Mathebattle EduRandomtasks

ohne Zurücklegen (einfach)

Beispiel:

In einem Kartenstapel sind verschiedene Karten, 2 vom Typ Kreuz, 2 vom Typ Herz, 3 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)

Lösung einblenden

Ereignis	P
Kreuz -> Kreuz	$\frac{1}{45}$
Kreuz -> Herz	$\frac{2}{45}$
Kreuz -> Pik	$\frac{1}{15}$
Kreuz -> Karo	$\frac{1}{15}$
Herz -> Kreuz	$\frac{2}{45}$
Herz -> Herz	$\frac{1}{45}$
Herz -> Pik	$\frac{1}{15}$
Herz -> Karo	$\frac{1}{15}$
Pik -> Kreuz	$\frac{1}{15}$
Pik -> Herz	$\frac{1}{15}$
Pik -> Pik	$\frac{1}{15}$
Pik -> Karo	$\frac{1}{10}$
Karo -> Kreuz	$\frac{1}{15}$
Karo -> Herz	$\frac{1}{15}$
Karo -> Pik	$\frac{1}{10}$
Karo -> Karo	$\frac{1}{15}$

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: P("Kreuz")= $\frac{1}{5}$ ; P("Herz")= $\frac{1}{5}$ ; P("Pik")= $\frac{3}{10}$ ; P("Karo")= $\frac{3}{10}$ ;

Die relevanten Pfade sind:

'Kreuz'-'Kreuz' (P= $\frac{1}{45}$ )
'Herz'-'Herz' (P= $\frac{1}{45}$ )
'Pik'-'Pik' (P= $\frac{1}{15}$ )
'Karo'-'Karo' (P= $\frac{1}{15}$ )

Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

$\frac{1}{45}$ + $\frac{1}{45}$ + $\frac{1}{15}$ + $\frac{1}{15}$ = $\frac{8}{45}$

Ziehen ohne Zurücklegen

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 1 deutsche Mannschaften sind (wenn man mal von der falschen Annahme ausgeht, dass alle Mannschaften im gleichen Lostopf sind)?

Lösung einblenden

Ereignis	P
deutsch -> deutsch -> deutsch	$\frac{1}{140}$
deutsch -> deutsch -> andere	$\frac{3}{70}$
deutsch -> andere -> deutsch	$\frac{3}{70}$
deutsch -> andere -> andere	$\frac{11}{70}$
andere -> deutsch -> deutsch	$\frac{3}{70}$
andere -> deutsch -> andere	$\frac{11}{70}$
andere -> andere -> deutsch	$\frac{11}{70}$
andere -> andere -> andere	$\frac{11}{28}$

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: P("deutsch")= $\frac{1}{4}$ ; P("andere")= $\frac{3}{4}$ ;

Die relevanten Pfade sind:

'deutsch'-'andere'-'andere' (P= $\frac{11}{70}$ )
'andere'-'deutsch'-'andere' (P= $\frac{11}{70}$ )
'andere'-'andere'-'deutsch' (P= $\frac{11}{70}$ )

Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

$\frac{11}{70}$ + $\frac{11}{70}$ + $\frac{11}{70}$ = $\frac{33}{70}$

nur Summen

Beispiel:

In einer 8. Klasse gibt es 15 SchülerInnen, die 13 Jahre alt sind, 5 14-Jährige und 4 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 27 Jahre. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass er zufällig richtig getippt hat?

Lösung einblenden

Ereignis	P
13 -> 13	$\frac{35}{92}$
13 -> 14	$\frac{25}{184}$
13 -> 15	$\frac{5}{46}$
14 -> 13	$\frac{25}{184}$
14 -> 14	$\frac{5}{138}$
14 -> 15	$\frac{5}{138}$
15 -> 13	$\frac{5}{46}$
15 -> 14	$\frac{5}{138}$
15 -> 15	$\frac{1}{46}$

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: P("13")= $\frac{5}{8}$ ; P("14")= $\frac{5}{24}$ ; P("15")= $\frac{1}{6}$ ;

Die relevanten Pfade sind:

'13'-'14' (P= $\frac{25}{184}$ )
'14'-'13' (P= $\frac{25}{184}$ )

Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

$\frac{25}{184}$ + $\frac{25}{184}$ = $\frac{25}{92}$

Ziehen bis erstmals x kommt

Beispiel:

Eine Lehrerin sammelt die Hausaufgaben von einigen Schülern ein, um zu kontrollieren, ob diese auch ordentlich gemacht wurden. Aus Zeitgründen möchte sie aber nicht alle, sondern nur ein paar wenige einsammeln, welche durch ein Losverfahren ausgewählt werden. Aus (der unbegründeten) Angst ungerecht behandelt zu werden, bestehen die 3 Jungs darauf, dass unbedingt immer eine Hausaufgabe eines der 21 Mädchen der Klasse eingesammelt wird. Deswegen wird solange gelost, bis das erste Mädchen gezogen wird. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass dies beim 4. Losdurchgang passiert?
(Denk daran, den Bruch vollständig zu kürzen!)

Lösung einblenden

Die Wahrscheinlichkeit kann man dem einzig möglichen Pfad entlang ablesen:

P= $\frac{3}{24}$ ⋅ $\frac{2}{23}$ ⋅ $\frac{1}{22}$ ⋅ $\frac{21}{21}$
= $\frac{1}{4}$ ⋅ $\frac{1}{23}$ ⋅ $\frac{1}{22}$ ⋅ $\frac{7}{7}$
= $\frac{1}{2024}$

Ziehen ohne Zurücklegen

Beispiel:

In einem Kartenstapel sind verschiedene Karten, 2 vom Typ Kreuz, 2 vom Typ Herz, 6 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)

Lösung einblenden

Ereignis	P
Kreuz -> Kreuz	$\frac{1}{105}$
Kreuz -> Herz	$\frac{2}{105}$
Kreuz -> Pik	$\frac{2}{35}$
Kreuz -> Karo	$\frac{1}{21}$
Herz -> Kreuz	$\frac{2}{105}$
Herz -> Herz	$\frac{1}{105}$
Herz -> Pik	$\frac{2}{35}$
Herz -> Karo	$\frac{1}{21}$
Pik -> Kreuz	$\frac{2}{35}$
Pik -> Herz	$\frac{2}{35}$
Pik -> Pik	$\frac{1}{7}$
Pik -> Karo	$\frac{1}{7}$
Karo -> Kreuz	$\frac{1}{21}$
Karo -> Herz	$\frac{1}{21}$
Karo -> Pik	$\frac{1}{7}$
Karo -> Karo	$\frac{2}{21}$

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: P("Kreuz")= $\frac{2}{15}$ ; P("Herz")= $\frac{2}{15}$ ; P("Pik")= $\frac{2}{5}$ ; P("Karo")= $\frac{1}{3}$ ;

Die relevanten Pfade sind:

'Kreuz'-'Kreuz' (P= $\frac{1}{105}$ )
'Herz'-'Herz' (P= $\frac{1}{105}$ )
'Pik'-'Pik' (P= $\frac{1}{7}$ )
'Karo'-'Karo' (P= $\frac{2}{21}$ )

Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

$\frac{1}{105}$ + $\frac{1}{105}$ + $\frac{1}{7}$ + $\frac{2}{21}$ = $\frac{9}{35}$

Aufgabenbeispiele von Zufallsexperimente ohne Zurücklegen

ohne Zurücklegen (einfach)

Ziehen ohne Zurücklegen

nur Summen

Ziehen bis erstmals x kommt

Ziehen ohne Zurücklegen