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)

In einem großen Paket sind viele kleine Kisten drin - siehe Abbildung rechts. Es wird ein Kiste zufällig aus dem großen Paket gezogen. Bestimme die Wahrscheinlichkeit, dass dabei die (orange) eingefärbte Kiste gezogen wird.

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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 16 Möglichkeiten gibt.

Hieraus ergibt sich somit: P(eingefärbte Kiste) = 1 16

Als Dezimalzahl ergibt das: P(eingefärbte Kiste) = 1 16 = 1 : 16 ≈ 0.063

Als Prozentzahl ergibt das: P(eingefärbte Kiste) ≈ 0.063 = 6.3%

Wahrscheinlichkeit eines Ereignisses

Beispiel:

In einem Behälter sind 24 Kugeln, die mit Zahlen 1 bis 24 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 24 suchern, finden wir:
{2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23}, also insgesamt 9 günstige Möglichkeiten.

Hieraus ergibt sich somit: P(Primzahl) = 9 24 = 3 8

Als Dezimalzahl ergibt das: P(Primzahl) = 3 8 = 3 : 8 ≈ 0.375

Als Prozentzahl ergibt das: P(Primzahl) ≈ 0.375 = 37.5%

Zufallsexperiment (einstufig)

Beispiel:

In einer Klasse besuchen 7 Schülerinnen und Schüler den römisch-katholischen Religionsunterricht, 9 den evangelischen, und 4 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: 7 + 9 + 4=20

Hieraus ergibt sich für ...

rk: p= 7 20

ev: p= 9 20

Eth: p= 4 20 = 1 5

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 "genau 1 mal rot"?

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

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

Du hast entweder einen veralteten Browser oder Javascript ausgeschaltet. Deswegen kannst du leider das SchaubBild nicht sehen :( Die relevanten Pfade sind:
  • 'rot'-'blau' (P= 3 16 )
  • 'blau'-'rot' (P= 3 16 )

Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

3 16 + 3 16 = 3 8


Ziehen mit Zurücklegen

Beispiel:

In einer Urne sind 5 rote, 8 gelbe, 7 blaue und 4 schwarze Kugeln. Es wird zwei mal mit Zurücklegen eine Kugel gezogen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit für "höchstens 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": 7 24 ; "nicht blau": 17 24 ;

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

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

P=1-P(2 mal 'blau')=1- 49 576 = 527 576

EreignisP
blau -> blau 49 576
blau -> nicht blau 119 576
nicht blau -> blau 119 576
nicht blau -> nicht blau 289 576

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: P("blau")= 7 24 ; P("nicht blau")= 17 24 ;

Du hast entweder einen veralteten Browser oder Javascript ausgeschaltet. Deswegen kannst du leider das SchaubBild nicht sehen :( Die relevanten Pfade sind:
  • 'blau'-'nicht blau' (P= 119 576 )
  • 'nicht blau'-'blau' (P= 119 576 )
  • 'nicht blau'-'nicht blau' (P= 289 576 )

Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

119 576 + 119 576 + 289 576 = 527 576


ohne Zurücklegen (einfach)

Beispiel:

In einer 8-ten Klasse gibt es 5 Schüler mit NWT-Profil, 10 Schüler mit sprachlichem Profil, 10 Schüler mit Musik-Profil und 5 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 6 ; "nicht NWT": 5 6 ;

EreignisP
NWT -> NWT 2 87
NWT -> nicht NWT 25 174
nicht NWT -> NWT 25 174
nicht NWT -> nicht NWT 20 29

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: P("NWT")= 1 6 ; P("nicht NWT")= 5 6 ;

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'NWT'-'NWT' (P= 2 87 )


Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

2 87 = 2 87


Ziehen ohne Zurücklegen

Beispiel:

In einer Urne sind 10 Kugeln, die mit einer 1 beschriftet sind, 8 kugel mit einer 2 und 6 Kugeln mit einer 3. Es werden zwei Kugeln gleichzeitig gezogen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Summe der Kugeln 4 ist?

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EreignisP
1 -> 1 15 92
1 -> 2 10 69
1 -> 3 5 46
2 -> 1 10 69
2 -> 2 7 69
2 -> 3 2 23
3 -> 1 5 46
3 -> 2 2 23
3 -> 3 5 92

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: P("1")= 5 12 ; P("2")= 1 3 ; P("3")= 1 4 ;

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'1'-'3' (P= 5 46 )
'3'-'1' (P= 5 46 )
'2'-'2' (P= 7 69 )


Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

5 46 + 5 46 + 7 69 = 22 69


nur Summen

Beispiel:

In einer 8. Klasse gibt es 15 SchülerInnen, die 13 Jahre alt sind, 10 14-Jährige und 2 15-Jährige. Ein Lehrer, der keine Ahnung über das Alter seiner Schüler hat, muss bei zwei SchülerInnen raten, wie alt die beiden zusammen sind. Er tippt auf 30 Jahre. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass er zufällig richtig getippt hat?

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Da ja ausschließlich nach '15' gefragt ist, genügt es das Modell auf zwei Möglichkeiten zu beschränken: '15' und 'nicht 15'

Einzel-Wahrscheinlichkeiten :"15": 2 27 ; "nicht 15": 25 27 ;

EreignisP
15 -> 15 1 351
15 -> nicht 15 25 351
nicht 15 -> 15 25 351
nicht 15 -> nicht 15 100 117

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: P("15")= 2 27 ; P("nicht 15")= 25 27 ;

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'15'-'15' (P= 1 351 )


Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

1 351 = 1 351


Ziehen bis erstmals x kommt

Beispiel:

In einer Urne sind 3 rote und 2 blaue Kugeln. Es soll (ohne Zurücklegen) solange gezogen werden, bis erstmals eine blaue Kugel erscheint. Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit die blaue Kugel im 3. 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 2 3
= 1 5 2 2 1
= 1 5

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Ziehen ohne Zurücklegen

Beispiel:

In einem Kartenstapel sind 4 Asse, 2 Könige und 4 Damen. Es werden 2 Karten vom Stapel gleichzeitig gezogen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit "genau 2 mal Dame"?

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

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

EreignisP
Dame -> Dame 2 15
Dame -> nicht Dame 4 15
nicht Dame -> Dame 4 15
nicht Dame -> nicht Dame 1 3

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

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'Dame'-'Dame' (P= 2 15 )


Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

2 15 = 2 15