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 9 Möglichkeiten gibt.

Hieraus ergibt sich somit: P(oranger Sektor) = 1 9

Als Dezimalzahl ergibt das: P(oranger Sektor) = 1 9 = 1 : 9 ≈ 0.111

Als Prozentzahl ergibt das: P(oranger Sektor) ≈ 0.111 = 11.1%

Wahrscheinlichkeit eines Ereignisses

Beispiel:

In einem Behälter sind 14 Kugeln, die mit Zahlen 1 bis 14 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 14 suchern, finden wir:
{2, 3, 5, 7, 11, 13}, also insgesamt 6 günstige Möglichkeiten.

Hieraus ergibt sich somit: P(Primzahl) = 6 14 = 3 7

Als Dezimalzahl ergibt das: P(Primzahl) = 3 7 = 3 : 7 ≈ 0.429

Als Prozentzahl ergibt das: P(Primzahl) ≈ 0.429 = 42.9%

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:

In einer Urne sind 2 rote, 4 gelbe, 3 blaue und 3 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 6 ; "nicht rot": 5 6 ;

EreignisP
rot -> rot 1 36
rot -> nicht rot 5 36
nicht rot -> rot 5 36
nicht rot -> nicht rot 25 36

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

Du hast entweder einen veralteten Browser oder Javascript ausgeschaltet. Deswegen kannst du leider das SchaubBild nicht sehen :( Die relevanten Pfade sind:
  • 'rot'-'rot' (P= 1 36 )

Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

1 36 = 1 36


Ziehen mit Zurücklegen

Beispiel:

Beim Roulette kann man auch auf Zahlenbereiche setzen. Z.B. auf die Zahlenbereiche 1-12, 13-24 und 25-36, wobei die grüne 0 zu keinem der Bereiche gehört. Es wird zwei mal eine Kugel im Roulette gespielt. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit für "mindestens 1 mal grüne 0"?

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Da ja ausschließlich nach 'grüne 0' gefragt ist, genügt es das Modell auf zwei Möglichkeiten zu beschränken: 'grüne 0' und 'nicht grüne 0'

Einzel-Wahrscheinlichkeiten :"grüne 0": 1 37 ; "nicht grüne 0": 36 37 ;

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

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

P=1-P(0 mal 'grüne 0')=1- 1296 1369 = 73 1369

EreignisP
grüne 0 -> grüne 0 1 1369
grüne 0 -> nicht grüne 0 36 1369
nicht grüne 0 -> grüne 0 36 1369
nicht grüne 0 -> nicht grüne 0 1296 1369

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: P("grüne 0")= 1 37 ; P("nicht grüne 0")= 36 37 ;

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  • 'grüne 0'-'nicht grüne 0' (P= 36 1369 )
  • 'nicht grüne 0'-'grüne 0' (P= 36 1369 )
  • 'grüne 0'-'grüne 0' (P= 1 1369 )

Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

36 1369 + 36 1369 + 1 1369 = 73 1369


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 ;

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


Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

11 28 = 11 28


Ziehen ohne Zurücklegen

Beispiel:

In einem Kartenstapel sind verschiedene Karten, 5 vom Typ Kreuz, 10 vom Typ Herz, 7 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 1 30
Kreuz -> Herz 1 12
Kreuz -> Pik 7 120
Kreuz -> Karo 1 40
Herz -> Kreuz 1 12
Herz -> Herz 3 20
Herz -> Pik 7 60
Herz -> Karo 1 20
Pik -> Kreuz 7 120
Pik -> Herz 7 60
Pik -> Pik 7 100
Pik -> Karo 7 200
Karo -> Kreuz 1 40
Karo -> Herz 1 20
Karo -> Pik 7 200
Karo -> Karo 1 100

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: P("Kreuz")= 1 5 ; P("Herz")= 2 5 ; P("Pik")= 7 25 ; P("Karo")= 3 25 ;

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'Kreuz'-'Kreuz' (P= 1 30 )
'Herz'-'Herz' (P= 3 20 )
'Pik'-'Pik' (P= 7 100 )
'Karo'-'Karo' (P= 1 100 )


Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

1 30 + 3 20 + 7 100 + 1 100 = 79 300


nur Summen

Beispiel:

In einer Urne sind 8 Kugeln, die mit einer 1 beschriftet sind, 3 kugel mit einer 2 und 4 Kugeln mit einer 3. Es werden zwei Kugeln gleichzeitig gezogen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Summe der Kugeln 5 ist?

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EreignisP
1 -> 1 4 15
1 -> 2 4 35
1 -> 3 16 105
2 -> 1 4 35
2 -> 2 1 35
2 -> 3 2 35
3 -> 1 16 105
3 -> 2 2 35
3 -> 3 2 35

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: P("1")= 8 15 ; P("2")= 1 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:


'2'-'3' (P= 2 35 )
'3'-'2' (P= 2 35 )


Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

2 35 + 2 35 = 4 35


Ziehen bis erstmals x kommt

Beispiel:

Aus einem Kartenstapel mit 5 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 3.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 8 2 7 5 6
= 1 4 1 7 5 2
= 5 56

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

mit Zurücklegen (einfach)

Beispiel:

In einer Urne sind 2 rote, 7 gelbe, 8 blaue und 3 schwarze Kugeln. Es wird zwei mal mit Zurücklegen eine Kugel gezogen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit für "mindestens 1 mal gelb"?

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

Einzel-Wahrscheinlichkeiten :"gelb": 7 20 ; "nicht gelb": 13 20 ;

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

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

P=1-P(0 mal 'gelb')=1- 169 400 = 231 400

EreignisP
gelb -> gelb 49 400
gelb -> nicht gelb 91 400
nicht gelb -> gelb 91 400
nicht gelb -> nicht gelb 169 400

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: P("gelb")= 7 20 ; P("nicht gelb")= 13 20 ;

Du hast entweder einen veralteten Browser oder Javascript ausgeschaltet. Deswegen kannst du leider das SchaubBild nicht sehen :( Die relevanten Pfade sind:
  • 'gelb'-'nicht gelb' (P= 91 400 )
  • 'nicht gelb'-'gelb' (P= 91 400 )
  • 'gelb'-'gelb' (P= 49 400 )

Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

91 400 + 91 400 + 49 400 = 231 400