Aufgabenbeispiele von Zufallsexperimente

Durch Aktualisieren des Browsers (z.B. mit Taste F5) kann man neue Beispielaufgaben sehen


Zufallsexperiment (einstufig)

Beispiel:

In einer Klasse besuchen 2 Schülerinnen und Schüler den katholischen Religionsunterricht, 2 den evangelischen, und 6 sind in Ethik. Wie groß ist jeweils die Wahrscheinlichkeit, dass ein zufällig ausgewählter Schüler der Klasse im jeweiligen Religionsunterricht ist?
(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: 2 + 2 + 6=10

Hieraus ergibt sich für ...

rk: p= 2 10 = 1 5

ev: p= 2 10 = 1 5

Eth: p= 6 10 = 3 5

mit Zurücklegen (einfach)

Beispiel:

Ein Würfel wird 2 mal geworfen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, genau 0 mal eine durch 3 teilbare Zahl zu würfeln?

Lösung einblenden
EreignisP
3er-Zahl -> 3er-Zahl 1 9
3er-Zahl -> nicht 3er 2 9
nicht 3er -> 3er-Zahl 2 9
nicht 3er -> nicht 3er 4 9

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: 3er-Zahl: 1 3 ; nicht 3er: 2 3 ;

Du hast entweder einen veralteten Browser oder Javascript ausgeschaltet. Deswegen kannst du leider das SchaubBild nicht sehen :( Die relevanten Pfade sind:
  • 'nicht 3er'-'nicht 3er' (P= 4 9 )

Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

4 9 = 4 9


Ziehen mit Zurücklegen

Beispiel:

In einer Urne sind 6 rote, 6 gelbe, 10 blaue und 3 schwarze Kugeln. Es wird zwei mal mit zurücklegen eine Kugel gezogen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit für "genau 2 mal schwarz"?

Lösung einblenden

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

Einzel-Wahrscheinlichkeiten :"schwarz": 3 25 ; "nicht schwarz": 22 25 ;

EreignisP
schwarz -> schwarz 9 625
schwarz -> nicht schwarz 66 625
nicht schwarz -> schwarz 66 625
nicht schwarz -> nicht schwarz 484 625

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: schwarz: 3 25 ; nicht schwarz: 22 25 ;

Du hast entweder einen veralteten Browser oder Javascript ausgeschaltet. Deswegen kannst du leider das SchaubBild nicht sehen :( Die relevanten Pfade sind:
  • 'schwarz'-'schwarz' (P= 9 625 )

Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

9 625 = 9 625


ohne Zurücklegen (einfach)

Beispiel:

In einem Kartenstapel sind verschiedene Karten, 9 vom Typ Kreuz, 7 vom Typ Herz, 6 vom Typ Pik und 3 vom Typ Karo. Es werden 2 Karten vom Stapel gezogen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, 2 Karten der gleichen Farbe zu ziehen?

Lösung einblenden
EreignisP
Kreuz -> Kreuz 3 25
Kreuz -> Herz 21 200
Kreuz -> Pik 9 100
Kreuz -> Karo 9 200
Herz -> Kreuz 21 200
Herz -> Herz 7 100
Herz -> Pik 7 100
Herz -> Karo 7 200
Pik -> Kreuz 9 100
Pik -> Herz 7 100
Pik -> Pik 1 20
Pik -> Karo 3 100
Karo -> Kreuz 9 200
Karo -> Herz 7 200
Karo -> Pik 3 100
Karo -> Karo 1 100

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: Kreuz: 9 25 ; Herz: 7 25 ; Pik: 6 25 ; Karo: 3 25 ;

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


'Kreuz'-'Kreuz' (P= 3 25 )
'Herz'-'Herz' (P= 7 100 )
'Pik'-'Pik' (P= 1 20 )
'Karo'-'Karo' (P= 1 100 )


Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

3 25 + 7 100 + 1 20 + 1 100 = 1 4


Ziehen ohne Zurücklegen

Beispiel:

In einem Kartenstapel sind verschiedene Karten, 7 vom Typ Kreuz, 7 vom Typ Herz, 5 vom Typ Pik und 5 vom Typ Karo. Es werden 2 Karten vom Stapel gezogen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, 2 Karten der gleichen Farbe zu ziehen?

Lösung einblenden
EreignisP
Kreuz -> Kreuz 7 92
Kreuz -> Herz 49 552
Kreuz -> Pik 35 552
Kreuz -> Karo 35 552
Herz -> Kreuz 49 552
Herz -> Herz 7 92
Herz -> Pik 35 552
Herz -> Karo 35 552
Pik -> Kreuz 35 552
Pik -> Herz 35 552
Pik -> Pik 5 138
Pik -> Karo 25 552
Karo -> Kreuz 35 552
Karo -> Herz 35 552
Karo -> Pik 25 552
Karo -> Karo 5 138

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: Kreuz: 7 24 ; Herz: 7 24 ; Pik: 5 24 ; Karo: 5 24 ;

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


'Kreuz'-'Kreuz' (P= 7 92 )
'Herz'-'Herz' (P= 7 92 )
'Pik'-'Pik' (P= 5 138 )
'Karo'-'Karo' (P= 5 138 )


Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

7 92 + 7 92 + 5 138 + 5 138 = 31 138


Ziehen bis erstmals x kommt

Beispiel:

Werder Bremen hat mal wieder das Halbfinale des DFB-Pokals erreicht. Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit, dass bei der Auslosung Werder an 2. Stelle gezogen wird?
(Denk daran, den Bruch vollständig zu kürzen!)

Lösung einblenden

Die Wahrscheinlichkeit kann man dem einzig möglichen Pfad entlang ablesen:

P= 3 4 1 3
= 1 4 1
= 1 4

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

nur Summen

Beispiel:

In einem Stapel sind 4 Karten vom Wert 7, 4 Karten vom Wert 8 und 2 9er. Man zieht 2 Karten aus dem Stapel. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Summe der beiden Karten gerade 15 ist?

Lösung einblenden
EreignisP
7 -> 7 2 15
7 -> 8 8 45
7 -> 9 4 45
8 -> 7 8 45
8 -> 8 2 15
8 -> 9 4 45
9 -> 7 4 45
9 -> 8 4 45
9 -> 9 1 45

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: 7: 2 5 ; 8: 2 5 ; 9: 1 5 ;

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


'7'-'8' (P= 8 45 )
'8'-'7' (P= 8 45 )


Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

8 45 + 8 45 = 16 45


mit Zurücklegen (einfach)

Beispiel:

In einer Urne sind 7 rote, 7 gelbe, 10 blaue und 6 schwarze Kugeln. Es wird zwei mal mit zurücklegen eine Kugel gezogen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit für "1 mal rot und 1 mal gelb"?

Lösung einblenden
EreignisP
rot -> rot 49 900
rot -> blau 7 90
rot -> gelb 49 900
rot -> schwarz 7 150
blau -> rot 7 90
blau -> blau 1 9
blau -> gelb 7 90
blau -> schwarz 1 15
gelb -> rot 49 900
gelb -> blau 7 90
gelb -> gelb 49 900
gelb -> schwarz 7 150
schwarz -> rot 7 150
schwarz -> blau 1 15
schwarz -> gelb 7 150
schwarz -> schwarz 1 25

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: rot: 7 30 ; blau: 1 3 ; gelb: 7 30 ; schwarz: 1 5 ;

Du hast entweder einen veralteten Browser oder Javascript ausgeschaltet. Deswegen kannst du leider das SchaubBild nicht sehen :( Die relevanten Pfade sind:
  • 'rot'-'gelb' (P= 49 900 )
  • 'gelb'-'rot' (P= 49 900 )

Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

49 900 + 49 900 = 49 450


Kombinatorik (ohne Binom.)

Beispiel:

Petra hat sich ein 6-stelliges Passwort erstellt. Als sie eine Woche später das Passwort wieder braucht, erinnert sie sich nur noch, dass jede der Zahlen zwischen 1 und 6 genau einmal vorkam. Wie viele verschiedene Passwörter können es dann noch sein?

Lösung einblenden

Für die erste Stelle ist jede(r) möglich. Es gibt also 6 Möglichkeiten. Für die zweite Stelle ist der/die an erster Stelle stehende 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 ⋅ 2 ⋅ 1 = 720 Möglichkeiten.

Kombinatorik

Beispiel:

Eine 5-stellige Zahl soll gewürfelt werden. Dabei wird einfach 5 mal mit einem normalen Würfel gewürfelt und die erwürfelten Zahlen hintereinander geschrieben. Wie viele verschiedene Zahlen können so gewürfelt werden.

Lösung einblenden

Bei jedem der 5 'Zufallsversuche' gibt es 6 Möglichkeiten. Dabei ist jedes Ergebnis im ersten 'Durchgang' mit jedem Ergebnis im zweiten Durchgang kombinierbar. Man könnte also alles in einem Baumdiagramm darstellen, das sich in jeder der 5 Ebenen immer 6-fach verzweigt.

Es entstehen so also 6 ⋅ 6 ⋅ 6 ⋅ 6 ⋅ 6 = 65 = 7776 Möglichkeiten.