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 4 Möglichkeiten gibt.

Hieraus ergibt sich somit: P(oranger Sektor) = 1 4

Als Dezimalzahl ergibt das: P(oranger Sektor) = 1 4 = 1 : 4 ≈ 0.25

Als Prozentzahl ergibt das: P(oranger Sektor) ≈ 0.25 = 25%

Wahrscheinlichkeit eines Ereignisses

Beispiel:

In einem Behälter sind 19 Kugeln, die mit Zahlen 1 bis 19 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 19 suchern, finden wir:
{2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19}, also insgesamt 8 günstige Möglichkeiten.

Hieraus ergibt sich somit: P(Primzahl) = 8 19

Als Dezimalzahl ergibt das: P(Primzahl) = 8 19 = 8 : 19 ≈ 0.421

Als Prozentzahl ergibt das: P(Primzahl) ≈ 0.421 = 42.1%

Zufallsexperiment (einstufig)

Beispiel:

In einer Klasse besuchen 9 Schülerinnen und Schüler den römisch-katholischen Religionsunterricht, 5 den evangelischen, und 6 sind in Ethik. Wie groß ist jeweils die Wahrscheinlichkeit, dass ein zufällig ausgewählter Schüler der Klasse im jeweiligen Religionsunterricht ist?
(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: 9 + 5 + 6=20

Hieraus ergibt sich für ...

rk: p= 9 20

ev: p= 5 20 = 1 4

Eth: p= 6 20 = 3 10

mit Zurücklegen (einfach)

Beispiel:

In einer Urne sind 6 rote, 10 gelbe, 4 blaue und 4 schwarze Kugeln. Es wird zwei mal mit Zurücklegen eine Kugel gezogen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit für "genau 2 mal rot"?

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

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

EreignisP
rot -> rot 1 16
rot -> nicht rot 3 16
nicht rot -> rot 3 16
nicht rot -> nicht rot 9 16

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

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  • 'rot'-'rot' (P= 1 16 )

Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

1 16 = 1 16


Ziehen mit Zurücklegen

Beispiel:

Beim Würfelspiel Mäxle würfelt man mit zwei Würfeln. Die größere Augenzahl nimmt man als Zehner, die kleinere als Einer (z.B. 3 und 5 ergibt 53). Ein Pasch (gleiche Zahlen bei beiden Würfeln) zählt mehr als alle anderen Ergebnisse. Lediglich ein Mäxle (eine 1 und ein 2) schlägt auch einen Pasch. Die beiden schlechtesten Ergebnisse sind also 31 und 32. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit dafür?

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EreignisP
1 -> 1 1 36
1 -> 2 1 36
1 -> 3 1 36
1 -> höher 1 12
2 -> 1 1 36
2 -> 2 1 36
2 -> 3 1 36
2 -> höher 1 12
3 -> 1 1 36
3 -> 2 1 36
3 -> 3 1 36
3 -> höher 1 12
höher -> 1 1 12
höher -> 2 1 12
höher -> 3 1 12
höher -> höher 1 4

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: P("1")= 1 6 ; P("2")= 1 6 ; P("3")= 1 6 ; P("höher")= 1 2 ;

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  • '1'-'3' (P= 1 36 )
  • '3'-'1' (P= 1 36 )
  • '2'-'3' (P= 1 36 )
  • '3'-'2' (P= 1 36 )

Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

1 36 + 1 36 + 1 36 + 1 36 = 1 9


ohne Zurücklegen (einfach)

Beispiel:

In einem Kartenstapel sind verschiedene Karten, 7 vom Typ Kreuz, 9 vom Typ Herz, 3 vom Typ Pik und 5 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 7 92
Kreuz -> Herz 21 184
Kreuz -> Pik 7 184
Kreuz -> Karo 35 552
Herz -> Kreuz 21 184
Herz -> Herz 3 23
Herz -> Pik 9 184
Herz -> Karo 15 184
Pik -> Kreuz 7 184
Pik -> Herz 9 184
Pik -> Pik 1 92
Pik -> Karo 5 184
Karo -> Kreuz 35 552
Karo -> Herz 15 184
Karo -> Pik 5 184
Karo -> Karo 5 138

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: P("Kreuz")= 7 24 ; P("Herz")= 3 8 ; P("Pik")= 1 8 ; P("Karo")= 5 24 ;

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'Kreuz'-'Kreuz' (P= 7 92 )
'Herz'-'Herz' (P= 3 23 )
'Pik'-'Pik' (P= 1 92 )
'Karo'-'Karo' (P= 5 138 )


Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

7 92 + 3 23 + 1 92 + 5 138 = 35 138


Ziehen ohne Zurücklegen

Beispiel:

In einem Kartenstapel sind verschiedene Karten, 4 vom Typ Kreuz, 6 vom Typ Herz, 8 vom Typ Pik und 6 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)

Lösung einblenden
EreignisP
Kreuz -> Kreuz 1 46
Kreuz -> Herz 1 23
Kreuz -> Pik 4 69
Kreuz -> Karo 1 23
Herz -> Kreuz 1 23
Herz -> Herz 5 92
Herz -> Pik 2 23
Herz -> Karo 3 46
Pik -> Kreuz 4 69
Pik -> Herz 2 23
Pik -> Pik 7 69
Pik -> Karo 2 23
Karo -> Kreuz 1 23
Karo -> Herz 3 46
Karo -> Pik 2 23
Karo -> Karo 5 92

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: P("Kreuz")= 1 6 ; P("Herz")= 1 4 ; P("Pik")= 1 3 ; P("Karo")= 1 4 ;

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'Kreuz'-'Kreuz' (P= 1 46 )
'Herz'-'Herz' (P= 5 92 )
'Pik'-'Pik' (P= 7 69 )
'Karo'-'Karo' (P= 5 92 )


Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

1 46 + 5 92 + 7 69 + 5 92 = 16 69


nur Summen

Beispiel:

In einer Urne sind 7 Kugeln, die mit einer 1 beschriftet sind, 5 2er und 3 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 49 225
1 -> 2 7 45
1 -> 3 7 75
2 -> 1 7 45
2 -> 2 1 9
2 -> 3 1 15
3 -> 1 7 75
3 -> 2 1 15
3 -> 3 1 25

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: P("1")= 7 15 ; P("2")= 1 3 ; P("3")= 1 5 ;

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  • '1'-'2' (P= 7 45 )
  • '2'-'1' (P= 7 45 )

Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

7 45 + 7 45 = 14 45


Ziehen bis erstmals x kommt

Beispiel:

Werder Bremen hat mal wieder das Halbfinale des DFB-Pokals erreicht. Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit, dass bei der Auslosung Werder an 4. Stelle gezogen wird?
(Denk daran, den Bruch vollständig zu kürzen!)

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Die Wahrscheinlichkeit kann man dem einzig möglichen Pfad entlang ablesen:

P= 3 4 2 3 1 2 1
= 1 2 1 1 2 1
= 1 4

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Ziehen ohne Zurücklegen

Beispiel:

In einem Lostopf sind 4 Kugeln mit einer Eins beschriftet, 4 Kugeln mit einer Zwei, 3 mit Drei und 4 mit einer Vier. Es werden zwei Kugeln gleichzeitig gezogen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkiet dass die beiden gezogenen Zahlen zusammen 5 ergeben?

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EreignisP
1 -> 1 2 35
1 -> 2 8 105
1 -> 3 2 35
1 -> 4 8 105
2 -> 1 8 105
2 -> 2 2 35
2 -> 3 2 35
2 -> 4 8 105
3 -> 1 2 35
3 -> 2 2 35
3 -> 3 1 35
3 -> 4 2 35
4 -> 1 8 105
4 -> 2 8 105
4 -> 3 2 35
4 -> 4 2 35

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

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'1'-'4' (P= 8 105 )
'4'-'1' (P= 8 105 )
'2'-'3' (P= 2 35 )
'3'-'2' (P= 2 35 )


Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

8 105 + 8 105 + 2 35 + 2 35 = 4 15