Die Wahrscheinlichkeit für einen Treffer (also hier, dass ein entnommener Chips defekt sind) beträgt p = 0,25, für einen Nicht-Treffer (also hier, dass ein entnommener Chips nicht defekt ist) beträgt sie q = 1 - 0,25 = $\mathrm{0,75}$. Da ja der Treffer genau im ersten Durchgang kommen soll, ist auch hier nur ein Pfad im Baumdiagramm möglich. Dessen Wahrscheinlichkeit lässt sich dann wie folgt berechnen:

P = 0,25⋅$\mathrm{0,75}$⋅$\mathrm{0,75}$ = $\mathrm{0,25}·{\mathrm{0,75}}^2$ ≈ 0.1406 .

Wenn man von der allgememeinen Formel für den Binomialkoeffizient
$\left(\begin{array}{c}11\\ 10\end{array}\right)$ = $\frac{\mathrm{11!}}{\mathrm{10!\; \cdot \; (11\; -\; 10)!}}$ = $\frac{\mathrm{11!}}{\mathrm{10!\; \cdot \; 1!}}$ = $\frac{\mathrm{11\cdot 10\cdot 9\cdot 8\cdot 7\cdot 6\cdot 5\cdot 4\cdot 3\cdot 2\cdot 1}}{\mathrm{10\cdot 9\cdot 8\cdot 7\cdot 6\cdot 5\cdot 4\cdot 3\cdot 2\cdot 1\; \cdot \; 1}}$
ausgeht, sieht man schnell, dass man mit der
10! = 10⋅9⋅8⋅7⋅6⋅5⋅4⋅3⋅2⋅1
rechts im Zähler und links im Nenner kürzen kann, so dass gilt:

$\left(\begin{array}{c}11\\ 10\end{array}\right)$ = $\frac{\mathrm{11}}{1}$

= 11

Für die erste Stelle ist jede Schülerin möglich. Es gibt also 21 Möglichkeiten. Für die zweite Stelle ist die bereits als erstes gewählte Schülerin nicht mehr möglich, es gibt also nur noch 20 Möglichkeiten. Für die 3. Stelle fehlen dann schon 2, so dass nur noch 19 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:

Es gibt also 21⋅20⋅19⋅18 = 143640 Möglichkeiten, die 21 Möglichkeiten (Schülerinnen) auf die 4 "Ziehungen" (geloste) zu verteilen.

Wir haben jetzt dabei aber genau unterschieden an welcher Stelle was gezogen bzw. gewählt wurde. Also wären zum Beispiel Antonia - Bea - Carla und Bea - Carla - Antonia zwei unterschiedliche Ergebnisse. In unserem Fall hier soll diese Reihenfolge aber keine Rolle spielen. Es interessiert nur, wer in der 4er-Gruppe drin ist, nicht an welcher Stelle.

Wir berechnen jetzt also, wie viele mögliche Reihenfolgen pro 4er-Gruppe möglich sind.

• Für die erste Stelle ist jede(r) aus der 4er-Gruppe möglich. Es gibt also 4 Möglichkeiten.
• Für die zweite Stelle ist der/die an erster Stelle stehende nicht mehr möglich, es gibt also nur noch 3 Möglichkeiten.
• Für die 3. Stelle fehlen dann schon 2, so dass nur noch 2 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 und erhalten 4⋅3⋅2⋅1 = 24 Möglichkeiten für die verschiedenen Reihenfolgen innerhalb einer 4er-Gruppe.

Wir müssen deswegen die 143640 Möglichkeiten für nach Reihenfolge sortierte 4er-Gruppen durch die 24 Möglichkeiten, die 4er-Gruppe anzuordnen, teilen.

Hieraus ergeben sich $\frac{\mathrm{143640}}{\mathrm{24}}$ = 5985 Möglichkeiten für 4er-Gruppen, die aus 21 Elementen (Schülerinnen) gebildet werden.

Die hier durchgeführte Berechnung $\frac{\mathrm{<mn>21</mn><mo>\cdot </mo><mn>20</mn><mo>\cdot </mo><mn>19</mn><mo>\cdot </mo><mn>18</mn>}}{\mathrm{<mn>4</mn><mo>\cdot </mo><mn>3</mn><mo>\cdot </mo><mn>2</mn><mo>\cdot </mo><mn>1</mn>}}$ könnte man mit 17! erweitern würde so auf die Formel für den Binomialkoeffizient kommen:

5985 = $\frac{\mathrm{<mn>21</mn><mo>\cdot </mo><mn>20</mn><mo>\cdot </mo><mn>19</mn><mo>\cdot </mo><mn>18</mn>}}{\mathrm{<mn>4</mn><mo>\cdot </mo><mn>3</mn><mo>\cdot </mo><mn>2</mn><mo>\cdot </mo><mn>1</mn>}}$ = $\frac{21\cdot 20\cdot 19\cdot 18\cdot 17\cdot 16\cdot 15\cdot 14\cdot 13\cdot 12\cdot 11\cdot 10\cdot 9\cdot 8\cdot 7\cdot 6\cdot 5\cdot 4\cdot 3\cdot 2\cdot 1}{4\cdot 3\cdot 2\cdot 1\cdot 17\cdot 16\cdot 15\cdot 14\cdot 13\cdot 12\cdot 11\cdot 10\cdot 9\cdot 8\cdot 7\cdot 6\cdot 5\cdot 4\cdot 3\cdot 2\cdot 1}$ = $\frac{\mathrm{21!}}{\mathrm{4!\; \cdot \; 17!}}$ = $\left(\begin{array}{c}21\\ 4\end{array}\right)$

Es gibt insgesamt $\left(\begin{array}{c}20\\ 8\end{array}\right)$ = $\frac{\mathrm{20!}}{\mathrm{8!\; \cdot \; 12!}}$ = $\frac{\mathrm{20\cdot 19\cdot 18\cdot 17\cdot 16\cdot 15\cdot 14\cdot 13}}{\mathrm{8\cdot 7\cdot 6\cdot 5\cdot 4\cdot 3\cdot 2\cdot 1}}$ = 125970 verschiedene Möglichkeiten, die 8 Kugeln aus den 20 zu ziehen, bzw. von 20 Zahlen 8 anzukreuzen.

Wenn man jetzt die Möglichkeiten zählen will, wie viele Möglichkeiten es gibt, wenn zwei der gezogenen Zahlen die 10 und die 12 sind, bzw. wie viele Möglichkeiten es gibt, 8 von 20 Zahlen anzukreuzen, wobei zwei Kreuze sicher auf der der 10 und der 12 sein müssen, dann ist das doch genau das gleiche, wie wenn man die Möglichkeiten zählt, 6 Kreuze auf 18 Zahlen (alle außer der 10 und der 12) zu setzen, also $\left(\begin{array}{c}18\\ 6\end{array}\right)$ = $\frac{\mathrm{18!}}{\mathrm{6!\; \cdot \; 12!}}$ = $\frac{\mathrm{18\cdot 17\cdot 16\cdot 15\cdot 14\cdot 13}}{\mathrm{6\cdot 5\cdot 4\cdot 3\cdot 2\cdot 1}}$ = 18564.

Die Wahrscheinlichkeit lässt sich somit mit der Laplace-Formel berechnen:

P = $\frac{\mathrm{Anzahl\; der\; gewünschten\; Ereignisse}}{\mathrm{Anzahl\; der\; möglichen\; Ereignisse}}$ = $\frac{\mathrm{18564}}{\mathrm{125970}}$ ≈ 0.1474, also ca. 14.74%.

Die Zufallsgröße X gibt die Anzahl der Treffer an. X ist binomialverteilt mit n=100 und p=$\frac{1}{6}$.

$P_{\frac{1}{6}}^{100}(X=18)$ = $\left(\begin{array}{c}100\\ 18\end{array}\right)\cdot {\left(\frac{1}{6}\right)}^{18}\cdot {\left(\frac{5}{6}\right)}^{82}$=0.097062474255535≈ 0.0971
(TI-Befehl: binompdf(100,1/6,18))

Wir lesen einfach die Säulenhöhen aus dem Histogramm ab und addieren diese Werte:

k	P(X = k)	P(X ≤ k)
0	≈ 0.02	≈ 0 + 0.02 = 0.02
1	≈ 0.1	≈ 0.02 + 0.1 = 0.12
2	≈ 0.21	≈ 0.12 + 0.21 = 0.33

Während P(X ≤ 1) = 0.12 also noch klar unter der geforderten Wahrscheinlichkeit von 0.25 liegt, ist P(X ≤ 2) = 0.33 klar darüber.

Somit ist das gesuchte k = 2.

Die Zufallsgröße X gibt die Anzahl der gewürfelten Sechser an. X ist binomialverteilt mit n=87 und p=$\frac{1}{6}$.

$P_{\frac{1}{6}}^{87}(X<11)$ = $P_{\frac{1}{6}}^{87}(X\le 10)$ = $P_{\frac{1}{6}}^{87}(X=0)$ + $P_{\frac{1}{6}}^{87}(X=1)$ + $P_{\frac{1}{6}}^{87}(X=2)$ +... + $P_{\frac{1}{6}}^{87}(X=10)$ = 0.12213638622297 ≈ 0.1221
(TI-Befehl: binomcdf(87,1/6,10))

Die Zufallsgröße X gibt die Anzahl der Drehungen, die im grünen Bereich landen, an. X ist binomialverteilt mit n=58 und p=0.3.

...

$P_{0.3}^{58}(X>16)$ = $P_{0.3}^{58}(X\ge 17)$ = 1 - $P_{0.3}^{58}(X\le 16)$ = 0.5946
(TI-Befehl: 1-binomcdf(58,0.3,16))

Die Zufallsgröße X gibt die Anzahl der Treffer an. X ist binomialverteilt mit n=42 und p=0.25.

$P_{0.25}^{42}(6\le X\le 13)$ =

...

$P_{0.25}^{42}(X\le 13)$ - $P_{0.25}^{42}(X\le 5)$ ≈ 0.857 - 0.0307 ≈ 0.8263
(TI-Befehl: binomcdf(42,0.25,13) - binomcdf(42,0.25,5))