe Herz und 4 weiteren Karten soll solange eine Karte gezogen werden, bis eine Herz-Karte erscheint. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass dies im 5.Versuch passiert?
(Denk daran, den Bruch vollständig zu kürzen!)

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Die Wahrscheinlichkeit kann man dem einzig möglichen Pfad entlang ablesen:

P= 4 9 3 8 2 7 1 6 5 5
= 1 3 1 1 7 1 6 5 5
= 1 126

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nur Summen

Beispiel:

In einer 8. Klasse gibt es 15 SchülerInnen, die 13 Jahre alt sind, 10 14-Jährige und 4 15-Jährige. Ein Lehrer, der keine Ahnung über das Alter seiner Schüler hat, muss bei zwei SchülerInnen raten, wie alt die beiden zusammen sind. Er tippt auf 29 Jahre. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass er zufällig richtig getippt hat?

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EreignisP
13 -> 13 15 58
13 -> 14 75 406
13 -> 15 15 203
14 -> 13 75 406
14 -> 14 45 406
14 -> 15 10 203
15 -> 13 15 203
15 -> 14 10 203
15 -> 15 3 203

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: 13: 15 29 ; 14: 10 29 ; 15: 4 29 ;

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'14'-'15' (P= 10 203 )
'15'-'14' (P= 10 203 )


Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

10 203 + 10 203 = 20 203


ohne Zurücklegen (einfach)

Beispiel:

In einem Kartenstapel sind verschiedene Karten, 9 vom Typ Kreuz, 7 vom Typ Herz, 8 vom Typ Pik und 6 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 12 145
Kreuz -> Herz 21 290
Kreuz -> Pik 12 145
Kreuz -> Karo 9 145
Herz -> Kreuz 21 290
Herz -> Herz 7 145
Herz -> Pik 28 435
Herz -> Karo 7 145
Pik -> Kreuz 12 145
Pik -> Herz 28 435
Pik -> Pik 28 435
Pik -> Karo 8 145
Karo -> Kreuz 9 145
Karo -> Herz 7 145
Karo -> Pik 8 145
Karo -> Karo 1 29

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: Kreuz: 3 10 ; Herz: 7 30 ; Pik: 4 15 ; Karo: 1 5 ;

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


'Kreuz'-'Kreuz' (P= 12 145 )
'Herz'-'Herz' (P= 7 145 )
'Pik'-'Pik' (P= 28 435 )
'Karo'-'Karo' (P= 1 29 )


Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

12 145 + 7 145 + 28 435 + 1 29 = 20 87


Kombinatorik (ohne Binom.)

Beispiel:

Eine Mathelehrerin hat für die 8 SchülerInnen ihrer 8. Klasse, die eine Zusatzaufgabe gemacht haben, eine Schokoladentafel, ein Pack Gummibärchen und eine Packung Kekse dabei. Jede der Süßigkeiten wird unter den 8 SchülerInnen verlost, wobei man nie mehr als eine Süßigkeit gewinnen kann. Wie viele verschiedene Möglichkeiten gibt es für die Gesamtverlosung?

Lösung einblenden

Für die erste Stelle ist jede(r) SchülerIn möglich. Es gibt also 8 Möglichkeiten. Für die zweite Stelle ist der/die an erster Stelle stehende SchülerIn nicht mehr möglich, es gibt also nur noch 7 Möglichkeiten. Für die 3. Stelle fehlen dann schon 2, so dass nur noch 6 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 8 ⋅ 7 ⋅ 6 = 336 Möglichkeiten.

Kombinatorik

Beispiel:

Ein Vater möchte seinen 3 Kindern Schokolade mitbringen. Für Markus sucht er dessen Lieblingssorte Vollmilch. Davon findet er im Supermarkt 7 verschiedene Marken. Für Torsten möchte er Nußschokolade kaufen. Dafür muss er sich zwischen 3 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.

Lösung einblenden

Für die Kategorie 'Vollmilch' gibt es 7 Möglichkeiten. Dabei kann man jedes Stück mit jeder der 3 Möglichkeiten der Kategorie 'Nuss' kombinieren. Dies ergibt also 7 ⋅ 3 = 21 Möglichkeiten. Und jede dieser Möglichkeiten kann man dann wieder mit den 6 Möglichkeiten der Kategorie 'weiß' kombinieren, so dass sich insgesamt 7 ⋅ 3 ⋅ 6 = 126 Möglichkeiten ergeben.