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Stellen Sie aus rund 25.000 Matheaufgaben von der 3. bis zur 13. Klasse Ihre eigenen Arbeitsblätter zusammen. Alle Aufgaben enthalten Lösungsschritte.

Ereignis und Gegenereignis

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4136668
Ein Bogenschütze gibt bei einem Training \(6\) Schüsse auf eine Zielscheibe ab. Jeder Schuss trifft entweder „ins Goldene“ oder „nicht ins Goldene“. Beschreibe für die folgenden Ereignisse jeweils das zugehörige Gegenereignis in Worten: a) Alle Schüsse treffen ins Goldene. b) Kein Schuss trifft ins Goldene. c) Die ersten zwei Schüsse treffen ins Goldene. d) Mindestens fünf Schüsse treffen ins Goldene.

Denkanstöße

- Überlege dir, welche Ergebnisse übrig bleiben, wenn man das beschriebene Ereignis aus der Menge aller Möglichkeiten entfernt. - Wie lässt sich die logische Verneinung von Wörtern wie „alle“, „kein“ oder „mindestens“ am einfachsten ausdrücken? - Stell dir vor, du müsstest beweisen, dass die Aussage des Ereignisses falsch ist. Was müsste dafür passieren?

Lösung

1. Definition des Gegenereignisses: Das Gegenereignis umfasst alle Ergebnisse des Ergebnisraums, die nicht zum ursprünglichen Ereignis gehören. 2. Teilaufgabe a): Das Gegenteil von „alle“ ist „nicht alle“, was bedeutet, dass mindestens ein Schuss das Ziel verfehlt. Ergebnis: Mindestens ein Schuss trifft nicht ins Goldene. 3. Teilaufgabe b): Das Gegenteil von „kein“ ist „mindestens einer“. Ergebnis: Mindestens ein Schuss trifft ins Goldene. 4. Teilaufgabe c): Das Ereignis verlangt Treffer bei Schuss \(1\) UND Schuss \(2\). Das Gegenereignis tritt ein, wenn dies nicht der Fall ist. Ergebnis: Mindestens einer der ersten zwei Schüsse trifft nicht ins Goldene. 5. Teilaufgabe d): „Mindestens \(5\)“ bedeutet \(5\) oder \(6\) Treffer. Die verbleibenden Möglichkeiten sind \(0, 1, 2, 3\) oder \(4\) Treffer. Ergebnis: Höchstens vier Schüsse treffen ins Goldene.

Antwort

a) Mindestens ein Schuss trifft nicht ins Goldene. b) Mindestens ein Schuss trifft ins Goldene. c) Mindestens einer der ersten zwei Schüsse trifft nicht ins Goldene. d) Höchstens vier Schüsse treffen ins Goldene.
4375008
Für ein Ereignis \(A\) gilt \(P(A)=0{,}6\). Ben behauptet, für das Gegenereignis gelte \(P(\bar A)=0{,}5\). Prüfe die Behauptung und korrigiere sie gegebenenfalls.

Denkanstöße

- Ereignis und Gegenereignis decken gemeinsam alle möglichen Fälle ab. - Welche Summe müssen ihre Wahrscheinlichkeiten deshalb ergeben? - Prüfe die beiden vorgeschlagenen Werte an dieser Bedingung.

Lösung

1. Ein Ereignis und sein Gegenereignis erfassen zusammen alle möglichen Ergebnisse. Daher müssen ihre Wahrscheinlichkeiten zusammen \(1\) ergeben. 2. Bens Werte ergeben \(0{,}6+0{,}5=1{,}1\) und können deshalb nicht stimmen. 3. Richtig ist \(P(\bar A)=1-0{,}6=0{,}4\).

Antwort

Bens Behauptung ist falsch. Es gilt \(P(\bar A)=0{,}4\).
5530808
Beim einmaligen Würfeln ist \(\Omega=\{1,2,3,4,5,6\}\). Tom schreibt: „\(\omega=\{2,4,6\}\) ist ein einzelnes Ergebnis, und \(A=4\) beschreibt das Ereignis ‚Es fällt eine gerade Zahl‘.“ Korrigiere beide Aussagen. Verwende \(\omega\) für ein einzelnes Ergebnis und \(A\) für das Ereignis „Es fällt eine gerade Zahl“.

Denkanstöße

- Ein Ergebnis beschreibt genau einen möglichen Ausgang des Würfelwurfs. - Ein Ereignis kann mehrere einzelne Ergebnisse zusammenfassen. - Prüfe, welche Elemente von \(\Omega\) die Bedingung „gerade“ erfüllen.

Lösung

1. Ein einzelnes Ergebnis besteht aus genau einem Element der Ergebnismenge. Beispielsweise kann \(\omega=4\) sein. 2. Das Ereignis „Es fällt eine gerade Zahl“ enthält alle passenden Einzelergebnisse. Daher ist \(A=\{2,4,6\}\).

Antwort

Zum Beispiel \(\omega=4\); für „gerade Zahl“ gilt \(A=\{2,4,6\}\).
5530818
Die Zahlengerade zeigt die Wahrscheinlichkeiten dreier Ereignisse A, B und C. Ordne jedem Ereignis eine passende Beschreibung zu: „unmöglich“, „sicher“ oder „möglich, aber nicht sicher“. Begründe mit der Lage zwischen \(0\) und \(1\).
Abbildung zur Aufgabe 553081

Denkanstöße

- Betrachte zuerst die beiden Randpunkte der Wahrscheinlichkeitsskala. - Was bedeutet eine Wahrscheinlichkeit von \(0\) für das Eintreten eines Ereignisses? - Was bedeutet eine Wahrscheinlichkeit von \(1\)? - Werte echt zwischen \(0\) und \(1\) beschreiben weder ein unmögliches noch ein sicheres Ereignis.

Lösung

1. A liegt bei \(0\). Ein Ereignis mit Wahrscheinlichkeit \(0\) ist unmöglich. 2. B liegt bei \(0{,}5\). Die Wahrscheinlichkeit liegt echt zwischen \(0\) und \(1\); das Ereignis ist möglich, aber nicht sicher. 3. C liegt bei \(1\). Ein Ereignis mit Wahrscheinlichkeit \(1\) ist sicher.

Antwort

A: unmöglich B: möglich, aber nicht sicher C: sicher
4136518
In einer Schublade liegen rote und blaue Stifte. Insgesamt befinden sich mehr als fünf Stifte in der Schublade. Es werden drei Stifte mit einem Griff entnommen. Gib das Gegenereignis zu den folgenden Ereignissen in Worten an: a) \(A\): Alle drei Stifte sind blau. b) \(B\): Mindestens zwei Stifte sind rot. c) \(C\): Höchstens ein Stift ist blau. d) \(D\): Genau zwei Stifte sind rot.

Denkanstöße

- Überlege dir, welche Möglichkeiten es für die Anzahl (0, 1, 2 oder 3) insgesamt gibt. - Was bleibt übrig, wenn man die genannten Fälle aus der Gesamtmenge aller Möglichkeiten entfernt? - „Mindestens“ und „Höchstens“ sind oft Gegenspieler, aber achte genau auf die Grenzwerte. - Kannst du die Situation mit einer anderen Farbe beschreiben?

Lösung

1. Bestimmung von \(\bar{A}\): Das Ereignis \(A\) umfasst den Fall (3 blau). Das Gegenereignis umfasst alle anderen Fälle, also (0, 1 oder 2 blau). In Worten: Mindestens ein Stift ist rot. 2. Bestimmung von \(\bar{B}\): Das Ereignis \(B\) umfasst (2 rot, 3 rot). Das Gegenereignis umfasst (0 rot, 1 rot). In Worten: Höchstens ein Stift ist rot. 3. Bestimmung von \(\bar{C}\): Das Ereignis \(C\) umfasst (0 blau, 1 blau). Das Gegenereignis umfasst (2 blau, 3 blau). In Worten: Mindestens zwei Stifte sind blau. 4. Bestimmung von \(\bar{D}\): Das Ereignis \(D\) umfasst genau den Fall (2 rot). Das Gegenereignis umfasst alle anderen Möglichkeiten für die Anzahl roter Stifte. In Worten: Es werden \(0\), \(1\) oder \(3\) rote Stifte gezogen.

Antwort

a) \(\bar{A}\): Mindestens ein Stift ist rot. b) \(\bar{B}\): Höchstens ein Stift ist rot. c) \(\bar{C}\): Mindestens zwei Stifte sind blau. d) \(\bar{D}\): Es werden \(0\), \(1\) oder \(3\) rote Stifte gezogen.
4140658
Alle Ergebnisse des Zufallsexperiments sind gleich wahrscheinlich. Betrachte die Ergebnismenge \(\Omega = \{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10\}\) eines Zufallsexperiments. Bestimme die folgenden Ereignisse als Mengen und gib jeweils ihr Gegenereignis an: A: Die Zahl ist eine Quadratzahl. B: Die Zahl ist größer als 7. Berechne zudem die Wahrscheinlichkeit des Gegenereignisses von A, also \(P(\bar{A})\).

Denkanstöße

- Was bedeutet es, wenn ein Ergebnis nicht zu einem Ereignis gehört? - Wie viele Elemente hat die gesamte Menge und wie viele davon gehören zum gesuchten Ereignis? - Erinnere dich an die Definition einer Quadratzahl.

Lösung

1. Identifikation der Quadratzahlen in \(\Omega\): \(A = \{1, 4, 9\}\) 2. Bestimmung des Gegenereignisses \(\bar{A}\) durch Ausschluss von \(A\) aus \(\Omega\): \(\bar{A} = \{2, 3, 5, 6, 7, 8, 10\}\) 3. Identifikation der Zahlen größer als 7: \(B = \{8, 9, 10\}\) 4. Bestimmung des Gegenereignisses \(\bar{B}\): \(\bar{B} = \{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7\}\) 5. Berechnung der Wahrscheinlichkeit \(P(\bar{A})\) nach Laplace: Anzahl der günstigen Ergebnisse (\(7\)) dividiert durch Anzahl der möglichen Ergebnisse (\(10\)), resultierend in \(P(\bar{A}) = \frac{7}{10} = 0{,}7\)

Antwort

- \(A = \{1, 4, 9\}\), \(\bar{A} = \{2, 3, 5, 6, 7, 8, 10\}\) - \(B = \{8, 9, 10\}\), \(\bar{B} = \{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7\}\) - \(P(\bar{A}) = 0{,}7\)
4319788
Das abgebildete Glücksrad ist in gleich große Sektoren aufgeteilt. Einige Sektoren sind mit \(M\) markiert. Das Rad wird einmal gedreht. Wir betrachten das Ereignis \(E\): „Der Zeiger bleibt auf einem mit \(M\) markierten Feld stehen.“ 1. Bestimme \(P(E)\) als gekürzten Bruch. 2. Beschreibe das Gegenereignis \(\bar E\) in Worten. 3. Berechne \(P(\bar E)\) als gekürzten Bruch.
Abbildung zur Aufgabe 431978

Denkanstöße

- Nutze die gleich großen Sektoren als gleich wahrscheinliche Ergebnisse. - Für das Ereignis zählen nur die Sektoren, die das Zeichen \(M\) tragen. - Ereignis und Gegenereignis müssen zusammen alle Sektoren des Rads erfassen.

Lösung

1. Das Glücksrad hat \(10\) gleich große Sektoren. Davon sind \(4\) mit \(M\) markiert. Daher ist \(P(E)=\frac{4}{10}=\frac{2}{5}\). 2. Das Gegenereignis tritt ein, wenn der Zeiger auf einem Feld ohne Markierung \(M\) stehen bleibt. 3. Es gibt \(6\) nicht markierte Sektoren. Daher ist \(P(\bar E)=\frac{6}{10}=\frac{3}{5}\). Außerdem gilt \(\frac{2}{5}+\frac{3}{5}=1\).

Antwort

1. \(P(E)=\frac{2}{5}\) 2. \(\bar E\): „Der Zeiger bleibt auf einem Feld ohne Markierung \(M\) stehen.“ 3. \(P(\bar E)=\frac{3}{5}\)
4320248
In einer Urne befinden sich 12 farbige Kugeln: 7 gelbe, 4 rote und 1 blaue Kugel. Es wird einmal zufällig eine Kugel gezogen. a) Formuliere das Gegenereignis \(\bar{E}\) zum Ereignis \(E\): „Die gezogene Kugel ist gelb“ in Worten. b) Berechne die Wahrscheinlichkeit dieses Gegenereignisses \(P(\bar{E})\) als vollständig gekürzten Bruch.
Abbildung zur Aufgabe 432024

Denkanstöße

- Was bedeutet das Wort „Gegenereignis“ im Zusammenhang mit einem Zufallsexperiment? - Überlege, welche Kugelfarben das Gegenteil von „gelb“ beschreiben. - Wie hängen die Wahrscheinlichkeit eines Ereignisses und die Wahrscheinlichkeit seines Gegenereignisses zusammen? - Berechne zunächst die Wahrscheinlichkeit für das Ereignis selbst, um dann das Gegenereignis zu bestimmen.

Lösung

1. Formulierung des Gegenereignisses: Das Gegenereignis \(\bar{E}\) tritt genau dann ein, wenn das Ereignis \(E\) nicht eintritt. Wenn keine gelbe Kugel gezogen wird, bedeutet das, dass eine rote oder eine blaue Kugel gezogen wird. In Worten lautet das Gegenereignis: „Die gezogene Kugel ist nicht gelb“ (oder alternativ: „Die gezogene Kugel ist rot oder blau“). 2. Berechnung der Wahrscheinlichkeit: - Die Wahrscheinlichkeit für das Ereignis \(E\) („gelbe Kugel“) beträgt \(P(E) = \frac{7}{12}\), da 7 von 12 Kugeln gelb sind. - Die Wahrscheinlichkeit des Gegenereignisses berechnet sich über die Formel \(P(\bar{E}) = 1 - P(E)\). - Einsetzen liefert \(P(\bar{E}) = 1 - \frac{7}{12} = \frac{5}{12}\). - Alternativ kann man die günstigen Ergebnisse für das Gegenereignis direkt zählen: Es gibt \(4 + 1 = 5\) Kugeln, die nicht gelb sind (rot oder blau). Damit ist \(P(\bar{E}) = \frac{5}{12}\).

Antwort

a) „Die gezogene Kugel ist nicht gelb“ (oder: „Die gezogene Kugel ist rot oder blau“) b) \(\frac{5}{12}\)
43204110
Das abgebildete Glücksrad besitzt \(8\) gleich große Sektoren und wird zweimal nacheinander gedreht. Bestimme die Wahrscheinlichkeit für das Ereignis \(E\): „Mindestens einmal wird Grün gedreht“. Gib dazu zuerst das Gegenereignis \(\bar E\) in Worten an und berechne anschließend die Wahrscheinlichkeit von \(E\) als Bruch.
Abbildung zur Aufgabe 432041

Denkanstöße

- Überlege dir zuerst, was das Gegenteil davon ist, dass mindestens einmal Grün gedreht wird. - Wie viele Sektoren auf dem Glücksrad sind nicht grün? - Berechne die Wahrscheinlichkeit, bei einem einzelnen Dreh kein Grün zu erhalten. - Wie berechnest du die Wahrscheinlichkeit für zwei aufeinanderfolgende, unabhängige Ereignisse? - Nutze den Zusammenhang zwischen der Wahrscheinlichkeit eines Ereignisses und der seines Gegenereignisses.

Lösung

1. Bestimmung des Gegenereignisses \(\bar{E}\): Das Gegenereignis zu „Mindestens einmal wird Grün gedreht“ lautet „Kein einziges Mal wird Grün gedreht“ (oder „Zweimal wird eine andere Farbe als Grün gedreht“). 2. Berechnung der Wahrscheinlichkeit für einen einzelnen Dreh ohne Grün: Es gibt 3 Sektoren, die nicht grün sind (2 gelbe und 1 roter). Bei insgesamt 8 Sektoren ist die Wahrscheinlichkeit \(P(\text{nicht Grün}) = \frac{3}{8}\). 3. Berechnung der Wahrscheinlichkeit des Gegenereignisses \(\bar{E}\) bei zwei Drehungen: Da die Drehungen unabhängig voneinander sind, gilt \(P(\bar{E}) = \frac{3}{8} \cdot \frac{3}{8} = \frac{9}{64}\). 4. Berechnung der Wahrscheinlichkeit von \(E\): Über die Gegenwahrscheinlichkeit ergibt sich \(P(E) = 1 - P(\bar{E}) = 1 - \frac{9}{64} = \frac{55}{64}\).

Antwort

Das Gegenereignis \(\bar{E}\) lautet: „Kein einziges Mal wird Grün gedreht“ (oder „Es wird zweimal eine andere Farbe als Grün gedreht“). Die Wahrscheinlichkeit für das Ereignis \(E\) beträgt \(\frac{55}{64}\).
4320498
Ein Glücksrad besitzt 8 gleich große Felder, die wie abgebildet farbig gestaltet sind. Das Glücksrad wird einmal gedreht. a) Bestimme die Wahrscheinlichkeit für das Ereignis \(E\): „Der Zeiger landet auf einem roten Feld“. Gib auch die Wahrscheinlichkeit des Gegenereignisses \(\bar{E}\) an. b) Ein weiteres Ereignis ist \(A\): „Der Zeiger landet auf einem gelben oder blauen Feld“. Formuliere das Gegenereignis \(\bar{A}\) im Sachzusammenhang und berechne seine Wahrscheinlichkeit.
Abbildung zur Aufgabe 432049

Denkanstöße

- Überlege zuerst, wie viele gleich große Felder das Glücksrad insgesamt hat und wie viele davon die jeweilige Farbe tragen. - Die Wahrscheinlichkeit eines Gegenereignisses lässt sich am einfachsten berechnen, indem man die Wahrscheinlichkeit des Hauptereignisses von der Gesamtwahrscheinlichkeit abzieht. - Überlege für den zweiten Teil, welche Farben übrig bleiben, wenn der Zeiger weder auf Gelb noch auf Blau landen darf.

Lösung

1. Bestimmung der Wahrscheinlichkeit für das Ereignis \(E\) (rotes Feld): Da das Glücksrad 8 gleich große Sektoren hat und 3 davon rot sind, beträgt die Wahrscheinlichkeit \(P(E) = \frac{3}{8} = 0{,}375 = 37{,}5\,\%\). 2. Bestimmung der Wahrscheinlichkeit des Gegenereignisses \(\bar{E}\): Das Gegenereignis \(\bar{E}\) bedeutet „nicht rot“ (also blau oder gelb). Die Wahrscheinlichkeit ist \(P(\bar{E}) = 1 - P(E) = 1 - \frac{3}{8} = \frac{5}{8} = 0{,}625 = 62{,}5\,\%\). 3. Formulierung des Gegenereignisses \(\bar{A}\): Das Ereignis \(A\) umfasst gelbe und blaue Felder. Das Gegenereignis \(\bar{A}\) bedeutet demnach, dass der Zeiger weder auf Gelb noch auf Blau landet. Da es nur rote, blaue und gelbe Felder gibt, entspricht dies dem Ereignis „Der Zeiger landet auf einem roten Feld“. 4. Berechnung von \(P(\bar{A})\): Da \(\bar{A}\) identisch mit \(E\) ist, gilt \(P(\bar{A}) = P(E) = \frac{3}{8} = 37{,}5\,\%\).

Antwort

a) \(P(E) = \frac{3}{8}\) (oder \(37{,}5\,\%\)) und \(P(\bar{E}) = \frac{5}{8}\) (oder \(62{,}5\,\%\)). b) Das Gegenereignis \(\bar{A}\) lautet: „Der Zeiger landet auf einem roten Feld“ (oder „weder auf Gelb noch auf Blau“). Die Wahrscheinlichkeit ist \(P(\bar{A}) = \frac{3}{8}\) (oder \(37{,}5\,\%\)).
43215310
Das abgebildete Glücksrad besitzt \(5\) gleich große Sektoren. Es wird dreimal hintereinander gedreht. Wir betrachten das Ereignis \(A\): „Das Rad zeigt mindestens einmal Rot.“ a) Formuliere das Gegenereignis \(\bar A\) in Worten. b) Berechne die Wahrscheinlichkeit des Gegenereignisses \(P(\bar A)\). Gib das Ergebnis als gekürzten Bruch an. c) Bestimme mithilfe des Gegenereignisses die Wahrscheinlichkeit \(P(A)\). Gib das Ergebnis ebenfalls als gekürzten Bruch an.
Abbildung zur Aufgabe 432153

Denkanstöße

- Was bedeutet es für das Ergebnis der drei Drehungen, wenn das Ereignis „mindestens einmal Rot“ nicht eintrifft? - Kannst du das Gegenteil dieses Ereignisses beschreiben? - Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, bei einer Drehung kein Rot (also Blau) zu erhalten? - Wie berechnest du die Wahrscheinlichkeit, dass bei allen drei Drehungen nur Blau erscheint? - Welcher Zusammenhang besteht zwischen der Wahrscheinlichkeit eines Ereignisses und der seines Gegenereignisses?

Lösung

1. Formulierung des Gegenereignisses \(\bar{A}\): Das Gegenteil von „mindestens einmal Rot“ bei drei Drehungen ist „kein einziges Mal Rot“ beziehungsweise „dreimal Blau“. 2. Bestimmung der Einzelwahrscheinlichkeit: Da vier von fünf Sektoren blau sind, beträgt die Wahrscheinlichkeit für Blau bei einer Drehung \(P(B) = \frac{4}{5}\). 3. Berechnung der Wahrscheinlichkeit des Gegenereignisses: Da bei allen drei Drehungen Blau auftreten muss, gilt nach der Pfadmultiplikationsregel: \(P(\bar{A}) = \left(\frac{4}{5}\right)^3 = \frac{64}{125}\). 4. Berechnung der Wahrscheinlichkeit des Ereignisses \(A\): Mithilfe der Gegenereignisformel gilt: \(P(A) = 1 - P(\bar{A}) = 1 - \frac{64}{125} = \frac{61}{125}\).

Antwort

a) Das Gegenereignis \(\bar{A}\) lautet: „Das Rad zeigt kein einziges Mal Rot“ (oder „Das Rad zeigt dreimal Blau“). b) Die Wahrscheinlichkeit des Gegenereignisses beträgt \(P(\bar{A}) = \frac{64}{125}\). c) Die Wahrscheinlichkeit des Ereignisses beträgt \(P(A) = \frac{61}{125}\).
43749910
Das Baumdiagramm zeigt zwei Ziehungen mit Zurücklegen. Dabei bedeutet \(R\): „rote Kugel“. Formuliere das Gegenereignis zu „mindestens einmal rot“ und berechne seine Wahrscheinlichkeit.
Abbildung zur Aufgabe 437499

Denkanstöße

- Welche Ergebnisfolgen sind ausgeschlossen, wenn mindestens ein Treffer verlangt wird? - Beschreibe das Gegenteil mit möglichst wenigen Pfaden.

Lösung

1. Gegenereignis: „keine rote Kugel“, also \(\overline{R}\,\overline{R}\). 2. Wahrscheinlichkeit: \(0{,}7\cdot0{,}7=0{,}49\).

Antwort

Gegenereignis: „keine rote Kugel“; Wahrscheinlichkeit \(0{,}49\).
43750510
Ein Glücksrad mit den Zahlen 1, 2, 3 und 4 wird zweimal gedreht. Alle Zahlen sind gleich wahrscheinlich. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass das Produkt der beiden Zahlen gerade ist?
Abbildung zur Aufgabe 437505

Denkanstöße

- Wann kann ein Produkt ungerade sein? - Kannst du das Gegenteil des gesuchten Ereignisses einfacher beschreiben?

Lösung

1. Gegenereignis „Produkt ungerade“: beide Zahlen ungerade. 2. Wahrscheinlichkeit des Gegenereignisses: \(\frac{2}{4}\cdot\frac{2}{4}=\frac{1}{4}\). 3. Gesuchte Wahrscheinlichkeit: \(1-\frac{1}{4}=\frac{3}{4}\).

Antwort

\(\frac{3}{4}=75\,\%\).
43751510
Ein fairer Würfel wird zweimal geworfen. Bestimme die Wahrscheinlichkeit dafür, dass mindestens einmal eine 6 fällt.
Abbildung zur Aufgabe 437515

Denkanstöße

- Das gewünschte Ereignis hat mehrere Pfade. - Kannst du sein Gegenteil mit nur einem Pfad beschreiben?

Lösung

1. Das Gegenereignis lautet „keine 6“. Entlang dieses Pfades gilt \(P(\text{keine 6})=\frac{5}{6}\cdot\frac{5}{6}=\frac{25}{36}\). 2. Daher ist \(P(\text{mindestens eine 6})=1-\frac{25}{36}=\frac{11}{36}\).

Antwort

\(\frac{11}{36}\)
4375228
Eine faire Münze wird zweimal geworfen. Formuliere zu den drei markierten Endergebnissen ein einfaches Ereignis und gib das Gegenereignis an.
Abbildung zur Aufgabe 437522

Denkanstöße

- Suche eine gemeinsame Beschreibung, die für alle drei markierten Endpunkte gilt. - Prüfe, welcher Endpunkt als einziger nicht markiert ist. - Das Gegenereignis muss genau die nicht markierten möglichen Ergebnisse enthalten.

Lösung

1. Die markierten Ergebnisse sind \(KK\), \(KZ\) und \(ZK\). 2. Eine gemeinsame Beschreibung lautet: „mindestens einmal Kopf“. 3. Der einzige nicht markierte Endpunkt ist \(ZZ\). Das Gegenereignis lautet daher „kein Kopf“.

Antwort

Ereignis: „mindestens einmal Kopf“; Gegenereignis: „kein Kopf“, also \(ZZ\).
5530828
Für ein Ereignis \(A\) gilt \(P(A)=0{,}35\). a) Drei Vorschläge für \(P(\bar A)\) lauten \(0{,}65\), \(1{,}35\) und \(-0{,}35\). Entscheide, welcher Wert möglich und richtig ist, und begründe. b) Jemand behauptet für ein anderes Ereignis B: \(P(B)=1{,}2\). Kann das eine Wahrscheinlichkeit sein? Begründe.

Denkanstöße

- Ereignis und Gegenereignis decken zusammen alle Möglichkeiten ab. - Prüfe zusätzlich jeden vorgeschlagenen Wert an den Grenzen der Wahrscheinlichkeitsskala. - Eine Wahrscheinlichkeit darf weder negativ noch größer als \(1\) sein.

Lösung

1. Ereignis und Gegenereignis ergänzen sich zur Wahrscheinlichkeit \(1\). Daher ist \(P(\bar A)=1-0{,}35=0{,}65\). 2. Die Werte \(1{,}35\) und \(-0{,}35\) sind bereits deshalb unmöglich, weil Wahrscheinlichkeiten nur zwischen \(0\) und \(1\) liegen können. 3. Auch \(P(B)=1{,}2\) ist keine mögliche Wahrscheinlichkeit, weil \(1{,}2>1\) ist.

Antwort

a) \(P(\bar A)=0{,}65\); die beiden anderen Vorschläge sind unmöglich. b) Nein, denn Wahrscheinlichkeiten liegen zwischen \(0\) und \(1\).
5530838
Bei einer Tombola sei A das Ereignis „Das gezogene Los gewinnt“. Für das Gegenereignis gilt \(P(\bar A)=0{,}72\). a) Bestimme \(P(A)\). b) Die Tombola enthält \(250\) gleich wahrscheinliche Lose. Wie viele davon sind Gewinnlose?

Denkanstöße

- Nutze zuerst den Zusammenhang zwischen einem Ereignis und seinem Gegenereignis. - Übersetze die gefundene Wahrscheinlichkeit anschließend in einen Anteil von \(250\) Losen. - Prüfe, ob Gewinnlose und Nieten zusammen wieder alle \(250\) Lose ergeben könnten.

Lösung

1. A und \(\bar A\) ergänzen sich. Daher ist \(P(A)=1-0{,}72=0{,}28\). 2. Bei \(250\) gleich wahrscheinlichen Losen entsprechen \(0{,}28\cdot250=70\) Lose dem Ereignis A.

Antwort

a) \(P(A)=0{,}28=28\,\%\) b) \(70\) Gewinnlose
4135858
In einem Beutel befinden sich \(40\) Kugeln in den Farben Rot, Blau, Grün und Gelb. Von jeder Farbe gibt es genau \(10\) Kugeln, die jeweils mit den Zahlen \(1\) bis \(10\) beschriftet sind. Es wird eine Kugel zufällig gezogen. Formuliere zu jedem Ereignis das Gegenereignis in Worten und gib jeweils an, wie viele Kugeln zum Ereignis und wie viele zum Gegenereignis gehören. a) \(A\): „Die gezogene Kugel ist gelb.“ b) \(B\): „Die gezogene Kugel trägt die Zahl \(5\).“ c) \(C\): „Die gezogene Kugel ist blau und trägt nicht die Zahl \(10\).“

Denkanstöße

- Formuliere zuerst, was genau nicht eintreten darf, wenn das jeweilige Ereignis nicht eintritt. - Prüfe, ob Ereignis und Gegenereignis zusammen wirklich alle \(40\) Kugeln erfassen. - Bei einer Bedingung mit „und“ lohnt es sich, das Gegenereignis an konkreten Kugeln zu testen.

Lösung

1. Zu \(A\) gehören die \(10\) gelben Kugeln. Das Gegenereignis lautet: „Die gezogene Kugel ist nicht gelb.“ Dazu gehören \(40-10=30\) Kugeln. 2. Zu \(B\) gehören die vier Kugeln mit der Zahl \(5\), je eine pro Farbe. Das Gegenereignis lautet: „Die gezogene Kugel trägt nicht die Zahl \(5\).“ Dazu gehören \(40-4=36\) Kugeln. 3. Zu \(C\) gehören die \(9\) blauen Kugeln mit den Zahlen \(1\) bis \(9\). Das Gegenereignis lautet: „Die gezogene Kugel ist nicht blau oder sie trägt die Zahl \(10\).“ Dazu gehören \(40-9=31\) Kugeln.

Antwort

a) \(\bar A\): „Die gezogene Kugel ist nicht gelb.“; \(10\) Kugeln gehören zu \(A\), \(30\) zu \(\bar A\). b) \(\bar B\): „Die gezogene Kugel trägt nicht die Zahl \(5\).“; \(4\) Kugeln gehören zu \(B\), \(36\) zu \(\bar B\). c) \(\bar C\): „Die gezogene Kugel ist nicht blau oder sie trägt die Zahl \(10\).“; \(9\) Kugeln gehören zu \(C\), \(31\) zu \(\bar C\).
4135869
In einer Klasse mit \(24\) Jugendlichen spielen \(14\) ein Instrument. \(10\) Jugendliche sind in einem Sportverein aktiv. \(6\) Jugendliche machen beides (Instrument und Sportverein). Eine Person aus der Klasse wird zufällig ausgewählt. a) Bestimme die Wahrscheinlichkeit, dass die Person weder ein Instrument spielt noch im Sportverein aktiv ist. b) Berechne die Wahrscheinlichkeit dafür, dass die Person ein Instrument spielt, aber nicht im Sportverein ist. c) Nils behauptet: „Da \(14 + 10 = 24\) ist, muss jeder in der Klasse mindestens eines von beidem machen.“ Erkläre mathematisch, warum diese Überlegung falsch ist.

Denkanstöße

- Versuche, die Informationen in einer Vierfeldertafel oder einem Venn-Diagramm darzustellen. - Denk daran, dass Personen, die beides machen, in beiden Gruppen (Instrument und Sport) mitgezählt wurden. - Wie viele verschiedene Personen sind insgesamt in der Sport- oder Instrumentengruppe?

Lösung

1. Die Gesamtzahl beträgt \(24\). Für Instrument gilt \(|I|=14\), für Sport \(|S|=10\), und \(|I\cap S|=6\). 2. Mindestens eines von beidem machen \(|I\cup S|=14+10-6=18\) Jugendliche. Also machen \(24-18=6\) keines von beidem. Damit ist die Wahrscheinlichkeit in a) \(\frac{6}{24}=\frac{1}{4}\). 3. Nur ein Instrument spielen \(14-6=8\) Jugendliche. Damit ist die Wahrscheinlichkeit in b) \(\frac{8}{24}=\frac{1}{3}\). 4. Nils' Rechnung zählt die \(6\) Jugendlichen aus der Schnittmenge zweimal. Deshalb sind nur \(18\) verschiedene Jugendliche in mindestens einer der beiden Gruppen.

Antwort

a) \(P=\frac{1}{4}\) b) \(P=\frac{1}{3}\) c) Die Summe \(14+10\) zählt die \(6\) Jugendlichen aus der Schnittmenge doppelt. Nur \(18\) Jugendliche machen mindestens eines von beidem; \(6\) machen keines.
4135879
In einem Lager liegen \(50\) Bauteile. Davon stammen \(30\) von Nordwerk und \(20\) von Rheintec. Bei einer Prüfung stellt sich heraus, dass \(5\) Bauteile von Nordwerk und \(2\) Bauteile von Rheintec defekt sind. Ein Bauteil wird zufällig entnommen. Berechne die Wahrscheinlichkeit für folgende Ereignisse: a) Das Bauteil ist defekt. b) Das Bauteil stammt von Nordwerk und ist einwandfrei (nicht defekt). c) Das Bauteil stammt von Rheintec oder ist defekt. d) Das Bauteil stammt nicht von Nordwerk und ist nicht defekt.

Denkanstöße

- Ordne die Angaben zunächst nach Herkunft und Zustand in einer Übersicht. - Beachte bei „oder“, dass defekte Rheintec-Bauteile bereits zur Gruppe Rheintec gehören. - Übersetze „nicht von Nordwerk und nicht defekt“ in eine positive Beschreibung der Herkunft und des Zustands.

Lösung

1. Gesamtzahl der Bauteile: \(n=50\). 2. Insgesamt sind \(5+2=7\) Bauteile defekt. Daher ist \(P(\text{defekt})=\frac{7}{50}=0{,}14\). 3. Von Nordwerk sind \(30-5=25\) Bauteile einwandfrei. Daher ist \(P(\text{Nordwerk und einwandfrei})=\frac{25}{50}=0{,}5\). 4. Für „Rheintec oder defekt“ zählen alle \(20\) Rheintec-Bauteile sowie zusätzlich die \(5\) defekten Nordwerk-Bauteile. Somit sind \(25\) Ergebnisse günstig und \(P(\text{Rheintec oder defekt})=\frac{25}{50}=0{,}5\). 5. „Nicht von Nordwerk und nicht defekt“ bedeutet: von Rheintec und einwandfrei. Das trifft auf \(20-2=18\) Bauteile zu. Daher ist \(P=\frac{18}{50}=\frac{9}{25}=0{,}36\).

Antwort

a) \(P=0{,}14\) b) \(P=0{,}5\) c) \(P=0{,}5\) d) \(P=0{,}36\)
4136528
Ein fairer 20-seitiger Würfel mit den Zahlen 1 bis 20 wird einmal geworfen. Betrachte die folgenden Ereignisse: \(E_1\): Die Zahl ist eine Primzahl. \(E_2\): Die Zahl ist ein Vielfaches von 4. \(E_3\): Die Zahl ist größer als 15. \(E_4\): Die Zahl ist höchstens 18. 1. Beschreibe die Gegenereignisse \(\bar{E}_1, \bar{E}_2, \bar{E}_3\) und \(\bar{E}_4\) in Worten. 2. Bestimme für jedes Gegenereignis die Anzahl der günstigen Ergebnisse.

Denkanstöße

- Schreibe dir zuerst alle Zahlen von 1 bis 20 auf. - Markiere die Zahlen, die zum Ereignis gehören. Die restlichen gehören zum Gegenereignis. - Was bedeutet „höchstens“ mathematisch? Welches Zeichen (\(<\), \(>\), \(\le\), \(\ge\)) passt dazu? - Denke daran, dass die 1 keine Primzahl ist.

Lösung

1. Beschreibung der Gegenereignisse: \(\bar{E}_1\): Die Zahl ist keine Primzahl. \(\bar{E}_2\): Die Zahl ist kein Vielfaches von 4. \(\bar{E}_3\): Die Zahl ist höchstens 15. \(\bar{E}_4\): Die Zahl ist größer als 18. 2. Berechnung der Anzahlen: - Primzahlen (\(E_1\)): \(\{2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19\}\), also 8 Stück. Anzahl für \(\bar{E}_1\): \(20 - 8 = 12\). - Vielfache von 4 (\(E_2\)): \(\{4, 8, 12, 16, 20\}\), also 5 Stück. Anzahl für \(\bar{E}_2\): \(20 - 5 = 15\). - Zahlen größer 15 (\(E_3\)): \(\{16, 17, 18, 19, 20\}\), also 5 Stück. Anzahl für \(\bar{E}_3\): \(20 - 5 = 15\). - Zahlen bis 18 (\(E_4\)): \(\{1, 2, \dots, 18\}\), also 18 Stück. Anzahl für \(\bar{E}_4\): \(20 - 18 = 2\) (nämlich 19 und 20).

Antwort

1. \(\bar{E}_1\): Keine Primzahl; \(\bar{E}_2\): Kein Vielfaches von 4; \(\bar{E}_3\): Höchstens 15; \(\bar{E}_4\): Größer als 18. 2. Anzahl der Ergebnisse: \(\bar{E}_1: 12\); \(\bar{E}_2: 15\); \(\bar{E}_3: 15\); \(\bar{E}_4: 2\).
4136538
Ein Glücksrad besitzt zehn gleich große Sektoren, die mit den Zahlen \(1\) bis \(10\) beschriftet sind. Man gewinnt, wenn die gedrehte Zahl eine Quadratzahl oder eine Primzahl ist (Ereignis \(G\)). a) Bestimme die Ergebnismenge \(\Omega\) und die Menge der gewinnbringenden Zahlen für das Ereignis \(G\). b) Formuliere das Gegenereignis \(\bar{G}\) in Worten, ohne das Wort „nicht“ zu verwenden. c) Berechne die Wahrscheinlichkeiten \(P(G)\) und \(P(\bar{G})\) als Dezimalbruch. Welcher Zusammenhang besteht zwischen den beiden Werten?

Denkanstöße

- Was sind Quadratzahlen? Multipliziere kleine natürliche Zahlen mit sich selbst. - Welche Zahlen zwischen 1 und 10 sind Primzahlen? - Wenn du die Gewinnzahlen kennst, welche Zahlen führen dann zum Verlust? - Wie berechnet man die Wahrscheinlichkeit bei einem Glücksrad mit gleich großen Feldern?

Lösung

1. Ergebnismenge \(\Omega = \{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10\}\). 2. Bestimmung von \(G\): Quadratzahlen sind \(\{1, 4, 9\}\). Primzahlen sind \(\{2, 3, 5, 7\}\). Die Vereinigungsmenge ist \(G = \{1, 2, 3, 4, 5, 7, 9\}\). 3. Gegenereignis \(\bar{G}\): Die verbleibenden Zahlen sind \(\{6, 8, 10\}\). In Worten: Die Zahl ist 6, 8 oder 10. 4. Wahrscheinlichkeiten: \(P(G) = \frac{7}{10} = 0{,}7\). \(P(\bar{G}) = \frac{3}{10} = 0{,}3\). 5. Zusammenhang: Für ein Ereignis und sein Gegenereignis gilt \(P(G) + P(\bar{G}) = 1\).

Antwort

a) \(\Omega = \{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10\}\); \(G = \{1, 2, 3, 4, 5, 7, 9\}\). b) \(\bar{G}\): Die Zahl ist 6, 8 oder 10. c) \(P(G) = 0{,}7\); \(P(\bar{G}) = 0{,}3\). Für ein Ereignis und sein Gegenereignis ist die Summe der Wahrscheinlichkeiten \(1\).
4136678
Für eine Qualitätskontrolle werden \(20\) Akkus zufällig aus einer großen Lieferung ausgewählt. Als Ergebnis des Zufallsexperiments wird notiert, wie viele der ausgewählten Akkus defekt sind. Formuliere das Gegenereignis zu den folgenden Ereignissen: a) Genau ein Akku ist defekt. b) Höchstens drei Akkus sind defekt. c) Mehr als \(15\) Akkus sind voll funktionsfähig. d) Die Anzahl der defekten Akkus ist eine gerade Zahl.

Denkanstöße

- Schreibe dir für Aussagen über Anzahlen zunächst die möglichen Werte von \(0\) bis \(20\) auf. - Achte bei Formulierungen wie „höchstens“ und „mehr als“ darauf, ob der Grenzwert dazugehört. - Ein Gegenereignis muss genau alle möglichen Ergebnisse enthalten, die nicht zum ursprünglichen Ereignis gehören.

Lösung

1. Bei a) umfasst das Ereignis genau den Wert \(1\). Das Gegenereignis umfasst alle anderen möglichen Anzahlen von \(0\) bis \(20\): Kein Akku oder mindestens zwei Akkus sind defekt. 2. „Höchstens drei“ umfasst \(0,1,2,3\) defekte Akkus. Das Gegenereignis lautet daher: Mindestens vier Akkus sind defekt. 3. „Mehr als \(15\) voll funktionsfähig“ bedeutet \(16\) bis \(20\) voll funktionsfähige Akkus. Das Gegenereignis lautet: Höchstens \(15\) Akkus sind voll funktionsfähig. 4. Für eine ganze Anzahl von Akkus ist das Gegenereignis zu „gerade“ die Aussage „ungerade“.

Antwort

a) Kein Akku oder mindestens zwei Akkus sind defekt. b) Mindestens vier Akkus sind defekt. c) Höchstens \(15\) Akkus sind voll funktionsfähig. d) Die Anzahl der defekten Akkus ist ungerade.
4136688
Ein Passwort mit vier Zeichen wird zufällig erzeugt. Jedes Zeichen ist entweder ein Buchstabe oder eine Ziffer. Bestimme das Gegenereignis zu den folgenden Ereignissen: a) Alle vier Zeichen sind Buchstaben. b) Das Passwort enthält mindestens eine Ziffer. c) Das erste und das letzte Zeichen sind Ziffern. d) Das Passwort enthält höchstens zwei Buchstaben.

Denkanstöße

- Prüfe für jede Aussage, welche möglichen Ergebnisse sie ausschließt. - Bei c) reicht es für das Gegenereignis bereits aus, dass eine der beiden geforderten Stellen keine Ziffer ist. - Formulierungen über Anzahlen kannst du zunächst mit den möglichen Werten \(0,1,2,3,4\) prüfen.

Lösung

1. Wenn nicht alle vier Zeichen Buchstaben sind, muss mindestens ein Zeichen eine Ziffer sein. 2. Wenn das Passwort nicht mindestens eine Ziffer enthält, enthält es keine Ziffer; damit sind alle vier Zeichen Buchstaben. 3. Das Ereignis aus c) tritt nur ein, wenn beide äußeren Zeichen Ziffern sind. Sein Gegenereignis tritt deshalb ein, sobald mindestens eines der beiden äußeren Zeichen ein Buchstabe ist. 4. Möglich sind \(0,1,2,3\) oder \(4\) Buchstaben. Wenn es nicht höchstens zwei sind, müssen es mindestens drei sein.

Antwort

a) Mindestens ein Zeichen ist eine Ziffer. b) Alle vier Zeichen sind Buchstaben. c) Mindestens eines der beiden äußeren Zeichen ist ein Buchstabe. d) Mindestens drei Zeichen sind Buchstaben.
4140668
Alle Ergebnisse des Zufallsexperiments sind gleich wahrscheinlich. Gegeben ist die Ergebnismenge \(\Omega = \{11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20\}\). 1. Gib das Ereignis \(E\): „Die Zahl ist eine Primzahl“ und sein Gegenereignis \(\bar{E}\) in Mengenschreibweise an. 2. Das Ereignis \(F\) enthält alle Zahlen aus \(\Omega\), deren Quersumme durch 3 teilbar ist. Bestimme \(F\) und \(\bar{F}\). 3. Vergleiche die Anzahl der Elemente von \(E\) und \(F\). Welches der beiden Ereignisse ist wahrscheinlicher? Begründe kurz.

Denkanstöße

- Gehe die Zahlen nacheinander durch und prüfe die Bedingungen für Primzahlen und Quersummen. - Wie hängen die Anzahl der Elemente in einer Menge und die Wahrscheinlichkeit zusammen? - Was musst du tun, um alle Elemente zu finden, die NICHT in einer Menge sind?

Lösung

1. Identifikation der Primzahlen in \(\Omega\): \(E = \{11, 13, 17, 19\}\) 2. Bestimmung des Gegenereignisses durch Komplementbildung: \(\bar{E} = \{12, 14, 15, 16, 18, 20\}\) 3. Prüfung der Quersummen (1+1=2, 1+2=3, ...): Durch 3 teilbare Quersummen haben 12, 15 und 18. Somit \(F = \{12, 15, 18\}\) 4. Bestimmung des Gegenereignisses: \(\bar{F} = \{11, 13, 14, 16, 17, 19, 20\}\) 5. Vergleich der Mächtigkeiten: \(|E| = 4\) und \(|F| = 3\). Da \(|E| > |F|\), ist das Ereignis \(E\) wahrscheinlicher, da bei einer Laplace-Wahrscheinlichkeit mehr günstige Ergebnisse vorliegen.

Antwort

1. \(E = \{11, 13, 17, 19\}\), \(\bar{E} = \{12, 14, 15, 16, 18, 20\}\) 2. \(F = \{12, 15, 18\}\), \(\bar{F} = \{11, 13, 14, 16, 17, 19, 20\}\) 3. \(E\) ist wahrscheinlicher, da es mit 4 Elementen mehr Ergebnisse umfasst als \(F\) mit 3 Elementen.
4140678
Für jede der drei Stellen wird unabhängig und mit gleicher Wahrscheinlichkeit die Ziffer 1 oder 2 gewählt. Die so gebildeten dreistelligen Zahlen bilden die Ergebnismenge \(\Omega\). 1. Liste alle Elemente von \(\Omega\) auf. 2. Das Ereignis \(G\) lautet: „Die Zahl enthält mindestens zweimal die Ziffer 1“. Bestimme die Menge \(G\). 3. Formuliere das Gegenereignis \(\bar{G}\) in Worten und gib die zugehörige Menge an. 4. Berechne die Wahrscheinlichkeiten \(P(G)\) und \(P(\bar{G})\) und zeige, dass ihre Summe 1 ergibt.

Denkanstöße

- Wie viele Möglichkeiten gibt es für jede Stelle der Zahl? Erstelle am besten einen Baum oder eine Liste. - Was ist das logische Gegenteil von „mindestens zwei“? - Denke daran, dass die Summe der Wahrscheinlichkeiten von Ereignis und Gegenereignis immer feststeht.

Lösung

1. Systematische Auflistung aller Kombinationen von 1 und 2: \(\Omega = \{111, 112, 121, 122, 211, 212, 221, 222\}\). Die Gesamtanzahl ist \(|\Omega| = 8\). 2. Identifikation der Zahlen mit zwei oder drei Einsen: \(G = \{111, 112, 121, 211\}\) 3. Formulierung des Gegenereignisses: \(\bar{G}\) bedeutet „weniger als zweimal die Ziffer 1“ oder „höchstens einmal die Ziffer 1“. Die Menge ist \(\bar{G} = \{122, 212, 221, 222\}\). 4. Berechnung der Wahrscheinlichkeiten: \(P(G) = \frac{4}{8} = 0{,}5\) und \(P(\bar{G}) = \frac{4}{8} = 0{,}5\). 5. Nachweis der Summe: \(P(G) + P(\bar{G}) = 0{,}5 + 0{,}5 = 1\).

Antwort

1. \(\Omega = \{111, 112, 121, 122, 211, 212, 221, 222\}\) 2. \(G = \{111, 112, 121, 211\}\) 3. \(\bar{G}\): „Die Zahl enthält höchstens einmal die Ziffer 1“. \(\bar{G} = \{122, 212, 221, 222\}\) 4. \(P(G) = 0{,}5\); \(P(\bar{G}) = 0{,}5\); Summe: \(0{,}5 + 0{,}5 = 1\)
4152978
Ein Glücksrad ist in 8 gleich große Felder unterteilt, die mit den Zahlen 1 bis 8 beschriftet sind. Tim und Sarah spielen ein Spiel: Tim gewinnt, wenn der Zeiger auf einer Primzahl stehen bleibt. Sarah gewinnt, wenn der Zeiger auf einer Zahl größer als 4 stehen bleibt. a) Begründe rechnerisch, ob das Spiel fair ist (haben beide die gleiche Gewinnchance?). b) Bestimme die Wahrscheinlichkeit, dass bei einem Dreh beide gleichzeitig gewinnen würden.

Denkanstöße

- Was bedeutet „fair“ im Zusammenhang mit Wahrscheinlichkeiten? - Erinnere dich daran, welche Zahlen als Primzahlen definiert sind (ist die 1 dabei?). - Suche für den zweiten Teil nach Zahlen, die in beiden Gewinnmengen gleichzeitig vorkommen.

Lösung

1. Gesamtzahl der Felder: 8. 2. Günstige Ergebnisse für Tim (Primzahlen): \(\{2, 3, 5, 7\}\). Anzahl: 4. 3. Gewinnwahrscheinlichkeit Tim: \(P(\text{Tim}) = \frac{4}{8} = 0{,}5 = 50\,\%\). 4. Günstige Ergebnisse für Sarah (Zahlen > 4): \(\{5, 6, 7, 8\}\). Anzahl: 4. 5. Gewinnwahrscheinlichkeit Sarah: \(P(\text{Sarah}) = \frac{4}{8} = 0{,}5 = 50\,\%\). 6. Da beide Wahrscheinlichkeiten gleich groß sind (\(50\,\%\)), ist das Spiel fair. 7. Für das gleichzeitige Gewinnen müssen beide Bedingungen erfüllt sein (Primzahl UND Zahl > 4). Dies trifft auf die Zahlen \(\{5, 7\}\) zu. Anzahl: 2. 8. Die Wahrscheinlichkeit für einen gleichzeitigen Gewinn beträgt \(P(\text{beide}) = \frac{2}{8} = \frac{1}{4} = 25\,\%\).

Antwort

a) Ja, das Spiel ist fair, da beide eine Gewinnwahrscheinlichkeit von \(50\,\%\) haben. b) Die Wahrscheinlichkeit, dass beide gleichzeitig gewinnen, beträgt \(\frac{1}{4}\) (oder \(25\,\%\)).
4321658
Ein Glücksrad besitzt 12 gleich große Sektoren, die mit den Zahlen von 1 bis 12 durchnummeriert und farbig gestaltet sind (siehe Abbildung). Das Rad wird einmal gedreht. Wir betrachten das Ereignis \(A\): „Die gedrehte Zahl ist eine Primzahl oder der Sektor ist blau.“ a) Bestimme die Ergebnismenge des Ereignisses \(A\). b) Beschreibe das Gegenereignis \(\bar{A}\) in Worten und bestimme seine Wahrscheinlichkeit \(P(\bar{A})\).
Abbildung zur Aufgabe 432165

Denkanstöße

- Erinnere dich daran, welche Zahlen im Bereich von 1 bis 12 Primzahlen sind. Ist die 1 eine Primzahl? - Schreibe dir zuerst alle Zahlen auf, die eine Primzahl sind oder auf einem blauen Feld liegen. Das ist die Ergebnismenge von \(A\). - Das Gegenereignis \(\bar{A}\) enthält genau alle Ergebnisse aus der Gesamtmenge \(\{1, 2, \dots, 12\}\), die nicht zu \(A\) gehören. - Wie lautet das logische Gegenteil von „Bedingung 1 ODER Bedingung 2“? - Berechne die Wahrscheinlichkeit, indem du die Anzahl der günstigen Ergebnisse für das Gegenereignis durch die Gesamtzahl der Sektoren teilst.

Lösung

1. Bestimmung der Ergebnismenge des Ereignisses \(A\): - Die Primzahlen im Bereich von 1 bis 12 sind: 2, 3, 5, 7, 11 (Hinweis: Die Zahl 1 ist keine Primzahl). - Die blauen Sektoren zeigen die Zahlen: 9, 10, 11, 12. - Da \(A\) eintritt, wenn mindestens eine der beiden Bedingungen erfüllt ist, vereinigen wir diese Mengen: \(A = \{2, 3, 5, 7, 9, 10, 11, 12\}\) 2. Beschreibung des Gegenereignisses \(\bar{A}\) in Worten: Das Gegenereignis von „Zahl ist Primzahl oder Sektor ist blau“ ist das logische Gegenteil. In Worten: „Die gedrehte Zahl ist keine Primzahl und der Sektor ist nicht blau.“ 3. Bestimmung der Ergebnismenge von \(\bar{A}\): Es sind alle Zahlen von 1 bis 12, die nicht im Ereignis \(A\) vorkommen: \(\bar{A} = \{1, 4, 6, 8\}\) 4. Berechnung der Wahrscheinlichkeit \(P(\bar{A})\): Da alle 12 Sektoren gleich groß sind, ist es ein Laplace-Experiment. Es gibt 4 günstige Ergebnisse für das Gegenereignis. \(P(\bar{A}) = \frac{4}{12} = \frac{1}{3} \approx 33{,}3\,\%\)

Antwort

a) \(A = \{2, 3, 5, 7, 9, 10, 11, 12\}\) b) In Worten: „Die gedrehte Zahl ist keine Primzahl und der Sektor ist nicht blau.“ Die Wahrscheinlichkeit beträgt \(P(\bar{A}) = \frac{1}{3} \approx 33{,}3\,\%\).
43594910
Ein Glücksrad hat 10 gleich große Felder in den Farben Orange, Blau und Gelb (siehe Abbildung). Das Rad wird zweimal nacheinander gedreht. Berechne die Wahrscheinlichkeit für das Ereignis \(E\): „Bei den beiden Drehungen erscheinen zwei verschiedene Farben.“ Gehe dabei nach dem Prinzip des Gegenereignisses vor: 1. Beschreibe das Gegenereignis \(\bar{E}\) in Worten. 2. Berechne die Wahrscheinlichkeit \(P(\bar{E})\) des Gegenereignisses. 3. Ermittle daraus die Wahrscheinlichkeit \(P(E)\).
Abbildung zur Aufgabe 435949

Denkanstöße

- Überlege dir, was passieren muss, damit die Farben *nicht* unterschiedlich sind. - Bestimme zuerst die Wahrscheinlichkeit für jede Farbe bei einer einzelnen Drehung. - Wie berechnet man die Wahrscheinlichkeit eines Pfades (zum Beispiel Blau gefolgt von Blau) in einem Baumdiagramm? - Wenn du die Wahrscheinlichkeit für „zweimal die gleiche Farbe“ kennst, wie groß ist dann der Rest bis zum sicheren Ereignis (\(100\,\%\))?

Lösung

1. Bestimmung des Gegenereignisses \(\bar{E}\): Das Gegenereignis zu „Bei den beiden Drehungen erscheinen zwei verschiedene Farben“ lautet „Bei beiden Drehungen erscheint dieselbe Farbe“. Das bedeutet, es treten die Ergebnisse (Orange, Orange), (Blau, Blau) oder (Gelb, Gelb) auf. 2. Bestimmung der Wahrscheinlichkeiten für die Einzelfarben bei einer Drehung: \(P(\text{Orange}) = \frac{5}{10} = 0{,}5\) \(P(\text{Blau}) = \frac{3}{10} = 0{,}3\) \(P(\text{Gelb}) = \frac{2}{10} = 0{,}2\) 3. Berechnung der Wahrscheinlichkeit des Gegenereignisses \(\bar{E}\) mithilfe der Pfadregeln: \(P(\bar{E}) = P(\text{Orange, Orange}) + P(\text{Blau, Blau}) + P(\text{Gelb, Gelb})\) \(P(\bar{E}) = 0{,}5 \cdot 0{,}5 + 0{,}3 \cdot 0{,}3 + 0{,}2 \cdot 0{,}2 = 0{,}25 + 0{,}09 + 0{,}04 = 0{,}38\). 4. Berechnung der gesuchten Wahrscheinlichkeit \(P(E)\) über die Komplementärregel: \(P(E) = 1 - P(\bar{E}) = 1 - 0{,}38 = 0{,}62\). Die Wahrscheinlichkeit für das Ereignis \(E\) beträgt \(0{,}62\) (bzw. \(62\,\%\)).

Antwort

Das Gegenereignis \(\bar{E}\) lautet: „Bei beiden Drehungen erscheint dieselbe Farbe“. Die Wahrscheinlichkeit des Gegenereignisses beträgt \(P(\bar{E}) = 0{,}38\). Die Wahrscheinlichkeit für das Ereignis \(E\) beträgt \(P(E) = 0{,}62\) (bzw. \(62\,\%\)).

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