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 7 Möglichkeiten gibt.

Hieraus ergibt sich somit: P(oranger Sektor) = 1 7

Als Dezimalzahl ergibt das: P(oranger Sektor) = 1 7 = 1 : 7 ≈ 0.143

Als Prozentzahl ergibt das: P(oranger Sektor) ≈ 0.143 = 14.3%

Wahrscheinlichkeit eines Ereignisses

Beispiel:

In einem Behälter sind 12 Kugeln, die mit Zahlen 1 bis 12 beschriftet sind. Es wird eine Kugel zufällig ausgewählt. Bestimme die Wahrscheinlichkeit, dass diese Zahl kleiner als 6 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 Zahlen zwischen 1 und 12, die kleiner als 6 sind, suchern, finden wir eben die Zahlen von 1 bis 5,
also insgesamt 5 günstige Möglichkeiten.

Hieraus ergibt sich somit: P(kleiner als 6) = 5 12

Als Dezimalzahl ergibt das: P(kleiner als 6) = 5 12 = 5 : 12 ≈ 0.417

Als Prozentzahl ergibt das: P(kleiner als 6) ≈ 0.417 = 41.7%

Zufallsexperiment (einstufig)

Beispiel:

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(Alle Sektoren sind Vielfache
von Achtels-Kreisen)

Ein Klasse bastelt für ihr Klassenfest ein Glückrad. Bestimme die Wahrscheinlichkeiten für die einzelnen Sektoren.
(Denk daran, den Bruch vollständig zu kürzen!)

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Wir können am Glücksrad entweder die Winkelweite abschätzen und diese dann durch 360° teilen oder direkt den Winkel-Anteil (als Vielfache von Halb-, Viertel- oder Achtels-Kreisen) ablesen:

blau: Man erkennt einen Halbkreis => p= 1 2

grün: Man erkennt einen Kreisausschnitt, der so groß ist wie ein Viertelskreis zusammen mit einem Achtelskreis => p= 3 8

gelb: Man erkennt einen halben Viertelkreis, also einen Achtelskreis => p= 1 8

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 rot und 1 mal gelb"?

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EreignisP
rot -> rot 1 4
rot -> blau 3 16
rot -> gelb 1 16
blau -> rot 3 16
blau -> blau 9 64
blau -> gelb 3 64
gelb -> rot 1 16
gelb -> blau 3 64
gelb -> gelb 1 64

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: P("rot")= 1 2 ; P("blau")= 3 8 ; P("gelb")= 1 8 ;

Du hast entweder einen veralteten Browser oder Javascript ausgeschaltet. Deswegen kannst du leider das SchaubBild nicht sehen :( Die relevanten Pfade sind:
  • 'rot'-'gelb' (P= 1 16 )
  • 'gelb'-'rot' (P= 1 16 )

Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

1 16 + 1 16 = 1 8


Ziehen mit Zurücklegen

Beispiel:

In einer Urne sind 3 rote, 8 gelbe, 3 blaue und 6 schwarze Kugeln. Es wird zwei mal mit Zurücklegen eine Kugel gezogen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit für "1 mal rot und 1 mal blau"?

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EreignisP
rot -> rot 9 400
rot -> blau 9 400
rot -> gelb 3 50
rot -> schwarz 9 200
blau -> rot 9 400
blau -> blau 9 400
blau -> gelb 3 50
blau -> schwarz 9 200
gelb -> rot 3 50
gelb -> blau 3 50
gelb -> gelb 4 25
gelb -> schwarz 3 25
schwarz -> rot 9 200
schwarz -> blau 9 200
schwarz -> gelb 3 25
schwarz -> schwarz 9 100

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: P("rot")= 3 20 ; P("blau")= 3 20 ; P("gelb")= 2 5 ; P("schwarz")= 3 10 ;

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  • 'rot'-'blau' (P= 9 400 )
  • 'blau'-'rot' (P= 9 400 )

Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

9 400 + 9 400 = 9 200


ohne Zurücklegen (einfach)

Beispiel:

Bei der Auslosung zum Championsleague-Achtelfinale sind noch alle 4 deutsche Mannschaften im Lostopf mit den 16 Mannschaften. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass von den erstem drei gezogenen Mannschaften genau 0 deutsche Mannschaften sind (wenn man mal von der falschen Annahme ausgeht, dass alle Mannschaften im gleichen Lostopf sind)?

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EreignisP
deutsch -> deutsch -> deutsch 1 140
deutsch -> deutsch -> andere 3 70
deutsch -> andere -> deutsch 3 70
deutsch -> andere -> andere 11 70
andere -> deutsch -> deutsch 3 70
andere -> deutsch -> andere 11 70
andere -> andere -> deutsch 11 70
andere -> andere -> andere 11 28

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: P("deutsch")= 1 4 ; P("andere")= 3 4 ;

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


'andere'-'andere'-'andere' (P= 11 28 )


Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

11 28 = 11 28


Ziehen ohne Zurücklegen

Beispiel:

In einer Urne sind 6 Kugeln, die mit einer 1 beschriftet sind, 3 kugel mit einer 2 und 3 Kugeln mit einer 3. Es werden zwei Kugeln gleichzeitig gezogen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Summe der Kugeln 6 ist?

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Da ja ausschließlich nach '3' gefragt ist, genügt es das Modell auf zwei Möglichkeiten zu beschränken: '3' und 'nicht 3'

Einzel-Wahrscheinlichkeiten :"3": 1 4 ; "nicht 3": 3 4 ;

EreignisP
3 -> 3 1 22
3 -> nicht 3 9 44
nicht 3 -> 3 9 44
nicht 3 -> nicht 3 6 11

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: P("3")= 1 4 ; P("nicht 3")= 3 4 ;

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'3'-'3' (P= 1 22 )


Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

1 22 = 1 22


nur Summen

Beispiel:

In einer Urne sind 5 Kugeln, die mit einer 1 beschriftet sind, 6 2er und 4 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 3 ist?

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EreignisP
1 -> 1 1 9
1 -> 2 2 15
1 -> 3 4 45
2 -> 1 2 15
2 -> 2 4 25
2 -> 3 8 75
3 -> 1 4 45
3 -> 2 8 75
3 -> 3 16 225

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: P("1")= 1 3 ; P("2")= 2 5 ; P("3")= 4 15 ;

Du hast entweder einen veralteten Browser oder Javascript ausgeschaltet. Deswegen kannst du leider das SchaubBild nicht sehen :( Die relevanten Pfade sind:
  • '1'-'2' (P= 2 15 )
  • '2'-'1' (P= 2 15 )

Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

2 15 + 2 15 = 4 15


Ziehen bis erstmals x kommt

Beispiel:

Aus einem Kartenstapel mit 11 Karten der Farbe Herz und 3 weiteren Karten soll solange eine Karte gezogen werden, bis eine Herz-Karte erscheint. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass dies im 2.Versuch passiert?
(Denk daran, den Bruch vollständig zu kürzen!)

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Die Wahrscheinlichkeit kann man dem einzig möglichen Pfad entlang ablesen:

P= 3 14 11 13
= 3 14 11 13
= 33 182

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Ziehen mit Zurücklegen

Beispiel:

In einer Urne sind 4 rote und 6 blaue Kugeln. Es wird 3 mal mit Zurücklegen eine Kugel gezogen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit für "mindestens 1 mal blau"?

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

Einzel-Wahrscheinlichkeiten :"blau": 3 5 ; "nicht blau": 2 5 ;

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

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

P=1-P(0 mal 'blau')=1- 8 125 = 117 125

EreignisP
blau -> blau -> blau 27 125
blau -> blau -> nicht blau 18 125
blau -> nicht blau -> blau 18 125
blau -> nicht blau -> nicht blau 12 125
nicht blau -> blau -> blau 18 125
nicht blau -> blau -> nicht blau 12 125
nicht blau -> nicht blau -> blau 12 125
nicht blau -> nicht blau -> nicht blau 8 125

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: P("blau")= 3 5 ; P("nicht blau")= 2 5 ;

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  • 'blau'-'nicht blau'-'nicht blau' (P= 12 125 )
  • 'nicht blau'-'blau'-'nicht blau' (P= 12 125 )
  • 'nicht blau'-'nicht blau'-'blau' (P= 12 125 )
  • 'blau'-'blau'-'nicht blau' (P= 18 125 )
  • 'blau'-'nicht blau'-'blau' (P= 18 125 )
  • 'nicht blau'-'blau'-'blau' (P= 18 125 )
  • 'blau'-'blau'-'blau' (P= 27 125 )

Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

12 125 + 12 125 + 12 125 + 18 125 + 18 125 + 18 125 + 27 125 = 117 125