Da die Wahrscheinlichkeit für einen Treffer (also hier, dass nicht in den grünen Bereich gedreht wird) p = 0,4 beträgt, muss die Wahrscheinlichkeit für 5 Treffer bei 5 Versuchen P = ${\mathrm{0,4}}^5$ ≈ 0.0102 betragen, da ja bei jedem Versuch ein Treffer erzielt wird, und es somit nur einen möglichen Pfad im Baumdiagramm gibt.

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

$\left(\begin{array}{c}9\\ 3\end{array}\right)$ = $\frac{\mathrm{9\cdot 8\cdot 7}}{\mathrm{3\cdot 2\cdot 1}}$

= $\frac{\mathrm{3\cdot 8\cdot 7}}{\mathrm{2\cdot 1}}$ (gekürzt mit 3)

= $\frac{\mathrm{3\cdot 4\cdot 7}}{1}$ (gekürzt mit 2)

= 84

Für die erste Stelle ist jede Schülerin möglich. Es gibt also 22 Möglichkeiten. Für die zweite Stelle ist die bereits als erstes gewählte Schülerin nicht mehr möglich, es gibt also nur noch 21 Möglichkeiten. Für die 3. Stelle fehlen dann schon 2, so dass nur noch 20 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 22⋅21⋅20⋅19 = 175560 Möglichkeiten, die 22 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 175560 Möglichkeiten für nach Reihenfolge sortierte 4er-Gruppen durch die 24 Möglichkeiten, die 4er-Gruppe anzuordnen, teilen.

Hieraus ergeben sich $\frac{\mathrm{175560}}{\mathrm{24}}$ = 7315 Möglichkeiten für 4er-Gruppen, die aus 22 Elementen (Schülerinnen) gebildet werden.

Die hier durchgeführte Berechnung $\frac{\mathrm{<mn>22</mn><mo>\cdot </mo><mn>21</mn><mo>\cdot </mo><mn>20</mn><mo>\cdot </mo><mn>19</mn>}}{\mathrm{<mn>4</mn><mo>\cdot </mo><mn>3</mn><mo>\cdot </mo><mn>2</mn><mo>\cdot </mo><mn>1</mn>}}$ könnte man mit 18! erweitern würde so auf die Formel für den Binomialkoeffizient kommen:

7315 = $\frac{\mathrm{<mn>22</mn><mo>\cdot </mo><mn>21</mn><mo>\cdot </mo><mn>20</mn><mo>\cdot </mo><mn>19</mn>}}{\mathrm{<mn>4</mn><mo>\cdot </mo><mn>3</mn><mo>\cdot </mo><mn>2</mn><mo>\cdot </mo><mn>1</mn>}}$ = $\frac{22\cdot 21\cdot 20\cdot 19\cdot 18\cdot 17\cdot 16\cdot 15\cdot 14\cdot 13\cdot 12\cdot 11\cdot 10\cdot 9\cdot 8\cdot 7\cdot 6\cdot 5\cdot 4\cdot 3\cdot 2\cdot 1}{4\cdot 3\cdot 2\cdot 1\cdot 18\cdot 17\cdot 16\cdot 15\cdot 14\cdot 13\cdot 12\cdot 11\cdot 10\cdot 9\cdot 8\cdot 7\cdot 6\cdot 5\cdot 4\cdot 3\cdot 2\cdot 1}$ = $\frac{\mathrm{22!}}{\mathrm{4!\; \cdot \; 18!}}$ = $\left(\begin{array}{c}22\\ 4\end{array}\right)$

Es gibt insgesamt $\left(\begin{array}{c}40\\ 6\end{array}\right)$ = $\frac{\mathrm{40!}}{\mathrm{6!\; \cdot \; 34!}}$ = $\frac{\mathrm{40\cdot 39\cdot 38\cdot 37\cdot 36\cdot 35}}{\mathrm{6\cdot 5\cdot 4\cdot 3\cdot 2\cdot 1}}$ = 3838380 verschiedene Möglichkeiten, die 6 Kugeln aus den 40 zu ziehen, bzw. von 40 Zahlen 6 anzukreuzen.

Wenn man jetzt die Möglichkeiten zählen will, wie viele Möglichkeiten es gibt, wenn drei der gezogenen Zahlen die 3, die 4 und die 37 sind, bzw. wie viele Möglichkeiten es gibt, 6 von 40 Zahlen anzukreuzen, wobei drei Kreuze sicher auf der der 3, der 4 und der 37 sein müssen, dann ist das doch genau das gleiche, wie wenn man die Möglichkeiten zählt, 3 Kreuze auf 37 Zahlen (alle außer der 3, der 4 und der 37) zu setzen, also $\left(\begin{array}{c}37\\ 3\end{array}\right)$ = $\frac{\mathrm{37!}}{\mathrm{3!\; \cdot \; 34!}}$ = $\frac{\mathrm{37\cdot 36\cdot 35}}{\mathrm{3\cdot 2\cdot 1}}$ = 7770.

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

P = $\frac{\mathrm{Anzahl\; der\; gewünschten\; Ereignisse}}{\mathrm{Anzahl\; der\; möglichen\; Ereignisse}}$ = $\frac{\mathrm{7770}}{\mathrm{3838380}}$ ≈ 0.002, also ca. 0.2%.

Die Zufallsgröße X gibt die Anzahl der Treffer an. X ist binomialverteilt mit n=91 und p=$\frac{1}{6}$.

$P_{\frac{1}{6}}^{91}(X=23)$ = $\left(\begin{array}{c}91\\ 23\end{array}\right)\cdot {\left(\frac{1}{6}\right)}^{23}\cdot {\left(\frac{5}{6}\right)}^{68}$=0.011021009046812≈ 0.011
(TI-Befehl: binompdf(91,1/6,23))

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

k	P(X = k)	P(X ≤ k)
0	≈ 0.01	≈ 0 + 0.01 = 0.01
1	≈ 0.05	≈ 0.01 + 0.05 = 0.06
2	≈ 0.14	≈ 0.06 + 0.14 = 0.2
3	≈ 0.23	≈ 0.2 + 0.23 = 0.43

Während P(X ≤ 2) = 0.2 also noch klar unter der geforderten Wahrscheinlichkeit von 0.3 liegt, ist P(X ≤ 3) = 0.43 klar darüber.

Somit ist das gesuchte k = 3.

Die Zufallsgröße X gibt die Anzahl der gewürfelten Sechser an. X ist binomialverteilt mit n=28 und p=$\frac{1}{6}$.

$P_{\frac{1}{6}}^{28}(X<5)$ = $P_{\frac{1}{6}}^{28}(X\le 4)$ = $P_{\frac{1}{6}}^{28}(X=0)$ + $P_{\frac{1}{6}}^{28}(X=1)$ + $P_{\frac{1}{6}}^{28}(X=2)$ +... + $P_{\frac{1}{6}}^{28}(X=4)$ = 0.489478997041 ≈ 0.4895
(TI-Befehl: binomcdf(28,1/6,4))

Die Zufallsgröße X gibt die Anzahl der Treffer an. X ist binomialverteilt mit n=45 und p=0.83.

...

$P_{0.83}^{45}(X>36)$ = $P_{0.83}^{45}(X\ge 37)$ = 1 - $P_{0.83}^{45}(X\le 36)$ = 0.6464
(TI-Befehl: 1-binomcdf(45,0.83,36))

Die Zufallsgröße X gibt die Anzahl der Treffer an. X ist binomialverteilt mit n=40 und p=0.72.

$P_{0.72}^{40}(25\le X\le 29)$ =

...

$P_{0.72}^{40}(X\le 29)$ - $P_{0.72}^{40}(X\le 24)$ ≈ 0.5875 - 0.0683 ≈ 0.5192
(TI-Befehl: binomcdf(40,0.72,29) - binomcdf(40,0.72,24))