Mathebattle EduRandomtasks

ohne Zurücklegen (einfach)

Beispiel:

Auf einen Schüleraustausch bewerben sich 9 Mädchen und 3 Jungs. Weil aber leider weniger Plätze zur Verfügung stehen, muss gelost werden. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass von den ersten 3 verlosten Plätzen genau 1 an ein Mädchen gehen?

Lösung einblenden

Ereignis	P
Mädchen -> Mädchen -> Mädchen	$\frac{21}{55}$
Mädchen -> Mädchen -> Jungs	$\frac{9}{55}$
Mädchen -> Jungs -> Mädchen	$\frac{9}{55}$
Mädchen -> Jungs -> Jungs	$\frac{9}{220}$
Jungs -> Mädchen -> Mädchen	$\frac{9}{55}$
Jungs -> Mädchen -> Jungs	$\frac{9}{220}$
Jungs -> Jungs -> Mädchen	$\frac{9}{220}$
Jungs -> Jungs -> Jungs	$\frac{1}{220}$

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

Die relevanten Pfade sind:

'Mädchen'-'Jungs'-'Jungs' (P= $\frac{9}{220}$ )
'Jungs'-'Mädchen'-'Jungs' (P= $\frac{9}{220}$ )
'Jungs'-'Jungs'-'Mädchen' (P= $\frac{9}{220}$ )

Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

$\frac{9}{220}$ + $\frac{9}{220}$ + $\frac{9}{220}$ = $\frac{27}{220}$

Ziehen ohne Zurücklegen

Beispiel:

In einer Urne sind verschiedene Kugeln, 10 vom Typ rot, 6 vom Typ blau, 4 vom Typ gelb und 4 vom Typ schwarz. Es wird 2 mal ohne Zurücklegen eine Kugel gezogen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, 2 Kugeln gleicher Farbe zu ziehen?

Lösung einblenden

Ereignis	P
rot -> rot	$\frac{15}{92}$
rot -> blau	$\frac{5}{46}$
rot -> gelb	$\frac{5}{69}$
rot -> schwarz	$\frac{5}{69}$
blau -> rot	$\frac{5}{46}$
blau -> blau	$\frac{5}{92}$
blau -> gelb	$\frac{1}{23}$
blau -> schwarz	$\frac{1}{23}$
gelb -> rot	$\frac{5}{69}$
gelb -> blau	$\frac{1}{23}$
gelb -> gelb	$\frac{1}{46}$
gelb -> schwarz	$\frac{2}{69}$
schwarz -> rot	$\frac{5}{69}$
schwarz -> blau	$\frac{1}{23}$
schwarz -> gelb	$\frac{2}{69}$
schwarz -> schwarz	$\frac{1}{46}$

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: P("rot")= $\frac{5}{12}$ ; P("blau")= $\frac{1}{4}$ ; P("gelb")= $\frac{1}{6}$ ; P("schwarz")= $\frac{1}{6}$ ;

Die relevanten Pfade sind:

'rot'-'rot' (P= $\frac{15}{92}$ )
'blau'-'blau' (P= $\frac{5}{92}$ )
'gelb'-'gelb' (P= $\frac{1}{46}$ )
'schwarz'-'schwarz' (P= $\frac{1}{46}$ )

Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

$\frac{15}{92}$ + $\frac{5}{92}$ + $\frac{1}{46}$ + $\frac{1}{46}$ = $\frac{6}{23}$

nur Summen

Beispiel:

In einer Urne sind 10 Kugeln, die mit einer 1 beschriftet sind, 4 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?

Lösung einblenden

Ereignis	P
1 -> 1	$\frac{9}{38}$
1 -> 2	$\frac{2}{19}$
1 -> 3	$\frac{3}{19}$
2 -> 1	$\frac{2}{19}$
2 -> 2	$\frac{3}{95}$
2 -> 3	$\frac{6}{95}$
3 -> 1	$\frac{3}{19}$
3 -> 2	$\frac{6}{95}$
3 -> 3	$\frac{3}{38}$

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: P("1")= $\frac{1}{2}$ ; P("2")= $\frac{1}{5}$ ; P("3")= $\frac{3}{10}$ ;

Die relevanten Pfade sind:

'1'-'3' (P= $\frac{3}{19}$ )
'3'-'1' (P= $\frac{3}{19}$ )
'2'-'2' (P= $\frac{3}{95}$ )

Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

$\frac{3}{19}$ + $\frac{3}{19}$ + $\frac{3}{95}$ = $\frac{33}{95}$

Ziehen bis erstmals x kommt

Beispiel:

In einer Urne sind 4 rote und 11 blaue Kugeln. Es soll (ohne Zurücklegen) solange gezogen werden, bis erstmals eine blaue Kugel erscheint. Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit die blaue Kugel im 4. Versuch zu ziehen?
(Denk daran, den Bruch vollständig zu kürzen!)

Lösung einblenden

Die Wahrscheinlichkeit kann man dem einzig möglichen Pfad entlang ablesen:

P= $\frac{4}{15}$ ⋅ $\frac{3}{14}$ ⋅ $\frac{2}{13}$ ⋅ $\frac{11}{12}$
= $\frac{1}{5}$ ⋅ $\frac{1}{7}$ ⋅ $\frac{1}{13}$ ⋅ $\frac{11}{3}$
= $\frac{11}{1365}$

Ziehen ohne Zurücklegen

Beispiel:

In einem Kartenstapel sind 4 Asse, 4 Könige und 2 Damen. Es werden 2 Karten vom Stapel gleichzeitig gezogen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit "höchstens 1 mal König"?

Lösung einblenden

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

Einzel-Wahrscheinlichkeiten :"König": $\frac{2}{5}$ ; "nicht König": $\frac{3}{5}$ ;

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

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

P=1-P(2 mal 'König')=1- $\frac{2}{15}$ = $\frac{13}{15}$

Ereignis	P
König -> König	$\frac{2}{15}$
König -> nicht König	$\frac{4}{15}$
nicht König -> König	$\frac{4}{15}$
nicht König -> nicht König	$\frac{1}{3}$

Einzel-Wahrscheinlichkeiten: P("König")= $\frac{2}{5}$ ; P("nicht König")= $\frac{3}{5}$ ;

Die relevanten Pfade sind:

'König'-'nicht König' (P= $\frac{4}{15}$ )
'nicht König'-'König' (P= $\frac{4}{15}$ )
'nicht König'-'nicht König' (P= $\frac{1}{3}$ )

Die Lösung ist also die Summe dieser Wahrscheinlichkeiten:

$\frac{4}{15}$ + $\frac{4}{15}$ + $\frac{1}{3}$ = $\frac{13}{15}$

Aufgabenbeispiele von Zufallsexperimente ohne Zurücklegen

ohne Zurücklegen (einfach)

Ziehen ohne Zurücklegen

nur Summen

Ziehen bis erstmals x kommt

Ziehen ohne Zurücklegen

P=1-P(2 mal 'König')=1- 2 15 = 13 15

P=1-P(2 mal 'König')=1- $\frac{2}{15}$ = $\frac{13}{15}$