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.
| [[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.
= Abschlusstest =
|}


= Was ist ein Laplace-Experiment? =
== Aufgabe 1 ==
{| class="hintergrundfarbe3"
== Aufgabe 2 ==
<div class="zuordnungs-quiz">
<big>'''Zuordnung'''</big><br>
Bestimme, ob es sich bei den Vorgängen um Zufallsexperimente handelt oder nicht.
{|
|-
|-
| [[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''.
|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
|-
 
|}
|}
</div>


Wie bestimmt man bei einem Laplace-Experiment nun Wahrscheinlichkeiten?
== Aufgabe 3 ==
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...


Dies geht ganz simpel mit dem folgenden Zusammenhang:
:a) eine schwarze 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''.


:b) keine rote Kugel zu ziehen?


= Beispiel: Das Urnen-Experiment =
:c) eine rote oder weiße Kugel zu ziehen?
Betrachtet folgendes Zufallsexperiment:


[[Datei:Urn2.png|150px]]


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'''.
<popup name="Lösung">
:a) P("schwarze Kugel") = 0,7558 => 75,58%


'''Wie wahrscheinlich ist es die Farbe grün zu ziehen?'''
:b) P("keine rote Kugel") = 0,7907 => 79,07%


:Betrachtet man die gezogene Farbe als Ergebnis, dann haben wir 1-mal die Farbe grün und 3-mal die Farbe blau in der Urne.
:c) P("weiße oder rote Kugel") = 0,2442 => 24,42%
</popup>


:Da es insgesamt 4 Kugeln gibt, folgt für die Wahrscheinlichkeit für die Farbe grün:
== Aufgabe 4 ==
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>


== Aufgabe 2: Welcher Würfel ist besser zum Gewinnen? ==
== Aufgabe 5 ==
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) [[Datei:Sechsseiter.jpg|Sechsseitiger Würfel|100px]] Sechsseiter  2) [[Datei:D8.jpg|100px]] 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


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


== Aufgabe 3: Welcher Würfel? ==
== Aufgabe 6 ==
Zwei Würfel stehen für dich zur Auswahl:


- Sechsseiter


- [[Datei:D12 - orangener Würfel.jpg|100px]] Zwölfseiter
<popup name="Lösung">
 
4+3=7
:a) Du gewinnst, wenn du eine ungerade Zahl würfelst. Für welchen Würfel würdest du dich entscheiden? Begründe deine Antwort!
</popup>
== Aufgabe 7 ==


:b) Du gewinnst, wenn du eine Zahl würfelst, die durch 3 teilbar ist. Für welchen Würfel würdest du dich entscheiden? Begründe deine Antwort!
AUSTAUSCHEN
Bei einer Tombola liegt die Wahrscheinlichkeit etwas zu gewinnen bei 25 %. Ein Hauptgewinn hat eine Wahrscheinlichkeit von P("Hauptgewinn") = <math>\frac{1}{50}</math>. Welche Wahrscheinlichkeit haben die restlichen Gewinne?




<popup name="Lösung">
<popup name="Lösung">
'''a)''': Der Sechsseiter hat mit den Augenzahlen 2, 4 und 6 drei gerade Zahlen. Daher gilt für die Wahrscheinlichkeit eine gerade Zahl zu würfeln:
P("restliche Gewinne") = 0,23 => 23%
 
P("gerade Zahl bei Sechsseiter") = <math>\frac{3}{6}</math> = 0,5
 
Der Achtseiter hat mit den Augenzahlen 2, 4, 6 und 8 vier gerade Zahlen. Daher gilt für die Wahrscheinlichkeit eine gerade Zahl zu würfeln:
 
P("gerade Zahl bei Achtseiter") = <math>\frac{4}{8}</math> = 0,5
 
Es ist also egal für welchen Würfel man sich entscheidet, da beide die gleiche Wahrscheinlichkeit zum Gewinnen haben.
 
'''b)''': Bei dem Sechsseiter sind die Augenzahlen 3 und 6 durch drei teilbar. Daher gilt für die Wahrscheinlichkeit:
 
P("durch 3 teilbar bei Sechsseiter") = <math>\frac{2}{6}</math> = 0,33
 
Bei dem Achtseiter sind auch nur die beiden Augenzahlen 3 und 6 durch drei teilbar. Daher gilt für die Wahrscheinlichkeit:
 
P("durch 3 teilbar bei Achtseiter") = <math>\frac{2}{8}</math> = 0,25
 
Es ist wahrscheinlicher zu gewinnen, wenn man sich für den Sechsseiter entscheidet.
 
</popup>
</popup>


== Aufgabe 4: Aus Urnen ziehen ==
== Aufgabe 8 ==
Folgende Urnen sind gegeben:
Gib zu den folgenden Zufallsexperimenten die Ergebnismenge an:  


:a)
:a)
::1) [[Datei:Urne1.png|Urne mit 11 Kugeln|225px]]    2)[[Datei:Urne2.png|Urne mit 11 Kugeln|225px]]
*Wenn du eine rote Kugel ziehen müsstest, um zu gewinnen, für welche Urne würdest du dich entscheiden? Begründe deine Antwort.
Berechne die Wahrscheinlichkeit eine rote Kugel zu ziehen in beiden Urnen.


:b)
:b)
::1)[[Datei:Urne3.png|Urne mit 8 Kugeln|225px]]      2)[[Datei:U7.png|Urne mit 7 Kugeln|225px]]
*Wenn du eine rote Kugel ziehen müsstest, um zu gewinnen, für welche Urne würdest du dich entscheiden? Begründe deine Antwort.
Berechne die Wahrscheinlichkeit eine rote Kugel zu ziehen in beiden Urnen.


:c)
:c)
::1)[[Datei:Urne6.png|Urne mit 13 Kugeln|225px]]      2)[[Datei:Urne5.png|Urne mit 6 Kugeln|225px]]
*Wenn du eine rote Kugel ziehen müsstest, um zu gewinnen, für welche Urne würdest du dich entscheiden? Begründe deine Antwort.
Berechne die Wahrscheinlichkeit eine rote Kugel zu ziehen in beiden Urnen.


<popup name="Lösung">
<popup name="Lösung">
'''Lösung für a)''': Du solltest dich für die Urne 2 entscheiden. Beide Urnen haben insgesamt 11 Kugeln im Gefäß, Urne 1 hat dabei vier rote Kugeln und die Urne 2 hat fünf rote Kugeln. Es ist also wahrscheinlicher eine rote Kugel aus der Urne 2 zu ziehen.
Es gilt:
P("rote Kugel aus Urne 1") = <math>\frac{4}{11}</math> = 0,36
P("rote Kugel aus Urne 2") = <math>\frac{5}{11}</math> = 0,45
'''Lösung für b)''': Du solltest dich für die Urne 2 entscheiden. Beide Urnen haben insgesamt jeweils drei rote Kugeln im Gefäß, jedoch hat Urne 1 insgesamt 8 Kugeln im Gefäß und die Urne 2 insgesamt 7 Kugel. Es ist also wahrscheinlicher eine rote Kugel aus der Urne 2 zu ziehen, da die Chance größer ist aus einer kleineren Grundmenge eine der drei roten Kugeln zu ziehen.
Es gilt:
P("rote Kugel aus Urne 1") = <math>\frac{3}{8}</math> = 0,375
P("rote Kugel aus Urne 2") = <math>\frac{3}{7}</math> = 0,428
'''Lösung für c)''': Hier sind jeweils die Anzahl der roten Kugeln pro Urne, als auch die Anzahl aller Kugeln in den Urnen verschieden. Ein Vergleich der Gewinnchance wird mit einer Berechnung der Wahrscheinlichkeiten leicht zu bestimmen sein:
P("rote Kugel aus Urne 1") = <math>\frac{5}{13}</math> = 0,385
P("rote Kugel aus Urne 2") = <math>\frac{2}{6}</math> = 0,333


Da es wahrscheinlicher ist aus der Urne 1 eine rote Kugel zu ziehen, sollte man sich für die erste Urne entscheiden
</popup>
</popup>


== Aufgabe 5: Urne mit Kugeln ==
== Aufgabe 9 ==
In einer Urne befinden sich 20 Kugeln, die mit den Zahlen von 1 bis 20 beschriftet sind.
In einem Hut befinden sich 100 Lose. Davon sind 30 kleine Gewinne, 10 große Gewinne und 2 Hauptgewinne. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit...
 
Felix zieht eine Kugel. Mit welcher Wahrscheinlichkeit...
 
:a) zieht er die Kugel mit der Zahl 12?


:b) zieht er eine Zahl, die durch 3 teilbar ist?
:a) etwas zu gewinnen?


:c) zieht er eine Zahl, die größer als 11 ist?
:b) einen großen Gewinn zu ziehen?


:d) zieht er eine Quadratzahl?
:c) keinen Hauptgewinn zu ziehen?


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) P("Gewinn") = 0,42 => 42%
 
:'''a)''' Die Ereignismenge ist: A = {12}
 
:In der Ereignismenge ist also ein günstiges Ergebnis => <math>\frac{1}{20} = 0,05</math>
 
:'''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}
:b) P("großer Gewinn") = 0,1 => 10%


:In der Ereignismenge sind also vier günstige Ergebnisse => <math>\frac{4}{20} = 0,2</math>
:c) P("kein Hauptgewinn") = 0,98 => 98%
</popup>
</popup>


== Aufgabe 6: Vergleich zweier Glücksräder ==
== Aufgabe 10 ==
Du siehst hier zwei Glücksräder
 
1.) [[Datei:Wheel2.png|Glücksrad mit 6 Sektoren|175px]]  2.) [[Datei:Wheel3.png|Glücksrad mit 8 Sektoren|175px]]
 
:a) Du gewinnst, wenn das Glücksrad auf der Farbe Grün landet.
 
:Bei welchem ist die Gewinnchance höher? Begründe deine Antwort!
 
:b) Wie wahrscheinlich ist es beim Glücksrad 2 einen Sektor zu bekommen, der neben einem grünen Sektor liegt?
 
:c) Wieviele rote Sektoren müsste Glücksrad 1 haben, damit die Wahrscheinlichkeit für einen roten Sektor bei 75% liegt?




<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.
4+3=7
Denn es gilt für das 1. Glücksrad: Es gibt insgesamt 6 gleichgroße Sektoren und 2 davon sind grün. Daher gilt für die Gewinnwahrscheinlichkeit:
:P(A) = <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:
:P(B) = <math>\frac{2}{8} = 0,25</math>
 
:b) Es gibt insgesamt 4 Sektoren aus den 6 Sektoren, die neben einem grünem Sektor liegen. Daher gilt:
 
:P("neben grün") = <math>\frac{4}{6} = 0,667</math>
 
:c) Wir müssen die Anzahl x berechnen, um die Wahrscheinlichkeit für 75% zu bestimmen:
 
:<math>\frac{x}{8} = 0,75  |*8</math>
 
:<math> x = 6 </math>
 
Es müssten also 6 Sektoren rot sein, damit bei dem Glücksrad 2 eine 75%-Wahrscheinlichkeit für einen roten Sektor ist.
</popup>
 
== Aufgabe 7: Gewinnregeln beim Glücksrad ==
Du siehst folgendes Glücksrad
 
[[Datei:Wheel1.png|Glücksrad mit Farben und Zahlen|250px]]
 
Es werden folgende Regeln zum Gewinnen angeboten:
 
:a) Du gewinnst bei einer Zahl die durch 3 teilbar ist
:b) Du gewinnst bei rot und einer geraden Zahl
: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.
 
 
<popup name="Lösung">
Um zu entscheiden, welche Gewinnregel die größte Chance hat zu gewinnen, sollte man die Wahrscheinlichkeiten zu den einzelnen Ereignissen der Regeln bestimmen:
 
P(A) = <math>\frac{4}{12}</math> = 0,333
 
P(B) = <math>\frac{1}{12}</math> = 0,083
 
P(C) = <math>\frac{5}{12}</math> = 0,417
 
P(D) = <math>\frac{3}{12}</math> = 0,25
 
Man sollte sich für die Regel c) entscheiden, da die Wahrscheinlichkeit zu gewinnen dort am größten ist.
 
</popup>
</popup>
== Aufgabe 11 ==


== Aufgabe 8: Urne oder Würfel? ==
Du hast zwei Möglichkeiten dich für ein Gewinnspiel zu entscheiden:
:1) Entweder du ziehst aus der folgenden Urne und gewinnst bei der Farbe gelb oder blau
::[[Datei:Urne6.png|Urne mit 13 Kugeln|200px]]
:2) Oder du Würfelst einen sechsseitigen Würfel und gewinnst bei den Zahlen kleiner als 2


Für welches Gewinnspiel entscheidest du dich?
Berechne zur Begründung deiner Etscheidung die Gewinnwahrscheinlichkeiten der Spiele aus.
<popup name="Lösung">
<popup name="Lösung">
Man sollte sich für das Urne in dem Gewinnspiel entscheiden, da es dort whrscheinlicher zu gewinnen.
4+3=7
 
Die Urne hat insgesamt 13 Kugeln, darunter sind 3 gelbe und 2 blaue Kugeln.
 
P("Urne") = <math>\frac{5}{13}</math> = 0,385
 
Ein Würfel hat sechs mögliche Ergebnisse, darunter ist einmal die Augenzahl 2 und einmal die Augenzahl 1. Daher gilt für die Gewinnwahrscheinlichkeit:
 
P("Würfel") = <math>\frac{2}{6}</math> = 0,33
</popup>
</popup>
 
== Aufgabe 12 ==
== Aufgabe 9: Spielkarten ziehen ==
Zwei Würfel werden geworfen und es wird anschließend die Summe der Augenzahlen notiert.  
Ein Kartenspiel hat 32 Karten mit den vier Farben: Herz, Karo, Pik und Kreuz.
:a) Gib den Ergebnisraum <math>\Omega</math> für dieses Experiment an.
In jeder Farbe gibt es jeweils die Karten 7, 8, 9, 10, Bube, Dame, König und As.
:b) Warum ist dies '''kein''' Laplace-Experiment?  
 
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 331: Zeile 167:
'''Lösung für a):'''
'''Lösung für a):'''


In dem Kartendeck gibt es insgesamt 32 Karten, wovon 8 Karten der Farbe Karo angehören. Daher folgt:
= {2,3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12}
 
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 handelt sich nicht um ein Laplace-Experiment, da die Ergebnisse aus der Ergebnismenge nicht gleichwahrscheinlich sind.


Es gibt 4 Damen in einem Kartendeck, daher gilt:
So hat die Augensumme 2 nur eine Kombination der Würfel, die dazu führt (beide Würfel zeigen eine 1). Daher gilt:
 
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):'''
 
Es gibt zwei schwarze 10 in Deck (Pik und Kreuz), daher folgt:
 
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>
 
== Aufgabe 10: Urnen befüllen ==
Zu sehen ist eine Urne, die noch keine Kugeln enthält.
 
[[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="Hilfestellung">
Es ist einfacher sich zunächst über eine geeignete Menge an Kugeln in der Urne Gedanken zu machen.
 
Hier sind geeignte Mengen an Kugeln in der Urne, um die Aufgabe gut lösen zu können.
:a) 4
 
:b) 10
 
:c) 20
 
:d) 2
 
:e) 20
 
Jetzt müsst ihr nur überlegen, wie ihr die Kugeln einfärben müsst.
</popup>
 
<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.
P("Augensumme 2") = <math>\frac{1}{36} = 0,0278</math> => 2,78%


:c) z.B. 3 grüne Kugel und 17 Kugeln anderer Farbe.
Die Augensumme 3 hat schon zwei mögliche Kombinationen, die zu dem Ergebnis führt (erster Würfel zeigt 1 und zweiter Würfel zeigt 2 | Erster Würfel zeigt 2 und zweiter Würfel zeigt 1)


:d) z.B. 1 gelbe Kugel und 1 Kugel anderer Farbe.
P("Augensumme 3") = <math>\frac{2}{36} = 0,0556</math> => 5,56%


:e) z.B. 10 gelbe Kugeln, 3 grüne Kugeln, 2 rote Kugeln und 5 blaue Kugeln.
=> Daher handelt es sich nicht um ein Laplace-Experiment
</popup>
</popup>
{|
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|}

Version vom 14. August 2017, 21:19 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

Aufgabe 2

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

Aufgabe 3

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>

Aufgabe 4

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>

Aufgabe 5

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>

Aufgabe 6

<popup name="Lösung"> 4+3=7 </popup>

Aufgabe 7

AUSTAUSCHEN Bei einer Tombola liegt die Wahrscheinlichkeit etwas zu gewinnen bei 25 %. Ein Hauptgewinn hat eine Wahrscheinlichkeit von P("Hauptgewinn") = . Welche Wahrscheinlichkeit haben die restlichen Gewinne?


<popup name="Lösung"> P("restliche Gewinne") = 0,23 => 23% </popup>

Aufgabe 8

Gib zu den folgenden Zufallsexperimenten die Ergebnismenge an:

a)
b)
c)

<popup name="Lösung">

</popup>

Aufgabe 9

In einem Hut befinden sich 100 Lose. Davon sind 30 kleine Gewinne, 10 große Gewinne und 2 Hauptgewinne. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit...

a) etwas zu gewinnen?
b) einen großen Gewinn zu ziehen?
c) keinen Hauptgewinn zu ziehen?


<popup name="Lösung">

a) P("Gewinn") = 0,42 => 42%
b) P("großer Gewinn") = 0,1 => 10%
c) P("kein Hauptgewinn") = 0,98 => 98%

</popup>

Aufgabe 10

<popup name="Lösung"> 4+3=7 </popup>

Aufgabe 11

<popup name="Lösung"> 4+3=7 </popup>

Aufgabe 12

Zwei Würfel werden geworfen und es wird anschließend die Summe der Augenzahlen notiert.

a) Gib den Ergebnisraum für dieses Experiment an.
b) Warum ist dies kein Laplace-Experiment?


<popup name="Lösung"> Lösung für a):

= {2,3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12}

Lösung für b): Es handelt sich nicht um ein Laplace-Experiment, da die Ergebnisse aus der Ergebnismenge nicht gleichwahrscheinlich sind.

So hat die Augensumme 2 nur eine Kombination der Würfel, die dazu führt (beide Würfel zeigen eine 1). Daher gilt:

P("Augensumme 2") = => 2,78%

Die Augensumme 3 hat schon zwei mögliche Kombinationen, die zu dem Ergebnis führt (erster Würfel zeigt 1 und zweiter Würfel zeigt 2 | Erster Würfel zeigt 2 und zweiter Würfel zeigt 1)

P("Augensumme 3") = => 5,56%

=> Daher handelt es sich nicht um ein Laplace-Experiment </popup>