Aufgabenbeispiele von Zufallsexperimente

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Wahrscheinlichkeit eines Ergebnisses

Beispiel:

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

(Alle Sektoren sind gleich groß)

Bei dem abgebildeten Glücksrad sind alle Sektoren gleich groß. Bestimme die Wahrscheinlichkeit, dass bei einer Drehung der markierte (orange) Sektor erscheint.

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Die Wahrscheinlichkeit dieses Ergebnisses lässt sich berechen als P(Ergebnis) = 1 Anzahl aller Möglichkeiten

Mit Abzählen erkennt man, dass es insgesamt 3 Möglichkeiten gibt.

Hieraus ergibt sich somit: P(oranger Sektor) = 1 3

Als Dezimalzahl ergibt das: P(oranger Sektor) = 1 3 = 1 : 3 ≈ 0.333

Als Prozentzahl ergibt das: P(oranger Sektor) ≈ 0.333 = 33.3%

Wahrscheinlichkeit eines Ereignisses

Beispiel:

In einem Behälter sind 17 Kugeln, die mit Zahlen 1 bis 17 beschriftet sind. Es wird eine Kugel zufällig ausgewählt. Bestimme die Wahrscheinlichkeit, dass diese Zahl eine Primzahl ist.

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Die Wahrscheinlichkeit dieses Ergebnisses lässt sich berechen als P(Ergebnis) = Anzahl der günstigen Möglichkeiten Anzahl aller Möglichkeiten

Wenn wir nun alle Primzahlen zwischen 1 und 17 suchern, finden wir:
{2, 3, 5, 7, 11, 13, 17}, also insgesamt 7 günstige Möglichkeiten.

Hieraus ergibt sich somit: P(Primzahl) = 7 17

Als Dezimalzahl ergibt das: P(Primzahl) = 7 17 = 7 : 17 ≈ 0.412

Als Prozentzahl ergibt das: P(Primzahl) ≈ 0.412 = 41.2%

Zufallsexperiment (einstufig)

Beispiel:

Wie groß sind jeweils die Wahrscheinlichkeiten beim Würfeln dass die gewürfelte Zahl genau einen, genau zwei, genau drei oder genau vier Teiler hat?
(Denk daran, den Bruch vollständig zu kürzen!)

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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:

Ein Würfel wird 2 mal geworfen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, mindestens 1 mal eine Primzahl zu würfeln?

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

Einzel-Wahrscheinlichkeiten :"prim": 1 2 ; "nicht prim": 1 2 ;

Wie man auch im Baumdiagramm unten gut erkennen kann, sind bei 'mindestens einmal prim' alle Möglichkeiten enthalten, außer eben kein 'prim' bzw. 0 mal 'prim'

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

P=1-P(0 mal 'prim')=1- 1 4 = 3 4

EreignisP
prim -> prim 1 4
prim -> nicht prim 1 4
nicht prim -> prim 1 4
nicht prim -> nicht prim 1 4

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: P("prim")= 1 2 ; P("nicht prim")= 1 2 ;

Du hast entweder einen veralteten Browser oder Javascript ausgeschaltet. Deswegen kannst du leider das SchaubBild nicht sehen :( Die relevanten Pfade sind:
  • 'prim'-'nicht prim' (P= 1 4 )
  • 'nicht prim'-'prim' (P= 1 4 )
  • 'prim'-'prim' (P= 1 4 )

Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

1 4 + 1 4 + 1 4 = 3 4


Ziehen mit Zurücklegen

Beispiel:

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

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

Einzel-Wahrscheinlichkeiten :"Teiler": 2 3 ; "nicht Teiler": 1 3 ;

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

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

P=1-P(2 mal 'Teiler')=1- 4 9 = 5 9

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

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: P("Teiler")= 2 3 ; P("nicht 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'-'nicht Teiler' (P= 2 9 )
  • 'nicht Teiler'-'Teiler' (P= 2 9 )
  • 'nicht Teiler'-'nicht Teiler' (P= 1 9 )

Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

2 9 + 2 9 + 1 9 = 5 9


ohne Zurücklegen (einfach)

Beispiel:

In einem Kartenstapel sind verschiedene Karten, 8 vom Typ Kreuz, 4 vom Typ Herz, 5 vom Typ Pik und 3 vom Typ Karo. Es werden 2 Karten gleichzeitig vom Stapel gezogen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, 2 Karten der gleichen Farbe zu ziehen? (Unter Farben versteht man beim Kartenspiel Herz, Kreuz, Pig und Karo - nicht rot und schwarz)

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

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: P("Kreuz")= 2 5 ; P("Herz")= 1 5 ; P("Pik")= 1 4 ; P("Karo")= 3 20 ;

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'Kreuz'-'Kreuz' (P= 14 95 )
'Herz'-'Herz' (P= 3 95 )
'Pik'-'Pik' (P= 1 19 )
'Karo'-'Karo' (P= 3 190 )


Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

14 95 + 3 95 + 1 19 + 3 190 = 47 190


Ziehen ohne Zurücklegen

Beispiel:

In einer 8-ten Klasse gibt es 5 Schüler mit NWT-Profil, 3 Schüler mit sprachlichem Profil, 4 Schüler mit Musik-Profil und 3 Schüler mit IMP-Profil. Der NWT-Lehrer hört, dass heute 2 Schüler fehlen würden. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit dass genau 2 Schüler mit NWT-Profil fehlen?

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

Einzel-Wahrscheinlichkeiten :"NWT": 1 3 ; "nicht NWT": 2 3 ;

EreignisP
NWT -> NWT 2 21
NWT -> nicht NWT 5 21
nicht NWT -> NWT 5 21
nicht NWT -> nicht NWT 3 7

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: P("NWT")= 1 3 ; P("nicht NWT")= 2 3 ;

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'NWT'-'NWT' (P= 2 21 )


Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

2 21 = 2 21


nur Summen

Beispiel:

In einer Urne sind 4 Kugeln, die mit einer 1 beschriftet sind, 9 2er und 7 Kugeln mit einer 3. Es wird zwei mal mit Zurücklegen eine Kugel gezogen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Summe der beiden Zahlen gerade 4 ist?

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EreignisP
1 -> 1 1 25
1 -> 2 9 100
1 -> 3 7 100
2 -> 1 9 100
2 -> 2 81 400
2 -> 3 63 400
3 -> 1 7 100
3 -> 2 63 400
3 -> 3 49 400

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: P("1")= 1 5 ; P("2")= 9 20 ; P("3")= 7 20 ;

Du hast entweder einen veralteten Browser oder Javascript ausgeschaltet. Deswegen kannst du leider das SchaubBild nicht sehen :( Die relevanten Pfade sind:
  • '1'-'3' (P= 7 100 )
  • '3'-'1' (P= 7 100 )
  • '2'-'2' (P= 81 400 )

Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

7 100 + 7 100 + 81 400 = 137 400


Ziehen bis erstmals x kommt

Beispiel:

In einer Urne sind 2 rote und 3 blaue Kugeln. Es soll (ohne Zurücklegen) solange gezogen werden, bis erstmals eine rote Kugel erscheint. Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit die rote Kugel im 2. Versuch zu ziehen?
(Denk daran, den Bruch vollständig zu kürzen!)

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Die Wahrscheinlichkeit kann man dem einzig möglichen Pfad entlang ablesen:

P= 3 5 2 4
= 3 5 2 4
= 3 10

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mit Zurücklegen (einfach)

Beispiel:

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(Alle Sektoren sind Vielfache
von Achtels-Kreisen)

Das nebenstehende Glücksrad wird 2 mal gedreht. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit für "1 mal blau und 1 mal gelb"?

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EreignisP
rot -> rot 1 16
rot -> blau 1 16
rot -> gelb 1 16
rot -> schwarz 1 16
blau -> rot 1 16
blau -> blau 1 16
blau -> gelb 1 16
blau -> schwarz 1 16
gelb -> rot 1 16
gelb -> blau 1 16
gelb -> gelb 1 16
gelb -> schwarz 1 16
schwarz -> rot 1 16
schwarz -> blau 1 16
schwarz -> gelb 1 16
schwarz -> schwarz 1 16

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: P("rot")= 1 4 ; P("blau")= 1 4 ; P("gelb")= 1 4 ; P("schwarz")= 1 4 ;

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  • 'blau'-'gelb' (P= 1 16 )
  • 'gelb'-'blau' (P= 1 16 )

Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

1 16 + 1 16 = 1 8