Aufgabenbeispiele von Zufallsexperimente

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Zufallsexperiment (einstufig)

Beispiel:

Wie groß sind jeweils die Wahrscheinlichkeiten beim Würfeln dass die gewürfelte Zahl einen, zwei, drei oder vier Teiler hat?
(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: 1 + 3 + 1 + 1=6

Hieraus ergibt sich für ...

1: p= 1 6

2: p= 3 6 = 1 2

3: p= 1 6

4: p= 1 6

mit Zurücklegen (einfach)

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)

Das nebenstehende Glücksrad wird 2 mal gedreht. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit für "höchstens 1 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": 1 8 ; "nicht schwarz": 7 8 ;

Wie man auch im Baumdiagramm unten gut erkennen kann, sind bei 'höchstens einmal schwarz' alle Möglichkeiten enthalten, außer eben 2 mal 'schwarz'

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

P=1-P(2 mal 'schwarz')=1- 1 64 = 63 64

EreignisP
schwarz -> schwarz 1 64
schwarz -> nicht schwarz 7 64
nicht schwarz -> schwarz 7 64
nicht schwarz -> nicht schwarz 49 64

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: schwarz: 1 8 ; nicht schwarz: 7 8 ;

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


'schwarz'-'nicht schwarz' (P= 7 64 )
'nicht schwarz'-'schwarz' (P= 7 64 )
'nicht schwarz'-'nicht schwarz' (P= 49 64 )


Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

7 64 + 7 64 + 49 64 = 63 64


Ziehen mit Zurücklegen

Beispiel:

Ein Würfel wird 2 mal geworfen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, genau 1 mal eine Zahl zu würfeln, die ein Teiler von 6 ist?

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EreignisP
Teiler -> Teiler 4 9
Teiler -> kein Teiler 2 9
kein Teiler -> Teiler 2 9
kein Teiler -> kein Teiler 1 9

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: Teiler: 2 3 ; kein Teiler: 1 3 ;

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


'Teiler'-'kein Teiler' (P= 2 9 )
'kein Teiler'-'Teiler' (P= 2 9 )


Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

2 9 + 2 9 = 4 9


ohne Zurücklegen (einfach)

Beispiel:

In einem Kartenstapel sind verschiedene Karten, 7 vom Typ Kreuz, 6 vom Typ Herz, 6 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?

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EreignisP
Kreuz -> Kreuz 7 92
Kreuz -> Herz 7 92
Kreuz -> Pik 7 92
Kreuz -> Karo 35 552
Herz -> Kreuz 7 92
Herz -> Herz 5 92
Herz -> Pik 3 46
Herz -> Karo 5 92
Pik -> Kreuz 7 92
Pik -> Herz 3 46
Pik -> Pik 5 92
Pik -> Karo 5 92
Karo -> Kreuz 35 552
Karo -> Herz 5 92
Karo -> Pik 5 92
Karo -> Karo 5 138

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: Kreuz: 7 24 ; Herz: 1 4 ; Pik: 1 4 ; 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= 5 92 )
'Pik'-'Pik' (P= 5 92 )
'Karo'-'Karo' (P= 5 138 )


Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

7 92 + 5 92 + 5 92 + 5 138 = 61 276


Ziehen ohne Zurücklegen

Beispiel:

In einem Kartenstapel sind 3 Karten der Farbe Kreuz, 8 der Farbe Pik, 4 der Farbe Herz und 5 der Farbe Karo. Es werden 2 Karten vom Stapel gezogen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit für "1 mal Kreuz und 1 mal Herz"?

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EreignisP
Kreuz -> Kreuz 3 190
Kreuz -> Pik 6 95
Kreuz -> Herz 3 95
Kreuz -> Karo 3 76
Pik -> Kreuz 6 95
Pik -> Pik 14 95
Pik -> Herz 8 95
Pik -> Karo 2 19
Herz -> Kreuz 3 95
Herz -> Pik 8 95
Herz -> Herz 3 95
Herz -> Karo 1 19
Karo -> Kreuz 3 76
Karo -> Pik 2 19
Karo -> Herz 1 19
Karo -> Karo 1 19

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: Kreuz: 3 20 ; Pik: 2 5 ; Herz: 1 5 ; Karo: 1 4 ;

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'Kreuz'-'Herz' (P= 3 95 )
'Herz'-'Kreuz' (P= 3 95 )


Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

3 95 + 3 95 = 6 95


Ziehen bis erstmals x kommt

Beispiel:

Eine Lehrerin sammelt die Hausaufgaben von einigen Schülern ein, um zu kontrollieren, ob diese auch ordentlich gemacht wurden. Aus Zeitgründen möchte sie aber nicht alle, sondern nur ein paar wenige einsammeln, welche durch ein Losverfahren ausgewählt werden. Aus (der unbegründeten) Angst ungerecht behandelt zu werden, bestehen die 3 Jungs darauf, dass unbedingt immer eine Hausaufgabe eines der 18 Mädchen der Klasse eingesammelt wird. Deswegen wird solange gelost, bis das erste Mädchen gezogen wird. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass dies beim 3. Losdurchgang passiert?
(Denk daran, den Bruch vollständig zu kürzen!)

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Die Wahrscheinlichkeit kann man dem einzig möglichen Pfad entlang ablesen:

P= 3 21 2 20 18 19
= 3 7 2 10 3 19
= 9 665

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nur Summen

Beispiel:

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(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?

Lösung einblenden
EreignisP
1 -> 1 1 4
1 -> 2 1 8
1 -> 3 1 16
1 -> 4 1 16
2 -> 1 1 8
2 -> 2 1 16
2 -> 3 1 32
2 -> 4 1 32
3 -> 1 1 16
3 -> 2 1 32
3 -> 3 1 64
3 -> 4 1 64
4 -> 1 1 16
4 -> 2 1 32
4 -> 3 1 64
4 -> 4 1 64

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: 1: 1 2 ; 2: 1 4 ; 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 32 )
'4'-'2' (P= 1 32 )
'3'-'3' (P= 1 64 )


Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

1 32 + 1 32 + 1 64 = 5 64


Ziehen ohne Zurücklegen

Beispiel:

In einer Urne sind verschiedene Kugeln, 10 vom Typ rot, 4 vom Typ blau und 6 vom Typ gelb. Es wird 2 mal ohne zurücklegen eine Kugel gezogen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, 2 Kugeln gleicher Farbe zu ziehen?

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EreignisP
rot -> rot 9 38
rot -> blau 2 19
rot -> gelb 3 19
blau -> rot 2 19
blau -> blau 3 95
blau -> gelb 6 95
gelb -> rot 3 19
gelb -> blau 6 95
gelb -> gelb 3 38

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: rot: 1 2 ; blau: 1 5 ; gelb: 3 10 ;

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


'rot'-'rot' (P= 9 38 )
'blau'-'blau' (P= 3 95 )
'gelb'-'gelb' (P= 3 38 )


Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

9 38 + 3 95 + 3 38 = 33 95


Kombinatorik (ohne Binom.)

Beispiel:

Ein spezielles Zahlenschloss hat 5 Ringe mit jeweils 6 verschiedenen Zahlen drauf. Wie viele verschiedene Möglichkeiten kann man bei diesem Zahlenschloss einstellen?

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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.

Kombinatorik

Beispiel:

In einer Schule gibt es 3 achte Klassen. Für ein Projekt wird aus jeder Klasse je 1 Schüler ausgelost. Wie viele verschiedene Möglichkeiten für solche Trios sind möglich, wenn in der 8a 30 Schüler, in der 8b 30 Schüler und in der in der 8c 21 Schüler hat.

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Für die Kategorie '8a' gibt es 30 Möglichkeiten. Dabei kann man jedes Stück mit jeder der 30 Möglichkeiten der Kategorie '8b' kombinieren. Dies ergibt also 30 ⋅ 30 = 900 Möglichkeiten. Und jede dieser Möglichkeiten kann man dann wieder mit den 21 Möglichkeiten der Kategorie '8c' kombinieren, so dass sich insgesamt 30 ⋅ 30 ⋅ 21 = 18900 Möglichkeiten ergeben.