Da die Wahrscheinlichkeit für einen Treffer (also hier, dass keine "6" gewürfelt wird) p = $\frac{1}{6}$ beträgt, muss die Wahrscheinlichkeit für 3 Treffer bei 3 Versuchen P = ${\left(\frac{1}{6}\right)}^3$ ≈ 0.0046 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
$\left(\begin{array}{c}11\\ 4\end{array}\right)$ = $\frac{\mathrm{11!}}{\mathrm{4!\; \cdot \; (11\; -\; 4)!}}$ = $\frac{\mathrm{11!}}{\mathrm{4!\; \cdot \; 7!}}$ = $\frac{\mathrm{11\cdot 10\cdot 9\cdot 8\cdot 7\cdot 6\cdot 5\cdot 4\cdot 3\cdot 2\cdot 1}}{\mathrm{4\cdot 3\cdot 2\cdot 1\; \cdot \; 7\cdot 6\cdot 5\cdot 4\cdot 3\cdot 2\cdot 1}}$
ausgeht, sieht man schnell, dass man mit der
7! = 7⋅6⋅5⋅4⋅3⋅2⋅1
rechts im Zähler und Nenner kürzen kann, so dass gilt:

$\left(\begin{array}{c}11\\ 4\end{array}\right)$ = $\frac{\mathrm{11\cdot 10\cdot 9\cdot 8}}{\mathrm{4\cdot 3\cdot 2\cdot 1}}$

= $\frac{\mathrm{11\cdot 10\cdot 9\cdot 2}}{\mathrm{3\cdot 2\cdot 1}}$ (gekürzt mit 4)

= $\frac{\mathrm{11\cdot 10\cdot 3\cdot 2}}{\mathrm{2\cdot 1}}$ (gekürzt mit 3)

= $\frac{\mathrm{11\cdot 10\cdot 3}}{1}$ (gekürzt mit 2)

= 330

Für die erste Stelle ist jede SchülerIn möglich. Es gibt also 10 Möglichkeiten. Für die zweite Stelle ist die bereits als erstes gewählte SchülerIn nicht mehr möglich, es gibt also nur noch 9 Möglichkeiten. Für die 3. Stelle fehlen dann schon 2, so dass nur noch 8 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 10⋅9⋅8⋅7⋅6 = 30240 Möglichkeiten, die 10 Möglichkeiten (SchülerInnen) auf die 5 "Ziehungen" (Knobelbücher) 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 5er-Gruppe drin ist, nicht an welcher Stelle.

Wir berechnen jetzt also, wie viele mögliche Reihenfolgen pro 5er-Gruppe möglich sind.

• Für die erste Stelle ist jede(r) aus der 5er-Gruppe möglich. Es gibt also 5 Möglichkeiten.
• Für die zweite Stelle ist der/die an erster Stelle stehende nicht mehr möglich, es gibt also nur noch 4 Möglichkeiten.
• Für die 3. Stelle fehlen dann schon 2, so dass nur noch 3 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 5⋅4⋅3⋅2⋅1 = 120 Möglichkeiten für die verschiedenen Reihenfolgen innerhalb einer 5er-Gruppe.

Wir müssen deswegen die 30240 Möglichkeiten für nach Reihenfolge sortierte 5er-Gruppen durch die 120 Möglichkeiten, die 5er-Gruppe anzuordnen, teilen.

Hieraus ergeben sich $\frac{\mathrm{30240}}{\mathrm{120}}$ = 252 Möglichkeiten für 5er-Gruppen, die aus 10 Elementen (SchülerInnen) gebildet werden.

Die hier durchgeführte Berechnung $\frac{\mathrm{<mn>10</mn><mo>\cdot </mo><mn>9</mn><mo>\cdot </mo><mn>8</mn><mo>\cdot </mo><mn>7</mn><mo>\cdot </mo><mn>6</mn>}}{\mathrm{<mn>5</mn><mo>\cdot </mo><mn>4</mn><mo>\cdot </mo><mn>3</mn><mo>\cdot </mo><mn>2</mn><mo>\cdot </mo><mn>1</mn>}}$ könnte man mit 5! erweitern würde so auf die Formel für den Binomialkoeffizient kommen:

252 = $\frac{\mathrm{<mn>10</mn><mo>\cdot </mo><mn>9</mn><mo>\cdot </mo><mn>8</mn><mo>\cdot </mo><mn>7</mn><mo>\cdot </mo><mn>6</mn>}}{\mathrm{<mn>5</mn><mo>\cdot </mo><mn>4</mn><mo>\cdot </mo><mn>3</mn><mo>\cdot </mo><mn>2</mn><mo>\cdot </mo><mn>1</mn>}}$ = $\frac{10\cdot 9\cdot 8\cdot 7\cdot 6\cdot 5\cdot 4\cdot 3\cdot 2\cdot 1}{5\cdot 4\cdot 3\cdot 2\cdot 1\cdot 5\cdot 4\cdot 3\cdot 2\cdot 1}$ = $\frac{\mathrm{10!}}{\mathrm{5!\; \cdot \; 5!}}$ = $\left(\begin{array}{c}10\\ 5\end{array}\right)$

Es gibt insgesamt $\left(\begin{array}{c}30\\ 7\end{array}\right)$ = $\frac{\mathrm{30!}}{\mathrm{7!\; \cdot \; 23!}}$ = $\frac{\mathrm{30\cdot 29\cdot 28\cdot 27\cdot 26\cdot 25\cdot 24}}{\mathrm{7\cdot 6\cdot 5\cdot 4\cdot 3\cdot 2\cdot 1}}$ = 2035800 verschiedene Möglichkeiten, die 7 Kugeln aus den 30 zu ziehen, bzw. von 30 Zahlen 7 anzukreuzen.

Wenn man jetzt die Möglichkeiten zählen will, wie viele Möglichkeiten es gibt, wenn drei der gezogenen Zahlen die 15, die 17 und die 29 sind, bzw. wie viele Möglichkeiten es gibt, 7 von 30 Zahlen anzukreuzen, wobei drei Kreuze sicher auf der der 15, der 17 und der 29 sein müssen, dann ist das doch genau das gleiche, wie wenn man die Möglichkeiten zählt, 4 Kreuze auf 27 Zahlen (alle außer der 15, der 17 und der 29) zu setzen, also $\left(\begin{array}{c}27\\ 4\end{array}\right)$ = $\frac{\mathrm{27!}}{\mathrm{4!\; \cdot \; 23!}}$ = $\frac{\mathrm{27\cdot 26\cdot 25\cdot 24}}{\mathrm{4\cdot 3\cdot 2\cdot 1}}$ = 17550.

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

P = $\frac{\mathrm{Anzahl\; der\; gewünschten\; Ereignisse}}{\mathrm{Anzahl\; der\; möglichen\; Ereignisse}}$ = $\frac{\mathrm{17550}}{\mathrm{2035800}}$ ≈ 0.0086, also ca. 0.86%.

Die Zufallsgröße X gibt die Anzahl der Treffer an. X ist binomialverteilt mit n=43 und p=$\frac{1}{4}$.

$P_{\frac{1}{4}}^{43}(X=8)$ = $\left(\begin{array}{c}43\\ 8\end{array}\right)\cdot {\left(\frac{1}{4}\right)}^8\cdot {\left(\frac{3}{4}\right)}^{35}$=0.093768676706978≈ 0.0938
(TI-Befehl: binompdf(43,1/4,8))

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

k	P(X = k)	P(X ≤ k)
0	≈ 0	≈ 0 + 0 = 0
1	≈ 0	≈ 0 + 0 = 0
2	≈ 0.02	≈ 0 + 0.02 = 0.02
3	≈ 0.07	≈ 0.02 + 0.07 = 0.09
4	≈ 0.14	≈ 0.09 + 0.14 = 0.23
5	≈ 0.2	≈ 0.23 + 0.2 = 0.43

Während P(X ≤ 4) = 0.23 also noch klar unter der geforderten Wahrscheinlichkeit von 0.35 liegt, ist P(X ≤ 5) = 0.43 klar darüber.

Somit ist das gesuchte k = 5.

Die Zufallsgröße X gibt die Anzahl der Treffer an. X ist binomialverteilt mit n=39 und p=0.2.

$P_{0.2}^{39}(X\le 9)$ = $P_{0.2}^{39}(X=0)$ + $P_{0.2}^{39}(X=1)$ + $P_{0.2}^{39}(X=2)$ +... + $P_{0.2}^{39}(X=9)$ = 0.75864054871921 ≈ 0.7586
(TI-Befehl: binomcdf(39,0.2,9))

Die Zufallsgröße X gibt die Anzahl der gewürfelten Sechser an. X ist binomialverteilt mit n=86 und p=$\frac{1}{6}$.

...

$P_{\frac{1}{6}}^{86}(X>7)$ = $P_{\frac{1}{6}}^{86}(X\ge 8)$ = 1 - $P_{\frac{1}{6}}^{86}(X\le 7)$ = 0.9823
(TI-Befehl: 1-binomcdf(86,$\frac{1}{6}$,7))

Die Zufallsgröße X gibt die Anzahl der Treffer an. X ist binomialverteilt mit n=95 und p=0.82.

$P_{0.82}^{95}(80\le X\le 84)$ =

...

$P_{0.82}^{95}(X\le 84)$ - $P_{0.82}^{95}(X\le 79)$ ≈ 0.967 - 0.6566 ≈ 0.3104
(TI-Befehl: binomcdf(95,0.82,84) - binomcdf(95,0.82,79))