Grundlagen der Wahrscheinlichkeitsrechnung/Einführung in die Wahrscheinlichkeitsrechnung/Laplace-Experiment und Grundlagen der Wahrscheinlichkeitsrechnung/Abschlusstest: Unterschied zwischen den Seiten

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Du hast schon eine Strategie zur Bestimmung von Wahrscheinlichkeiten durch das Gesetz der großen Zahlen kennengelernt. Nun lernst du noch eine weitere Strategie kennen, wie man Wahrscheinlichkeiten bei bestimmten Zufallsexperimenten bestimmen kann.
Du bist nun am Ende des Lernpfades zur Einführung in die Wahrscheinlichkeitsrechnung angekommen.


= Zum Überlegen =
Um dein Wissen über Wahrscheinlichkeiten zu testen, bearbeite alle Aufgaben des folgenden Abschlusstest, der durchmischt Aufgaben zu allen Themen dieses Lernpfades erhält.
{| class="hintergrundfarbe8"  
 
Die Lösungen enthalten nur die Antworten, jedoch nicht den Lösungsweg, sondern ein Hinweis zu dem Themengebiet, den du wiederholen solltest, falls die jeweilige Aufgabe noch nicht so gut geklappt hat.
 
== Abschlusstest ==
 
=== Aufgabe 1 ===
<div class="zuordnungs-quiz">
<big>'''Zuordnung'''</big><br>
Bestimme, ob es sich bei den Vorgängen um Zufallsexperimente handelt oder nicht.
{|
|-
|Zufallsexperiment || Eine Karte aus einem Kartenstapel ziehen || Wettervorhersage || Glücksrad drehen || Eine Person befragen, welche Partei sie wählen wird
|-
| kein Zufallsexperiment || Hütchenspielen || Testen wann Wasser zu kochen beginnt
|-
|-
| [[Datei:Idee-Icon.png|40px]] || Wir hatten bei der Shuffle-Funktion festgestellt, das alle Lieder gleichwahrscheinlich abgespielt werden.
Überlege dir weitere Zufallsexperimente, bei dem alle Ausgänge gleichwahrscheinlich sind. Welche sind dir im Alltag schon begegnet?


Tausche dich anschließend mit deinem Übungspartner aus.
|}
|}
</div>
Thema der Aufgabe: [https://wiki.zum.de/wiki/Benutzer:DinRoe/%C3%9Cbungsseite/Einf%C3%BChrung_in_die_Wahrscheinlichkeitsrechnung/Zufallsexperiment Zufallsexperiment]


= Was ist ein Laplace-Experiment? =
=== Aufgabe 2 ===
{| class="hintergrundfarbe3"
Bei dem jährlichen Schulfest findet eine Verlosung statt. Dabei wurde eine Kugel aus einem Eimer mit 65 schwarzen, 18 roten und 3 weißen Kugeln gezogen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit...
|-
| [[Datei:Definition-Icon.png|50px]] || Ein '''Laplace-Experiment''' ist ein Zufallsexperiment, bei dem alle möglichen Ergebnisse die gleiche Wahrscheinlichkeit besitzen. Alle Ausgänge des Experiments sind also ''gleichwahrscheinlich''.
|}


Wie bestimmt man bei einem Laplace-Experiment nun Wahrscheinlichkeiten?
:a) eine schwarze Kugel zu ziehen?


Dies geht ganz simpel mit dem folgenden Zusammenhang:
:b) keine rote Kugel zu ziehen?
{| class="wikitable center"
|-
|    <math>P(E) = \frac{\text{Anzahl der günstigen Ergebnisse}}{\text{Anzahl aller möglichen Ergebnisse}} = \frac{\#E}{\#\Omega} </math>   
|}
Um die Wahrscheinlichkeit eines Ereignisses zu bestimmen, teilt man einfach die ''Anzahl der günstigen Ergebnisse für das Ereignis'' durch die ''Anzahl aller möglichen Ergebnisse''.


:c) eine rote oder weiße Kugel zu ziehen?


= Beispiel: Das Urnen-Experiment =
Betrachtet folgendes Zufallsexperiment:


[[Datei:Urn2.png|150px]]
<popup name="Lösung">
:a) P("schwarze Kugel") = 0,7558 => 75,58%


Man zieht eine der Kugeln aus der Urne. Da jede Kugel gleich groß ist, zieht man jede Kugel mit der '''gleichen Wahrscheinlichkeit'''. Es handelt sich also um ein '''Laplace-Experiment'''.
:b) P("keine rote Kugel") = 0,7907 => 79,07%


'''Wie wahrscheinlich ist es die Farbe grün zu ziehen?'''
:c) P("weiße oder rote Kugel") = 0,2442 => 24,42%
</popup>


:Betrachtet man die gezogene Farbe als Ergebnis, dann haben wir 1-mal die Farbe grün und 3-mal die Farbe blau in der Urne.
Thema der Aufgabe: [[../Einführung in die Wahrscheinlichkeitsrechnung/Laplace-Experiment|Laplace-Experiment]]


:Da es insgesamt 4 Kugeln gibt, folgt für die Wahrscheinlichkeit für die Farbe grün:
=== Aufgabe 3 ===
Man wählt eine zufällige Zahl zwischen 13 und 53. Gib die Ereignismenge und die Wahrscheinlichkeiten für folgende Ereignisse an:
:a) Die Zahl ist ungerade
:b) Die Zahl ist durch 4 teilbar
:c) Die Zahl ist eine Primzahl und gerade
:d) Die Zahl enthält die Ziffer 5


:P(grün) = <math>\frac{1}{4} = 0,25</math>, da eine der 4 Kugeln die gewünschte Farbe hat.


:Für blau gilt dementsprechend:
<popup name="Lösung">
'''Lösung für a):'''


:P(blau) = <math>\frac{3}{4} = 0,75</math>, da 3 der 4 Kugeln die gewünschte Farbe haben.
A: Eine ungerade Zahl wird gezogen


'''Wie wahrscheinlich ist es die Zahl Zwei zu ziehen?'''
A = {13, 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31, 33, 35, 37, 39, 41, 43, 45, 47, 49, 51, 53}


:Betrachtet man die gezogene Zahl als Ergebnis, dann haben wir 2-mal die Zahl Eins und 2-mal die Zahl Zwei in der Urne.
P(A) = 0,5122 => 51,22%


:Da es insgesamt 4 Kugeln gibt, folgt für die Wahrscheinlichkeit der Zahl Zwei:
'''Lösung für b):'''


:P(Zwei) = <math>\frac{2}{4} = 0,5</math>, da 2 der 4 Kugeln die gewünschte Zahl Zwei beschriftet haben.
B: Eine Zahl wird gezogen, die durch 4 teilbar ist


= Aufgaben zu Laplace-Experimenten =
B = {16, 20, 24, 28, 32, 36, 40, 44, 48, 52}


== Aufgabe 1: Gewinnregeln vergleichen  ==
P(B) = 0,2439 => 24,39%
In einem Würfel-Spiel gibt es folgende Spielregeln: Du würfelst einmal mit einem normalen Spielwürfel und...


:a) du gewinnst bei einer geraden Zahl
'''Lösung für c):'''
:b) du gewinnst bei einer ungeraden Zahl
:c) du gewinnst, wenn eine Zahl kleiner 5 fällt
:d) du gewinnst, wenn eine Zahl größer 5 fällt.


*Für welche Spielregel würdest du dich entscheiden, um zu gewinnen?
C: Eine Zahl wird gezogen, die Primzahl ist und gerade
:Begründe deine Antwort!


*Berechne die Wahrscheinlichkeit zu gewinnen bei allen Spielregeln.
C = { }


<popup name="Lösung">
P(C) = 0
Am besten du entscheidest dich für die Regel c), da es am wahrscheinlichsten ist eine Zahl kleiner 4 zu würfeln.
Es gibt nämlich 6 mögliche Ergebnisse bei einem Würfelwurf <math>\Omega =</math>{1, 2, 3, 4, 5, 6} und das Ereignis: C:"Es fällt eine Zahl kleiner 4" hat folgende Ereignismenge C={1, 2, 3, 4}, also 4 günstige Ergebnisse. Daher gilt für die Wahrscheinlichkeit von dem Ereignis C nach Laplace:


: P(C) = <math>\frac{4}{6} = 0,833</math>.
'''Lösung für d):'''


Für die anderen Gewinnregeln gelten folgende Wahrscheinlichkeiten:
D: Die Zahl die gezogen wird, enthält die Ziffer 5
:a) A: "Es fällt eine gerade Zahl", die Ereignismenge lautet A={2, 4, 6}
:P(A) = <math>\frac{3}{6} = 0,5</math>.


:b) B: "Es fällt eine ungerade Zahl", die Ereignismenge lautet B={1, 3, 5}
D = {15, 25, 35, 45, 50, 51, 52, 53}
:P(B) = <math>\frac{3}{6} = 0,5</math>.


:d) D: "Es fällt eine Zahl größer 4", die Ereignismenge lautet D={6}
P(D) = 0,1951 => 19,51%
:P(D) = <math>\frac{1}{6} = 0,167</math>.
</popup>
</popup>
Themen der Aufgabe: [[../Einführung in die Wahrscheinlichkeitsrechnung/Ereignis|Ereignisse]] und [[../Einführung in die Wahrscheinlichkeitsrechnung/Laplace-Experiment|Laplace-Experiment]]


== Aufgabe 2: Welcher Würfel ist besser zum Gewinnen? ==
=== Aufgabe 4 ===
Du gewinnst, wenn du die Augenzahl 6 würfelst. Für welchen Würfel entscheidest du dich?
In einer Box sind 12 verschieden farbige Kugeln, darunter befindet sich eine rote Kugel.
:a) Es werden nacheinander vier Kugeln gezogen und zur Seite gelegt. Darunter befindet sich die rote Kugel nicht. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, als Nächstes die rote Kugel zu ziehen?


:1) BILD Sechsseiter  2) BILD Achtseiter
:b) Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, im vierten Zug die rote zu ziehen, wenn die drei zuvor gezogenen Kugeln jedes Mal wieder zurückgelegt werden?
 
Begründe deine Antwort, berechne dazu die Gewinnwahrscheilichkeiten für beide Würfel.




<popup name="Lösung">
<popup name="Lösung">
Du entscheidest dich am besten für den Würfel 1). Denn der Würfel hat sechs mögliche Ergebnisse: <math>\Omega=</math>{1, 2, 3, 4, 5, 6} und es ist einmal die Augenzahl 6 dabei. Daher gilt für die Wahrscheinlichkeit eine 6 zu würfeln:
'''Lösung für a):'''


P(A) = <math>\frac{1}{6}</math> = 0,167
P("rote Kugel ziehen") = 0,125 => 12,5%


Für den Würfel unter 2) gilt:
'''Lösung für b):'''
Die Ergebnismenge lautet: <math>\Omega=</math> {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}, wobei einmal die Augenzahl 6 vorkommt. Daher gilt für den Würfel 2) eine 6 zu würfeln:


P(B) = <math>\frac{1}{8}</math> = 0,125
P("rote Kugel ziehen") = 0,0833 => 8,33%
 
Es ist also wahrscheinlicher mit dem Sechsseiter eine 6 zu würfeln, als mit dem Achtseiter.
</popup>
</popup>


== Aufgabe 3: Welcher Würfel? ==
Thema der Aufgabe: [[../Einführung in die Wahrscheinlichkeitsrechnung/Laplace-Experiment|Laplace-Experiment]]
Zwei Würfel stehen für dich zur Auswahl:
- Normaler Sechsseiter
- Zwölfseiter


:a) Du gewinnst, wenn du eine ungerade Zahl würfelst. Für welchen Würfel würdest du dich entscheiden? Begründe deine Antwort!
=== Aufgabe 5 ===
Ein nicht fairer Würfel mit den Augenzahlen 1-4 hat bei 500 Testdurchläufen folgende Daten geliefert:


:b) Du gewinnst, wenn du eine Zahl würfelst, die durch 3 teilbar ist. Für welchen Würfel würdest du dich entscheiden? Begründe deine Antwort!
{| class="wikitable"
|-
! Augenzahl!! Eins !! Zwei !! Drei !! Vier
|-
| Anzahl || 152 || 49 || 190 || 109
|}


Bestimme die folgenden Wahrscheinlichkeiten:


<popup name="Lösung">
:a) Wie häufig fällt die Augenzahl 3?


</popup>
:b) Wie häufig fällt eine gerade Augenzahl?
== Aufgabe 4: Aus Urnen ziehen ==
Folgende Urnen sind gegeben:


:c) Grundmenge verschieden z.B. 6 (2 rote Kugel) und 12 (5 rote Kugeln)
:c) Wie wahrscheinlich ist es, dass nicht die 1 fällt?


*Wenn du eine rote Kugel ziehen müsstest, um zu gewinnen, für welche urne würdest du dich entscheiden? Begründe deine Antwort.
<popup name="Lösung">
Berechne die Wahrscheinlichkeit eine rote/grüne Kugel zu ziehen in beiden Urnen.
:a) P(A) = 0,38 => 38%


:b) verschiedene Grundmenge gleiche Anzahl an roten Kugeln, Grundmengen 7,8 und 4 rote Kugeln
:b) P(B) = 0,396 => 39,6%


*Wenn du eine rote Kugel ziehen müsstest, um zu gewinnen, für welche urne würdest du dich entscheiden? Begründe deine Antwort.
:c) P(C) = 0,696 => 69,6%
Berechne die Wahrscheinlichkeit eine rote/grüne Kugel zu ziehen in beiden Urnen.
</popup>


:a) gleiche Grundmengen und verschiedene Anzahl an roten Kugeln, Grundmenge 11 4 und 5 rote Kugeln
Thema der Aufgabe: [[../Einführung in die Wahrscheinlichkeitsrechnung/Wahrscheinlichkeit|Gesetz der großen Zahlen]]


*Wenn du eine rote Kugel ziehen müsstest, um zu gewinnen, für welche urne würdest du dich entscheiden? Begründe deine Antwort.
=== Aufgabe 6 ===
Berechne die Wahrscheinlichkeit eine rote/grüne Kugel zu ziehen in beiden Urnen.
Aus dem Wort „ZUFALLSEXPERIMENT“ wird zufällig ein Buchstabe ausgewählt. Bestimme die Wahrscheinlichkeit für folgende Ereignisse:
:a) A: Es handelt sich um ein „E“.
:b) B: Es handelt sich um einen Konsonanten.
:c) C: Es handelt sich um einen Vokal.




<popup name="Lösung">
<popup name="Lösung">
:a) P(A) = 0,1176


:b) P(B) = 0,647
:c) P(C) = 0,3529
</popup>
</popup>
== Aufgabe 5: Urne mit Kugeln ==
In einer Urne befinden sich 20 Kugeln, die mit den Zahlen von 1 bis 20 beschriftet sind.


Felix zieht eine Kugel. Mit welcher Wahrscheinlichkeit...
Thema der Aufgabe: [[../Einführung in die Wahrscheinlichkeitsrechnung/Laplace-Experiment|Laplace-Experiment]]


:a) zieht er die Kugel mit der Zahl 12?
=== Aufgabe 7 ===
In einem Würfelspielt steht folgende Spielregel: "Man werfe zwei Würfel und bilde die größtmögliche Zahl aus den beiden Augenzahlen" (Beispiel: Wenn man eine 2 und eine 4 würfelt, ist das die Zahl 42)


:b) zieht er eine Zahl, die durch 3 teilbar ist?
:a) Gib den Ergebnisraum für dieses Spiel an.


:c) zieht er eine Zahl, die größer als 11 ist?
:b) Gib folgende Ereignismengen an:
::1) A: Die gebildete Zahl besteht aus zwei gleichen Ziffern.
::2) B: Die Zahl enthält mindestens eine 4.
::3) D: Die Zahl ist größer als 50.


:d) zieht er eine Quadratzahl?
Schreibe für jede Teilaufgabe die passenden Ereignismengen auf.


<popup name="Lösung">
<popup name="Lösung">
Es handelt sich um ein Laplace-Experiment, da jede Kugel mit der gleichen Wahrscheinlichkeit gezogen wird. Es gibt insgesamt 20 mögliche Ergebnisse bei der Ziehung
:a) <math>\Omega</math> = {11, 21, 31, 41, 51, 61, 22, 32, 42, 52, 62, 33, 43, 53, 63, 44, 54, 64, 55, 65, 66}


:'''a)''' Die Ereignismenge ist: A = {12}
:b)
 
::1) A = {11, 22, 33, 44, 55, 66}
:In der Ereignismenge ist also ein günstiges Ergebnis => <math>\frac{1}{20} = 0,05</math>
::2) B = {41, 42, 43, 44, 54, 64}
 
::3) C = {53, 54, 55, 61, 62, 63, 64, 65, 66}
:'''b)''' Die Ereignismenge ist: B = {3, 6, 9, 12, 15, 18}
 
:In der Ereignismenge sind also sechs günstige Ergebnisse => <math>\frac{6}{20} = 0,3</math>
 
:'''c)''' Die Ereignismenge ist: C = {12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20}
 
:In der Ereignismenge sind also neun günstige Ergebnisse => <math>\frac{9}{20} = 0,45</math>
 
:'''d)''' Die Ereignismenge ist: D = {1, 4, 9, 16}
 
:In der Ereignismenge sind also vier günstige Ergebnisse => <math>\frac{4}{20} = 0,2</math>
</popup>
</popup>


== Aufgabe 6: Vergleich zweier Glücksräder ==
Themen der Aufgabe: [[../Einführung in die Wahrscheinlichkeitsrechnung/Ergebnis_und_Ergebnismenge|Ergebnisraum]] und [[../Einführung in die Wahrscheinlichkeitsrechnung/Ereignis|Ereignisse]]
Du siehst hier zwei Glücksräder


1.) [[Datei:Gluecksrad6.png|150px]]  2.) [[Datei:Gluecksrad8.png|150px]]
=== Aufgabe 8 ===
Eine Klassenarbeit in Mathematik hat den folgenden Notenspiegel:
{| class="wikitable"
|-
| Eins || Zwei || Drei || Vier || Fünf || Sechs
|-
| 2 || 6 || 9 || 7 || 3 || 1
|}


:a) Du gewinnst, wenn das Glücksrad auf der Farbe Grün landet.
:a)Wie wahrscheinlich ist es eine Zwei zu haben?


:Bei welchem ist die Gewinnchance höher? Begründe deine Antwort!
:b) Wie wahrscheinlich ist es durchgefallen zu sein?


:Berechne die Gewinnwahrscheinlichkeit bei den beiden Glücksrädern.
:c) Wie wahrscheinlich ist es, dass man die Note 3 oder besser geschrieben hat?


:b) Wie wahrscheinlich ist es beim Glücksrad 1 die Farbe Orange zu bekommen?
:d) Wie viele Schülerinnen und Schüler hätten eine 2 schreiben müssen, damit die Wahrscheinlichkeit für eine 2 bei P(„Die Note 2“) = 0,25 liegt?
 
:c) Wie wahrscheinlich ist es beim Glücksrad 2 das Ergebnis Rot zu bekommen?




<popup name="Lösung">
<popup name="Lösung">
:a) Es ist besser sich für das 1. Glücksrad zu entscheiden, da es dort wahrscheinlicher ist auf grün zu landen.
:a) P("Note Zwei") = 0,214 => 21,4%
Denn es gilt für das 1. Glücksrad: Es gibt insgesamt 6 gleichgroße Sektoren und 2 davon sind grün. Daher gilt für die Gewinnwahrscheinlichkeit:
:<math>\frac{2}{6} = 0,332</math>


Für das 2. Glücksrad gilt: Es gibt insgesamt 8 gleichgroße Sektoren und 2 davon sind grün. Daher gilt für die Gewinnwahrscheinlichkeit:
:b) P("durchgefallen") = 0,143 => 14,3%
:<math>\frac{2}{8} = 0,25</math>


:b) Es gibt insgesamt 6 gleichgroße Sektoren. 2 davon sind Orange. Daher gilt:
:c) P("Note 3 oder besser") = 0,607 => 60,7%


:<math>\frac{2}{6} = 0,332</math>
:d) Es hätten 7 SchülerInnen die Note 2 schreiben müssen.
</popup>
Thema der Aufgabe: [[../Einführung in die Wahrscheinlichkeitsrechnung/Laplace-Experiment|Laplace-Experiment]]


:c) Es gibt insgesamt 8 Sektoren, 2 davon sind rot. Daher gilt:
=== Aufgabe 9 ===
Im Sommer 2009 gab es in Berlin folgende Zahlen an Schulabgängern:


:<math>\frac{2}{8} = 0,25</math>
{| class="wikitable"
</popup>
|-
| Gesamtzahl || mit allgemeiner Hochschulreife || mit mittlerem Schulabschluss || Hauptschulabschluss || ohne Schulabschluss
|-
| 24 600 || 11 600 || 6 400 || 4 500 || 2 100
|}


== Aufgabe 7: Gewinnregeln beim Glücksrad ==
Berechne die Wahrscheinlichkeit...
Du siehst folgendes Glücksrad (12 Sektoren mit Zahlen und Farben)
Es werden folgende Regeln zum Gewinnen angeboten:


:a) Du gewinnst bei einer Zahl die durch 3 teilbar ist
:a) dass ein Schulabgänger im Jahr 2009 mit mittlerem Schulabschluss von der Schule gegangen ist.
:b) Du gewinnst bei rot
:c) Du gewinnst bei grün oder blau
:d) Du gewinnst bei 4, 5, 6


*Für welche Regel entscheidest du dich, um zu gewinnen? Begründe deine Antwort!
:b) dass ein Schüler mit allgemeiner Hochschulreife oder mittlerem Schulabschluss von der Schule gegangen ist.
*Berechne die Gewinnwahrscheinlichkeit für alle Regeln.


:c) dass ein Schüler mit Schulabschluss von der Schule gegangen ist.


<popup name="Lösung">
<popup name="Lösung">
:a) P("mittlerer Schulabschluss") = 0,2602 => 26,02%


:b) P("Hochschuleife oder mittlerer Schulabschluss") = 0,7317 => 73,17%
:c) P("Schulabschluss") = 0,9146 => 91,46%
</popup>
</popup>
Themen der Aufgabe: [https://wiki.zum.de/wiki/Benutzer:DinRoe/%C3%9Cbungsseite/Einf%C3%BChrung_in_die_Wahrscheinlichkeitsrechnung/Wahrscheinlichkeit Gesetz der großen Zahlen] und [https://wiki.zum.de/wiki/Benutzer:DinRoe/%C3%9Cbungsseite/Einf%C3%BChrung_in_die_Wahrscheinlichkeitsrechnung/Ereignis Ereignisse]


== Aufgabe 8: Urne oder Würfel? ==
=== Aufgabe 10 ===
Du hast zwei Möglichkeiten dich für ein Gewinnspiel zu entscheiden:
Ein Glücksrad ist in 12 gleichgroße Sektoren eingeteilt, die von 1 bis 12 nummeriert sind. Das Glücksrad wird einmal gedreht.


:1) Entweder du ziehst aus der Urne und gewinnst bei der Farbe …
Mit welcher Wahrscheinlichkeit erhält man...


:2) Oder du Würfelst den Würfel und gewinnst bei den Zahlen 5 oder 6
a) eine Zahl, die größer 10 oder kleiner als 3 ist?


Für welches Gewinnspiel entscheidest du dich?
b) eine Primzahl?
Berechne zur Begründung die Gewinnwahrscheinlichkeiten
<popup name="Lösung">


</popup>
c) eine Zahl, die durch 4 teilbar ist?
== Aufgabe 9: Spielkarten ziehen ==
Ein Kartenspiel hat 32 Karten mit den vier Farben: Herz, Karo, Pik und Kreuz.
In jeder Farbe gibt es jeweils die Karten 7, 8, 9, 10, Bube, Dame, König und As.


Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit für folgende Ereignisse:
:a) Es wird eine Karte der Farbe Karo gezogen?
:b) Es wird eine Dame gezogen?
:c) Es wird nicht eine schwarze 10 gezogen?
:d) Es wird keine Bildkarte gezogen?




Zeile 256: Zeile 244:
'''Lösung für a):'''
'''Lösung für a):'''


In dem Kartendeck gibt es insgesamt 32 Karten, wovon 8 Karten der Farbe Karo angehören. Daher folgt:
P(A) = 0,33
 
P("Karo-Karte wird gezogen") = <math>\frac{8}{32}=0,25</math>
 
Es wird also mit einer Wahrscheinlichkeit von 25% eine Karo-Karte gezogen.


'''Lösung für b):'''
'''Lösung für b):'''


Es gibt 4 Damen in einem Kartendeck, daher gilt:
P(B) = 0,4167
 
P("Dame wird gezogen") = <math>\frac{4}{32}=0,125</math>
 
Es wird also mit einer Wahrscheinlichkeit von 12,5% eine Dame gezogen.


'''Lösung für c):'''
'''Lösung für c):'''


Es gibt zwei schwarze 10 in Deck (Pik und Kreuz), daher folgt:
P(C) = 0,25
 
P("schwarze 10 wird gezogen") = <math>\frac{2}{32}=0,0625</math>
 
Es wird also mit einer Wahrscheinlichkeit von 6,25% eine schwarze 10 gezogen.
 
'''Lösung für d):'''
 
Hier soll KEINE Bildkarte gezogen werden, man muss also die Anzahl der Karten zählen, die keine Bildkarten sind. Die 7,8,9,10 sind keine Bildkarten und von jeder Karte gibt es durch die unterschiedlichen Farben 4 Stück. Es gibt also insgesamt 16 Karten im Deck, die nicht zu den Bildkarten zählen, daher folgt:
 
P("keine Bildkarte wird gezogen") = <math>\frac{16}{32}=0,5</math>
 
Es wird also mit einer Wahrscheinlichkeit von 50% keine Bildkarte gezogen.
</popup>
</popup>
Thema der Aufgabe: [[../Einführung in die Wahrscheinlichkeitsrechnung/Laplace-Experiment|Laplace-Experiment]]


== Aufgabe 9: Urnen befüllen ==
{{SORTIERUNG:{{SUBPAGENAME}}}}
Zu sehen ist eine Urne, die noch keine Kugeln enthält.
[[Kategorie:Einführung in die Wahrscheinlichkeitsrechnung]]
 
[[Datei:Urn.png|150px]]
 
Befülle für jede Teilaufgabe eine Urne so (selber skizzieren), dass folgende Wahrscheinlichkeiten eintreten:
 
Die Grundmenge der Kugeln kann bei jeder Teilaufgabe frei gewählt werden.
 
:a) Die Wahrscheinlichkeit eine blaue Kugel zu ziehen ist P("blaue Kugel") = 0,25.
:b) Die Wahrscheinlichkeit eine rote Kugel zu ziehen ist P("rote Kugel") = 0,10.
:c) Die Wahrscheinlichkeit eine grüne Kugel zu ziehen ist P("grüne Kugel") = 0,15.
:d) Die Wahrscheinlichkeit eine gelbe Kugel zu ziehen ist P("gelbe Kugel") = 0,50.
:e) alle Wahrscheinlichkeiten aus a), b), c), d) sollen gleichzeitig eintreffen
 
 
<popup name="Lösung">
:a) z.B. bei 1 blaue Kugel und 3 Kugeln anderer Farbe.
 
:b) z.B. 1 rote Kugel und 9 Kugeln anderer Farbe.
 
:c) z.B. 3 grüne Kugel und 17 Kugeln anderer Farbe.
 
:d) z.B. 1 gelbe Kugel und 1 Kugel anderer Farbe.
 
:e) z.B. 10 gelbe Kugeln, 3 grüne Kugeln, 2 rote Kugeln und 5 blaue Kugeln.
</popup>

Version vom 21. Januar 2018, 23:54 Uhr

Du bist nun am Ende des Lernpfades zur Einführung in die Wahrscheinlichkeitsrechnung angekommen.

Um dein Wissen über Wahrscheinlichkeiten zu testen, bearbeite alle Aufgaben des folgenden Abschlusstest, der durchmischt Aufgaben zu allen Themen dieses Lernpfades erhält.

Die Lösungen enthalten nur die Antworten, jedoch nicht den Lösungsweg, sondern ein Hinweis zu dem Themengebiet, den du wiederholen solltest, falls die jeweilige Aufgabe noch nicht so gut geklappt hat.

Abschlusstest

Aufgabe 1

Zuordnung
Bestimme, ob es sich bei den Vorgängen um Zufallsexperimente handelt oder nicht.

Zufallsexperiment Eine Karte aus einem Kartenstapel ziehen Wettervorhersage Glücksrad drehen Eine Person befragen, welche Partei sie wählen wird
kein Zufallsexperiment Hütchenspielen Testen wann Wasser zu kochen beginnt

Thema der Aufgabe: Zufallsexperiment

Aufgabe 2

Bei dem jährlichen Schulfest findet eine Verlosung statt. Dabei wurde eine Kugel aus einem Eimer mit 65 schwarzen, 18 roten und 3 weißen Kugeln gezogen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit...

a) eine schwarze Kugel zu ziehen?
b) keine rote Kugel zu ziehen?
c) eine rote oder weiße Kugel zu ziehen?


<popup name="Lösung">

a) P("schwarze Kugel") = 0,7558 => 75,58%
b) P("keine rote Kugel") = 0,7907 => 79,07%
c) P("weiße oder rote Kugel") = 0,2442 => 24,42%

</popup>

Thema der Aufgabe: Laplace-Experiment

Aufgabe 3

Man wählt eine zufällige Zahl zwischen 13 und 53. Gib die Ereignismenge und die Wahrscheinlichkeiten für folgende Ereignisse an:

a) Die Zahl ist ungerade
b) Die Zahl ist durch 4 teilbar
c) Die Zahl ist eine Primzahl und gerade
d) Die Zahl enthält die Ziffer 5


<popup name="Lösung"> Lösung für a):

A: Eine ungerade Zahl wird gezogen

A = {13, 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31, 33, 35, 37, 39, 41, 43, 45, 47, 49, 51, 53}

P(A) = 0,5122 => 51,22%

Lösung für b):

B: Eine Zahl wird gezogen, die durch 4 teilbar ist

B = {16, 20, 24, 28, 32, 36, 40, 44, 48, 52}

P(B) = 0,2439 => 24,39%

Lösung für c):

C: Eine Zahl wird gezogen, die Primzahl ist und gerade

C = { }

P(C) = 0

Lösung für d):

D: Die Zahl die gezogen wird, enthält die Ziffer 5

D = {15, 25, 35, 45, 50, 51, 52, 53}

P(D) = 0,1951 => 19,51% </popup> Themen der Aufgabe: Ereignisse und Laplace-Experiment

Aufgabe 4

In einer Box sind 12 verschieden farbige Kugeln, darunter befindet sich eine rote Kugel.

a) Es werden nacheinander vier Kugeln gezogen und zur Seite gelegt. Darunter befindet sich die rote Kugel nicht. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, als Nächstes die rote Kugel zu ziehen?
b) Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, im vierten Zug die rote zu ziehen, wenn die drei zuvor gezogenen Kugeln jedes Mal wieder zurückgelegt werden?


<popup name="Lösung"> Lösung für a):

P("rote Kugel ziehen") = 0,125 => 12,5%

Lösung für b):

P("rote Kugel ziehen") = 0,0833 => 8,33% </popup>

Thema der Aufgabe: Laplace-Experiment

Aufgabe 5

Ein nicht fairer Würfel mit den Augenzahlen 1-4 hat bei 500 Testdurchläufen folgende Daten geliefert:

Augenzahl Eins Zwei Drei Vier
Anzahl 152 49 190 109

Bestimme die folgenden Wahrscheinlichkeiten:

a) Wie häufig fällt die Augenzahl 3?
b) Wie häufig fällt eine gerade Augenzahl?
c) Wie wahrscheinlich ist es, dass nicht die 1 fällt?

<popup name="Lösung">

a) P(A) = 0,38 => 38%
b) P(B) = 0,396 => 39,6%
c) P(C) = 0,696 => 69,6%

</popup>

Thema der Aufgabe: Gesetz der großen Zahlen

Aufgabe 6

Aus dem Wort „ZUFALLSEXPERIMENT“ wird zufällig ein Buchstabe ausgewählt. Bestimme die Wahrscheinlichkeit für folgende Ereignisse:

a) A: Es handelt sich um ein „E“.
b) B: Es handelt sich um einen Konsonanten.
c) C: Es handelt sich um einen Vokal.


<popup name="Lösung">

a) P(A) = 0,1176
b) P(B) = 0,647
c) P(C) = 0,3529

</popup>

Thema der Aufgabe: Laplace-Experiment

Aufgabe 7

In einem Würfelspielt steht folgende Spielregel: "Man werfe zwei Würfel und bilde die größtmögliche Zahl aus den beiden Augenzahlen" (Beispiel: Wenn man eine 2 und eine 4 würfelt, ist das die Zahl 42)

a) Gib den Ergebnisraum für dieses Spiel an.
b) Gib folgende Ereignismengen an:
1) A: Die gebildete Zahl besteht aus zwei gleichen Ziffern.
2) B: Die Zahl enthält mindestens eine 4.
3) D: Die Zahl ist größer als 50.


<popup name="Lösung">

a) = {11, 21, 31, 41, 51, 61, 22, 32, 42, 52, 62, 33, 43, 53, 63, 44, 54, 64, 55, 65, 66}
b)
1) A = {11, 22, 33, 44, 55, 66}
2) B = {41, 42, 43, 44, 54, 64}
3) C = {53, 54, 55, 61, 62, 63, 64, 65, 66}

</popup>

Themen der Aufgabe: Ergebnisraum und Ereignisse

Aufgabe 8

Eine Klassenarbeit in Mathematik hat den folgenden Notenspiegel:

Eins Zwei Drei Vier Fünf Sechs
2 6 9 7 3 1
a)Wie wahrscheinlich ist es eine Zwei zu haben?
b) Wie wahrscheinlich ist es durchgefallen zu sein?
c) Wie wahrscheinlich ist es, dass man die Note 3 oder besser geschrieben hat?
d) Wie viele Schülerinnen und Schüler hätten eine 2 schreiben müssen, damit die Wahrscheinlichkeit für eine 2 bei P(„Die Note 2“) = 0,25 liegt?


<popup name="Lösung">

a) P("Note Zwei") = 0,214 => 21,4%
b) P("durchgefallen") = 0,143 => 14,3%
c) P("Note 3 oder besser") = 0,607 => 60,7%
d) Es hätten 7 SchülerInnen die Note 2 schreiben müssen.

</popup> Thema der Aufgabe: Laplace-Experiment

Aufgabe 9

Im Sommer 2009 gab es in Berlin folgende Zahlen an Schulabgängern:

Gesamtzahl mit allgemeiner Hochschulreife mit mittlerem Schulabschluss Hauptschulabschluss ohne Schulabschluss
24 600 11 600 6 400 4 500 2 100

Berechne die Wahrscheinlichkeit...

a) dass ein Schulabgänger im Jahr 2009 mit mittlerem Schulabschluss von der Schule gegangen ist.
b) dass ein Schüler mit allgemeiner Hochschulreife oder mittlerem Schulabschluss von der Schule gegangen ist.
c) dass ein Schüler mit Schulabschluss von der Schule gegangen ist.

<popup name="Lösung">

a) P("mittlerer Schulabschluss") = 0,2602 => 26,02%
b) P("Hochschuleife oder mittlerer Schulabschluss") = 0,7317 => 73,17%
c) P("Schulabschluss") = 0,9146 => 91,46%

</popup> Themen der Aufgabe: Gesetz der großen Zahlen und Ereignisse

Aufgabe 10

Ein Glücksrad ist in 12 gleichgroße Sektoren eingeteilt, die von 1 bis 12 nummeriert sind. Das Glücksrad wird einmal gedreht.

Mit welcher Wahrscheinlichkeit erhält man...

a) eine Zahl, die größer 10 oder kleiner als 3 ist?

b) eine Primzahl?

c) eine Zahl, die durch 4 teilbar ist?


<popup name="Lösung"> Lösung für a):

P(A) = 0,33

Lösung für b):

P(B) = 0,4167

Lösung für c):

P(C) = 0,25 </popup> Thema der Aufgabe: Laplace-Experiment