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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.

Wahrscheinlichkeiten berechnen

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4375138
Das abgebildete Glücksrad hat \(6\) gleich große Sektoren. Bestimme die Wahrscheinlichkeit, dass der Zeiger nicht auf einem mit G markierten Sektor stehen bleibt.
Abbildung zur Aufgabe 437513

Denkanstöße

- Zähle zunächst alle gleich großen Sektoren. - Zähle dann die Sektoren, die nicht mit G gekennzeichnet sind. - Vergleiche günstige und mögliche Sektoren.

Lösung

1. Das Rad hat \(6\) gleich große Sektoren. Davon tragen \(3\) die Kennzeichnung G. 2. Die übrigen \(3\) Sektoren gehören zum Ereignis „nicht G“. 3. Daher ist \(P(\text{nicht G})=\frac{3}{6}=\frac{1}{2}=50\,\%\).

Antwort

\(\frac{1}{2}=50\,\%\)
4100718
In einem Test hat jede Aufgabe vier Antwortmöglichkeiten, von denen genau eine richtig ist. Mia kann drei Aufgaben nicht lösen und kreuzt jeweils zufällig eine Antwort an. Mit welcher Wahrscheinlichkeit sind alle drei Antworten richtig? a) \(\frac{1}{4}\) b) \(\frac{3}{4}\) c) \(\frac{1}{12}\) d) \(\frac{1}{64}\)

Denkanstöße

- Zähle, wie viele vollständige Antwortfolgen bei drei Fragen mit je vier Möglichkeiten entstehen. - Unter diesen vollständigen Folgen gibt es nur eine, die bei allen drei Fragen die richtige Antwort trifft. - Vergleiche günstige und mögliche vollständige Antwortfolgen.

Lösung

1. Für die drei geratenen Aufgaben gibt es \(4^3=64\) gleich wahrscheinliche vollständige Antwortfolgen. 2. Nur eine dieser \(64\) Folgen besteht aus drei richtigen Antworten. 3. Daher beträgt die Wahrscheinlichkeit \(\frac{1}{64}\).

Antwort

d) \(\frac{1}{64}\)
4135718
In einer Lostrommel befinden sich \(150\) Kugeln, die fortlaufend von \(1\) bis \(150\) nummeriert sind. Es wird eine Kugel zufällig gezogen. Berechne die Wahrscheinlichkeit für folgende Ereignisse: a) Die gezogene Zahl ist ein Vielfaches von \(15\). b) Die gezogene Zahl ist eine Quadratzahl. c) Die gezogene Zahl endet auf die Ziffer \(0\) oder \(5\).

Denkanstöße

- Für jedes Ereignis brauchst du die Zahl der günstigen Kugeln unter insgesamt \(150\). - Bei Vielfachen kannst du systematisch zählen, wie oft die jeweilige Zahl in \(150\) hineinpasst. - Für die Quadratzahlen reicht es, die Quadrate natürlicher Zahlen bis höchstens \(150\) aufzulisten.

Lösung

1. Insgesamt gibt es \(150\) gleich wahrscheinliche Ergebnisse. 2. Die Vielfachen von \(15\) bis \(150\) sind \(15,30,45,60,75,90,105,120,135,150\). Das sind \(10\) Ergebnisse. Daher ist \(P(\text{Vielfaches von 15})=\frac{10}{150}=\frac{1}{15}\approx6{,}67\,\%\). 3. Die Quadratzahlen bis \(150\) sind \(1,4,9,16,25,36,49,64,81,100,121,144\). Das sind \(12\) Ergebnisse. Daher ist \(P(\text{Quadratzahl})=\frac{12}{150}=\frac{2}{25}=8\,\%\). 4. Zahlen, die auf \(0\) oder \(5\) enden, sind die Vielfachen von \(5\). Bis \(150\) gibt es \(150:5=30\) davon. Daher ist \(P(\text{Endziffer 0 oder 5})=\frac{30}{150}=\frac{1}{5}=20\,\%\).

Antwort

a) \(\frac{1}{15}\approx6{,}67\,\%\) b) \(\frac{2}{25}=8\,\%\) c) \(\frac{1}{5}=20\,\%\)
4135828
Ein Standard-Skatspiel besteht aus 32 Karten in den vier Farben Kreuz, Pik, Herz und Karo. In jeder Farbe gibt es die Werte 7, 8, 9, 10, Bube, Dame, König und Ass. Es wird eine Karte zufällig aus dem gut gemischten Deck gezogen. Bestimme die Wahrscheinlichkeit für folgende Ereignisse: a) Die Karte gehört zur Farbe Herz. b) Die Karte ist ein König oder ein Ass. c) Die Karte ist eine Zahlkarte (7, 8, 9 oder 10).

Denkanstöße

- Wie viele Karten gibt es insgesamt im Spiel? - Wie viele Karten einer bestimmten Farbe gibt es? - Überlege dir, wie oft jeder Wert (wie zum Beispiel „König“) im gesamten Deck vorkommt. - Was bedeutet „Zahlkarte“ in diesem Zusammenhang und welche Karten gehören dazu?

Lösung

1. Gesamtzahl der möglichen Ergebnisse: \(n = 32\). 2. Ereignis a: Es gibt 8 Herz-Karten (7, 8, 9, 10, Bube, Dame, König, Ass). Die Anzahl der günstigen Ergebnisse ist \(g = 8\). Die Wahrscheinlichkeit ist \(P(\text{Herz}) = \frac{8}{32} = \frac{1}{4} = 0{,}25\). 3. Ereignis b: Es gibt 4 Könige und 4 Asse, also insgesamt \(g = 4 + 4 = 8\) günstige Karten. Die Wahrscheinlichkeit ist \(P(\text{König oder Ass}) = \frac{8}{32} = \frac{1}{4} = 0{,}25\). 4. Ereignis c: Es gibt 4 verschiedene Zahlenwerte (7, 8, 9, 10) in jeweils 4 Farben. Das ergibt \(g = 4 \cdot 4 = 16\) günstige Karten. Die Wahrscheinlichkeit ist \(P(\text{Zahlkarte}) = \frac{16}{32} = \frac{1}{2} = 0{,}5\).

Antwort

a) \(P(\text{Herz}) = \frac{1}{4} = 25\,\%\) b) \(P(\text{König oder Ass}) = \frac{1}{4} = 25\,\%\) c) \(P(\text{Zahlkarte}) = \frac{1}{2} = 50\,\%\)
4135888
Aus dem Wort „TASCHENRECHNER“ wird zufällig ein Buchstabe ausgewählt. Bestimme die Wahrscheinlichkeit für folgende Ereignisse: a) Es wird ein „E“ gewählt. b) Es wird ein Vokal (Selbstlaut) gewählt. c) Es wird kein „H“ gewählt. d) Es wird ein „C“ oder ein „N“ gewählt.

Denkanstöße

- Zähle zuerst genau, wie viele Buchstaben das Wort insgesamt hat. - Erstelle eine Liste, wie oft jeder einzelne Buchstabe im Wort vorkommt. - Was bedeutet es für die Wahrscheinlichkeit, wenn nach „kein H“ gefragt wird? - Wie berechnet man die Wahrscheinlichkeit, wenn zwei verschiedene Buchstaben (wie C oder N) gesucht sind?

Lösung

1. Bestimmung der Gesamtzahl der Buchstaben im Wort „TASCHENRECHNER“: \(14\) Buchstaben. 2. Häufigkeit der relevanten Buchstaben: E (\(3\)), Vokale (A: \(1\), E: \(3\); insgesamt \(4\)), H (\(2\)), C (\(2\)), N (\(2\)). 3. a) \(P(E) = \frac{3}{14}\). 4. b) \(P(\text{Vokal}) = \frac{4}{14} = \frac{2}{7}\). 5. c) Wahrscheinlichkeit für „H“ ist \(P(H) = \frac{2}{14} = \frac{1}{7}\). Gegenereignis „kein H“: \(P(\text{kein } H) = 1 - \frac{1}{7} = \frac{6}{7}\). 6. d) Günstige Ergebnisse für „C oder N“: \(2 + 2 = 4\). \(P(C \text{ oder } N) = \frac{4}{14} = \frac{2}{7}\).

Antwort

a) \(P(E) = \frac{3}{14}\) b) \(P(\text{Vokal}) = \frac{2}{7}\) c) \(P(\text{kein } H) = \frac{6}{7}\) d) \(P(C \text{ oder } N) = \frac{2}{7}\)
4135918
In einer Tüte Gummibärchen befinden sich rote, gelbe und weiße Bärchen. Es sind genau 12 rote Bärchen in der Tüte. Die Wahrscheinlichkeit, beim blinden Hineingreifen ein rotes Bärchen zu ziehen, beträgt \(0{,}25\). a) Berechne die Gesamtzahl der Gummibärchen in der Tüte. b) Wie viele gelbe und weiße Bärchen sind insgesamt in der Tüte enthalten? c) Es sind doppelt so viele gelbe wie weiße Bärchen in der Tüte. Bestimme die Anzahl der gelben Bärchen.

Denkanstöße

- Was gibt die Wahrscheinlichkeit bei einem Laplace-Experiment über das Verhältnis von Teilmenge zu Gesamtmenge an? - Wenn du die Gesamtzahl kennst, wie findest du den Rest heraus? - Kannst du für den unbekannten Teil eine Variable (wie \(x\)) verwenden?

Lösung

1. Berechnung der Gesamtanzahl \(T\): Da \(P(\text{rot}) = \frac{n_{\text{rot}}}{T}\) gilt, folgt \(0{,}25 = \frac{12}{T}\). Umstellen ergibt \(T = \frac{12}{0{,}25} = 48\). 2. Bestimmung der Summe von gelben und weißen Bärchen: \(T - n_{\text{rot}} = 48 - 12 = 36\). 3. Berechnung der Einzelanzahlen: Sei \(x\) die Anzahl der weißen Bärchen. Dann gilt für die gelben Bärchen \(2x\). Die Gleichung \(x + 2x = 36\) führt zu \(3x = 36\), also \(x = 12\). Damit gibt es \(2 \cdot 12 = 24\) gelbe Bärchen.

Antwort

a) Es sind 48 Gummibärchen in der Tüte. b) Es sind insgesamt 36 gelbe und weiße Bärchen enthalten. c) Es sind 24 gelbe Bärchen in der Tüte.
4135978
Ein Zahlenschloss an einem Fahrrad hat drei Ringe, die jeweils mit den Ziffern 0 bis 9 versehen sind. a) Bestimme die Anzahl aller möglichen Zahlenkombinationen für dieses Schloss. b) Tim erinnert sich, dass sein Code nur aus den Ziffern 1, 2, 3, 4 und 5 besteht. Wie viele verschiedene Kombinationen sind unter dieser Bedingung möglich? c) Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, den richtigen Code beim ersten Versuch zufällig zu erraten, wenn man keine Information über die verwendeten Ziffern hat? Gib das Ergebnis als Bruch und in Prozent an.

Denkanstöße

- Wie viele Möglichkeiten hast du pro Ring? - Überlege, wie du die Möglichkeiten der einzelnen Ringe kombinieren musst. - Was ändert sich an der Auswahl pro Ring, wenn nur noch bestimmte Ziffern erlaubt sind? - Wie berechnet man die Wahrscheinlichkeit bei einem Laplace-Experiment?

Lösung

1. Berechnung der Gesamtmöglichkeiten: Da es 3 Ringe mit je 10 Ziffern (0-9) gibt, beträgt die Anzahl der Kombinationen \(10 \cdot 10 \cdot 10 = 10^3 = 1000\). 2. Berechnung mit eingeschränkten Ziffern: Bei 3 Ringen und 5 möglichen Ziffern (1-5) pro Ring ergeben sich \(5 \cdot 5 \cdot 5 = 5^3 = 125\) Möglichkeiten. 3. Wahrscheinlichkeit berechnen: Die Wahrscheinlichkeit bei \(1000\) gleich wahrscheinlichen Möglichkeiten beträgt \(P = \frac{1}{1000}\). 4. Umrechnung in Prozent: \(\frac{1}{1000} = 0{,}001 = 0{,}1\,\%\).

Antwort

a) Es gibt \(1000\) mögliche Kombinationen. b) Es sind \(125\) Kombinationen möglich. c) Die Wahrscheinlichkeit beträgt \(\frac{1}{1000}\) oder \(0{,}1\,\%\).
4136098
Aus den Ziffern 3, 5, 7 und 9 sollen dreistellige Zahlen gebildet werden. a) Wie viele verschiedene Zahlen lassen sich bilden, wenn die Ziffern auch mehrfach vorkommen dürfen? b) Wie viele verschiedene Zahlen lassen sich bilden, wenn jede Ziffer in einer Zahl höchstens einmal vorkommen darf? c) Bestimme die Wahrscheinlichkeit, dass eine zufällig ausgewählte Zahl aus Aufgabenteil a) bzw. b) durch 5 teilbar ist.

Denkanstöße

- Überlege dir für jede Stelle der Zahl einzeln, wie viele Ziffern zur Auswahl stehen. - Wann ist eine Zahl durch 5 teilbar? Schau dir die Endziffern an. - In einem Laplace-Experiment berechnet man die Wahrscheinlichkeit als Anzahl der günstigen Ergebnisse geteilt durch die Anzahl der möglichen Ergebnisse.

Lösung

1. Berechnung für a): Da für jede der 3 Stellen 4 Ziffern zur Auswahl stehen, ergibt sich \(4 \cdot 4 \cdot 4 = 4^3 = 64\) Möglichkeiten. 2. Berechnung für b): Für die erste Stelle gibt es 4, für die zweite 3 und für die dritte 2 Möglichkeiten. Es ergeben sich \(4 \cdot 3 \cdot 2 = 24\) Möglichkeiten. 3. Wahrscheinlichkeit für a): Eine Zahl ist durch 5 teilbar, wenn sie auf 5 endet. Die ersten beiden Stellen sind beliebig (\(4 \cdot 4 = 16\) günstige Fälle). \(P = \frac{16}{64} = \frac{1}{4} = 0{,}25\). 4. Wahrscheinlichkeit für b): Die letzte Stelle muss die 5 sein (1 Möglichkeit). Für die ersten beiden Stellen bleiben 3 bzw. 2 Ziffern übrig (\(3 \cdot 2 = 6\) günstige Fälle). \(P = \frac{6}{24} = \frac{1}{4} = 0{,}25\).

Antwort

a) 64 Zahlen. b) 24 Zahlen. c) Die Wahrscheinlichkeit beträgt in beiden Fällen \(\frac{1}{4}\) (oder \(25\,\%\)).
4136128
In einer Tombola werden unter 12 Teilnehmenden ein Hauptpreis und ein Trostpreis verlost. Jede Person kann maximal einen Preis gewinnen. a) Bestimme die Anzahl aller möglichen Ergebnisse für die Verteilung der beiden unterschiedlichen Preise. b) Julia und Tim nehmen an der Verlosung teil. Berechne die Wahrscheinlichkeit, dass Julia den Hauptpreis und Tim den Trostpreis gewinnt. c) Berechne die Wahrscheinlichkeit, dass Julia und Tim beide einen Preis gewinnen, wobei es egal ist, wer welchen Preis erhält.

Denkanstöße

- Überlege dir zuerst, wie viele Möglichkeiten es gibt, den ersten Preis zu vergeben und wie viele dann noch für den zweiten Preis übrig bleiben. - Bei Teilaufgabe b) ist eine ganz bestimmte Reihenfolge gefragt. Wie viele der vielen Möglichkeiten erfüllen genau diese Bedingung? - Bei Teilaufgabe c) ist es egal, wer welchen der beiden Preise bekommt. Wie viele Kombinationen von Julia und Tim sind hier möglich?

Lösung

1. Bestimmung der Gesamtzahl der Möglichkeiten: Da es zwei unterschiedliche Preise gibt und jede Person nur einen gewinnen kann, gibt es für den ersten Preis 12 Möglichkeiten und für den zweiten Preis 11 Möglichkeiten. Gesamtzahl: \(12 \cdot 11 = 132\). 2. Wahrscheinlichkeit für ein spezifisches Ergebnis (Julia Hauptpreis, Tim Trostpreis): Es gibt genau 1 günstiges Ergebnis. Die Wahrscheinlichkeit ist \(P = \frac{1}{132}\). 3. Wahrscheinlichkeit, dass beide einen Preis gewinnen: Es gibt zwei günstige Fälle (Julia Hauptpreis und Tim Trostpreis ODER Tim Hauptpreis und Julia Trostpreis). Die Anzahl der günstigen Ergebnisse ist 2. Die Wahrscheinlichkeit ist \(P = \frac{2}{132} = \frac{1}{66}\).

Antwort

a) Es gibt \(132\) mögliche Ergebnisse. b) Die Wahrscheinlichkeit beträgt \(\frac{1}{132}\). c) Die Wahrscheinlichkeit beträgt \(\frac{1}{66}\).
4136218
An einem Schulkiosk wird ein Überraschungs-Menü angeboten. Es besteht aus einem Snack, einem Getränk und einem Obst. Zur Auswahl stehen \(4\) Snacks, \(3\) Getränke und \(5\) Obstsorten. Mila wählt aus jeder Kategorie zufällig genau ein Produkt; innerhalb jeder Kategorie sind die angebotenen Produkte gleich wahrscheinlich. a) Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit für genau die Kombination Brezel, Wasser und Apfel? b) Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass weder der Snack eine Brezel noch das Getränk Wasser noch das Obst ein Apfel ist?

Denkanstöße

- Zähle zuerst alle vollständigen Menüs mit dem Zählprinzip. - Bei a) ist nur eine ganz bestimmte Auswahl günstig. - Bei b) überlege für jede Kategorie, wie viele Alternativen zur genannten Sorte übrig bleiben.

Lösung

1. Insgesamt gibt es \(4\cdot3\cdot5=60\) gleich wahrscheinliche vollständige Menüs. 2. Für Brezel, Wasser und Apfel gibt es genau ein günstiges Menü. Daher ist die Wahrscheinlichkeit \(\frac{1}{60}\). 3. Für b) stehen \(3\) andere Snacks, \(2\) andere Getränke und \(4\) andere Obstsorten zur Verfügung. Das ergibt \(3\cdot2\cdot4=24\) günstige Menüs. 4. Daher ist die Wahrscheinlichkeit \(\frac{24}{60}=\frac{2}{5}=40\,\%\).

Antwort

a) \(\frac{1}{60}\) b) \(\frac{2}{5}=40\,\%\)
4136238
Ein Zahlenschloss an einem Koffer besteht aus drei Einstellringen: - Der erste Ring zeigt die Ziffern \(0\) bis \(9\). - Der zweite Ring zeigt die Buchstaben A, B, C, D und E. - Der dritte Ring zeigt die vier Kartensymbole \(\heartsuit\), \(\diamondsuit\), \(\clubsuit\) und \(\spadesuit\). Jemand hat die richtige Kombination vergessen und stellt die Ringe rein zufällig ein. a) Wie viele verschiedene Kombinationen können insgesamt eingestellt werden? b) Mit welcher Wahrscheinlichkeit ist die gewählte Einstellung an jeder der drei Positionen falsch?

Denkanstöße

- Bestimme mit dem Zählprinzip zuerst die Zahl aller möglichen Einstellungen. - Überlege anschließend für jeden Ring, wie viele Einstellungen dort falsch sind. - Zähle die vollständigen Kombinationen, bei denen alle drei gewählten Einstellungen falsch sind.

Lösung

1. Insgesamt gibt es \(10\cdot5\cdot4=200\) gleich wahrscheinliche Kombinationen. 2. Für die erste Position gibt es \(9\) falsche Ziffern, für die zweite \(4\) falsche Buchstaben und für die dritte \(3\) falsche Symbole. 3. Damit gibt es \(9\cdot4\cdot3=108\) Kombinationen, bei denen alle drei Positionen falsch sind. 4. Die Wahrscheinlichkeit beträgt \(P=\frac{108}{200}=\frac{27}{50}=0{,}54=54\,\%\).

Antwort

a) \(200\) Kombinationen b) \(\frac{27}{50}=0{,}54=54\,\%\)
4136248
Ein Hausmeister besitzt drei verschiedene Schlüssel für drei verschiedene Türen. Er ordnet jedem Schloss zufällig genau einen Schlüssel zu; jeder Schlüssel wird genau einmal verwendet. Bestimme die Wahrscheinlichkeit für folgende Ereignisse: a) Alle Schlüssel werden dem richtigen Schloss zugeordnet. b) Kein einziger Schlüssel passt zu dem Schloss, dem er zugeordnet wurde. c) Genau ein Schlüssel wird dem richtigen Schloss zugeordnet.

Denkanstöße

- Kannst du alle möglichen Kombinationen der Schlüsselzuordnung systematisch auflisten? - Wie viele Möglichkeiten gibt es insgesamt, drei Gegenstände auf drei Plätze zu verteilen? - Überlege dir für jedes Ereignis, wie viele der aufgelisteten Kombinationen die Bedingung erfüllen. - Was bedeutet es für den dritten Schlüssel, wenn bereits zwei Schlüssel ihren Schlössern fest zugeordnet sind?

Lösung

1. Bestimmung der Gesamtzahl der Möglichkeiten: Es gibt \(3 \cdot 2 \cdot 1 = 6\) verschiedene Arten, die drei Schlüssel auf die drei Schlösser zu verteilen. 2. Ereignis a): Es gibt nur eine einzige Kombination, bei der alle drei Schlüssel korrekt zugeordnet sind. Die Wahrscheinlichkeit beträgt \(P(a) = \frac{1}{6}\). 3. Ereignis b): Wir untersuchen die Fälle, in denen kein Schlüssel passt. Bezeichnen wir die richtigen Zuordnungen mit \((1, 2, 3)\), so sind die Fehlbesetzungen ohne Treffer \((2, 3, 1)\) und \((3, 1, 2)\). Dies sind \(2\) Möglichkeiten. Die Wahrscheinlichkeit beträgt \(P(b) = \frac{2}{6} = \frac{1}{3}\). 4. Ereignis c): Wir suchen die Fälle mit genau einem Treffer. Dies sind \((1, 3, 2)\), \((3, 2, 1)\) und \((2, 1, 3)\). Dies sind \(3\) Möglichkeiten. Die Wahrscheinlichkeit beträgt \(P(c) = \frac{3}{6} = \frac{1}{2}\).

Antwort

a) \(P(\text{alle richtig}) = \frac{1}{6}\) b) \(P(\text{keiner richtig}) = \frac{1}{3}\) c) \(P(\text{genau einer richtig}) = \frac{1}{2}\)
4136398
Ein Glücksrad ist in \(5\) gleich große Sektoren unterteilt: \(2\) Sektoren tragen R, \(2\) tragen B und \(1\) trägt G. Das Rad wird dreimal gedreht. a) Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit für G-G-G? b) Bestimme die Wahrscheinlichkeit für R-B-R in genau dieser Reihenfolge. c) Berechne die Wahrscheinlichkeit, dass mindestens einmal G erscheint.

Denkanstöße

- Betrachte jede vollständige Folge von drei getroffenen Sektoren als ein Ergebnis. - Für eine feste Farbreihenfolge zählst du, wie viele konkrete Sektoren an jeder Stelle passen. - Bei „mindestens einmal G“ ist es einfacher, zuerst die Folgen ohne G zu zählen.

Lösung

1. Bei drei Drehungen gibt es \(5^3=125\) gleich wahrscheinliche geordnete Sektortripel. 2. Für G-G-G gibt es nur \(1^3=1\) günstiges Sektortripel. Daher ist \(P=\frac{1}{125}=0{,}8\,\%\). 3. Für R-B-R stehen \(2\), \(2\) und \(2\) passende Sektoren zur Verfügung. Das sind \(2\cdot2\cdot2=8\) günstige Tripel. Daher ist \(P=\frac{8}{125}=6{,}4\,\%\). 4. Ohne G stehen bei jeder Drehung \(4\) Sektoren zur Verfügung. Es gibt \(4^3=64\) Tripel ohne G. Daher ist \(P(\text{mindestens einmal G})=1-\frac{64}{125}=\frac{61}{125}=48{,}8\,\%\).

Antwort

a) \(\frac{1}{125}=0{,}8\,\%\) b) \(\frac{8}{125}=6{,}4\,\%\) c) \(\frac{61}{125}=48{,}8\,\%\)
4136428
Ein Glücksrad ist in \(10\) gleich große Sektoren unterteilt. Auf \(2\) Sektoren steht G für Gewinn, auf den übrigen \(8\) N für Niete. Das Rad wird dreimal gedreht. a) Bestimme die Wahrscheinlichkeit für G-G-G. b) Bestimme die Wahrscheinlichkeit, dass mindestens einmal N erscheint. c) Bestimme die Wahrscheinlichkeit, dass der erste Gewinn erst beim dritten Drehen erzielt wird.

Denkanstöße

- Betrachte die konkreten Sektoren über drei Drehungen als gleich wahrscheinliche Tripel. - Für b) ist das Gegenereignis besonders einfach zu beschreiben. - Für c) muss die Markierungsfolge genau N-N-G lauten.

Lösung

1. Insgesamt gibt es \(10^3=1000\) gleich wahrscheinliche geordnete Sektortripel. 2. Für G-G-G gibt es \(2^3=8\) günstige Tripel. Daher ist \(P=\frac{8}{1000}=0{,}008=0{,}8\,\%\). 3. Das Gegenereignis zu „mindestens einmal N“ ist G-G-G. Daher ist \(P(\text{mindestens einmal N})=1-0{,}008=0{,}992=99{,}2\,\%\). 4. „Erster Gewinn beim dritten Drehen“ entspricht N-N-G. Dafür gibt es \(8\cdot8\cdot2=128\) günstige Tripel. Daher ist \(P=\frac{128}{1000}=0{,}128=12{,}8\,\%\).

Antwort

a) \(0{,}008=0{,}8\,\%\) b) \(0{,}992=99{,}2\,\%\) c) \(0{,}128=12{,}8\,\%\)
4136458
In einer Tüte befinden sich \(25\) Fruchtgummis: \(15\) rote und \(10\) gelbe. Tim nimmt nacheinander zwei Fruchtgummis heraus, ohne das erste zurückzulegen. a) Berechne die Wahrscheinlichkeit, dass beide Fruchtgummis rot sind. b) Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass mindestens ein gelbes Fruchtgummi dabei ist?

Denkanstöße

- Betrachte die konkreten Fruchtgummis als unterscheidbare mögliche Ziehungen. - Zähle alle geordneten Paare ohne Zurücklegen und danach die rot-roten Paare. - Für „mindestens ein gelbes“ ist das Gegenereignis besonders einfach.

Lösung

1. Zwei geordnete Ziehungen ohne Zurücklegen ergeben \(25\cdot24=600\) gleich wahrscheinliche Paare konkreter Fruchtgummis. 2. Für rot-rot gibt es \(15\cdot14=210\) günstige Paare. Daher ist \(P(\text{rot, rot})=\frac{210}{600}=\frac{7}{20}=35\,\%\). 3. „Mindestens ein gelbes“ ist das Gegenereignis zu „beide rot“. Daher ist die Wahrscheinlichkeit \(1-\frac{7}{20}=\frac{13}{20}=65\,\%\).

Antwort

a) \(\frac{7}{20}=35\,\%\) b) \(\frac{13}{20}=65\,\%\)
4136648
Zwei Wörter werden untersucht: Wort A ist „PROZENTRECHNUNG“ und Wort B ist „ZINSEN“. Aus jedem Wort wird zufällig ein Buchstabe ausgewählt. a) Berechne für beide Wörter die Wahrscheinlichkeit, den Buchstaben „N“ zu ziehen. In welchem Wort ist die Wahrscheinlichkeit höher? b) In welchem Wort ist die Wahrscheinlichkeit höher, einen Vokal (A, E, I, O, U) zu ziehen? Begründe deine Antwort durch Vergleich der Wahrscheinlichkeiten.

Denkanstöße

- Zähle zuerst sorgfältig die Gesamtzahl der Buchstaben für jedes Wort. - Notiere dir, wie oft der gesuchte Buchstabe oder die Buchstabengruppe jeweils vorkommt. - Um Brüche zu vergleichen, kannst du sie entweder auf den gleichen Nenner bringen oder in Dezimalzahlen umwandeln.

Lösung

1. Wort A „PROZENTRECHNUNG“ hat \(15\) Buchstaben. Das „N“ kommt \(3\)-mal vor. \(P_A(N) = \frac{3}{15} = \frac{1}{5} = 0{,}2\). Die Vokale sind O, E, E, U (insgesamt \(4\)). \(P_A(\text{Vokal}) = \frac{4}{15} \approx 0{,}267\). 2. Wort B „ZINSEN“ hat \(6\) Buchstaben. Das „N“ kommt \(2\)-mal vor. \(P_B(N) = \frac{2}{6} = \frac{1}{3} \approx 0{,}333\). Die Vokale sind I, E (insgesamt \(2\)). \(P_B(\text{Vokal}) = \frac{2}{6} = \frac{1}{3} \approx 0{,}333\). 3. Vergleich für a): Da \(\frac{1}{3} > \frac{1}{5}\), ist die Wahrscheinlichkeit für ein „N“ in Wort B höher. 4. Vergleich für b): Um \(\frac{4}{15}\) und \(\frac{1}{3}\) zu vergleichen, bringt man sie auf den Hauptnenner \(15\). \(\frac{1}{3} = \frac{5}{15}\). Da \(\frac{5}{15} > \frac{4}{15}\), ist die Wahrscheinlichkeit für einen Vokal in Wort B höher.

Antwort

a) Wort A: \(P = 0{,}2\); Wort B: \(P \approx 0{,}333\). In Wort B ist die Wahrscheinlichkeit höher. b) Wort A: \(P = \frac{4}{15}\); Wort B: \(P = \frac{1}{3}\). In Wort B ist die Wahrscheinlichkeit höher, da \(\frac{1}{3} = \frac{5}{15} > \frac{4}{15}\).
4141618
In einem blickdichten Beutel befinden sich 12 rote, 8 blaue und 5 grüne Murmeln. Es wird einmal blind eine Murmel gezogen. Bestimme die Wahrscheinlichkeit für die folgenden Ereignisse und gib das Ergebnis jeweils in Prozent an: a) Es wird eine rote Murmel gezogen. b) Es wird keine grüne Murmel gezogen.

Denkanstöße

- Wie viele Murmeln liegen insgesamt im Beutel? - Welche Murmeln erfüllen die Bedingung „keine grüne Murmel“? - Wie rechnet man einen Bruch geschickt in eine Prozentangabe um?

Lösung

1. Bestimmung der Gesamtzahl der Murmeln im Beutel: \(12 + 8 + 5 = 25\). 2. Berechnung der Wahrscheinlichkeit für eine rote Murmel: Es gibt 12 rote Murmeln. Die Wahrscheinlichkeit beträgt \(P(\text{rot}) = \frac{12}{25}\). Umrechnung in Prozent: \(\frac{12 \cdot 4}{25 \cdot 4} = \frac{48}{100} = 48\,\%\). 3. Berechnung der Wahrscheinlichkeit für „keine grüne Murmel“: Das Ereignis umfasst rote und blaue Murmeln. Anzahl der günstigen Ergebnisse: \(12 + 8 = 20\). Die Wahrscheinlichkeit beträgt \(P(\text{nicht grün}) = \frac{20}{25}\). Umrechnung in Prozent: \(\frac{20 \cdot 4}{25 \cdot 4} = \frac{80}{100} = 80\,\%\).

Antwort

a) \(48\,\%\) b) \(80\,\%\)
4155098
Eine Urne enthält insgesamt 60 Kugeln in den Farben Schwarz, Weiß und Grau. Die Wahrscheinlichkeit, eine schwarze Kugel zu ziehen, beträgt \(P(\text{Schwarz}) = \frac{1}{3}\). Die Wahrscheinlichkeit für eine weiße Kugel liegt bei \(P(\text{Weiß}) = 45\,\%\). Berechne, wie viele graue Kugeln sich in der Urne befinden.

Denkanstöße

- Wenn du die Gesamtzahl kennst, wie kannst du aus einer Wahrscheinlichkeit die absolute Anzahl berechnen? - Was bedeutet \(45\,\%\) als Bruch oder Dezimalzahl? - Wie viele Kugeln bleiben übrig, wenn du die schwarzen und weißen abgezogen hast?

Lösung

1. Berechnung der Anzahl der schwarzen Kugeln: \(\frac{1}{3} \cdot 60 = 20\). 2. Umrechnung der Prozentangabe für weiße Kugeln in eine Dezimalzahl: \(45\,\% = 0{,}45\). 3. Berechnung der Anzahl der weißen Kugeln: \(0{,}45 \cdot 60 = 27\). 4. Bestimmung der Anzahl der grauen Kugeln durch Subtraktion von der Gesamtzahl: \(60 - 20 - 27 = 13\).

Antwort

Es befinden sich 13 graue Kugeln in der Urne.
4319968
Das abgebildete Glücksrad mit \(8\) gleich großen Sektoren wird einmal gedreht. Bestimme für jedes Ereignis die Wahrscheinlichkeit als gekürzten Bruch und in Prozent: a) \(E_1\): „Die erdrehte Zahl ist durch \(5\) teilbar.“ b) \(E_2\): „Die erdrehte Zahl ist eine Primzahl oder der Sektor ist gelb.“ c) \(E_3\): „Die erdrehte Zahl ist ungerade und der Sektor ist nicht blau.“
Abbildung zur Aufgabe 431996

Denkanstöße

- Nutze die Zahlen und die kurzen Farbmarkierungen direkt auf den Sektoren. - Bei b) genügt es, wenn mindestens eine der beiden Eigenschaften erfüllt ist; zähle einen passenden Sektor nur einmal. - Bei c) müssen beide Bedingungen gleichzeitig erfüllt sein.

Lösung

1. Die Zahlen auf dem Rad sind \(2,3,5,8,12,15,20,25\). Durch \(5\) teilbar sind \(5,15,20,25\). Daher ist \(P(E_1)=\frac{4}{8}=\frac{1}{2}=50\,\%\). 2. Primzahlen sind \(2,3,5\). Gelb sind die Sektoren \(12,15\). Insgesamt erfüllen \(2,3,5,12,15\) mindestens eine der Bedingungen. Daher ist \(P(E_2)=\frac{5}{8}=62{,}5\,\%\). 3. Ungerade sind \(3,5,15,25\). Der blaue Sektor mit \(5\) fällt weg. Günstig sind \(3,15,25\). Daher ist \(P(E_3)=\frac{3}{8}=37{,}5\,\%\).

Antwort

a) \(\frac{1}{2}=50\,\%\) b) \(\frac{5}{8}=62{,}5\,\%\) c) \(\frac{3}{8}=37{,}5\,\%\)
4320288
Das abgebildete Glücksrad besitzt \(10\) gleich große, farbig markierte Sektoren. Es wird einmal gedreht. Berechne die Wahrscheinlichkeit in Prozent für: a) „nicht rot“, b) „grün oder gelb“, c) „blau“.
Abbildung zur Aufgabe 432028

Denkanstöße

- Nutze die kurzen Farbmarkierungen auf den Sektoren zum Zählen. - Bei a) kannst du alle nicht roten Sektoren direkt zählen oder vom Ganzen abziehen. - Bei b) werden die passenden grünen und gelben Sektoren zusammengezählt.

Lösung

1. Das Rad hat \(4\) rote, \(3\) blaue, \(2\) grüne und \(1\) gelben Sektor. 2. Nicht rot sind \(6\) von \(10\) Sektoren. Daher beträgt die Wahrscheinlichkeit \(60\,\%\). 3. Grün oder gelb sind \(2+1=3\) von \(10\) Sektoren. Daher beträgt die Wahrscheinlichkeit \(30\,\%\). 4. Blau sind \(3\) von \(10\) Sektoren. Daher beträgt die Wahrscheinlichkeit \(30\,\%\).

Antwort

a) \(60\,\%\) b) \(30\,\%\) c) \(30\,\%\)
4320628
In zwei Urnen befinden sich nummerierte Kugeln (siehe Abbildung). Urne A enthält gelbe Kugeln mit den Zahlen 1 bis 5. Urne B enthält blaue Kugeln mit den Zahlen 1 bis 8. Aus jeder Urne wird einmal zufällig eine Kugel gezogen. a) In welcher Urne ist die Wahrscheinlichkeit, eine Primzahl zu ziehen, größer? Begründe durch Rechnung. b) In welcher Urne ist die Wahrscheinlichkeit, eine gerade Zahl zu ziehen, größer? Begründe durch Rechnung.
Abbildung zur Aufgabe 432062

Denkanstöße

- Bestimme zunächst für jede Urne einzeln die Gesamtanzahl der Kugeln. - Welche Zahlen sind Primzahlen? Achte darauf, ob die Zahl 1 eine Primzahl ist. - Zähle für jede Urne die Anzahl der günstigen Ergebnisse (also wie viele Primzahlen oder gerade Zahlen darin liegen). - Berechne die Wahrscheinlichkeiten als Brüche oder Dezimalzahlen, um sie direkt miteinander vergleichen zu können.

Lösung

1. Analyse von Urne A: Die Urne enthält die Zahlen: \(\{1; 2; 3; 4; 5\}\). Das sind insgesamt \(5\) Kugeln. - Primzahlen in Urne A: \(\{2; 3; 5\}\) (die Zahl 1 ist keine Primzahl). Das sind \(3\) günstige Ergebnisse. Die Wahrscheinlichkeit ist \(P(\text{Primzahl, A}) = \frac{3}{5} = 0{,}6 = 60\,\%\). - Gerade Zahlen in Urne A: \(\{2; 4\}\). Das sind \(2\) günstige Ergebnisse. Die Wahrscheinlichkeit ist \(P(\text{gerade, A}) = \frac{2}{5} = 0{,}4 = 40\,\%\). 2. Analyse von Urne B: Die Urne enthält die Zahlen: \(\{1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8\}\). Das sind insgesamt \(8\) Kugeln. - Primzahlen in Urne B: \(\{2; 3; 5; 7\}\). Das sind \(4\) günstige Ergebnisse. Die Wahrscheinlichkeit ist \(P(\text{Primzahl, B}) = \frac{4}{8} = \frac{1}{2} = 0{,}5 = 50\,\%\). - Gerade Zahlen in Urne B: \(\{2; 4; 6; 8\}\). Das sind \(4\) günstige Ergebnisse. Die Wahrscheinlichkeit ist \(P(\text{gerade, B}) = \frac{4}{8} = \frac{1}{2} = 0{,}5 = 50\,\%\). 3. Vergleich: - Für die Primzahl gilt: \(60\,\% > 50\,\%\). Die Wahrscheinlichkeit ist in Urne A größer. - Für die gerade Zahl gilt: \(40\,\% < 50\,\%\). Die Wahrscheinlichkeit ist in Urne B größer.

Antwort

a) In Urne A ist die Wahrscheinlichkeit größer, eine Primzahl zu ziehen. Die Wahrscheinlichkeit in Urne A beträgt \(\frac{3}{5} = 60\,\%\), während sie in Urne B nur \(\frac{4}{8} = 50\,\%\) beträgt. b) In Urne B ist die Wahrscheinlichkeit größer, eine gerade Zahl zu ziehen. Die Wahrscheinlichkeit in Urne B beträgt \(\frac{4}{8} = 50\,\%\), während sie in Urne A nur \(\frac{2}{5} = 40\,\%\) beträgt.
4320688
Die Abbildung zeigt zwei Urnen mit nummerierten, farbig markierten Kugeln. Aus einer der Urnen wird einmal zufällig eine Kugel gezogen. a) Aus welcher Urne ist die Wahrscheinlichkeit für eine blaue Kugel größer? Berechne und vergleiche. b) Aus welcher Urne ist die Wahrscheinlichkeit für eine ungerade Zahl größer? Berechne und vergleiche.
Abbildung zur Aufgabe 432068

Denkanstöße

- Lies die Gesamtzahl und die B-markierten Kugeln jeder Urne direkt aus der Abbildung ab. - Für b) sind die Zahlen \(1\) und \(3\) ungerade. - Vergleiche die beiden Urnen über relative Anteile, nicht nur über absolute Kugelzahlen.

Lösung

1. Aus der Abbildung liest man für Urne 1 insgesamt \(8\) Kugeln ab: \(4\) mit R1, \(2\) mit B2 und \(2\) mit Gr3. Urne 2 enthält \(10\) Kugeln: \(3\) mit R1, \(3\) mit B2 und \(4\) mit Gr3. 2. Für Blau gilt in Urne 1 \(\frac{2}{8}=25\,\%\), in Urne 2 \(\frac{3}{10}=30\,\%\). Damit ist die Wahrscheinlichkeit in Urne 2 größer. 3. Ungerade sind die Zahlen \(1\) und \(3\). In Urne 1 tragen \(4+2=6\) Kugeln eine ungerade Zahl, also \(\frac{6}{8}=75\,\%\). In Urne 2 sind es \(3+4=7\) Kugeln, also \(\frac{7}{10}=70\,\%\). Damit ist die Wahrscheinlichkeit in Urne 1 größer.

Antwort

a) Urne 2: \(30\,\%>25\,\%\) b) Urne 1: \(75\,\%>70\,\%\)
4320718
Das abgebildete Glücksrad besitzt \(16\) gleich große, von \(1\) bis \(16\) nummerierte und farbig markierte Sektoren. Es wird einmal gedreht. Bestimme jeweils die Wahrscheinlichkeit als vollständig gekürzten Bruch und in Prozent: a) Der Sektor ist grün und seine Zahl ungerade. b) Die Zahl ist größer als \(10\). c) Der Sektor ist rot oder seine Zahl gerade.
Abbildung zur Aufgabe 432071

Denkanstöße

- Nutze die Zahl und die kurze Farbmarkierung auf jedem Sektor. - Für a) müssen beide Eigenschaften gleichzeitig gelten. - Bei c) prüfe, ob ein roter Sektor zugleich eine gerade Zahl trägt, bevor du die beiden Gruppen zusammenzählst.

Lösung

1. Grün sind die Sektoren \(3,7,11,15\); alle vier Zahlen sind ungerade. Daher ist \(P(\text{grün und ungerade})=\frac{4}{16}=\frac{1}{4}=25\,\%\). 2. Größer als \(10\) sind \(11,12,13,14,15,16\). Daher ist \(P(\text{Zahl}>10)=\frac{6}{16}=\frac{3}{8}=37{,}5\,\%\). 3. Rot sind \(1,5,9,13\), also vier ungerade Zahlen. Hinzu kommen die acht geraden Zahlen. Diese beiden Gruppen überschneiden sich nicht. Daher sind \(12\) Sektoren günstig und \(P(\text{rot oder gerade})=\frac{12}{16}=\frac{3}{4}=75\,\%\).

Antwort

a) \(\frac{1}{4}=25\,\%\) b) \(\frac{3}{8}=37{,}5\,\%\) c) \(\frac{3}{4}=75\,\%\)
4320898
Das abgebildete Glücksrad besitzt \(8\) gleich große, farbig markierte Sektoren. Es wird einmal gedreht. Bestimme als vollständig gekürzten Bruch: a) die Wahrscheinlichkeit für blau, b) die Wahrscheinlichkeit für weder blau noch gelb, c) die Wahrscheinlichkeit für rot oder grün.
Abbildung zur Aufgabe 432089

Denkanstöße

- Nutze die kurzen Farbmarkierungen auf den Sektoren zum Zählen. - Überlege bei b), welche beiden Farben übrig bleiben, wenn blau und gelb ausgeschlossen sind. - Vergleiche jeweils die Zahl günstiger Sektoren mit den insgesamt \(8\) gleich großen Sektoren.

Lösung

1. Es gibt \(3\) blaue Sektoren unter \(8\). Daher ist die Wahrscheinlichkeit \(\frac{3}{8}\). 2. Weder blau noch gelb bedeutet hier rot oder grün. Es gibt \(2\) rote und \(2\) grüne Sektoren, also \(4\) günstige. Daher ist die Wahrscheinlichkeit \(\frac{4}{8}=\frac{1}{2}\). 3. Für rot oder grün sind ebenfalls diese \(4\) Sektoren günstig. Daher ist die Wahrscheinlichkeit \(\frac{1}{2}\).

Antwort

a) \(\frac{3}{8}\) b) \(\frac{1}{2}\) c) \(\frac{1}{2}\)
4320938
In einer Urne befinden sich die abgebildeten zwölf nummerierten und farbig markierten Kugeln. Es wird zufällig eine Kugel gezogen. Bestimme für die folgenden Ereignisse jeweils die Wahrscheinlichkeit als vollständig gekürzten Bruch: a) \(E_1\): Die gezogene Kugel hat eine gerade Nummer. b) \(E_2\): Die gezogene Kugel ist blau und hat eine Nummer größer als \(5\). c) \(E_3\): Die gezogene Kugel hat eine durch \(3\) teilbare Nummer oder sie ist rot.
Abbildung zur Aufgabe 432093

Denkanstöße

- Nutze Nummer und Buchstabenmarkierung jeder Kugel gemeinsam. - Prüfe bei b), welche Kugeln beide Bedingungen gleichzeitig erfüllen. - Fasse bei c) alle Kugeln zusammen, die mindestens eine der beiden Bedingungen erfüllen, ohne eine Kugel doppelt zu zählen.

Lösung

1. Insgesamt gibt es \(12\) gleich wahrscheinliche Kugeln. 2. Für \(E_1\) sind die Nummern \(2,4,6,8,10,12\) günstig. Daher ist \(P(E_1)=\frac{6}{12}=\frac{1}{2}\). 3. Blau und größer als \(5\) sind die Kugeln mit den Nummern \(6\) und \(10\). Daher ist \(P(E_2)=\frac{2}{12}=\frac{1}{6}\). 4. Durch \(3\) teilbar sind \(3,6,9,12\); rot sind \(1,5,9\). Insgesamt sind damit die sechs Kugeln mit den Nummern \(1,3,5,6,9,12\) günstig. Daher ist \(P(E_3)=\frac{6}{12}=\frac{1}{2}\).

Antwort

a) \(P(E_1)=\frac{1}{2}\) b) \(P(E_2)=\frac{1}{6}\) c) \(P(E_3)=\frac{1}{2}\)
4320968
Das abgebildete Glücksrad ist in \(8\) gleich große, nummerierte und farbig markierte Sektoren unterteilt. Es wird einmal gedreht. Berechne jeweils die Wahrscheinlichkeit als vollständig gekürzten Bruch: a) Die Zahl ist größer als \(4\) und der Sektor ist rot. b) Die Zahl ist ungerade oder der Sektor ist blau.
Abbildung zur Aufgabe 432096

Denkanstöße

- Nutze Nummer und Buchstabenmarkierung jedes Sektors gemeinsam. - Bei a) müssen beide Bedingungen gleichzeitig erfüllt sein. - Bei b) genügt mindestens eine der beiden Bedingungen; ein Sektor wird trotzdem nur einmal gezählt.

Lösung

1. Alle \(8\) Sektoren sind gleich wahrscheinlich. 2. Für a) erfüllen die Sektoren \(5\) und \(6\) beide Bedingungen. Daher ist die Wahrscheinlichkeit \(\frac{2}{8}=\frac{1}{4}\). 3. Für b) sind die ungeraden Zahlen \(1,3,5,7\) günstig; zusätzlich ist Sektor \(2\) blau. Damit sind \(5\) verschiedene Sektoren günstig und die Wahrscheinlichkeit ist \(\frac{5}{8}\).

Antwort

a) \(\frac{1}{4}\) b) \(\frac{5}{8}\)
4321088
In der abgebildeten Urne befinden sich blaue und weiße Murmeln. Du ziehst blind eine Murmel. a) Bestimme die Wahrscheinlichkeit für eine blaue Murmel als vollständig gekürzten Bruch und in Prozent. b) Bestimme die Wahrscheinlichkeit für eine weiße Murmel ebenfalls als vollständig gekürzten Bruch und in Prozent.
Abbildung zur Aufgabe 432108

Denkanstöße

- Zähle in der Abbildung zuerst alle Murmeln und dann die Murmeln der gesuchten Sorte. - Schreibe jeweils den Anteil günstiger Murmeln an allen Murmeln als Bruch. - Kürze den Bruch, bevor du ihn in Prozent umwandelst.

Lösung

1. Die Abbildung zeigt insgesamt \(20\) Murmeln: \(8\) blaue und \(12\) weiße. 2. Für blau gilt \(P(\text{blau})=\frac{8}{20}=\frac{2}{5}=40\,\%\). 3. Für weiß gilt \(P(\text{weiß})=\frac{12}{20}=\frac{3}{5}=60\,\%\).

Antwort

a) \(\frac{2}{5}=40\,\%\) b) \(\frac{3}{5}=60\,\%\)
4321168
Das abgebildete Glücksrad ist in \(12\) gleich große Sektoren unterteilt. Einige Sektoren sind blau, die übrigen rot. Das Glücksrad wird einmal gedreht. a) Begründe kurz, warum das Drehen ein Laplace-Experiment ist. b) Bestimme die Wahrscheinlichkeit für \(E_1\): „Der Zeiger zeigt auf ein blaues Feld.“ als vollständig gekürzten Bruch und in Prozent. c) Bestimme die Wahrscheinlichkeit für \(E_2\): „Der Zeiger zeigt auf ein rotes Feld.“ als vollständig gekürzten Bruch und in Prozent.
Abbildung zur Aufgabe 432116

Denkanstöße

- Entscheidend für die Laplace-Eigenschaft sind die Chancen der einzelnen Sektoren. - Zähle die mit B beziehungsweise R markierten Sektoren. - Vergleiche die jeweilige Zahl günstiger Sektoren mit allen \(12\) Sektoren.

Lösung

1. Alle \(12\) Sektoren sind gleich groß. Daher sind die einzelnen Sektoren gleich wahrscheinlich und das Drehen ist ein Laplace-Experiment. 2. Drei der \(12\) Sektoren sind blau. Daher ist \(P(E_1)=\frac{3}{12}=\frac{1}{4}=25\,\%\). 3. Neun der \(12\) Sektoren sind rot. Daher ist \(P(E_2)=\frac{9}{12}=\frac{3}{4}=75\,\%\).

Antwort

a) Alle \(12\) Sektoren sind gleich groß und damit als Einzelergebnisse gleich wahrscheinlich. b) \(P(E_1)=\frac{1}{4}=25\,\%\) c) \(P(E_2)=\frac{3}{4}=75\,\%\)
4321398
Die Abbildung zeigt zwei Urnen mit roten und blauen Kugeln. Aus einer gewählten Urne wird einmal blind eine Kugel gezogen. Aus welcher Urne ist die Wahrscheinlichkeit für eine rote Kugel größer? Berechne beide Wahrscheinlichkeiten als vollständig gekürzte Brüche und als Prozentsätze und vergleiche sie.
Abbildung zur Aufgabe 432139

Denkanstöße

- Zähle für jede Urne die roten Kugeln und alle Kugeln getrennt. - Bilde jeweils den Anteil der roten Kugeln an allen Kugeln. - Vergleiche die beiden Brüche über einen gemeinsamen Nenner oder über ihre Prozentsätze.

Lösung

1. Urne A enthält \(3\) rote unter insgesamt \(8\) Kugeln. Daher ist \(P(\text{rot aus A})=\frac{3}{8}=37{,}5\,\%\). 2. Urne B enthält \(2\) rote unter insgesamt \(5\) Kugeln. Daher ist \(P(\text{rot aus B})=\frac{2}{5}=40\,\%\). 3. Da \(40\,\%>37{,}5\,\%\), ist die Wahrscheinlichkeit bei Urne B größer.

Antwort

Urne B; Urne A: \(\frac{3}{8}=37{,}5\,\%\), Urne B: \(\frac{2}{5}=40\,\%\).
4321418
Ein Glücksrad besitzt 12 gleich große Sektoren, die mit verschiedenen Zahlen beschriftet und farbig hinterlegt sind (siehe Abbildung). Das Glücksrad wird einmal gedreht. Berechne die Wahrscheinlichkeit für folgende Ereignisse: a) Die gedrehte Zahl ist größer als 5. b) Die gedrehte Zahl ist eine gerade Zahl. Gib deine Ergebnisse als gekürzte Brüche an.
Abbildung zur Aufgabe 432141

Denkanstöße

- Wie viele Sektoren hat das Glücksrad insgesamt? Da alle Sektoren gleich groß sind, handelt es sich um ein Laplace-Experiment. - Welche der Zahlen auf dem Glücksrad erfüllen die Bedingung, größer als 5 zu sein? Zähle, auf wie vielen Sektoren diese Zahlen insgesamt vorkommen. - Welche der Zahlen auf dem Glücksrad sind gerade? Zähle alle Sektoren zusammen, die eine dieser geraden Zahlen zeigen. - Wie berechnet man die Wahrscheinlichkeit bei einem Laplace-Experiment mit der Anzahl der günstigen und der Gesamtzahl der Ergebnisse?

Lösung

1. Bestimmung der Gesamtzahl der Ergebnisse: Das Glücksrad ist in 12 gleich große Sektoren unterteilt, die alle die gleiche Wahrscheinlichkeit haben (Laplace-Experiment). 2. Berechnung für Ereignis a) „Zahl größer als 5“: Die Zahlen auf dem Rad sind 2, 5, 10 und 20. Größer als 5 sind die 10 und die 20. Anzahl der günstigen Sektoren: \(3 \text{ Sektoren mit der 10} + 2 \text{ Sektoren mit der 20} = 5\) Sektoren. Damit gilt: \(P(\text{Zahl} > 5) = \frac{5}{12}\) 3. Berechnung für Ereignis b) „Gerade Zahl“: Die geraden Zahlen auf dem Rad sind 2, 10 und 20. Anzahl der günstigen Sektoren: \(4 \text{ Sektoren mit der 2} + 3 \text{ Sektoren mit der 10} + 2 \text{ Sektoren mit der 20} = 9\) Sektoren. Damit gilt: \(P(\text{gerade Zahl}) = \frac{9}{12} = \frac{3}{4}\)

Antwort

a) \(\frac{5}{12}\) b) \(\frac{3}{4}\)
4321448
Das abgebildete Glücksrad besitzt \(12\) gleich große, farbig markierte Sektoren. Es wird einmal gedreht. Bestimme die Wahrscheinlichkeit jeweils als vollständig gekürzten Bruch und in Prozent. Runde einen nicht endlichen Prozentsatz auf zwei Nachkommastellen. a) Das Rad bleibt auf einem roten oder gelben Feld stehen. b) Das Rad bleibt nicht auf einem blauen Feld stehen.
Abbildung zur Aufgabe 432144

Denkanstöße

- Nutze die kurzen Buchstabenmarkierungen, um die Sektoren der gesuchten Farben zu zählen. - Bei a) gehören alle roten und alle gelben Sektoren zu den günstigen Ergebnissen. - Bei b) kannst du entweder alle nicht blauen Sektoren zählen oder mit dem Gegenereignis arbeiten.

Lösung

1. Es gibt \(12\) gleich wahrscheinliche Sektoren. 2. Rot oder gelb sind \(5+4=9\) Sektoren. Daher ist \(P(\text{rot oder gelb})=\frac{9}{12}=\frac{3}{4}=75\,\%\). 3. Genau ein Sektor ist blau. Für „nicht blau“ sind daher \(11\) Sektoren günstig. Damit ist \(P(\text{nicht blau})=\frac{11}{12}\approx91{,}67\,\%\).

Antwort

a) \(P(\text{rot oder gelb})=\frac{3}{4}=75\,\%\) b) \(P(\text{nicht blau})=\frac{11}{12}\approx91{,}67\,\%\)
4321478
Das abgebildete Glücksrad hat 8 gleich große Sektoren, die mit verschiedenen Zahlen beschriftet sind. Das Rad wird einmal gedreht. Berechne die Wahrscheinlichkeit für folgende Ereignisse. Gib das Ergebnis jeweils als gekürzten Bruch und in Prozent an: a) Es wird eine ungerade Zahl gedreht. b) Es wird eine Primzahl gedreht. c) Es wird eine Zahl gedreht, die größer als 4 ist. d) Es wird eine Zahl gedreht, die durch 3 teilbar ist.
Abbildung zur Aufgabe 432147

Denkanstöße

- Wie viele Sektoren hat das Glücksrad insgesamt und sind alle Sektoren gleich groß? - Schreibe dir für jede Teilaufgabe auf, welche der Zahlen auf dem Glücksrad die jeweilige Bedingung erfüllen. - Weißt du noch, was eine Primzahl ist? Überprüfe jede Zahl auf dem Rad einzeln. - Wie berechnet man die Wahrscheinlichkeit bei einem Laplace-Experiment, wenn alle Sektoren gleich wahrscheinlich sind? - Vergiss nicht, die Brüche am Ende vollständig zu kürzen und auch in Prozent anzugeben.

Lösung

Da alle 8 Sektoren des Glücksrads gleich groß sind, handelt es sich um ein Laplace-Experiment. Die Wahrscheinlichkeit eines Ereignisses berechnet sich als der Anteil der günstigen Sektoren an der Gesamtzahl der Sektoren (8). 1. Teilaufgabe a): Ungerade Zahlen auf dem Rad sind: 3, 5, 5, 9. Das sind 4 günstige Sektoren. \(P(\text{ungerade}) = \frac{4}{8} = \frac{1}{2} = 50\,\%\) 2. Teilaufgabe b): Primzahlen auf dem Rad sind: 2, 3, 5, 5 (die Zahl 9 ist keine Primzahl, da sie durch 3 teilbar ist; die Zahl 8 ist durch 2 und 4 teilbar). Das sind 4 günstige Sektoren. \(P(\text{Primzahl}) = \frac{4}{8} = \frac{1}{2} = 50\,\%\) 3. Teilaufgabe c): Zahlen größer als 4 auf dem Rad sind: 5, 5, 8, 8, 8, 9. Das sind 6 günstige Sektoren. \(P(\text{größer als 4}) = \frac{6}{8} = \frac{3}{4} = 75\,\%\) 4. Teilaufgabe d): Durch 3 teilbare Zahlen auf dem Rad sind: 3, 9. Das sind 2 günstige Sektoren. \(P(\text{durch 3 teilbar}) = \frac{2}{8} = \frac{1}{4} = 25\,\%\)

Antwort

a) \(\frac{1}{2} = 50\,\%\) b) \(\frac{1}{2} = 50\,\%\) c) \(\frac{3}{4} = 75\,\%\) d) \(\frac{1}{4} = 25\,\%\)
4354858
Auf einem Schulfest gibt es das abgebildete Glücksrad. Ein mit G markierter Sektor bringt einen Trostpreis. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, bei einmaligem Drehen einen Trostpreis zu gewinnen? Gib sie als vollständig gekürzten Bruch und in Prozent an.
Abbildung zur Aufgabe 435485

Denkanstöße

- Zähle alle gleich großen Sektoren des Glücksrads. - Zähle danach nur die mit G markierten Gewinnsektoren. - Setze die Zahl der Gewinnsektoren ins Verhältnis zur Gesamtzahl der Sektoren und kürze.

Lösung

1. Das Glücksrad hat \(10\) gleich große Sektoren. 2. Davon sind \(4\) mit G markiert. 3. Daher ist \(P(\text{Gewinn})=\frac{4}{10}=\frac{2}{5}=40\,\%\).

Antwort

\(P(\text{Gewinn})=\frac{2}{5}=40\,\%\)
4355578
Das abgebildete Glücksrad ist in \(6\) gleich große Sektoren unterteilt. Es wird einmal gedreht. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass der Zeiger auf einem roten Sektor stehen bleibt? Gib das Ergebnis als vollständig gekürzten Bruch an.
Abbildung zur Aufgabe 435557

Denkanstöße

- Zähle zuerst alle Sektoren des Glücksrads. - Nutze die Buchstabenmarkierungen, um die roten Sektoren zu erkennen. - Bilde den Anteil der roten Sektoren an allen Sektoren und kürze ihn.

Lösung

1. Alle \(6\) Sektoren sind gleich groß und damit gleich wahrscheinlich. 2. Zwei Sektoren sind rot. Daher ist \(P(\text{rot})=\frac{2}{6}=\frac{1}{3}\).

Antwort

\(P(\text{rot})=\frac{1}{3}\)
4357688
Bei einer Tombola wird das abgebildete Glücksrad verwendet. Jeder der \(16\) gleich großen Sektoren ist gleich wahrscheinlich; die mit G markierten Sektoren gewinnen einen Trostpreis. Berechne die Gewinnwahrscheinlichkeit bei einer Drehung als vollständig gekürzten Bruch, als Dezimalzahl und in Prozent.
Abbildung zur Aufgabe 435768

Denkanstöße

- Zähle alle Sektoren und anschließend die mit G markierten Gewinnsektoren. - Kürze den Anteil der Gewinnsektoren vollständig. - Wandle den gekürzten Bruch anschließend in Dezimalzahl und Prozent um.

Lösung

1. Das Glücksrad besitzt \(16\) gleich große Sektoren, davon \(6\) Gewinnsektoren. 2. Die Wahrscheinlichkeit ist \(\frac{6}{16}=\frac{3}{8}\). 3. Es gilt \(\frac{3}{8}=0{,}375=37{,}5\,\%\).

Antwort

\(\frac{3}{8}=0{,}375=37{,}5\,\%\)
4358188
In einer Schachtel liegen \(25\) Pralinen. Das Diagramm zeigt, wie viele davon markiert und wie viele nicht markiert sind. a) Bestimme den Anteil der markierten Pralinen als vollständig gekürzten Bruch. b) Eine Praline wird zufällig gewählt. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit für eine markierte Praline in Prozent?
Abbildung zur Aufgabe 435818

Denkanstöße

- Lies im Diagramm die Anzahl der markierten Pralinen ab. - Setze diese Anzahl zur Gesamtzahl \(25\) ins Verhältnis. - Für die Prozentdarstellung ist ein gleichwertiger Bruch mit Nenner \(100\) hilfreich.

Lösung

1. Im Diagramm sind \(9\) markierte und \(16\) nicht markierte Pralinen dargestellt; zusammen sind das \(25\). 2. Der Anteil der markierten Pralinen ist \(\frac{9}{25}\); der Bruch ist bereits vollständig gekürzt. 3. Bei gleichwahrscheinlicher Auswahl gilt dieselbe Wahrscheinlichkeit: \(\frac{9}{25}=\frac{36}{100}=36\,\%\).

Antwort

a) \(\frac{9}{25}\) b) \(36\,\%\)
4359838
An einem Stand auf dem Schulfest stehen zwei Glücksräder zur Auswahl. Alle Sektoren eines Rads sind gleich groß. - Bei Glücksrad A mit \(15\) nummerierten Feldern gewinnst du bei einer Primzahl. - Bei Glücksrad B mit \(20\) nummerierten Feldern gewinnst du bei einer durch \(3\) teilbaren Zahl. a) Bestimme für beide Glücksräder die Gewinnwahrscheinlichkeit in Prozent. b) Bei welchem Rad ist die Gewinnchance höher? Begründe. c) Wie viele Gewinnfelder müsste Glücksrad B insgesamt haben, damit seine Gewinnwahrscheinlichkeit genau \(45\,\%\) beträgt?
Abbildung zur Aufgabe 435983

Denkanstöße

- Zähle auf Rad A die Primzahlen und auf Rad B die durch \(3\) teilbaren Zahlen. - Die Zahl \(1\) ist keine Primzahl. - Vergleiche die beiden Anteile in derselben Darstellungsform. - Übersetze in c) \(45\,\%\) von \(20\) Feldern in eine Anzahl.

Lösung

1. Bei Rad A sind \(2,3,5,7,11,13\) die sechs Primzahlen unter den Zahlen \(1\) bis \(15\). Daher ist \(P(\text{Gewinn bei A})=\frac{6}{15}=40\,\%\). 2. Bei Rad B sind \(3,6,9,12,15,18\) die sechs durch \(3\) teilbaren Zahlen. Daher ist \(P(\text{Gewinn bei B})=\frac{6}{20}=30\,\%\). 3. Weil \(40\,\%>30\,\%\), ist die Gewinnchance bei Rad A höher. 4. \(45\,\%\) von \(20\) Feldern sind \(0{,}45\cdot20=9\) Felder.

Antwort

a) Rad A: \(40\,\%\); Rad B: \(30\,\%\) b) Rad A, weil \(40\,\%>30\,\%\). c) \(9\) Gewinnfelder
4359928
Das abgebildete Glücksrad hat \(10\) gleich große Felder. Es wird einmal gedreht und nur die getroffene Farbe wird notiert. a) Gib die Ergebnismenge \(\Omega\) für die notierte Farbe an. b) Bestimme die Wahrscheinlichkeiten der einzelnen Farben als vollständig gekürzte Brüche und ergänze die Tabelle. <table> <tr><th>Farbe</th><td>Grün</td><td>Orange</td><td>Lila</td></tr> <tr><th>Wahrscheinlichkeit</th><td></td><td></td><td></td></tr> </table> c) Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit in Prozent, dass die notierte Farbe nicht Grün ist?
Abbildung zur Aufgabe 435992

Denkanstöße

- Unterscheide zwischen den drei notierten Farbergebnissen und den zehn gleich großen Sektoren des Rads. - Prüfe, ob jede notierte Farbe auf gleich vielen Sektoren vorkommt. - Bestimme jede Farbwahrscheinlichkeit über die Zahl der zugehörigen Sektoren. - Für c) kannst du die nicht grünen Sektoren direkt zählen oder das Gegenereignis nutzen.

Lösung

1. Als Farben können Grün, Orange und Lila notiert werden. Daher ist \(\Omega=\{\text{Grün},\text{Orange},\text{Lila}\}\). 2. Diese drei Farbergebnisse sind nicht gleich wahrscheinlich, weil sie auf unterschiedlich vielen der zehn gleich großen Sektoren vorkommen. Deshalb werden die zugrunde liegenden Sektoren gezählt. 3. Grün kommt auf \(2\), Orange auf \(3\) und Lila auf \(5\) Sektoren vor. Daher gilt \(P(\text{Grün})=\frac{2}{10}=\frac{1}{5}\), \(P(\text{Orange})=\frac{3}{10}\) und \(P(\text{Lila})=\frac{5}{10}=\frac{1}{2}\). 4. Nicht Grün umfasst \(8\) der \(10\) Sektoren. Daher ist die Wahrscheinlichkeit \(\frac{8}{10}=80\,\%\).

Antwort

a) \(\Omega=\{\text{Grün},\text{Orange},\text{Lila}\}\) b) Grün: \(\frac{1}{5}\); Orange: \(\frac{3}{10}\); Lila: \(\frac{1}{2}\) c) \(80\,\%\)
4361268
Aus einer Urne mit \(4\) blauen, \(7\) orangen und \(9\) grauen Kugeln wird einmal blind eine Kugel gezogen. Berechne als Dezimalzahl: \(A\): Die gezogene Kugel ist blau. \(B\): Die gezogene Kugel ist orange oder grau. \(C\): Die gezogene Kugel ist nicht grau.

Denkanstöße

- Bestimme zuerst die Gesamtzahl aller Kugeln. - Übersetze jedes Ereignis in die Anzahl der passenden Kugeln. - Bei „orange oder grau“ werden beide disjunkten Farbgruppen zusammengezählt. - Bei „nicht grau“ kannst du die beiden übrigen Farbgruppen zusammenfassen.

Lösung

1. Insgesamt befinden sich \(4+7+9=20\) Kugeln in der Urne. 2. Für \(A\) sind \(4\) Kugeln günstig. Daher ist \(P(A)=\frac{4}{20}=0{,}2\). 3. Für \(B\) sind \(7+9=16\) Kugeln günstig. Daher ist \(P(B)=\frac{16}{20}=0{,}8\). 4. Für \(C\) sind die \(4+7=11\) nicht grauen Kugeln günstig. Daher ist \(P(C)=\frac{11}{20}=0{,}55\).

Antwort

\(P(A)=0{,}2\) \(P(B)=0{,}8\) \(P(C)=0{,}55\)
4361808
Die Abbildung zeigt eine Urne mit \(12\) Kugeln, die jeweils die Ziffer \(1\), \(2\) oder \(3\) tragen. Es wird zufällig eine Kugel gezogen. Bestimme die Wahrscheinlichkeit: \(A\): Die gezogene Kugel zeigt eine \(2\). \(B\): Die gezogene Kugel zeigt eine Zahl größer als \(1\). \(C\): Die gezogene Kugel zeigt eine ungerade Zahl.
Abbildung zur Aufgabe 436180

Denkanstöße

- Lies aus der Abbildung ab, wie oft die Ziffern \(1\), \(2\) und \(3\) vorkommen. - Bestimme für jedes Ereignis, welche dieser Zifferngruppen dazugehören. - Teile die Anzahl günstiger Kugeln jeweils durch die Gesamtzahl \(12\).

Lösung

1. Die Abbildung zeigt vier Kugeln mit \(1\), drei Kugeln mit \(2\) und fünf Kugeln mit \(3\), insgesamt \(12\) Kugeln. 2. Für \(A\) sind die drei Kugeln mit \(2\) günstig. Daher ist \(P(A)=\frac{3}{12}=\frac{1}{4}\). 3. Für \(B\) sind die drei Kugeln mit \(2\) und die fünf Kugeln mit \(3\) günstig. Daher ist \(P(B)=\frac{8}{12}=\frac{2}{3}\). 4. Für \(C\) sind die vier Kugeln mit \(1\) und die fünf Kugeln mit \(3\) günstig. Daher ist \(P(C)=\frac{9}{12}=\frac{3}{4}\).

Antwort

\(P(A)=\frac{1}{4}\) \(P(B)=\frac{2}{3}\) \(P(C)=\frac{3}{4}\)
4374958
In einem Beutel liegen \(3\) rote und \(2\) blaue Kugeln. Zweimal wird mit Zurücklegen gezogen. Bestimme die Wahrscheinlichkeit, dass beide gezogenen Kugeln dieselbe Farbe haben.

Denkanstöße

- Stelle dir die drei roten und zwei blauen Kugeln als fünf einzelne, unterscheidbare Ziehmöglichkeiten vor. - Durch das Zurücklegen stehen bei der zweiten Ziehung wieder alle fünf Kugeln zur Verfügung. - Zähle die geordneten Paare Rot-Rot und Blau-Blau getrennt.

Lösung

1. Da nach der ersten Ziehung zurückgelegt wird, gibt es für jede der beiden Ziehungen \(5\) mögliche physische Kugeln. Somit gibt es \(5\cdot5=25\) gleich wahrscheinliche geordnete Kugelpaare. 2. Für Rot-Rot gibt es \(3\cdot3=9\) Paare, für Blau-Blau \(2\cdot2=4\) Paare. 3. Insgesamt sind \(9+4=13\) von \(25\) Paaren günstig. Daher ist die Wahrscheinlichkeit \(\frac{13}{25}=52\,\%\).

Antwort

\(\frac{13}{25}=52\,\%\)
4375018
Eine faire Münze wird dreimal geworfen. Nutze das abgebildete Baumdiagramm der möglichen Ergebnisfolgen. Bestimme die Wahrscheinlichkeit dafür, dass genau zweimal Kopf fällt.
Abbildung zur Aufgabe 437501

Denkanstöße

- Zähle zuerst die vollständigen Blätter des Baumdiagramms. - Markiere die Blätter, in deren dreistelliger Folge genau zweimal K vorkommt. - Nutze, dass bei einer fairen Münze alle vollständigen Folgen aus drei Würfen gleich wahrscheinlich sind.

Lösung

1. Das Baumdiagramm hat nach drei Würfen \(2\cdot2\cdot2=8\) vollständige Pfade. Bei einer fairen Münze sind diese acht Ergebnisfolgen gleich wahrscheinlich. 2. Genau zweimal Kopf zeigen die drei Blätter KKZ, KZK und ZKK. 3. Somit sind \(3\) von \(8\) gleich wahrscheinlichen vollständigen Pfaden günstig. Die Wahrscheinlichkeit ist \(\frac{3}{8}=37{,}5\,\%\).

Antwort

\(\frac{3}{8}=37{,}5\,\%\)
43750310
Das Baumdiagramm zeigt für einen Tag die Wetterlage und anschließend Lios Wahl zwischen Bus und „kein Bus“. Bestimme die Wahrscheinlichkeit, dass Lio den Bus nimmt.
Abbildung zur Aufgabe 437503

Denkanstöße

- Auf welchen vollständigen Pfaden endet die Fahrt mit dem Bus? - Berücksichtige beide möglichen Wetterlagen.

Lösung

1. Pfad trocken–Bus: \(0{,}7\cdot0{,}2=0{,}14\). 2. Pfad Regen–Bus: \(0{,}3\cdot0{,}6=0{,}18\). 3. Gesamtwahrscheinlichkeit: \(0{,}14+0{,}18=0{,}32\).

Antwort

\(0{,}32=32\,\%\).
43751610
Amina schießt zweimal unter gleichen Bedingungen. Das Baumdiagramm zeigt die Wahrscheinlichkeiten für Treffer und Fehlschuss. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit für genau einen Treffer?
Abbildung zur Aufgabe 437516

Denkanstöße

- In welchen zwei Reihenfolgen kann genau ein Treffer auftreten? - Sind die beiden Pfade gleich wahrscheinlich?

Lösung

1. Pfad Treffer–Fehlschuss: \(0{,}8\cdot0{,}2=0{,}16\). 2. Pfad Fehlschuss–Treffer: \(0{,}2\cdot0{,}8=0{,}16\). 3. Gesamtwahrscheinlichkeit: \(0{,}16+0{,}16=0{,}32\).

Antwort

\(0{,}32=32\,\%\).
4135688
Ein Kartenspiel besteht aus Karten, die mit den Zahlen von 1 bis 25 durchnummeriert sind. Eine Karte wird zufällig gezogen. Betrachte folgende Ereignisse: Ereignis A: Die gezogene Zahl ist eine Primzahl. Ereignis B: Die gezogene Zahl ist ein Vielfaches von 6. Ereignis C: Die gezogene Zahl ist eine Quadratzahl. Bestimme für jedes Ereignis die Wahrscheinlichkeit und ordne die Ereignisse nach ihrer Wahrscheinlichkeit (beginnend mit der kleinsten).

Denkanstöße

- Schreibe dir am besten zuerst alle Zahlen von 1 bis 25 auf oder gehe sie im Kopf durch. - Erinnere dich daran, welche Zahlen als Primzahlen gelten (Hinweis: Die 1 gehört nicht dazu). - Wie viele Zahlen erfüllen die jeweilige Bedingung?

Lösung

1. Bestimmung der Grundmenge: Die Ergebnismenge \(\Omega\) enthält 25 Elemente (\(|\Omega| = 25\)). 2. Ereignis A (Primzahlen): Die Primzahlen zwischen 1 und 25 sind \(\{2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23\}\). Das sind 9 günstige Ergebnisse. \(P(A) = \frac{9}{25} = 0{,}36\). 3. Ereignis B (Vielfache von 6): Die Vielfachen sind \(\{6, 12, 18, 24\}\). Das sind 4 günstige Ergebnisse. \(P(B) = \frac{4}{25} = 0{,}16\). 4. Ereignis C (Quadratzahlen): Die Quadratzahlen sind \(\{1, 4, 9, 16, 25\}\). Das sind 5 günstige Ergebnisse. \(P(C) = \frac{5}{25} = 0{,}2\). 5. Vergleich der Wahrscheinlichkeiten: \(0{,}16 < 0{,}2 < 0{,}36\). Die Reihenfolge ist also B, C, A.

Antwort

Die Wahrscheinlichkeiten sind \(P(A) = \frac{9}{25} = 36\,\%\), \(P(B) = \frac{4}{25} = 16\,\%\) und \(P(C) = \frac{5}{25} = 20\,\%\). Die geordnete Reihenfolge lautet: Ereignis B, Ereignis C, Ereignis A.
4135698
In einer Schachtel befinden sich \(40\) Murmeln. Davon sind \(25\,\%\) blau, die übrigen sind weiß. Wie viele blaue Murmeln müssen zusätzlich hineingelegt werden, damit die Wahrscheinlichkeit, beim einmaligen blinden Ziehen eine blaue Murmel zu erhalten, genau \(40\,\%\) beträgt? Die Anzahl der weißen Murmeln bleibt unverändert. Begründe deinen Rechenweg.

Denkanstöße

- Bestimme zuerst die anfänglichen Anzahlen blauer und weißer Murmeln. - Wenn \(40\,\%\) blau sein sollen, welchen Anteil bilden dann die weißen Murmeln? - Die Zahl der weißen Murmeln bleibt unverändert; nutze sie, um die neue Gesamtzahl zu bestimmen.

Lösung

1. Anfangs sind \(25\,\%\) von \(40\), also \(10\), Murmeln blau. Damit sind \(30\) Murmeln weiß. 2. Im Zielzustand sollen \(40\,\%\) blau sein. Daher müssen die unveränderten \(30\) weißen Murmeln \(60\,\%\) der Gesamtmenge bilden. 3. Wenn \(30\) Murmeln \(60\,\%\) entsprechen, beträgt die neue Gesamtzahl \(30:0{,}6=50\). 4. Die Gesamtzahl wächst also von \(40\) auf \(50\). Da nur blaue Murmeln hinzugefügt werden, müssen \(50-40=10\) blaue Murmeln ergänzt werden. 5. Kontrolle: Danach sind \(20\) von \(50\) Murmeln blau, also \(\frac{20}{50}=0{,}4=40\,\%\).

Antwort

Es müssen \(10\) blaue Murmeln hinzugefügt werden.
4135708
Ein vierstelliges Zahlenschloss besitzt für jede Stelle die Ziffern 0 bis 9. Ein Dieb versucht, den Code durch Raten herauszufinden. Bestimme die Wahrscheinlichkeiten für die folgenden Ereignisse beim einmaligen Einstellen einer Kombination: a) Der Code besteht aus vier identischen Ziffern (eine sogenannte „Schnapszahl“). b) Der Code beginnt mit der Ziffernfolge 19. c) Die Quersumme der vier Ziffern ist genau 2.

Denkanstöße

- Wie viele Möglichkeiten gibt es insgesamt für jede der vier Stellen? - Überlege dir für Aufgabenteil a), wie viele verschiedene Ziffern es gibt, die viermal hintereinander stehen könnten. - Was bedeutet es für die restlichen Stellen, wenn die ersten beiden fest vorgegeben sind? - Welche Kombinationen von Ziffern ergeben addiert den Wert 2? Schreibe sie systematisch auf.

Lösung

1. Bestimmung der Gesamtzahl der möglichen Kombinationen: Da es vier Stellen mit jeweils 10 Ziffern gibt, ergeben sich \(10 \cdot 10 \cdot 10 \cdot 10 = 10\,000\) Möglichkeiten. 2. Berechnung für a): Es gibt genau 10 Kombinationen mit identischen Ziffern (0000, 1111, ..., 9999). Die Wahrscheinlichkeit beträgt \(P(A) = \frac{10}{10000} = \frac{1}{1000} = 0{,}1\,\%\). 3. Berechnung für b): Die ersten beiden Ziffern sind fest (1 und 9). Für die restlichen zwei Stellen gibt es jeweils 10 Möglichkeiten, also \(1 \cdot 1 \cdot 10 \cdot 10 = 100\) günstige Kombinationen. Die Wahrscheinlichkeit beträgt \(P(B) = \frac{100}{10000} = \frac{1}{100} = 1\,\%\). 4. Berechnung für c): Kombinationen mit Quersumme 2 finden. Fall 1: Eine Ziffer ist 2, drei sind 0 (2000, 0200, 0020, 0002; 4 Möglichkeiten). Fall 2: Zwei Ziffern sind 1, zwei sind 0 (1100, 1010, 1001, 0110, 0101, 0011; 6 Möglichkeiten). Insgesamt gibt es 10 günstige Kombinationen. Die Wahrscheinlichkeit beträgt \(P(C) = \frac{10}{10000} = \frac{1}{1000} = 0{,}1\,\%\).

Antwort

a) \(P = \frac{1}{1000} = 0{,}1\,\%\) b) \(P = \frac{1}{100} = 1\,\%\) c) \(P = \frac{1}{1000} = 0{,}1\,\%\)
4135728
Ein Glücksrad ist in 20 gleich große Felder unterteilt, die mit den Zahlen 1 bis 20 beschriftet sind. Das Rad wird einmal gedreht. Bestimme die Wahrscheinlichkeit für die folgenden Ereignisse: a) Die Zahl ist eine Primzahl. b) Die Zahl ist ein Teiler von 20. c) Für die Zahl \(x\) gilt die Ungleichung \(3x + 4 < 20\).

Denkanstöße

- Was ist die Definition einer Primzahl? Beachte besonders die Zahl 1. - Überlege dir, welche Zahlen die 20 ohne Rest teilen. - Kannst du die Ungleichung nach \(x\) umstellen, um zu sehen, welche Zahlen infrage kommen? - Zähle genau nach, wie viele Zahlen aus der Menge \(\{1, 2, \dots, 20\}\) die jeweilige Bedingung erfüllen.

Lösung

1. Die Ergebnismenge umfasst 20 gleich wahrscheinliche Ergebnisse: \(\Omega = \{1, 2, \dots, 20\}\). 2. Zu a): Die Primzahlen zwischen 1 und 20 sind 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19. Das sind 8 günstige Ergebnisse. \(P(A) = \frac{8}{20} = \frac{2}{5} = 40\,\%\). 3. Zu b): Die Teiler von 20 sind 1, 2, 4, 5, 10, 20. Das sind 6 günstige Ergebnisse. \(P(B) = \frac{6}{20} = \frac{3}{10} = 30\,\%\). 4. Zu c): Lösen der Ungleichung: \(3x + 4 < 20 \Rightarrow 3x < 16 \Rightarrow x < 5{,}333\dots\). Die natürlichen Zahlen im Bereich 1 bis 20, die kleiner als \(5{,}333\) sind, lauten 1, 2, 3, 4, 5. Das sind 5 günstige Ergebnisse. \(P(C) = \frac{5}{20} = \frac{1}{4} = 25\,\%\).

Antwort

a) \(P = \frac{2}{5} = 40\,\%\) b) \(P = \frac{3}{10} = 30\,\%\) c) \(P = \frac{1}{4} = 25\,\%\)
4135808
Ein Radiosender plant eine Sendestunde (\(60\) Minuten) mit folgendem Programm: Popmusik (\(27\,\text{min}\)), Rockmusik (\(15\,\text{min}\)), Nachrichten (\(6\,\text{min}\)), Moderation (\(5\,\text{min}\)) und Werbung (\(7\,\text{min}\)). Ein Hörer schaltet das Radio zu einem zufälligen Zeitpunkt innerhalb dieser Stunde ein. Der Einschaltzeitpunkt wird als gleichverteilt über die \(60\) Minuten modelliert. a) Bestimme die Wahrscheinlichkeit, dass in diesem Moment Musik (Pop oder Rock) läuft. b) Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit, dass der Hörer keine Werbung hört? c) Der Sender beschließt, die Nachrichten um \(3\) Minuten zu kürzen und diese Zeit der Rockmusik hinzuzufügen. Berechne, um wie viele Prozentpunkte sich die Wahrscheinlichkeit für Rockmusik dadurch erhöht.

Denkanstöße

- Bei einem gleichverteilten Einschaltzeitpunkt entspricht die Wahrscheinlichkeit dem Anteil der jeweiligen Programmdauer an den \(60\) Minuten. - Wie hängen das Ereignis „Werbung“ und „keine Werbung“ zusammen? - Achte beim Vergleich von Wahrscheinlichkeiten auf den Unterschied zwischen dem absoluten Wert und der prozentualen Steigerung.

Lösung

1. Wahrscheinlichkeit für Musik: Die gesamte Musikzeit beträgt \(27\,\text{min} + 15\,\text{min} = 42\,\text{min}\). Bei einer Gesamtdauer von \(60\,\text{min}\) ist \(P(\text{Musik}) = \frac{42}{60} = 0{,}7\), also \(70\,\%\). 2. Wahrscheinlichkeit für keine Werbung: Die Zeit ohne Werbung beträgt \(60\,\text{min} - 7\,\text{min} = 53\,\text{min}\). Die Wahrscheinlichkeit ist \(P(\text{keine Werbung}) = \frac{53}{60} \approx 0{,}883\), also ca. \(88{,}3\,\%\). 3. Änderung der Wahrscheinlichkeit für Rock: Ursprüngliche Wahrscheinlichkeit \(P(\text{Rock})_{\text{alt}} = \frac{15}{60} = 0{,}25\) (\(25\,\%\)). Neue Rockzeit ist \(15\,\text{min} + 3\,\text{min} = 18\,\text{min}\). Neue Wahrscheinlichkeit \(P(\text{Rock})_{\text{neu}} = \frac{18}{60} = 0{,}3\) (\(30\,\%\)). Die Erhöhung beträgt \(30\,\% - 25\,\% = 5\) Prozentpunkte.

Antwort

a) Die Wahrscheinlichkeit beträgt \(70\,\%\). b) Die Wahrscheinlichkeit beträgt \(\frac{53}{60}\) (ca. \(88{,}3\,\%\)). c) Die Wahrscheinlichkeit erhöht sich um \(5\) Prozentpunkte (von \(25\,\%\) auf \(30\,\%\)).
4135818
In einem Tierheim befinden sich insgesamt \(50\) Tiere: \(22\) Hunde, \(18\) Katzen, \(6\) Kaninchen und \(4\) Vögel. Ein Tier wird für eine Routineuntersuchung zufällig ausgewählt. a) Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein Vogel ausgewählt wird? Gib das Ergebnis als Bruch und in Prozent an. b) Berechne die Wahrscheinlichkeit dafür, dass kein Hund ausgewählt wird. c) Vergleiche die Wahrscheinlichkeit für das Ereignis „Katze“ mit der Wahrscheinlichkeit für das Ereignis „Kleintier“ (Vogel oder Kaninchen). Welches der beiden Ereignisse ist wahrscheinlicher? Begründe durch Rechnung.

Denkanstöße

- Wie viele Tiere gibt es insgesamt im Tierheim? Das ist dein Nenner. - Wenn nach „kein Hund“ gefragt ist, welche Tiere kommen dann stattdessen infrage? - Um Wahrscheinlichkeiten zu vergleichen, ist es oft hilfreich, sie auf den gleichen Nenner zu bringen oder in Dezimalzahlen umzuwandeln.

Lösung

1. Wahrscheinlichkeit Vogel: Es gibt \(4\) Vögel bei \(50\) Tieren. \(P(\text{Vogel}) = \frac{4}{50} = \frac{2}{25}\). In Prozent: \(0{,}08 = 8\,\%\). 2. Wahrscheinlichkeit kein Hund: Die Anzahl der Tiere, die keine Hunde sind, ist \(50 - 22 = 28\). Die Wahrscheinlichkeit ist \(P(\text{kein Hund}) = \frac{28}{50} = \frac{14}{25} = 0{,}56\), also \(56\,\%\). 3. Vergleich Katze vs. Kleintier: Wahrscheinlichkeit Katze \(P(\text{Katze}) = \frac{18}{50} = 0{,}36\). Wahrscheinlichkeit Kleintier (Vogel oder Kaninchen) \(P(\text{Kleintier}) = \frac{4 + 6}{50} = \frac{10}{50} = 0{,}20\). Da \(0{,}36 > 0{,}20\), ist die Auswahl einer Katze wahrscheinlicher.

Antwort

a) Die Wahrscheinlichkeit beträgt \(\frac{2}{25}\) bzw. \(8\,\%\). b) Die Wahrscheinlichkeit beträgt \(56\,\%\). c) Das Ereignis „Katze“ (\(36\,\%\)) ist wahrscheinlicher als das Ereignis „Kleintier“ (\(20\,\%\)).
4135848
In einer Urne befinden sich 30 Kugeln, die mit den Zahlen von 1 bis 30 durchnummeriert sind. Es wird eine Kugel zufällig gezogen. Berechne die Wahrscheinlichkeit für die folgenden Ereignisse: a) Die Zahl auf der Kugel ist ein Vielfaches von 4. b) Die Zahl auf der Kugel enthält die Ziffer 5. c) Die Zahl auf der Kugel ist zweistellig und ihre Quersumme ist 5.

Denkanstöße

- Schreibe dir die Vielfachen der 4 nacheinander auf, solange sie nicht größer als 30 sind. - Suche systematisch nach der Ziffer 5 in den Zahlen 1 bis 30. - Was bedeutet Quersumme? Addiere die Ziffern der zweistelligen Zahlen und prüfe das Ergebnis. - Achte darauf, dass bei Teilaufgabe c) nur zweistellige Zahlen gesucht sind.

Lösung

1. Gesamtzahl der möglichen Ergebnisse: \(n = 30\). 2. Ereignis a: Die Vielfachen von 4 im Bereich 1 bis 30 sind \(\{4, 8, 12, 16, 20, 24, 28\}\). Es gibt \(g = 7\) günstige Ergebnisse. Wahrscheinlichkeit: \(P(\text{Vielfaches von 4}) = \frac{7}{30}\). 3. Ereignis b: Die Zahlen, die die Ziffer 5 enthalten, sind \(\{5, 15, 25\}\). Es gibt \(g = 3\) günstige Ergebnisse. Wahrscheinlichkeit: \(P(\text{enthält Ziffer 5}) = \frac{3}{30} = \frac{1}{10} = 0{,}1\). 4. Ereignis c: Zweistellige Zahlen mit der Quersumme 5 im Bereich 1 bis 30 sind 14 (\(1+4=5\)) und 23 (\(2+3=5\)). Es gibt \(g = 2\) günstige Ergebnisse. Wahrscheinlichkeit: \(P(\text{Quersumme 5}) = \frac{2}{30} = \frac{1}{15}\).

Antwort

a) \(P(\text{Vielfaches von 4}) = \frac{7}{30} \approx 23{,}3\,\%\) b) \(P(\text{enthält Ziffer 5}) = \frac{1}{10} = 10\,\%\) c) \(P(\text{Quersumme 5}) = \frac{1}{15} \approx 6{,}7\,\%\)
4135908
Ein fiktives Wort besteht aus genau \(12\) Buchstaben. Die Wahrscheinlichkeit, beim zufälligen Ziehen eines Buchstabens einen Vokal (A, E, I, O, U) zu erhalten, beträgt \(P(\text{Vokal}) = \frac{1}{3}\). Die Wahrscheinlichkeit für den Buchstaben „M“ liegt bei \(P(M) = \frac{1}{6}\). a) Berechne, wie viele Vokale und wie viele Buchstaben „M“ dieses Wort enthält. b) Überprüfe mathematisch, ob das Wort „MATHEMATIKER“ diese Bedingungen erfüllt. Begründe deine Antwort.

Denkanstöße

- Wenn du die Gesamtzahl und die Wahrscheinlichkeit kennst, wie findest du dann die Anzahl der günstigen Ergebnisse? - Überprüfe für das Wort „MATHEMATIKER“ jede Bedingung einzeln. - Reicht es aus, wenn nur eine der beiden Bedingungen (Vokale oder der Buchstabe M) erfüllt ist?

Lösung

1. a) Berechnung der Anzahlen: Bei \(12\) Buchstaben entspricht \(P = \frac{1}{3}\) einer Anzahl von \(12 \cdot \frac{1}{3} = 4\) Vokalen. \(P = \frac{1}{6}\) entspricht \(12 \cdot \frac{1}{6} = 2\) Buchstaben „M“. 2. b) Analyse von „MATHEMATIKER“: Das Wort hat \(12\) Buchstaben. 3. Zählen der Vokale in „MATHEMATIKER“: A, E, A, I, E. Das sind \(5\) Vokale. 4. Zählen der „M“ in „MATHEMATIKER“: M, M. Das sind \(2\) Buchstaben „M“. 5. Vergleich: Die Anzahl der „M“ (\(2\)) passt zur Bedingung (\(P(M) = \frac{2}{12} = \frac{1}{6}\)), aber die Anzahl der Vokale (\(5\)) passt nicht (\(\frac{5}{12} \neq \frac{1}{3}\)). Das Wort erfüllt die Bedingungen also nicht.

Antwort

a) Das Wort enthält \(4\) Vokale und \(2\) Buchstaben „M“. b) Nein, „MATHEMATIKER“ erfüllt die Bedingungen nicht, da es \(5\) Vokale besitzt (\(P(\text{Vokal}) = \frac{5}{12}\)), gefordert sind jedoch genau \(4\) (\(P = \frac{1}{3}\)).
4135928
Zwei Beutel enthalten bunte Spielsteine. Beutel A: 5 blaue und 15 rote Steine. Beutel B: Nur grüne und gelbe Steine. Die Wahrscheinlichkeit, aus Beutel A einen roten Stein zu ziehen, ist genauso groß wie die Wahrscheinlichkeit, aus Beutel B einen grünen Stein zu ziehen. a) Bestimme die Anzahl der gelben Steine in Beutel B, wenn bekannt ist, dass sich darin 12 grüne Steine befinden. b) Alle Steine aus beiden Beuteln werden in ein gemeinsames großes Gefäß geschüttet. Wie groß ist nun die Wahrscheinlichkeit, aus diesem Gefäß einen roten Stein zu ziehen?

Denkanstöße

- Berechne zuerst die Wahrscheinlichkeit für den ersten Beutel. - Wie hängen die Gesamtzahl im zweiten Beutel, die Anzahl der grünen Steine und die Wahrscheinlichkeit zusammen? - Was ändert sich an der Gesamtzahl und der Anzahl der roten Steine, wenn man alles zusammenmischt?

Lösung

1. Wahrscheinlichkeit in Beutel A: \(P(\text{rot}_A) = \frac{15}{5+15} = \frac{15}{20} = 0{,}75\). 2. Bestimmung der Steine in Beutel B: Es gilt \(P(\text{grün}_B) = 0{,}75\). Mit \(n_{\text{grün}} = 12\) folgt \(\frac{12}{T_B} = 0{,}75\). Daraus ergibt sich \(T_B = \frac{12}{0{,}75} = 16\). Die Anzahl der gelben Steine ist \(16 - 12 = 4\). 3. Wahrscheinlichkeit im kombinierten Gefäß: Gesamtzahl der Steine \(T_{\text{gesamt}} = 20 + 16 = 36\). Anzahl der roten Steine ist weiterhin 15. Die neue Wahrscheinlichkeit ist \(P(\text{rot}_{\text{neu}}) = \frac{15}{36} = \frac{5}{12} \approx 0{,}417\).

Antwort

a) In Beutel B befinden sich 4 gelbe Steine. b) Die Wahrscheinlichkeit beträgt \(\frac{5}{12}\) (oder ca. \(41{,}7\,\%\)).
4135968
Ein Zahlenschloss an einem Spind hat \(4\) Einstellringe. Jeder Ring zeigt die Ziffern \(0\) bis \(9\) an. a) Wie viele verschiedene vierstellige Codes können insgesamt eingestellt werden? b) Wie viele dieser Codes bestehen ausschließlich aus den Ziffern \(1\), \(2\) und \(3\)? c) Jemand möchte den Code erraten. In welchem der folgenden Fälle ist die Wahrscheinlichkeit für einen Treffer beim ersten Versuch höher? Begründe durch Vergleich der möglichen Codes. Fall 1: Man weiß sicher, dass die erste Ziffer \(5\) ist. Fall 2: Man weiß sicher, dass alle vier Stellen mit geraden Ziffern \(0,2,4,6,8\) belegt sind.

Denkanstöße

- Überlege für jede Stelle getrennt, wie viele Ziffern dort möglich sind. - Verbinde die Anzahlen der Möglichkeiten der einzelnen Stellen mit dem Zählprinzip. - Für c) genügt es, die Zahl der noch möglichen Codes in beiden Fällen zu vergleichen.

Lösung

1. Für jede der vier Stellen gibt es \(10\) Möglichkeiten. Daher gibt es \(10\cdot10\cdot10\cdot10=10^4=10\,000\) Codes. 2. Wenn nur die Ziffern \(1,2,3\) erlaubt sind, gibt es pro Stelle \(3\) Möglichkeiten. Also gibt es \(3^4=81\) Codes. 3. In Fall 1 ist die erste Stelle fest; für die drei übrigen Stellen gibt es je \(10\) Möglichkeiten. Das sind \(10^3=1000\) mögliche Codes. 4. In Fall 2 gibt es an jeder der vier Stellen \(5\) Möglichkeiten. Das sind \(5^4=625\) mögliche Codes. 5. Bei gleich wahrscheinlichen möglichen Codes ist die Trefferchance größer, wenn weniger Codes infrage kommen. Daher ist sie in Fall 2 größer.

Antwort

a) \(10\,000\) Codes b) \(81\) Codes c) Fall 2; dort kommen \(625\) Codes infrage, in Fall 1 dagegen \(1000\).
4135998
Ein Tresorhersteller bietet zwei verschiedene Sicherheitssysteme für Tastaturschlösser an: System A: Ein 4-stelliger Code, bei dem nur die Ziffern 1, 2, 3, 4, 5 und 6 verwendet werden können. System B: Ein 3-stelliger Code, bei dem alle Ziffern von 0 bis 9 verwendet werden können. a) Berechne für jedes System die Anzahl der möglichen Codes. b) Welches System ist sicherer gegen rein zufälliges Erraten? Begründe deine Entscheidung mithilfe der berechneten Möglichkeiten. c) Wie viele Stellen müsste System A mindestens haben, um mehr als \(50\,000\) verschiedene Kombinationen zu ermöglichen?

Denkanstöße

- Berechne zuerst, wie viele Kombinationen es für jedes System gibt. - Was bedeutet „sicherer“ im Zusammenhang mit der Anzahl der Möglichkeiten? - Probiere für Aufgabenteil c) nacheinander verschiedene Anzahlen von Stellen aus.

Lösung

1. Berechnung System A: \(6 \cdot 6 \cdot 6 \cdot 6 = 6^4 = 1296\) Möglichkeiten. 2. Berechnung System B: \(10 \cdot 10 \cdot 10 = 10^3 = 1000\) Möglichkeiten. 3. Vergleich der Sicherheit: System A ist sicherer, da es mit \(1296\) Kombinationen mehr Möglichkeiten bietet als System B mit \(1000\). Die Wahrscheinlichkeit für einen korrekten Rateversuch ist bei System A geringer (\(\frac{1}{1296} < \frac{1}{1000}\)). 4. Bestimmung der Stellenanzahl für System A: \(6^5 = 7776\) \(6^6 = 46\,656\) \(6^7 = 279\,936\) Somit sind mindestens 7 Stellen erforderlich, da \(6^6 < 50\,000\) und \(6^7 > 50\,000\).

Antwort

a) System A hat \(1296\) Möglichkeiten, System B hat \(1000\) Möglichkeiten. b) System A ist sicherer, da es mehr Kombinationsmöglichkeiten bietet und die Trefferwahrscheinlichkeit beim Raten somit geringer ist. c) System A müsste mindestens 7 Stellen haben.
4136108
Ein Spielwürfel mit den Augenzahlen 1 bis 6 wird zweimal nacheinander geworfen, um eine zweistellige Zahl zu bilden (der erste Wurf ist die Zehnerstelle, der zweite Wurf die Einerstelle). a) Wie viele verschiedene Zahlen können insgesamt entstehen? b) Wie viele verschiedene Zahlen können entstehen, wenn die beiden Würfe unterschiedliche Augenzahlen zeigen müssen? c) Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Quersumme der gebildeten Zahl genau 7 beträgt, wenn man alle möglichen Zahlen aus a) bzw. b) betrachtet?

Denkanstöße

- Stelle dir die zweistellige Zahl als Kombination aus Zehner- und Einerziffer vor. - Notiere dir alle Paare von Ziffern zwischen 1 und 6, deren Summe 7 ergibt. - Unterscheide bei der Wahrscheinlichkeit genau, wie viele Gesamtmöglichkeiten in a) und b) jeweils zur Verfügung stehen.

Lösung

1. Anzahl für a): Jeder Wurf hat 6 Möglichkeiten, also \(6 \cdot 6 = 36\) mögliche Zahlen. 2. Anzahl für b): Der erste Wurf hat 6 Möglichkeiten, der zweite nur noch 5 (da er sich vom ersten unterscheiden muss). Es gibt \(6 \cdot 5 = 30\) Zahlen. 3. Günstige Ergebnisse für die Quersumme 7: Die Paare \((1;6), (2;5), (3;4), (4;3), (5;2), (6;1)\) ergeben die Quersumme 7. Das sind 6 günstige Ergebnisse. 4. Da in allen 6 Paaren die Ziffern unterschiedlich sind, gelten sie sowohl für a) als auch für b). 5. Wahrscheinlichkeit für a): \(P = \frac{6}{36} = \frac{1}{6}\). 6. Wahrscheinlichkeit für b): \(P = \frac{6}{30} = \frac{1}{5}\).

Antwort

a) 36 Zahlen. b) 30 Zahlen. c) Für a) ist die Wahrscheinlichkeit \(\frac{1}{6}\), für b) ist sie \(\frac{1}{5}\).
4136138
Ein Zahlenschloss hat drei Ringe, auf denen jeweils die Ziffern 1 bis 6 eingestellt werden können. a) Berechne, wie viele verschiedene Ziffernkombinationen insgesamt an dem Schloss eingestellt werden können. b) Berechne die Wahrscheinlichkeit, dass eine zufällig gewählte Kombination genau die Ziffern 1, 2 und 3 jeweils einmal enthält. c) Wenn alle Kombinationen gleich wahrscheinlich sind, wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass die gewählte Kombination aus drei identischen Ziffern besteht?

Denkanstöße

- Denke bei der Gesamtzahl daran, dass auf jedem Ring die gleiche Anzahl an Ziffern zur Verfügung steht. - Für Teil b): Wie viele Möglichkeiten gibt es, die drei festen Ziffern 1, 2 und 3 auf die drei Positionen zu verteilen? - Wie viele Möglichkeiten gibt es insgesamt, drei gleiche Ziffern zu wählen?

Lösung

1. Gesamtzahl der Kombinationen: Da es 3 Ringe mit jeweils 6 Möglichkeiten gibt, berechnet sich die Gesamtzahl durch \(6 \cdot 6 \cdot 6 = 216\). 2. Günstige Ergebnisse für Teil b): Die Ziffern 1, 2 und 3 können in verschiedenen Reihenfolgen auftreten (123, 132, 213, 231, 312, 321). Das sind \(3 \cdot 2 \cdot 1 = 6\) Möglichkeiten. Die Wahrscheinlichkeit ist \(P = \frac{6}{216} = \frac{1}{36}\). 3. Günstige Ergebnisse für Teil c): Es gibt 6 Kombinationen mit drei gleichen Ziffern (111, 222, 333, 444, 555, 666). Die Wahrscheinlichkeit ist \(P = \frac{6}{216} = \frac{1}{36}\).

Antwort

a) Es gibt \(216\) verschiedene Kombinationen. b) Die Wahrscheinlichkeit beträgt \(\frac{1}{36}\). c) Die Wahrscheinlichkeit beträgt \(\frac{1}{36}\).
4136188
Ein vierstelliges Zahlenschloss an einem Koffer besteht aus vier Ringen, die jeweils die Ziffern \(0\) bis \(9\) tragen. a) Berechne die Anzahl der verschiedenen Kombinationsmöglichkeiten für den Code. b) Jemand hat den Code vergessen und versucht, ihn durch Raten beim ersten Versuch zu knacken. Bestimme die Wahrscheinlichkeit, dass die gewählte Kombination korrekt ist. c) Angenommen, man weiß sicher, dass die erste Ziffer des Codes eine \(7\) ist. Wie verändert sich dadurch die Wahrscheinlichkeit, den Code beim ersten Versuch zu erraten? Begründe kurz. d) Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass bei einer zufällig gewählten Kombination mindestens eine Ziffer nicht an der richtigen Stelle steht?

Denkanstöße

- Wie viele Möglichkeiten gibt es für jede einzelne Stelle des Codes? - Überlege, wie viele der vielen Kombinationen tatsächlich das Schloss öffnen. - Wenn du eine Information über eine Ziffer hast, reduziert das die Anzahl der Unbekannten. - Was ist das Gegenteil von „mindestens ein Fehler“?

Lösung

1. Berechnung der Gesamtmöglichkeiten: Da es 4 Ringe mit je 10 Ziffern gibt, beträgt die Anzahl der Kombinationen \(10 \cdot 10 \cdot 10 \cdot 10 = 10^4 = 10\,000\). 2. Wahrscheinlichkeit für einen Treffer: Da nur eine Kombination korrekt ist, beträgt die Wahrscheinlichkeit \(P(\text{Richtig}) = \frac{1}{10000} = 0{,}0001 = 0{,}01\,\%\). 3. Einfluss der bekannten Ziffer: Wenn die erste Ziffer feststeht, gibt es nur noch \(10^3 = 1000\) Möglichkeiten für die restlichen drei Ringe. Die Wahrscheinlichkeit steigt auf \(\frac{1}{1000} = 0{,}001 = 0{,}1\,\%\). Sie verzehnfacht sich also, da der Suchraum kleiner wird. 4. Wahrscheinlichkeit für mindestens einen Fehler: Dies ist das Gegenereignis zu „alle Ziffern sind korrekt“. \(P(\text{mind. ein Fehler}) = 1 - P(\text{Richtig}) = 1 - \frac{1}{10000} = \frac{9999}{10000} = 0{,}9999 = 99{,}99\,\%\).

Antwort

a) \(10\,000\) Möglichkeiten. b) \(P = 0{,}0001\) (oder \(0{,}01\,\%\)). c) Die Wahrscheinlichkeit steigt auf \(0{,}001\) (oder \(0{,}1\,\%\)), da nur noch \(1000\) Kombinationen möglich sind. d) \(P = 0{,}9999\) (oder \(99{,}99\,\%\)).
4136198
Ein Multiple-Choice-Test besteht aus \(6\) Fragen. Zu jeder Frage gibt es genau \(3\) Antwortmöglichkeiten, von denen jeweils eine richtig ist. Elias kreuzt bei allen Fragen rein zufällig eine Antwort an. a) Berechne die Wahrscheinlichkeit, dass Elias keine einzige Frage richtig beantwortet. b) Bestimme die Wahrscheinlichkeit, dass Elias mindestens eine Frage richtig beantwortet. c) Mina kann bei jeder Frage eine falsche Antwort sicher ausschließen und rät jeweils zwischen den beiden verbleibenden Antworten. Berechne die Wahrscheinlichkeit, dass sie alle \(6\) Fragen richtig beantwortet, und vergleiche sie mit Elias' Chance auf sechs richtige Antworten.

Denkanstöße

- Zähle vollständige Antwortfolgen mit dem Zählprinzip. - Für „keine richtig“ gibt es bei jeder Frage nur die falschen Antwortmöglichkeiten. - Für „mindestens eine richtig“ ist das Gegenereignis einfacher zu zählen. - Vergleiche in c) die Zahl aller noch möglichen vollständigen Antwortfolgen für Mina und Elias.

Lösung

1. Für Elias gibt es \(3^6=729\) gleich wahrscheinliche vollständige Antwortfolgen. 2. Für „alle sechs falsch“ stehen bei jeder Frage \(2\) falsche Antworten zur Verfügung. Daher gibt es \(2^6=64\) günstige Antwortfolgen und \(P(\text{keine richtig})=\frac{64}{729}\approx0{,}0878\). 3. Das Gegenereignis lautet „mindestens eine richtig“. Daher ist \(P(\text{mindestens eine richtig})=1-\frac{64}{729}=\frac{665}{729}\approx0{,}9122\). 4. Mina hat pro Frage noch \(2\) mögliche Antworten, also insgesamt \(2^6=64\) gleich wahrscheinliche Antwortfolgen. Nur eine davon ist vollständig richtig. Ihre Wahrscheinlichkeit ist \(\frac{1}{64}=0{,}015625\). 5. Elias hat für sechs richtige Antworten ebenfalls nur eine günstige Antwortfolge unter \(729\), also \(\frac{1}{729}\). Minas Chance ist damit deutlich größer.

Antwort

a) \(\frac{64}{729}\approx0{,}0878\) b) \(\frac{665}{729}\approx0{,}9122\) c) Mina: \(\frac{1}{64}=0{,}015625\); Elias: \(\frac{1}{729}\). Minas Chance ist größer.
4136208
Ein fairer sechsseitiger Würfel wird dreimal nacheinander geworfen. a) Bestimme die Anzahl aller möglichen Wurffolgen. b) Berechne die Wahrscheinlichkeit, dass keine \(6\) gewürfelt wird. c) Berechne die Wahrscheinlichkeit, dass mindestens eine \(6\) gewürfelt wird. d) Jonas behauptet: „Die konkrete Folge \((6;6;6)\) ist viel unwahrscheinlicher als die konkrete Folge \((1;2;3)\).“ Nimm mathematisch begründet Stellung.

Denkanstöße

- Zähle vollständige geordnete Wurffolgen mit dem Zählprinzip. - Für „keine 6“ sind bei jedem Wurf nur fünf Augenzahlen erlaubt. - „Mindestens eine 6“ lässt sich über sein Gegenereignis zählen. - Vergleiche bei d) nicht die auffällige Form der Folgen, sondern ihre Rolle als einzelne Ergebnisse.

Lösung

1. Bei drei Würfen gibt es \(6^3=216\) gleich wahrscheinliche geordnete Wurffolgen. 2. Ohne eine \(6\) stehen pro Wurf nur \(5\) Augenzahlen zur Verfügung. Es gibt \(5^3=125\) günstige Folgen. Daher ist \(P(\text{keine 6})=\frac{125}{216}\approx0{,}5787\). 3. Das Gegenereignis zu „keine 6“ ist „mindestens eine 6“. Daher ist \(P(\text{mindestens eine 6})=1-\frac{125}{216}=\frac{91}{216}\approx0{,}4213\). 4. Sowohl \((6;6;6)\) als auch \((1;2;3)\) ist genau eine der \(216\) gleich wahrscheinlichen Folgen. Beide haben daher die Wahrscheinlichkeit \(\frac{1}{216}\). Jonas' Aussage ist falsch.

Antwort

a) \(216\) b) \(\frac{125}{216}\approx0{,}5787\) c) \(\frac{91}{216}\approx0{,}4213\) d) Die Aussage ist falsch; beide konkreten Folgen haben die Wahrscheinlichkeit \(\frac{1}{216}\).
4136228
In einem Freizeitpark werden drei verschiedene Glücksräder nacheinander gedreht. Rad 1 hat \(6\), Rad 2 hat \(8\) und Rad 3 hat \(10\) gleich große Felder. Auf jedem Rad ist genau ein Feld mit G für Gold markiert. a) Berechne die Wahrscheinlichkeit, dass alle drei Räder auf G stehen bleiben. b) Bestimme die Wahrscheinlichkeit, dass kein einziges Rad auf G stehen bleibt. c) Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass mindestens ein Rad auf G stehen bleibt?

Denkanstöße

- Betrachte vollständige Sektortripel der drei Räder als gleich wahrscheinliche Ergebnisse. - Zähle für „kein G“ auf jedem Rad die nicht markierten Sektoren. - Für „mindestens ein G“ ist das Gegenereignis einfacher zu bestimmen.

Lösung

1. Ein vollständiges Ergebnis besteht aus je einem Sektor der drei Räder. Insgesamt gibt es \(6\cdot8\cdot10=480\) gleich wahrscheinliche Sektortripel. 2. Für dreimal G gibt es genau ein günstiges Sektortripel. Daher ist die Wahrscheinlichkeit \(\frac{1}{480}\). 3. Für kein G stehen auf den drei Rädern \(5,7\) und \(9\) Sektoren zur Verfügung. Das sind \(5\cdot7\cdot9=315\) günstige Sektortripel. Daher ist \(P(\text{kein G})=\frac{315}{480}=\frac{21}{32}\). 4. „Mindestens einmal G“ ist das Gegenereignis. Daher ist \(P=1-\frac{21}{32}=\frac{11}{32}\).

Antwort

a) \(\frac{1}{480}\) b) \(\frac{21}{32}\) c) \(\frac{11}{32}\)
4136258
In einer dunklen Schublade liegen vier schwarze und vier weiße Socken lose durcheinander. Lukas greift hinein und nimmt blind nacheinander zwei Socken heraus. Berechne die Wahrscheinlichkeit für folgende Fälle: a) Lukas zieht zwei schwarze Socken. b) Beide Socken haben dieselbe Farbe. c) Die Socken haben unterschiedliche Farben.

Denkanstöße

- Hilft dir ein Baumdiagramm, um die verschiedenen Pfade der Ziehung darzustellen? - Wie viele Socken sind nach dem ersten Zug noch in der Schublade? - Kannst du die Wahrscheinlichkeit für „verschiedene Farben“ direkt aus der Wahrscheinlichkeit für „gleiche Farbe“ berechnen? - Beachte, dass die Socken nicht zurückgelegt werden.

Lösung

1. Berechnung der Gesamtmöglichkeiten: Beim ersten Zug gibt es \(8\) Socken, beim zweiten noch \(7\). Insgesamt gibt es \(8 \cdot 7 = 56\) mögliche Ziehungsfolgen. 2. Ereignis a): Für zwei schwarze Socken gibt es beim ersten Zug \(4\) Möglichkeiten und beim zweiten Zug \(3\) Möglichkeiten. Anzahl der günstigen Ergebnisse: \(4 \cdot 3 = 12\). Wahrscheinlichkeit: \(P(\text{zwei schwarze}) = \frac{12}{56} = \frac{3}{14}\). 3. Ereignis b): Für zwei weiße Socken gibt es ebenfalls \(4 \cdot 3 = 12\) Möglichkeiten. Die Gesamtzahl für „gleiche Farbe“ ist \(12 + 12 = 24\). Wahrscheinlichkeit: \(P(\text{gleiche Farbe}) = \frac{24}{56} = \frac{3}{7}\). 4. Ereignis c): Unterschiedliche Farben bedeutet entweder schwarz-weiß (\(4 \cdot 4 = 16\)) oder weiß-schwarz (\(4 \cdot 4 = 16\)). Gesamtzahl: \(16 + 16 = 32\). Alternativ über das Gegenereignis: \(1 - \frac{3}{7} = \frac{4}{7}\). Wahrscheinlichkeit: \(P(\text{verschiedene Farben}) = \frac{4}{7}\).

Antwort

a) \(P(\text{zwei schwarze}) = \frac{3}{14}\) b) \(P(\text{gleiche Farbe}) = \frac{3}{7}\) c) \(P(\text{verschiedene Farben}) = \frac{4}{7}\)
4136268
Vier Freunde – Anna, Ben, Clara und David – setzen sich zufällig nebeneinander auf eine Bank mit vier Plätzen. Bestimme die Wahrscheinlichkeit für folgende Situationen: a) Anna sitzt an einem der beiden äußeren Plätze. b) Anna und Ben sitzen direkt nebeneinander. c) Die vier Freunde sitzen von links nach rechts genau in alphabetischer Reihenfolge.

Denkanstöße

- Zähle zuerst alle möglichen Sitzordnungen schrittweise. - Für a) kannst du zuerst einen Randplatz für Anna festlegen und dann die übrigen Personen anordnen. - Für b) überlege, welche benachbarten Platzpaare es gibt und in welcher Reihenfolge Anna und Ben darin sitzen können.

Lösung

1. Insgesamt gibt es \(4\cdot3\cdot2\cdot1=24\) gleich wahrscheinliche Sitzordnungen. 2. Bei a) hat Anna \(2\) mögliche Randplätze. Für die drei übrigen Personen gibt es danach \(3\cdot2\cdot1=6\) Anordnungen. Das sind \(12\) günstige Sitzordnungen und damit \(P=\frac{12}{24}=\frac{1}{2}\). 3. Bei b) gibt es \(3\) benachbarte Platzpaare für Anna und Ben und für jedes Paar \(2\) Reihenfolgen der beiden. Clara und David können die übrigen Plätze in \(2\) Reihenfolgen besetzen. Das sind \(3\cdot2\cdot2=12\) günstige Sitzordnungen und damit \(P=\frac{12}{24}=\frac{1}{2}\). 4. Bei c) ist genau eine Sitzordnung günstig. Daher ist \(P=\frac{1}{24}\).

Antwort

a) \(\frac{1}{2}\) b) \(\frac{1}{2}\) c) \(\frac{1}{24}\)
4136298
Ein Behälter enthält 40 Jetons in den Farben Rot, Blau und Grün. Es sind 15 rote und 10 blaue Jetons enthalten. a) Bestimme die Wahrscheinlichkeit, einen grünen Jeton zu ziehen. b) Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, keinen blauen Jeton zu ziehen? c) Es werden nun einige rote Jetons aus dem Behälter entfernt. Danach beträgt die Wahrscheinlichkeit, einen blauen Jeton zu ziehen, genau \(\frac{1}{3}\). Berechne, wie viele rote Jetons weggenommen wurden.

Denkanstöße

- Überlege zuerst, wie viele Jetons einer Farbe im Behälter sein müssen, wenn du die Gesamtzahl und die anderen Farben kennst. - „Nicht blau“ bedeutet, dass der Jeton eine der anderen vorhandenen Farben hat. - Wenn Jetons entfernt werden, ändert sich nicht nur die Anzahl dieser Farbe, sondern auch die Gesamtzahl aller Jetons im Behälter. - Kannst du eine kleine Gleichung aufstellen, um die neue Gesamtzahl zu finden?

Lösung

1. Berechnung der Anzahl grüner Jetons: \(40 - 15 - 10 = 15\). 2. Lösung zu a): Die Wahrscheinlichkeit für Grün ist \(P(\text{Grün}) = \frac{15}{40} = \frac{3}{8}\). 3. Lösung zu b): Es gibt \(15 + 15 = 30\) Jetons, die nicht blau sind. Die Wahrscheinlichkeit ist \(P(\text{nicht Blau}) = \frac{30}{40} = \frac{3}{4}\). 4. Lösung zu c): Sei \(x\) die Anzahl der entfernten roten Jetons. Die neue Gesamtzahl der Jetons ist \(40 - x\). Die Anzahl der blauen Jetons bleibt 10. Es gilt die Gleichung \(\frac{10}{40 - x} = \frac{1}{3}\). Durch Überkreuzmultiplizieren erhält man \(30 = 40 - x\). Daraus folgt \(x = 10\). Es wurden also 10 rote Jetons entfernt.

Antwort

a) Die Wahrscheinlichkeit beträgt \(\frac{3}{8}\) (oder \(37{,}5\,\%\)). b) Die Wahrscheinlichkeit beträgt \(\frac{3}{4}\) (oder \(75\,\%\)). c) Es wurden 10 rote Jetons entfernt.
4136358
In einem Säckchen liegen \(20\) Kärtchen mit den Zahlen \(1\) bis \(20\). Es werden nacheinander drei Kärtchen ohne Zurücklegen gezogen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit dafür, dass auf allen drei gezogenen Kärtchen eine gerade Zahl steht?

Denkanstöße

- Zähle zunächst, wie viele gerade Zahlen zwischen \(1\) und \(20\) liegen. - Betrachte vollständige geordnete Dreierziehungen als Ergebnisse. - Da nicht zurückgelegt wird, nimmt die Zahl der verfügbaren Kärtchen nach jeder Ziehung ab.

Lösung

1. Für drei geordnete Ziehungen ohne Zurücklegen gibt es insgesamt \(20\cdot19\cdot18=6840\) gleich wahrscheinliche Kärtchentripel. 2. Unter den Zahlen \(1\) bis \(20\) sind \(10\) gerade. Für drei gerade Kärtchen gibt es daher \(10\cdot9\cdot8=720\) günstige geordnete Tripel. 3. Die Wahrscheinlichkeit ist \(\frac{720}{6840}=\frac{2}{19}\approx10{,}5\,\%\).

Antwort

\(\frac{2}{19}\approx10{,}5\,\%\)
4136418
Ein Zahlenschloss besteht aus \(4\) Ringen. Jeder Ring zeigt die Ziffern \(0\) bis \(9\). Eine Person hat den richtigen Code vergessen und stellt die vier Ringe rein zufällig ein. a) Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, beim ersten Versuch den exakt richtigen Code einzustellen? b) Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass nur die erste Stelle richtig und die anderen drei Stellen falsch sind? c) Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass mindestens eine der vier Stellen richtig ist?

Denkanstöße

- Zähle zuerst alle vierstelligen Codes. - Wenn eine Stelle falsch sein soll, gibt es dort neun mögliche Ziffern. - Für „mindestens eine Stelle richtig“ ist das Gegenereignis „keine Stelle richtig“ leichter zu zählen.

Lösung

1. Insgesamt gibt es \(10^4=10\,000\) gleich wahrscheinliche Codes. 2. In a) ist genau ein Code richtig. Daher ist \(P=\frac{1}{10000}=0{,}0001=0{,}01\,\%\). 3. In b) ist die erste Stelle fest richtig. Für jede der drei übrigen Stellen gibt es \(9\) falsche Ziffern. Das ergibt \(9^3=729\) günstige Codes und \(P=\frac{729}{10000}=0{,}0729=7{,}29\,\%\). 4. Für das Gegenereignis „keine Stelle ist richtig“ gibt es \(9^4=6561\) Codes. Daher ist \(P(\text{mindestens eine richtig})=1-\frac{6561}{10000}=\frac{3439}{10000}=34{,}39\,\%\).

Antwort

a) \(0{,}01\,\%\) b) \(7{,}29\,\%\) c) \(34{,}39\,\%\)
4136448
Ein fairer Spielwürfel wird viermal geworfen. Wir betrachten die Ereignisse \(E\): „Es wird mindestens eine \(6\) gewürfelt.“ \(F\): „Es wird genau eine \(6\) gewürfelt.“ Berechne \(P(E)\) und \(P(F)\). Welches Ereignis ist wahrscheinlicher? Begründe ohne vollständiges Baumdiagramm.

Denkanstöße

- Zähle alle vierstelligen Wurffolgen mit dem Zählprinzip. - Für „mindestens eine \(6\)“ ist das Gegenereignis „keine \(6\)“ leichter zu zählen. - Für „genau eine \(6\)“ musst du zusätzlich berücksichtigen, an welcher der vier Positionen die \(6\) steht.

Lösung

1. Insgesamt gibt es \(6^4=1296\) gleich wahrscheinliche Wurffolgen. 2. Ohne eine \(6\) gibt es \(5^4=625\) Folgen. Daher gehören zu \(E\) genau \(1296-625=671\) Folgen und \(P(E)=\frac{671}{1296}\approx51{,}77\,\%\). 3. Für genau eine \(6\) kann deren Position auf \(4\) Arten gewählt werden. An den drei übrigen Positionen sind jeweils \(5\) andere Augenzahlen möglich. Somit gibt es \(4\cdot5^3=500\) günstige Folgen und \(P(F)=\frac{500}{1296}\approx38{,}58\,\%\). 4. Da \(671>500\), ist \(E\) wahrscheinlicher. Außerdem enthält \(E\) neben allen Folgen aus \(F\) auch Folgen mit zwei, drei oder vier Sechsen.

Antwort

\(P(E)=\frac{671}{1296}\approx51{,}77\,\%\) \(P(F)=\frac{500}{1296}\approx38{,}58\,\%\) \(E\) ist wahrscheinlicher.
4136468
Eine Schulklasse besteht aus \(20\) Jugendlichen: \(12\) Mädchen und \(8\) Jungen. Für eine Projektgruppe werden zwei Personen zufällig ausgelost. a) Bestimme die Wahrscheinlichkeit, dass zwei Jungen ausgewählt werden. b) Berechne die Wahrscheinlichkeit, dass genau ein Mädchen und genau ein Junge ausgewählt werden. c) Berechne die Wahrscheinlichkeit, dass beide ausgewählten Personen dasselbe Geschlecht haben.

Denkanstöße

- Zähle geordnete Paare verschiedener Personen; dann sind alle Ergebnisse gleich wahrscheinlich. - Bei b) gibt es zwei mögliche Geschlechterreihenfolgen. - Bei c) zählen Mädchen-Mädchen und Jungen-Jungen als zwei getrennte günstige Gruppen.

Lösung

1. Als geordnete Auswahl zweier verschiedener Personen gibt es \(20\cdot19=380\) gleich wahrscheinliche Ergebnisse. 2. Für zwei Jungen gibt es \(8\cdot7=56\) geordnete Paare. Daher ist \(P=\frac{56}{380}=\frac{14}{95}\approx14{,}7\,\%\). 3. Für genau ein Mädchen und einen Jungen gibt es \(12\cdot8\) Paare in der Reihenfolge Mädchen-Junge und \(8\cdot12\) in der Reihenfolge Junge-Mädchen. Das sind \(192\) günstige Paare. Daher ist \(P=\frac{192}{380}=\frac{48}{95}\approx50{,}5\,\%\). 4. Für gleiches Geschlecht gibt es \(12\cdot11=132\) Mädchen-Mädchen-Paare und \(8\cdot7=56\) Jungen-Jungen-Paare. Insgesamt sind \(188\) Paare günstig. Daher ist \(P=\frac{188}{380}=\frac{47}{95}\approx49{,}5\,\%\).

Antwort

a) \(\frac{14}{95}\approx14{,}7\,\%\) b) \(\frac{48}{95}\approx50{,}5\,\%\) c) \(\frac{47}{95}\approx49{,}5\,\%\)
4136478
Auf neun Kärtchen stehen die Buchstaben des Wortes „STATISTIK“. Die Kärtchen werden gemischt verdeckt hingelegt. Zwei Kärtchen werden ohne Zurücklegen ausgewählt. a) Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass auf beiden Kärtchen T steht? b) Bestimme die Wahrscheinlichkeit, dass kein S aufgedeckt wird. c) Berechne die Wahrscheinlichkeit, dass mindestens ein I aufgedeckt wird.

Denkanstöße

- Bestimme zuerst, wie oft die einzelnen Buchstaben auf den neun Kärtchen vorkommen. - Zähle geordnete Paare konkreter Kärtchen ohne Zurücklegen. - Für „mindestens ein I“ kannst du zuerst die Paare ohne I zählen.

Lösung

1. In STATISTIK kommt S zweimal, T dreimal, A einmal, I zweimal und K einmal vor. Für zwei geordnete Ziehungen gibt es \(9\cdot8=72\) gleich wahrscheinliche Paare konkreter Kärtchen. 2. Für T-T gibt es \(3\cdot2=6\) günstige Paare. Daher ist \(P=\frac{6}{72}=\frac{1}{12}\approx8{,}3\,\%\). 3. Es gibt \(7\) Kärtchen ohne S. Für zwei davon gibt es \(7\cdot6=42\) günstige Paare. Daher ist \(P(\text{kein S})=\frac{42}{72}=\frac{7}{12}\approx58{,}3\,\%\). 4. Es gibt ebenfalls \(7\) Kärtchen ohne I. Das Gegenereignis „kein I“ hat daher die Wahrscheinlichkeit \(\frac{42}{72}=\frac{7}{12}\). Somit ist \(P(\text{mindestens ein I})=1-\frac{7}{12}=\frac{5}{12}\approx41{,}7\,\%\).

Antwort

a) \(\frac{1}{12}\approx8{,}3\,\%\) b) \(\frac{7}{12}\approx58{,}3\,\%\) c) \(\frac{5}{12}\approx41{,}7\,\%\)
4136508
In einem Beutel liegen \(5\) rote und \(5\) blaue Kugeln. Es werden zwei Experimente betrachtet, bei denen jeweils bereits drei rote Kugeln hintereinander gezogen wurden. Experiment A: Ziehen mit Zurücklegen. Experiment B: Ziehen ohne Zurücklegen. Bestimme für beide Experimente die Wahrscheinlichkeit, im nächsten Zug eine blaue Kugel zu ziehen, und erkläre den Unterschied über die jeweilige Zusammensetzung des Beutels.

Denkanstöße

- Bestimme für beide Experimente die Beutelzusammensetzung nach den drei roten Ziehungen. - Beim Zurücklegen wird die gezogene Kugel vor dem nächsten Zug wieder ergänzt. - Vergleiche jeweils die Zahl der blauen Kugeln mit der dann vorhandenen Gesamtzahl.

Lösung

1. Bei Experiment A wird jede gezogene Kugel zurückgelegt. Nach den drei roten Ziehungen liegen deshalb weiterhin \(5\) rote und \(5\) blaue Kugeln im Beutel. Die Wahrscheinlichkeit für Blau im nächsten Zug ist \(\frac{5}{10}=\frac{1}{2}\). 2. Bei Experiment B wurden drei rote Kugeln entfernt. Es liegen noch \(2\) rote und \(5\) blaue Kugeln im Beutel, insgesamt also \(7\). 3. Daher ist die Wahrscheinlichkeit für Blau im nächsten Zug bei Experiment B \(\frac{5}{7}\approx71{,}4\,\%\). 4. Der Unterschied entsteht allein dadurch, dass sich beim Ziehen ohne Zurücklegen die Zusammensetzung des Beutels verändert, beim Ziehen mit Zurücklegen aber nicht.

Antwort

Experiment A: \(\frac{1}{2}=50\,\%\) Experiment B: \(\frac{5}{7}\approx71{,}4\,\%\) Ohne Zurücklegen sind nach drei roten Ziehungen anteilig mehr blaue Kugeln im Beutel.
4136598
Zwei Abenteurer stehen vor zwei verschiedenen Höhlensystemen und müssen sich an jeder Verzweigung für einen Weg entscheiden. An jeder Verzweigung wählen sie rein zufällig, sodass alle dort verfügbaren Wege gleich wahrscheinlich sind. Nur ein einziger Pfad führt jeweils zum Ziel. - In Höhle A gibt es nacheinander \(2\) Verzweigungen mit jeweils \(5\) Wahlmöglichkeiten. - In Höhle B gibt es nacheinander \(3\) Verzweigungen mit jeweils \(3\) Wahlmöglichkeiten. Untersuche durch Rechnung, in welcher Höhle die Wahrscheinlichkeit größer ist, den richtigen Weg durch reines Raten zu finden.

Denkanstöße

- Berechne für beide Höhlen separat, wie viele verschiedene Wege insgesamt möglich sind. - Nutze das Produkt der Möglichkeiten an den einzelnen Abzweigungen. - Vergleiche am Ende die beiden Wahrscheinlichkeiten: Welcher Bruch stellt einen größeren Anteil dar?

Lösung

1. Berechnung der Gesamtzahl der Pfade für Höhle A: Es gibt zwei Stufen mit je \(5\) Optionen, also \(5 \cdot 5 = 25\) mögliche Pfade. Die Wahrscheinlichkeit für den Erfolg ist \(P(A) = \frac{1}{25}\). 2. Berechnung der Gesamtzahl der Pfade für Höhle B: Es gibt drei Stufen mit je \(3\) Optionen, also \(3 \cdot 3 \cdot 3 = 27\) mögliche Pfade. Die Wahrscheinlichkeit für den Erfolg ist \(P(B) = \frac{1}{27}\). 3. Vergleich der Brüche: Da \(25 < 27\), ist der Bruch \(\frac{1}{25}\) größer als \(\frac{1}{27}\) (\(0{,}04 > 0{,}037\)). 4. Schlussfolgerung: In Höhle A ist die Wahrscheinlichkeit größer.

Antwort

In Höhle A ist die Wahrscheinlichkeit mit \(\frac{1}{25}\) größer als in Höhle B mit \(\frac{1}{27}\).
4136658
Ein fairer 12-seitiger Würfel (mit den Zahlen \(1\) bis \(12\)) wird einmal geworfen. a) Mit welcher Wahrscheinlichkeit ist die gewürfelte Zahl eine Primzahl? b) Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit, eine Zahl zu würfeln, die durch \(3\) oder durch \(4\) teilbar ist? c) Die aktuelle Regel für einen Gewinn lautet: „Man gewinnt, wenn die Zahl größer als \(9\) ist“. Wie müsste man diese Regel ändern, damit die Gewinnwahrscheinlichkeit genau \(\frac{1}{3}\) beträgt? Gib eine mögliche neue Bedingung an.

Denkanstöße

- Erstelle dir eine Liste aller möglichen Ergebnisse von 1 bis 12. - Achte bei der „oder“-Bedingung darauf, Zahlen nicht doppelt zu zählen, wenn sie beide Bedingungen erfüllen. - Überlege bei Teilaufgabe c), wie viele der 12 Felder genau gewonnen werden müssen, um auf die Zielwahrscheinlichkeit zu kommen.

Lösung

1. Der Würfel hat \(12\) gleich wahrscheinliche Ergebnisse. 2. Ereignis a): Primzahlen zwischen \(1\) und \(12\) sind \(2, 3, 5, 7, 11\). Das sind \(5\) günstige Ergebnisse. \(P(\text{Primzahl}) = \frac{5}{12}\). 3. Ereignis b): Durch \(3\) teilbar sind \(\{3, 6, 9, 12\}\). Durch \(4\) teilbar sind \(\{4, 8, 12\}\). Die Menge der günstigen Ergebnisse (Oder-Verknüpfung) ist \(\{3, 4, 6, 8, 9, 12\}\). Das sind \(6\) Zahlen. \(P(\text{durch 3 oder 4}) = \frac{6}{12} = \frac{1}{2} = 0{,}5\). 4. Ereignis c): Für eine Wahrscheinlichkeit von \(\frac{1}{3}\) bei \(12\) Möglichkeiten werden \(12 \cdot \frac{1}{3} = 4\) günstige Ergebnisse benötigt. Die aktuelle Regel „größer als 9“ umfasst die Zahlen \(\{10, 11, 12\}\) (also \(3\) Zahlen). Um auf \(4\) Zahlen zu kommen, kann man die Grenze senken: „Die Zahl ist größer als \(8\)“. Dann sind \(\{9, 10, 11, 12\}\) günstig.

Antwort

a) \(P = \frac{5}{12}\) b) \(P = 0{,}5\) c) Mögliche Regel: „Die Zahl ist größer als \(8\)“ (oder: „Die Zahl ist kleiner als \(5\)“).
4136828
In einer Urne befinden sich 20 Kugeln, die von 1 bis 20 durchnummeriert sind. Eine Kugel wird zufällig gezogen. Die Kugeln sind in drei Gewinnklassen unterteilt: - Klasse \(A\): Die Zahl auf der Kugel ist eine Primzahl. - Klasse \(B\): Die Zahl auf der Kugel ist eine zusammengesetzte Zahl (eine Zahl mit mehr als zwei Teilern), die gleichzeitig durch 4 teilbar ist. - Klasse \(C\): Alle übrigen Kugeln. Bestimme die Wahrscheinlichkeitsverteilung für die drei Klassen. Gib die Ergebnisse als Dezimalzahlen an.

Denkanstöße

- Erstelle eine Liste der Zahlen von 1 bis 20 und ordne jede Zahl einer Klasse zu. - Beachte, dass die Zahl 1 weder eine Primzahl noch eine zusammengesetzte Zahl ist. - Was bedeutet es mathematisch, wenn eine Zahl „zusammengesetzt“ ist? - Stelle sicher, dass jede Zahl in genau einer Kategorie landet.

Lösung

1. Bestimmung der Gesamtzahl: Es gibt 20 Kugeln, also \(n = 20\). 2. Bestimmung der günstigen Ergebnisse für Klasse \(A\) (Primzahlen bis 20): 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19. Das sind 8 Zahlen. \(P(A) = \frac{8}{20} = 0{,}4\). 3. Bestimmung der günstigen Ergebnisse für Klasse \(B\) (zusammengesetzt und durch 4 teilbar): Die Vielfachen von 4 sind 4, 8, 12, 16, 20. Da alle diese Zahlen mehr als zwei Teiler haben, gehören alle 5 zur Klasse \(B\). \(P(B) = \frac{5}{20} = 0{,}25\). 4. Bestimmung der günstigen Ergebnisse für Klasse \(C\): Dies sind die restlichen Zahlen (1, 6, 9, 10, 14, 15, 18). Es sind \(20 - 8 - 5 = 7\) Zahlen. \(P(C) = \frac{7}{20} = 0{,}35\). 5. Die Wahrscheinlichkeitsverteilung ist somit \(P(A) = 0{,}4\); \(P(B) = 0{,}25\); \(P(C) = 0{,}35\).

Antwort

Die Wahrscheinlichkeitsverteilung lautet: \(P(A) = 0{,}4\) \(P(B) = 0{,}25\) \(P(C) = 0{,}35\)
4136838
Ein Spielset besteht aus so vielen Spielsteinen, wie das Wort „PROZENTSATZ“ verschiedene Buchstaben hat. Jeder Stein steht für genau einen dieser verschiedenen Buchstaben. Die Steine werden nach folgendem Schema gefärbt: - **Rot**: Alle Vokale unter den verschiedenen Buchstaben. - **Blau**: Alle Konsonanten unter den verschiedenen Buchstaben, die auch im Wort „ZINS“ vorkommen. - **Grün**: Alle übrigen verschiedenen Buchstaben des Wortes. Ein Stein wird zufällig aus dem Set gezogen. Bestimme die Wahrscheinlichkeitsverteilung für die Farben Rot, Blau und Grün.

Denkanstöße

- Was bedeutet „verschiedene Buchstaben“? Schreibe das Wort auf und streiche alle Buchstaben durch, die du schon einmal notiert hast. - Unterscheide klar zwischen der Menge aller Buchstaben im Wort und der Menge der *verschiedenen* Buchstaben. - Gehe die Liste der verschiedenen Buchstaben Buchstabe für Buchstabe durch und ordne sie den Farbregeln zu. - Prüfe, ob ein Konsonant aus der Liste im Wort „ZINS“ enthalten ist, um die blauen Steine zu finden.

Lösung

1. Bestimmung der verschiedenen Buchstaben im Wort „PROZENTSATZ“: P, R, O, Z, E, N, T, S, A. (Die Buchstaben T und Z kommen doppelt vor, werden aber nur einmal gezählt). Es gibt insgesamt 9 verschiedene Buchstaben, also 9 Steine. 2. Identifikation der roten Steine (Vokale aus der Liste): O, E, A. Das sind 3 Steine. \(P(\text{Rot}) = \frac{3}{9} = \frac{1}{3}\). 3. Identifikation der blauen Steine (Konsonanten aus der Liste, die in „ZINS“ vorkommen): Z, N, S. Das sind 3 Steine. \(P(\text{Blau}) = \frac{3}{9} = \frac{1}{3}\). 4. Identifikation der grünen Steine (restliche Buchstaben): P, R, T. Das sind 3 Steine. \(P(\text{Grün}) = \frac{3}{9} = \frac{1}{3}\). 5. Die Wahrscheinlichkeitsverteilung ist gleichmäßig: Jede Farbe hat die Wahrscheinlichkeit \(\frac{1}{3}\).

Antwort

Die Wahrscheinlichkeitsverteilung ist: \(P(\text{Rot}) = \frac{1}{3}\) \(P(\text{Blau}) = \frac{1}{3}\) \(P(\text{Grün}) = \frac{1}{3}\)
4140828
Aus den fünf Ziffernkarten \(\{1, 2, 3, 4, 5\}\) wird eine zweistellige Zahl gebildet. a) Zuerst werden die Ziffern mit Zurücklegen gezogen (Wiederholungen wie „22“ sind möglich). Berechne die Wahrscheinlichkeit, dass die gebildete Zahl mindestens eine „5“ enthält. b) Nun werden die Ziffern ohne Zurücklegen gezogen (jede Karte nur einmal). Berechne die Wahrscheinlichkeit, dass die gebildete Zahl mindestens eine „5“ enthält. c) Vergleiche die Ergebnisse aus a) und b). In welchem Fall ist die Wahrscheinlichkeit höher? Begründe kurz.

Denkanstöße

- Manchmal ist es einfacher zu zählen, wie viele Zahlen keine „5“ enthalten, und dies von der Gesamtzahl abzuziehen. - Wie verändert sich die Anzahl der verfügbaren Karten im zweiten Schritt, wenn du die Karte nicht zurücklegst? - Vergleiche die Brüche, indem du sie auf den gleichen Nenner bringst oder in Dezimalzahlen umwandelst.

Lösung

1. Teilaufgabe a (mit Zurücklegen): Gesamtzahl der Zahlen ist \(5 \cdot 5 = 25\). Die Anzahl der Zahlen ohne eine „5“ ist \(4 \cdot 4 = 16\). Die Anzahl der Zahlen mit mindestens einer „5“ ist \(25 - 16 = 9\) (oder Aufzählung: 15, 25, 35, 45, 51, 52, 53, 54, 55). Die Wahrscheinlichkeit ist \(P = \frac{9}{25} = 0{,}36\). 2. Teilaufgabe b (ohne Zurücklegen): Gesamtzahl der Zahlen ist \(5 \cdot 4 = 20\). Die Anzahl der Zahlen ohne eine „5“ ist \(4 \cdot 3 = 12\). Die Anzahl der Zahlen mit mindestens einer „5“ ist \(20 - 12 = 8\) (Aufzählung wie oben, aber ohne 55). Die Wahrscheinlichkeit ist \(P = \frac{8}{20} = \frac{2}{5} = 0{,}4\). 3. Vergleich: Die Wahrscheinlichkeit in b) ist höher (\(0{,}40 > 0{,}36\)). Dies liegt daran, dass beim Ziehen ohne Zurücklegen die Gesamtzahl der Möglichkeiten stärker abnimmt als die Anzahl der günstigen Möglichkeiten, da im zweiten Schritt die Chance auf die „5“ steigt, wenn sie im ersten Schritt nicht gezogen wurde.

Antwort

a) Die Wahrscheinlichkeit beträgt \(0{,}36\) (oder \(36\,\%\)). b) Die Wahrscheinlichkeit beträgt \(0{,}4\) (oder \(40\,\%\)). c) Die Wahrscheinlichkeit ist im Fall b) höher, da durch das fehlende Zurücklegen die Gesamtzahl der möglichen Kombinationen stärker sinkt als die Anzahl der Kombinationen mit einer „5“.
4141628
Paul hat zwei verschiedene Packungen mit Gummibärchen. Packung A enthält 4 saure und 16 süße Bärchen. Packung B enthält 7 saure und 21 süße Bärchen. Paul möchte unbedingt ein süßes Bärchen ziehen. Aus welcher Packung sollte er blind ziehen, um die höhere Gewinnchance zu haben? Begründe deine Antwort rechnerisch durch den Vergleich der Wahrscheinlichkeiten.

Denkanstöße

- Wie hoch ist der Anteil der süßen Bärchen an der Gesamtzahl in der jeweiligen Packung? - Kannst du die Gewinnchancen besser vergleichen, wenn du beide als Dezimalzahl oder Prozentsatz schreibst? - Achte darauf, immer die Gesamtzahl aller Bärchen in einer Packung als Nenner zu verwenden.

Lösung

1. Analyse von Packung A: Gesamtzahl der Bärchen ist \(4 + 16 = 20\). Die Wahrscheinlichkeit für ein süßes Bärchen beträgt \(P_A(\text{süß}) = \frac{16}{20} = \frac{4}{5} = 0{,}8 = 80\,\%\). 2. Analyse von Packung B: Gesamtzahl der Bärchen ist \(7 + 21 = 28\). Die Wahrscheinlichkeit für ein süßes Bärchen beträgt \(P_B(\text{süß}) = \frac{21}{28} = \frac{3}{4} = 0{,}75 = 75\,\%\). 3. Vergleich: Da \(80\,\% > 75\,\%\) ist, ist die Chance in Packung A größer.

Antwort

Paul sollte aus Packung A ziehen. Die Wahrscheinlichkeit für ein süßes Bärchen beträgt dort \(80\,\%\), während sie in Packung B nur \(75\,\%\) beträgt.
4152968
In einer Lostrommel befinden sich 25 Lose, die von 1 bis 25 durchnummeriert sind. Es wird ein Los blind gezogen. Untersuche, welches der beiden Ereignisse wahrscheinlicher ist: Ereignis A: Die Zahl auf dem Los ist ohne Rest durch 4 teilbar. Ereignis B: Die Zahl auf dem Los enthält die Ziffer „2“.

Denkanstöße

- Gehe die Zahlen von 1 bis 25 systematisch durch, um keine zu vergessen. - Achte bei Ereignis B darauf, dass auch Zahlen wie 20 oder 22 die Bedingung erfüllen. - Vergleiche die Anzahl der günstigen Ergebnisse für beide Fälle.

Lösung

1. Die Gesamtzahl der Lose beträgt 25. 2. Für Ereignis A (durch 4 teilbar) sind die günstigen Zahlen: \(4, 8, 12, 16, 20, 24\). Das sind 6 Ergebnisse. 3. Die Wahrscheinlichkeit ist \(P(A) = \frac{6}{25} = 0{,}24 = 24\,\%\). 4. Für Ereignis B (enthält Ziffer „2“) sind die günstigen Zahlen: \(2, 12, 20, 21, 22, 23, 24, 25\). Das sind 8 Ergebnisse. 5. Die Wahrscheinlichkeit ist \(P(B) = \frac{8}{25} = 0{,}32 = 32\,\%\). 6. Da \(0{,}32 > 0{,}24\), ist Ereignis B wahrscheinlicher.

Antwort

Ereignis B ist wahrscheinlicher. Die Wahrscheinlichkeit für A beträgt \(24\,\%\) und für B \(32\,\%\).
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 \(25\,\%\)).
4155108
Zwei Schulklassen verkaufen Lose für einen guten Zweck. Klasse 8a hat 120 Lose vorbereitet, von denen 30 Gewinne sind. Klasse 8b hat 150 Lose, von denen 40 Gewinne sind. a) In welcher Klasse ist die Wahrscheinlichkeit, einen Gewinn zu ziehen, höher? Begründe durch Vergleich der Wahrscheinlichkeiten. b) Wie viele Nieten (Verlustlose) müssten in Klasse 8b zusätzlich hinzugefügt werden, damit die Gewinnwahrscheinlichkeit in beiden Klassen exakt gleich ist?

Denkanstöße

- Berechne zuerst für beide Klassen den Anteil der Gewinne an der Gesamtzahl der Lose. - Wie kannst du Brüche mit unterschiedlichen Nennern am besten vergleichen? - In Teil b) soll die Wahrscheinlichkeit der Klasse 8b auf den Wert der Klasse 8a sinken. Wie verändert sich dabei die Gesamtzahl der Lose, wenn die Anzahl der Gewinne gleich bleibt?

Lösung

1. Berechnung der Gewinnwahrscheinlichkeit für Klasse 8a: \(P(8a) = \frac{30}{120} = \frac{1}{4} = 0{,}25\). 2. Berechnung der Gewinnwahrscheinlichkeit für Klasse 8b: \(P(8b) = \frac{40}{150} = \frac{4}{15} \approx 0{,}267\). 3. Vergleich: Da \(0{,}267 > 0{,}25\), ist die Gewinnwahrscheinlichkeit in Klasse 8b höher. 4. Zielbedingung für Teil b): Die Wahrscheinlichkeit in 8b soll \(0{,}25\) betragen. Sei \(x\) die neue Gesamtzahl der Lose bei gleichbleibenden 40 Gewinnen: \(\frac{40}{x} = 0{,}25\). 5. Berechnung der neuen Gesamtzahl: \(x = \frac{40}{0{,}25} = 160\). 6. Ermittlung der zusätzlichen Nieten: \(160 - 150 = 10\).

Antwort

a) In Klasse 8b ist die Gewinnwahrscheinlichkeit mit ca. \(26{,}7\,\%\) höher als in Klasse 8a (\(25\,\%\)). b) Es müssten 10 zusätzliche Nieten hinzugefügt werden.
4156088
Ein Modegeschäft bietet T-Shirts in 4 verschiedenen Farben (Rot, Blau, Grün, Gelb), 3 Größen (S, M, L) und 2 Schnitten (V-Ausschnitt, Rundhals) an. a) Wie viele verschiedene Varianten eines T-Shirts gibt es insgesamt? b) Ein Händler greift blind in eine Kiste, in der von jeder Variante genau ein T-Shirt liegt. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass er ein rotes T-Shirt in Größe L zieht? c) Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass das gezogene T-Shirt einen Rundhals-Ausschnitt hat?

Denkanstöße

- Bestimme zuerst, wie viele verschiedene T-Shirts es insgesamt im Laden gibt. - Wie viele dieser T-Shirts erfüllen genau die im Aufgabentext genannten Bedingungen? - Nutze die Formel für die Laplace-Wahrscheinlichkeit: Anzahl der günstigen Ergebnisse geteilt durch die Anzahl der möglichen Ergebnisse.

Lösung

1. Gesamtanzahl der Varianten berechnen: \(4 \text{ Farben} \cdot 3 \text{ Größen} \cdot 2 \text{ Schnitte} = 24\) Varianten. 2. Wahrscheinlichkeit für ein rotes T-Shirt in Größe L: Es gibt 2 günstige Varianten (Rot-L-V-Ausschnitt und Rot-L-Rundhals). Die Wahrscheinlichkeit beträgt \(P = \frac{2}{24} = \frac{1}{12}\). 3. Wahrscheinlichkeit für einen Rundhals-Ausschnitt: Es gibt \(4 \cdot 3 \cdot 1 = 12\) günstige Varianten. Die Wahrscheinlichkeit beträgt \(P = \frac{12}{24} = \frac{1}{2} = 50\,\%\).

Antwort

a) Es gibt insgesamt \(24\) Varianten. b) Die Wahrscheinlichkeit beträgt \(\frac{1}{12} \approx 8{,}3\,\%\). c) Die Wahrscheinlichkeit beträgt \(\frac{1}{2} = 50\,\%\).
4156098
Bei einer Tombola werden Lose gezogen. Ein Los besteht aus einer Farbe (Blau oder Weiß) und einer dreistelligen Nummer. Die erste Ziffer der Nummer ist immer eine 1, 2 oder 3. Die zweite und dritte Ziffer können jeweils eine beliebige Ziffer von 0 bis 9 sein. Von jeder möglichen Kombination gibt es genau ein Los; alle Lose werden gleichwahrscheinlich gezogen. Ein „Super-Los“ ist ein Los, bei dem die zweite und die dritte Ziffer identisch sind (z. B. Blau-122 oder Weiß-300). Wie viele verschiedene Lose gibt es insgesamt? Wie viele davon sind „Super-Lose“? Berechne die Wahrscheinlichkeit, bei einem zufälligen Zug ein „Super-Los“ zu ziehen.

Denkanstöße

- Zerlege das Los in seine Bestandteile: Farbe, 1. Ziffer, 2. Ziffer, 3. Ziffer. - Wie viele Möglichkeiten hast du für jede Stelle? - Was muss für die letzten beiden Ziffern gelten, damit es ein „Super-Los“ ist?

Lösung

1. Gesamtanzahl der Lose: \(2 \text{ Farben} \cdot 3 \text{ Möglichkeiten für Ziffer 1} \cdot 10 \text{ Möglichkeiten für Ziffer 2} \cdot 10 \text{ Möglichkeiten für Ziffer 3} = 2 \cdot 3 \cdot 10 \cdot 10 = 600\). 2. Anzahl der Super-Lose: Die Farbe (2) und die erste Ziffer (3) sind frei wählbar. Für das Paar aus zweiter und dritter Ziffer gibt es 10 Möglichkeiten (\(00, 11, \dots, 99\)). Also \(2 \cdot 3 \cdot 10 = 60\) Super-Lose. 3. Wahrscheinlichkeit berechnen: \(P(\text{Super-Los}) = \frac{60}{600} = \frac{1}{10} = 10\,\%\).

Antwort

Es gibt insgesamt \(600\) verschiedene Lose. Davon sind \(60\) Stück „Super-Lose“. Die Wahrscheinlichkeit, ein solches zu ziehen, liegt bei \(10\,\%\).
4319748
Das abgebildete Glücksrad ist in \(12\) gleich große Sektoren unterteilt. Die mit G markierten Sektoren führen zu einem Hauptgewinn. a) Mit welcher Wahrscheinlichkeit erzielt man bei einem einzigen Dreh einen Hauptgewinn? Gib das Ergebnis als vollständig gekürzten Bruch an. b) Wie viele Hauptgewinne entsprechen bei \(150\) Drehungen genau dem Anteil aus a)?
Abbildung zur Aufgabe 431974

Denkanstöße

- Zähle alle gleich großen Sektoren und danach die mit G markierten Sektoren. - Kürze den Bruch aus günstigen durch möglichen Sektoren vollständig. - Für b) bestimme den entsprechenden Anteil von \(150\).

Lösung

1. Das Glücksrad hat \(12\) gleich große Sektoren. Davon sind \(4\) mit G markiert. 2. Die Wahrscheinlichkeit für einen Hauptgewinn ist \(\frac{4}{12}=\frac{1}{3}\). 3. Der Anteil \(\frac{1}{3}\) von \(150\) Drehungen entspricht \(150\cdot\frac{1}{3}=50\) Hauptgewinnen.

Antwort

a) \(\frac{1}{3}\) b) \(50\) Hauptgewinne
4319828
Das abgebildete Glücksrad ist in \(8\) gleich große Sektoren unterteilt. Einige Sektoren sind blau. a) Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, beim einmaligen Drehen ein blaues Feld zu erhalten? Gib das Ergebnis als Bruch und in Prozent an. b) Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, kein blaues Feld zu erhalten? c) Wie viele blaue Treffer entsprechen bei \(120\) Drehungen genau dem Anteil aus a)?
Abbildung zur Aufgabe 431982

Denkanstöße

- Zähle die B-markierten Sektoren und alle gleich großen Sektoren. - Für b) kannst du entweder die übrigen Sektoren zählen oder das Gegenereignis nutzen. - In c) wird der in a) bestimmte Anteil auf \(120\) Drehungen übertragen.

Lösung

1. Es gibt \(3\) blaue Sektoren unter insgesamt \(8\) gleich großen Sektoren. Daher ist \(P(\text{blau})=\frac{3}{8}=37{,}5\,\%\). 2. Das Gegenereignis umfasst die übrigen \(5\) Sektoren. Daher ist \(P(\text{nicht blau})=\frac{5}{8}=62{,}5\,\%\). 3. Der Anteil \(\frac{3}{8}\) von \(120\) entspricht \(120\cdot\frac{3}{8}=45\) Treffern.

Antwort

a) \(\frac{3}{8}=37{,}5\,\%\) b) \(\frac{5}{8}=62{,}5\,\%\) c) \(45\) Treffer
4320038
Das abgebildete Glücksrad hat \(12\) gleich große Sektoren mit Zahlen und Farbmarkierungen. Es wird einmal gedreht. Bestimme jeweils die Wahrscheinlichkeit als gekürzten Bruch und in Prozent, auf eine Nachkommastelle gerundet: a) \(A\): „Der Zeiger landet auf einem roten Feld oder auf einem Feld mit einer Primzahl.“ b) \(B\): „Der Zeiger landet auf einem gelben Feld mit einer geraden Zahl.“
Abbildung zur Aufgabe 432003

Denkanstöße

- Markiere bei a) zunächst getrennt die roten Sektoren und die Sektoren mit Primzahlen. - Ein Sektor, der beide Bedingungen erfüllt, darf in der Gesamtzahl nur einmal vorkommen. - Bei b) müssen Farbe und Zahl gleichzeitig passen.

Lösung

1. Für A sind die roten Sektoren \(1,5,9,13\). Primzahlen sind \(2,3,5,7,11,13\). Ohne doppelte Zählung sind \(1,2,3,5,7,9,11,13\) günstig, also \(8\) von \(12\). Daher ist \(P(A)=\frac{8}{12}=\frac{2}{3}\approx66{,}7\,\%\). 2. Gelb und gerade sind die Sektoren mit \(8\) und \(12\). Daher ist \(P(B)=\frac{2}{12}=\frac{1}{6}\approx16{,}7\,\%\).

Antwort

a) \(P(A)=\frac{2}{3}\approx66{,}7\,\%\) b) \(P(B)=\frac{1}{6}\approx16{,}7\,\%\)
4320118
Das abgebildete Glücksrad besitzt \(8\) gleich große, nummerierte und farbig markierte Sektoren. Es wird einmal gedreht. Bestimme die Wahrscheinlichkeit jeweils als gekürzten Bruch und in Prozent: a) „Die Zahl ist ungerade und der Sektor ist rot.“ b) „Die Zahl ist größer als \(4\) oder der Sektor ist blau.“
Abbildung zur Aufgabe 432011

Denkanstöße

- Lies sowohl die Zahl als auch die kurze Farbmarkierung jedes Sektors. - Bei a) müssen beide Eigenschaften zugleich gelten. - Bei b) genügt mindestens eine der beiden Eigenschaften; zähle gemeinsame Treffer nicht doppelt.

Lösung

1. Ungerade sind \(1,3,5,7\). Davon liegen \(1\) und \(5\) auf roten Sektoren. Daher ist die Wahrscheinlichkeit \(\frac{2}{8}=\frac{1}{4}=25\,\%\). 2. Größer als \(4\) sind \(5,6,7,8\). Blau sind \(2\) und \(6\). Ohne doppelte Zählung sind \(2,5,6,7,8\) günstig. Daher ist die Wahrscheinlichkeit \(\frac{5}{8}=62{,}5\,\%\).

Antwort

a) \(\frac{1}{4}=25\,\%\) b) \(\frac{5}{8}=62{,}5\,\%\)
4320208
Auf einem Schulfest gibt es zwei Glücksräder A und B. Bei beiden sind alle Sektoren jeweils gleich groß. Ein Preis wird gewonnen, wenn der Zeiger auf einem mit G markierten Sektor stehen bleibt. a) Berechne für beide Glücksräder die Gewinnwahrscheinlichkeit als Bruch und in Prozent. b) Bei welchem Glücksrad ist die Gewinnchance höher?
Abbildung zur Aufgabe 432020

Denkanstöße

- Zähle bei jedem Rad die G-markierten und alle Sektoren. - Bilde jeweils den Bruch günstige Sektoren durch alle Sektoren. - Wandle beide Brüche in Prozent um, um sie direkt zu vergleichen.

Lösung

1. Glücksrad A hat \(10\) gleich große Sektoren, davon \(4\) Gewinnsektoren. Daher ist \(P(\text{Gewinn bei A})=\frac{4}{10}=\frac{2}{5}=40\,\%\). 2. Glücksrad B hat \(8\) gleich große Sektoren, davon \(3\) Gewinnsektoren. Daher ist \(P(\text{Gewinn bei B})=\frac{3}{8}=37{,}5\,\%\). 3. Weil \(40\,\%>37{,}5\,\%\), ist die Gewinnchance bei A größer.

Antwort

a) A: \(\frac{2}{5}=40\,\%\); B: \(\frac{3}{8}=37{,}5\,\%\) b) Glücksrad A
4320258
Aus einer Urne mit vier verschiedenfarbigen Kugeln, die mit den Ziffern \(3\), \(5\), \(7\) und \(9\) beschriftet sind, werden nacheinander drei Kugeln ohne Zurücklegen gezogen. Die gezogenen Ziffern bilden in Ziehungsreihenfolge eine dreistellige Zahl. Bestimme die Wahrscheinlichkeit für folgende Ereignisse: a) Die Zahl ist größer als \(700\). b) Die Quersumme beträgt genau \(15\). c) Die Zahl ist gerade.
Abbildung zur Aufgabe 432025

Denkanstöße

- Zähle zuerst alle geordneten Dreierziehungen ohne Zurücklegen. - Für a) entscheidet die Hunderterstelle, ob die Zahl größer als \(700\) sein kann. - Für b) suche zunächst die drei Ziffern mit der passenden Summe und zähle dann ihre möglichen Reihenfolgen. - Für c) genügt ein Blick auf die möglichen Einerziffern.

Lösung

1. Insgesamt können \(4\cdot3\cdot2=24\) gleich wahrscheinliche dreistellige Zahlen entstehen. 2. Für eine Zahl größer als \(700\) muss die Hunderterstelle \(7\) oder \(9\) sein. Danach gibt es jeweils \(3\cdot2=6\) Möglichkeiten. Somit sind \(12\) Ergebnisse günstig und \(P=\frac{12}{24}=\frac{1}{2}=50\,\%\). 3. Die Quersumme \(15\) entsteht genau mit den Ziffern \(3,5,7\). Diese drei Ziffern können in \(3\cdot2\cdot1=6\) Reihenfolgen angeordnet werden. Daher ist \(P=\frac{6}{24}=\frac{1}{4}=25\,\%\). 4. Alle vorhandenen Ziffern sind ungerade. Deshalb kann keine gerade Zahl entstehen und die Wahrscheinlichkeit ist \(0\).

Antwort

a) \(\frac{1}{2}=50\,\%\) b) \(\frac{1}{4}=25\,\%\) c) \(0=0\,\%\)
4320318
In einer Urne befinden sich acht nummerierte, farbig markierte Kugeln. Es wird einmal zufällig eine Kugel gezogen. Bestimme jeweils die Wahrscheinlichkeit als gekürzten Bruch und in Prozent: a) \(A\): „Die Kugel ist rot oder trägt eine gerade Zahl.“ b) \(B\): „Die Kugel ist nicht grün und trägt eine Zahl größer als \(1\).“
Abbildung zur Aufgabe 432031

Denkanstöße

- Lies auf jeder Kugel sowohl die Zahl als auch die kurze Farbmarkierung. - Bei a) genügt eine der beiden Eigenschaften; eine Kugel, die beide erfüllt, wird nur einmal gezählt. - Bei b) müssen beide Bedingungen gleichzeitig erfüllt sein.

Lösung

1. Insgesamt liegen \(8\) Kugeln in der Urne. 2. Für A sind die drei roten Kugeln sowie die geraden Kugeln R2, B2 und Gr2 relevant. Ohne R2 doppelt zu zählen sind R1, R2, R3, B2 und Gr2 günstig. Daher ist \(P(A)=\frac{5}{8}=62{,}5\,\%\). 3. Für B kommen die nicht grünen Kugeln mit einer Zahl größer als \(1\) infrage: R2, R3, B2 und B3. Das sind \(4\) Kugeln. Daher ist \(P(B)=\frac{4}{8}=\frac{1}{2}=50\,\%\).

Antwort

a) \(P(A)=\frac{5}{8}=62{,}5\,\%\) b) \(P(B)=\frac{1}{2}=50\,\%\)
4320648
In der abgebildeten Urne liegen blaue Kugeln mit der Kennzeichnung B und weiße Kugeln mit der Kennzeichnung W. Es wird eine Kugel zufällig gezogen. a) Bestimme die Wahrscheinlichkeit für eine blaue Kugel als gekürzten Bruch und in Prozent. b) Wie viele weiße Kugeln müssen zusätzlich in die Urne gelegt werden, damit die Wahrscheinlichkeit für Blau genau \(25\,\%\) beträgt?
Abbildung zur Aufgabe 432064

Denkanstöße

- Lies die Anzahl der B- und W-Kugeln aus der Urne ab. - Bei \(25\,\%\) muss die Zahl der blauen Kugeln genau ein Viertel aller Kugeln ausmachen. - Die Zahl der blauen Kugeln bleibt in b) unverändert.

Lösung

1. In der Urne sind \(15\) Kugeln, davon \(6\) blau. Daher ist \(P(\text{blau})=\frac{6}{15}=\frac{2}{5}=40\,\%\). 2. Die Zahl der blauen Kugeln bleibt \(6\). Für eine Wahrscheinlichkeit von \(25\,\%=\frac{1}{4}\) muss die Gesamtzahl viermal so groß sein, also \(6\cdot4=24\). 3. Es sind bereits \(15\) Kugeln vorhanden. Daher müssen \(24-15=9\) weiße Kugeln ergänzt werden.

Antwort

a) \(\frac{2}{5}=40\,\%\) b) \(9\) weiße Kugeln
4320788
Die abgebildeten Glücksräder A und B sind jeweils in gleich große Sektoren unterteilt. Ein Treffer liegt auf einem mit T markierten Sektor. Bei welchem Rad ist die Trefferwahrscheinlichkeit größer? Bestimme beide Wahrscheinlichkeiten als Brüche und vergleiche sie.
Abbildung zur Aufgabe 432078

Denkanstöße

- Zähle bei jedem Rad alle Sektoren und die mit T markierten Sektoren. - Schreibe beide Trefferwahrscheinlichkeiten als Brüche. - Bringe die Brüche zum direkten Vergleich auf einen gemeinsamen Nenner.

Lösung

1. Rad A hat \(12\) gleich große Sektoren, davon \(8\) mit T. Daher ist \(P(\text{Treffer bei A})=\frac{8}{12}=\frac{2}{3}\). 2. Rad B hat \(10\) gleich große Sektoren, davon \(7\) mit T. Daher ist \(P(\text{Treffer bei B})=\frac{7}{10}\). 3. Mit dem gemeinsamen Nenner \(30\) gilt \(\frac{2}{3}=\frac{20}{30}\) und \(\frac{7}{10}=\frac{21}{30}\). Daher ist die Trefferwahrscheinlichkeit bei B größer.

Antwort

Rad B; \(\frac{7}{10}>\frac{2}{3}\).
4321188
Die Abbildung zeigt zehn nummerierte und farbig markierte Kugeln in einer Urne. Es wird blind eine Kugel gezogen. Bestimme jeweils die Wahrscheinlichkeit: a) Die gezogene Kugel ist rot oder trägt die Zahl \(2\). b) Die gezogene Kugel ist blau und trägt eine ungerade Zahl. c) Die gezogene Kugel ist weder rot noch mit der Zahl \(1\) beschriftet.
Abbildung zur Aufgabe 432118

Denkanstöße

- Lies die Kombination aus Buchstabenmarkierung und Zahl auf jeder Kugel ab. - Bei „oder“ genügt mindestens eine der beiden Eigenschaften; zähle eine Kugel trotzdem nur einmal. - Bei „und“ müssen beide Eigenschaften gleichzeitig erfüllt sein. - Bei „weder ... noch ...“ darf keine der beiden genannten Eigenschaften zutreffen.

Lösung

1. Insgesamt gibt es \(10\) gleich wahrscheinliche Kugeln. 2. Für a) sind R1, R2, R3, B2 und Gr2 günstig. Damit ist die Wahrscheinlichkeit \(\frac{5}{10}=\frac{1}{2}\). 3. Für b) sind B1 und B3 günstig. Damit ist die Wahrscheinlichkeit \(\frac{2}{10}=\frac{1}{5}\). 4. Für c) sind B2, B3, B4, Gr2 und Gr3 günstig. Damit ist die Wahrscheinlichkeit \(\frac{5}{10}=\frac{1}{2}\).

Antwort

a) \(\frac{1}{2}=50\,\%\) b) \(\frac{1}{5}=20\,\%\) c) \(\frac{1}{2}=50\,\%\)
4321288
Das abgebildete Glücksrad hat \(10\) gleich große, nummerierte und farbig markierte Felder. Es wird einmal gedreht. Bestimme die Wahrscheinlichkeit jeweils als vollständig gekürzten Bruch und als Prozentsatz: a) Es wird eine gerade Zahl gedreht. b) Es wird ein grünes oder gelbes Feld gedreht. c) Es wird eine Zahl kleiner als \(6\) oder ein blaues Feld gedreht. d) Es wird weder eine grüne noch eine ungerade Zahl gedreht.
Abbildung zur Aufgabe 432128

Denkanstöße

- Nutze bei Farbbedingungen die Buchstabenmarkierungen auf den Sektoren zusätzlich zur Farbe. - Stelle für jede Teilaufgabe eine Liste der günstigen Sektoren zusammen. - Bei „oder“ darf ein Sektor, der beide Bedingungen erfüllt, nur einmal gezählt werden. - Formuliere „weder grün noch ungerade“ zunächst als zwei Bedingungen, die gleichzeitig gelten müssen.

Lösung

1. Alle \(10\) Felder sind gleich groß und damit gleich wahrscheinlich. 2. Gerade sind die fünf Felder \(2,4,6,8,10\). Daher ist die Wahrscheinlichkeit \(\frac{5}{10}=\frac{1}{2}=50\,\%\). 3. Grün oder gelb sind die sechs Felder \(1,2,5,7,8,10\). Daher ist die Wahrscheinlichkeit \(\frac{6}{10}=\frac{3}{5}=60\,\%\). 4. Kleiner als \(6\) sind \(1,2,3,4,5\); zusätzlich ist Feld \(9\) blau. Damit sind sechs Felder günstig und die Wahrscheinlichkeit ist \(\frac{6}{10}=\frac{3}{5}=60\,\%\). 5. Weder grün noch ungerade bedeutet: gerade und nicht grün. Günstig sind \(4,6,10\). Daher ist die Wahrscheinlichkeit \(\frac{3}{10}=30\,\%\).

Antwort

a) \(\frac{1}{2}=50\,\%\) b) \(\frac{3}{5}=60\,\%\) c) \(\frac{3}{5}=60\,\%\) d) \(\frac{3}{10}=30\,\%\)
4358938
Das abgebildete Glücksrad mit \(8\) gleich großen Sektoren wird zweimal gedreht. Bestimme die Wahrscheinlichkeit für die folgenden Ereignisse: a) Es wird zweimal die gleiche Zahl gedreht. b) Die Summe der beiden Zahlen beträgt genau \(4\). c) Die beiden getroffenen Sektoren haben unterschiedliche Farben. d) Es wird mindestens einmal die Zahl \(1\) gedreht.
Abbildung zur Aufgabe 435893

Denkanstöße

- Betrachte bei zwei Drehungen geordnete Paare der tatsächlich vorhandenen Sektoren. - Prüfe bei a) und b), wie oft jede Zahl auf dem Rad vorkommt. - Für c) und d) kann es einfacher sein, zunächst die nicht gesuchten Paare zu zählen. - Nutze die Buchstabenmarkierungen zusätzlich zu den Farben der Sektoren.

Lösung

1. Bei zwei Drehungen gibt es \(8\cdot8=64\) gleich wahrscheinliche geordnete Sektorenpaare. 2. Zu jeder der vier Zahlen gehören zwei Sektoren. Für zweimal dieselbe Zahl gibt es deshalb \(4\cdot2\cdot2=16\) günstige Paare. Damit ist die Wahrscheinlichkeit \(\frac{16}{64}=\frac{1}{4}\). 3. Die Zahlpaare mit Summe \(4\) sind \((1,3),(2,2),(3,1)\). Zu jedem Zahlpaar gehören \(2\cdot2=4\) Sektorenpaare. Somit sind \(12\) Paare günstig und die Wahrscheinlichkeit ist \(\frac{12}{64}=\frac{3}{16}\). 4. Für dieselbe Farbe gibt es bei jeder der vier Farben \(2\cdot2=4\) Sektorenpaare, insgesamt also \(16\). Unterschiedliche Farben ergeben daher \(64-16=48\) günstige Paare und die Wahrscheinlichkeit \(\frac{48}{64}=\frac{3}{4}\). 5. Ohne die Zahl \(1\) stehen bei jeder Drehung \(6\) Sektoren zur Verfügung, also \(6\cdot6=36\) Paare. Mindestens eine \(1\) liefern daher \(64-36=28\) Paare und die Wahrscheinlichkeit \(\frac{28}{64}=\frac{7}{16}\).

Antwort

a) \(\frac{1}{4}=25\,\%\) b) \(\frac{3}{16}=18{,}75\,\%\) c) \(\frac{3}{4}=75\,\%\) d) \(\frac{7}{16}=43{,}75\,\%\)
4359048
Am Schulkiosk gibt es das abgebildete Glücksrad mit \(10\) gleich großen, nummerierten und farbig markierten Feldern. <table> <tr><th>Gewinnklasse</th><th>Bedingung</th></tr> <tr><td>Hauptgewinn</td><td>Gelbes Feld mit einer Primzahl</td></tr> <tr><td>Kleiner Preis</td><td>Lila Feld mit einer geraden Zahl</td></tr> <tr><td>Trostpreis</td><td>Feld mit der Zahl 1 oder der Zahl 10</td></tr> </table> Berechne die Wahrscheinlichkeit dafür, bei einem Dreh mindestens einen Preis zu gewinnen. Gib das Ergebnis als vollständig gekürzten Bruch und in Prozent an.
Abbildung zur Aufgabe 435904

Denkanstöße

- Prüfe die drei Gewinnbedingungen einzeln an den nummerierten Sektoren. - Schreibe jeden Sektor auf, der mindestens eine Gewinnbedingung erfüllt. - Ein Sektor, der zu mehreren Gewinnklassen gehört, wird für die Gesamtwahrscheinlichkeit nur einmal gezählt.

Lösung

1. Die \(10\) Sektoren sind gleich wahrscheinlich. 2. Für den Hauptgewinn sind die gelben Primzahlfelder \(2\) und \(7\) günstig. 3. Für den kleinen Preis sind die lila geraden Felder \(6,8,10\) günstig. Für den Trostpreis sind \(1\) und \(10\) günstig. 4. Insgesamt gewinnt man bei den sechs verschiedenen Sektoren \(1,2,6,7,8,10\). Daher ist \(P(\text{mindestens ein Preis})=\frac{6}{10}=\frac{3}{5}=60\,\%\).

Antwort

\(P(\text{mindestens ein Preis})=\frac{3}{5}=60\,\%\)
4359138
Die abgebildeten Glücksräder 1 und 2 mit gleich großen Sektoren werden jeweils einmal gedreht. Bestimme die Wahrscheinlichkeit und erläutere kurz dein Vorgehen. Gib das Ergebnis als vollständig gekürzten Bruch und in Prozent an; runde falls nötig auf eine Dezimalstelle. a) Beide Räder zeigen auf einen blauen Sektor. b) Beide Räder zeigen eine Primzahl.
Abbildung zur Aufgabe 435913

Denkanstöße

- Bestimme zuerst, wie viele geordnete Sektorenpaare aus den beiden Rädern insgesamt entstehen. - Zähle bei a) die blau markierten Sektoren auf jedem Rad getrennt. - Prüfe bei b) die Beschriftungen auf Primzahlen; die Zahl \(1\) gehört nicht dazu. - Aus den beiden Einzelzahlen für günstige Sektoren kannst du die Zahl günstiger Sektorenpaare bestimmen.

Lösung

1. Insgesamt gibt es \(8\cdot6=48\) gleich wahrscheinliche geordnete Sektorenpaare. 2. Auf Rad 1 sind \(4\) Sektoren blau, auf Rad 2 sind \(2\) Sektoren blau. Damit gibt es \(4\cdot2=8\) günstige Paare und \(P(\text{beide blau})=\frac{8}{48}=\frac{1}{6}\approx16{,}7\,\%\). 3. Auf Rad 1 tragen \(4\) Sektoren eine Primzahl, auf Rad 2 sind es \(3\). Damit gibt es \(4\cdot3=12\) günstige Paare und \(P(\text{beide Primzahl})=\frac{12}{48}=\frac{1}{4}=25\,\%\).

Antwort

a) \(\frac{1}{6}\approx16{,}7\,\%\) b) \(\frac{1}{4}=25\,\%\)
4359358
Das abgebildete Glücksrad mit \(6\) gleich großen Sektoren wird zweimal gedreht. Nach jeder Drehung wird die Zahl notiert. a) Bestimme die Wahrscheinlichkeit, dass die Summe der beiden Zahlen genau \(4\) beträgt. b) Berechne mithilfe des Gegenereignisses die Wahrscheinlichkeit, dass die Summe mindestens \(3\) beträgt.
Abbildung zur Aufgabe 435935

Denkanstöße

- Arbeite mit den \(36\) gleich wahrscheinlichen geordneten Sektorenpaaren, nicht nur mit den drei verschiedenen Zahlen. - Liste für a) zunächst die Zahlenpaare auf, deren Summe \(4\) ist. - Berücksichtige danach, wie oft jede Zahl auf dem Rad vorkommt. - Formuliere für b) das Gegenereignis zu „Summe mindestens \(3\)“.

Lösung

1. Zwei Drehungen liefern \(6\cdot6=36\) gleich wahrscheinliche geordnete Sektorenpaare. 2. Für Summe \(4\) sind die Zahlenpaare \((1,3),(3,1),(2,2)\) möglich. Da die \(1\) auf drei, die \(2\) auf zwei und die \(3\) auf einem Sektor steht, gibt es \(3\cdot1+1\cdot3+2\cdot2=10\) günstige Sektorenpaare. Daher ist die Wahrscheinlichkeit \(\frac{10}{36}=\frac{5}{18}\). 3. Das Gegenereignis zu „Summe mindestens \(3\)“ ist „Summe \(2\)“. Dafür müssen beide Drehungen eine \(1\) liefern. Es gibt \(3\cdot3=9\) solche Sektorenpaare. 4. Somit sind \(36-9=27\) Paare für eine Summe von mindestens \(3\) günstig. Die Wahrscheinlichkeit ist \(\frac{27}{36}=\frac{3}{4}\).

Antwort

a) \(\frac{5}{18}\) b) \(\frac{3}{4}\)
4360878
Das abgebildete Glücksrad mit \(8\) gleich großen Feldern wird dreimal gedreht. Bestimme die Wahrscheinlichkeit als vollständig gekürzten Bruch und in Prozent; runde den Prozentsatz auf zwei Nachkommastellen, falls er nicht endet. a) Es erscheint dreimal Blau. b) Es erscheint genau einmal Gelb. c) Es erscheint kein einziges Mal Grün.
Abbildung zur Aufgabe 436087

Denkanstöße

- Zähle zuerst alle geordneten Sektorentripel, die bei drei Drehungen entstehen können. - Nutze die Buchstabenmarkierungen, um die Zahl blauer, gelber und grüner Sektoren abzulesen. - Bei b) kann das eine gelbe Ergebnis an drei verschiedenen Positionen stehen. - Bei c) zählen bei jeder Drehung alle Sektoren, die nicht grün sind.

Lösung

1. Drei Drehungen ergeben \(8^3=512\) gleich wahrscheinliche geordnete Sektorentripel. 2. Für dreimal Blau stehen bei jeder Drehung \(2\) blaue Sektoren zur Wahl. Es gibt \(2^3=8\) günstige Tripel. Daher ist die Wahrscheinlichkeit \(\frac{8}{512}=\frac{1}{64}\approx1{,}56\,\%\). 3. Genau einmal Gelb kann an jeder der drei Positionen auftreten. Für die gelbe Position gibt es \(3\) Sektoren, für jede der beiden anderen Positionen je \(5\) nicht gelbe Sektoren. Somit gibt es \(3\cdot3\cdot5\cdot5=225\) günstige Tripel und die Wahrscheinlichkeit \(\frac{225}{512}\approx43{,}95\,\%\). 4. Für kein Grün stehen bei jeder Drehung \(5\) nicht grüne Sektoren zur Verfügung. Es gibt \(5^3=125\) günstige Tripel. Daher ist die Wahrscheinlichkeit \(\frac{125}{512}\approx24{,}41\,\%\).

Antwort

a) \(\frac{1}{64}\approx1{,}56\,\%\) b) \(\frac{225}{512}\approx43{,}95\,\%\) c) \(\frac{125}{512}\approx24{,}41\,\%\)
4361198
In einer Urne liegen vier Kugeln mit den Ziffern \(2,3,5,8\). Nacheinander werden alle Kugeln zufällig gezogen und in Ziehreihenfolge zu einer vierstelligen Zahl angeordnet. Bestimme die Wahrscheinlichkeit: a) Die Zahl ist gerade. b) Die Zahl ist größer als \(5000\). c) Die Zahl ist eine Primzahl.
Abbildung zur Aufgabe 436119

Denkanstöße

- Nutze das Zählprinzip für die vier aufeinanderfolgenden Stellen. - Bei a) entscheidet die letzte Ziffer über die Teilbarkeit durch \(2\). - Bei b) entscheidet die Tausenderziffer darüber, ob die Zahl größer als \(5000\) ist. - Prüfe für c) die gemeinsame Quersumme aller möglichen Anordnungen.

Lösung

1. Für die vier Stellen gibt es nacheinander \(4\), dann \(3\), dann \(2\) und schließlich \(1\) Wahlmöglichkeit. Insgesamt entstehen \(4\cdot3\cdot2\cdot1=24\) gleich wahrscheinliche Zahlen. 2. Für eine gerade Zahl muss die letzte Ziffer \(2\) oder \(8\) sein. Dafür gibt es \(2\) Möglichkeiten; die übrigen drei Ziffern können auf \(3\cdot2\cdot1=6\) Arten angeordnet werden. Somit sind \(12\) Zahlen günstig und die Wahrscheinlichkeit ist \(\frac{12}{24}=\frac{1}{2}\). 3. Für eine Zahl größer als \(5000\) muss die Tausenderziffer \(5\) oder \(8\) sein. Wieder gibt es \(2\cdot6=12\) günstige Zahlen. Die Wahrscheinlichkeit ist \(\frac{1}{2}\). 4. Jede mögliche Zahl hat die Quersumme \(2+3+5+8=18\) und ist deshalb durch \(3\) teilbar. Alle möglichen vierstelligen Zahlen sind größer als \(3\), also ist keine prim. Die Wahrscheinlichkeit ist \(0\).

Antwort

a) \(\frac{1}{2}\) b) \(\frac{1}{2}\) c) \(0\)
4361238
In einer Urne befinden sich \(4\) orangefarbene und \(2\) violette Kugeln. Es werden nacheinander zwei Kugeln ohne Zurücklegen gezogen. a) Berechne die Wahrscheinlichkeit, dass beide Kugeln dieselbe Farbe haben. b) Liegt diese Wahrscheinlichkeit über, unter oder genau bei \(50\,\%\)?

Denkanstöße

- Zähle geordnete Paare tatsächlich vorhandener Kugeln; nach dem ersten Zug bleiben \(5\) Kugeln übrig. - Zähle die günstigen Paare Orange-Orange und Violett-Violett getrennt. - Vergleiche den gekürzten Bruch aus a) mit \(\frac{1}{2}\).

Lösung

1. Für die erste Kugel gibt es \(6\) Möglichkeiten und für die zweite noch \(5\). Damit gibt es \(6\cdot5=30\) gleich wahrscheinliche geordnete Kugelpaare. 2. Für zwei orangefarbene Kugeln gibt es \(4\cdot3=12\) Paare. Für zwei violette Kugeln gibt es \(2\cdot1=2\) Paare. 3. Insgesamt sind \(14\) von \(30\) Paaren günstig. Daher ist die Wahrscheinlichkeit \(\frac{14}{30}=\frac{7}{15}\). 4. Es gilt \(\frac{7}{15}<\frac{1}{2}\). Die Wahrscheinlichkeit liegt also unter \(50\,\%\).

Antwort

a) \(\frac{7}{15}\) b) unter \(50\,\%\)
4361658
Aus einer Urne mit \(20\) durchnummerierten Kugeln (siehe Abbildung) wird eine Kugel zufällig gezogen. Bestimme die Wahrscheinlichkeit für die folgenden Ereignisse und gib jeweils die zugehörige Ergebnismenge an: a) \(E_1\): Die gezogene Zahl ist eine Primzahl. b) \(E_2\): Die Zahl ist ein Vielfaches von \(4\). c) \(E_3\): Die Zahl ist eine Quadratzahl.
Abbildung zur Aufgabe 436165

Denkanstöße

- Zähle zuerst, wie viele Kugeln insgesamt in der Urne liegen. - Liste für jedes Ereignis alle Zahlen aus der Urne auf, die die Bedingung erfüllen. - Nutze die Laplace-Regel: Anzahl der günstigen Ergebnisse geteilt durch die Gesamtzahl der Ergebnisse.

Lösung

1. Gesamtzahl der Ergebnisse: \(n = 20\). 2. Ereignis \(E_1\): Primzahlen zwischen \(1\) und \(20\) sind \(\{2; 3; 5; 7; 11; 13; 17; 19\}\). Anzahl der günstigen Ergebnisse: \(8\). Wahrscheinlichkeit: \(P(E_1) = \frac{8}{20} = \frac{2}{5} = 0{,}4\). 3. Ereignis \(E_2\): Vielfache von \(4\) sind \(\{4; 8; 12; 16; 20\}\). Anzahl der günstigen Ergebnisse: \(5\). Wahrscheinlichkeit: \(P(E_2) = \frac{5}{20} = \frac{1}{4} = 0{,}25\). 4. Ereignis \(E_3\): Quadratzahlen sind \(\{1; 4; 9; 16\}\). Anzahl der günstigen Ergebnisse: \(4\). Wahrscheinlichkeit: \(P(E_3) = \frac{4}{20} = \frac{1}{5} = 0{,}2\).

Antwort

a) \(E_1 = \{2; 3; 5; 7; 11; 13; 17; 19\}\); \(P(E_1) = 0{,}4\) b) \(E_2 = \{4; 8; 12; 16; 20\}\); \(P(E_2) = 0{,}25\) c) \(E_3 = \{1; 4; 9; 16\}\); \(P(E_3) = 0{,}2\)
4374518
Ein Tresor lässt sich mit genau einem von \(15\) Schlüsseln öffnen. Welcher Schlüssel der richtige ist, ist unbekannt; jeder der \(15\) Schlüssel ist gleich wahrscheinlich der richtige. Eine feste Reihenfolge der Schlüssel wird ausprobiert, ohne einen Schlüssel zweimal zu verwenden. a) Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass der Tresor genau beim vierten Versuch geöffnet wird? b) Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass er spätestens beim vierten Versuch geöffnet wird? c) Vergleiche die Erfolgswahrscheinlichkeit genau beim ersten mit genau beim vierten Versuch.

Denkanstöße

- Denke nicht an die wechselnde Zahl noch nicht getesteter Schlüssel, sondern an die Position des richtigen Schlüssels in der vollständigen Reihenfolge. - Welche der \(15\) möglichen Positionen entspricht „genau beim vierten Versuch“? - Welche Positionen gehören zu „spätestens beim vierten Versuch“? - Vergleiche für c) die Zahl günstiger Positionen für die beiden exakten Versuchszahlen.

Lösung

1. Der richtige Schlüssel ist mit gleicher Wahrscheinlichkeit an jeder der \(15\) Positionen der festgelegten Versuchsreihenfolge. 2. Genau der vierte Versuch ist erfolgreich, wenn der richtige Schlüssel an Position \(4\) liegt. Daher ist die Wahrscheinlichkeit \(\frac{1}{15}\). 3. Spätestens beim vierten Versuch bedeutet, dass der richtige Schlüssel auf einer der ersten vier Positionen liegt. Dafür sind \(4\) von \(15\) Positionen günstig, also beträgt die Wahrscheinlichkeit \(\frac{4}{15}\). 4. Für Erfolg genau beim ersten und genau beim vierten Versuch ist jeweils genau eine der \(15\) Positionen günstig. Beide Wahrscheinlichkeiten sind daher \(\frac{1}{15}\).

Antwort

a) \(\frac{1}{15}\) b) \(\frac{4}{15}\) c) Beide sind gleich groß: jeweils \(\frac{1}{15}\).
43750410
Ein Beutel enthält 4 grüne und 2 gelbe Kugeln. Vergleiche die Wahrscheinlichkeit für „zweimal dieselbe Farbe“ bei zwei Ziehungen mit Zurücklegen und ohne Zurücklegen. Das Baumdiagramm a) zeigt das Ziehen mit Zurücklegen, das Baumdiagramm b) das Ziehen ohne Zurücklegen.
Abbildung zur Aufgabe 437504

Denkanstöße

- Berechne in beiden Modellen die beiden gleichfarbigen Pfade. - Achte darauf, ob sich die Anteile nach dem ersten Zug ändern.

Lösung

1. Mit Zurücklegen: \(\left(\frac{4}{6}\right)^2+\left(\frac{2}{6}\right)^2=\frac{20}{36}=\frac{5}{9}\). 2. Ohne Zurücklegen: \(\frac{4}{6}\cdot\frac{3}{5}+\frac{2}{6}\cdot\frac{1}{5}=\frac{14}{30}=\frac{7}{15}\). 3. Vergleich: \(\frac{5}{9}>\frac{7}{15}\); mit Zurücklegen ist das Ereignis wahrscheinlicher.

Antwort

Mit Zurücklegen: \(\frac{5}{9}\); ohne Zurücklegen: \(\frac{7}{15}\).
4375178
In einer Lostrommel liegen \(3\) Gewinnlose und \(7\) Nieten. Es werden zwei Lose ohne Zurücklegen gezogen. Bestimme die Wahrscheinlichkeit, mindestens ein Gewinnlos zu ziehen.

Denkanstöße

- Zähle geordnete Paare tatsächlich vorhandener Lose; nach dem ersten Zug bleiben \(9\) Lose. - Das Gegenereignis zu „mindestens ein Gewinnlos“ ist leichter zu zählen. - Bestimme, wie viele geordnete Paare aus zwei Nieten möglich sind.

Lösung

1. Für das erste und zweite Los gibt es \(10\cdot9=90\) gleich wahrscheinliche geordnete Lospaare. 2. Das Gegenereignis „zwei Nieten“ umfasst \(7\cdot6=42\) Paare. 3. Damit enthalten \(90-42=48\) Paare mindestens ein Gewinnlos. Die Wahrscheinlichkeit ist \(\frac{48}{90}=\frac{8}{15}\).

Antwort

\(\frac{8}{15}\)
4375208
In einem Beutel liegen \(3\) rote und \(2\) blaue Kugeln. Bei zwei Ziehungen ohne Zurücklegen behauptet Mia: „Rot–Blau ist wahrscheinlicher als Blau–Rot, weil Rot beim ersten Zug wahrscheinlicher ist.“ Prüfe die Aussage.

Denkanstöße

- Unterscheide die einzelnen roten und blauen Kugeln gedanklich voneinander. - Zähle, wie viele geordnete Kugelpaare insgesamt möglich sind. - Zähle Rot–Blau und Blau–Rot jeweils als Anzahl geordneter physischer Kugelpaare. - Vergleiche erst danach die beiden Anteile.

Lösung

1. Zwei Ziehungen ohne Zurücklegen ergeben \(5\cdot4=20\) gleich wahrscheinliche geordnete Paare physischer Kugeln. 2. Für Rot–Blau gibt es \(3\cdot2=6\) Paare. Daher beträgt die Wahrscheinlichkeit \(\frac{6}{20}=\frac{3}{10}\). 3. Für Blau–Rot gibt es \(2\cdot3=6\) Paare. Daher beträgt die Wahrscheinlichkeit ebenfalls \(\frac{3}{10}\). 4. Mias Aussage ist falsch: Beide Reihenfolgen sind gleich wahrscheinlich.

Antwort

Mias Aussage ist falsch. Rot–Blau und Blau–Rot haben jeweils die Wahrscheinlichkeit \(\frac{3}{10}\).
4135938
Bei einer Schultombola gibt es Hauptgewinne, Kleingewinne und Nieten. Die Wahrscheinlichkeit für einen Hauptgewinn liegt bei \(\frac{1}{50}\), die für einen Kleingewinn bei \(\frac{1}{5}\). In der Losbox befinden sich genau 390 Nieten. a) Wie viele Lose wurden insgesamt für die Tombola vorbereitet? b) Wie viele Hauptgewinne gibt es?

Denkanstöße

- Wenn du alle Gewinnwahrscheinlichkeiten kennst, wie groß muss dann die Wahrscheinlichkeit für eine Niete sein? - Wie hängen die Anzahl der Nieten, die Wahrscheinlichkeit für eine Niete und die Gesamtzahl der Lose zusammen?

Lösung

1. Berechnung der Wahrscheinlichkeit für eine Niete: Da es nur diese drei Kategorien gibt, gilt \(P(\text{Niete}) = 1 - P(\text{Hauptgewinn}) - P(\text{Kleingewinn})\). Also \(P(\text{Niete}) = 1 - \frac{1}{50} - \frac{10}{50} = 1 - \frac{11}{50} = \frac{39}{50}\). In Dezimalzahlen: \(P(\text{Niete}) = 1 - 0{,}02 - 0{,}2 = 0{,}78\). 2. Bestimmung der Gesamtzahl \(T\): Es gilt \(P(\text{Niete}) = \frac{n_{\text{Niete}}}{T}\), also \(0{,}78 = \frac{390}{T}\). Daraus folgt \(T = \frac{390}{0{,}78} = 500\). 3. Anzahl der Hauptgewinne: \(n_{\text{Hauptgewinn}} = T \cdot P(\text{Hauptgewinn}) = 500 \cdot \frac{1}{50} = 10\).

Antwort

a) Insgesamt wurden 500 Lose vorbereitet. b) Es gibt 10 Hauptgewinne.
4136088
Aus den sechs verschiedenen Buchstaben des Wortes „FAKTOR“ werden Buchstabenfolgen gebildet, in denen jeder Buchstabe genau einmal vorkommt. Eine dieser Folgen wird gleichwahrscheinlich zufällig ausgewählt. a) Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Folge mit den Buchstaben „F“ und „A“ in genau dieser Reihenfolge beginnt? b) Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass die beiden Vokale A und O direkt nebeneinander stehen? Ihre Reihenfolge innerhalb des Paares ist beliebig.

Denkanstöße

- Zähle die möglichen Folgen schrittweise nach dem Zählprinzip, ohne eine neue Kurzschreibweise einzuführen. - Bei a) sind die ersten beiden Plätze schon festgelegt; nur die übrigen Plätze können noch besetzt werden. - Bei b) überlege zuerst, an wie vielen Stellen ein benachbartes Zweierpaar beginnen kann und welche zwei Reihenfolgen A und O darin haben können.

Lösung

1. Für die erste Stelle gibt es \(6\), für die zweite \(5\), dann \(4,3,2,1\) Möglichkeiten. Insgesamt gibt es \(6\cdot5\cdot4\cdot3\cdot2\cdot1=720\) gleich wahrscheinliche Folgen. 2. Bei a) sind F und A fest vorgegeben. Die vier übrigen Buchstaben können auf \(4\cdot3\cdot2\cdot1=24\) Arten angeordnet werden. Daher ist \(P=\frac{24}{720}=\frac{1}{30}\). 3. Bei b) kann das benachbarte Vokalpaar an \(5\) möglichen Positionen beginnen. Innerhalb des Paares gibt es \(2\) Reihenfolgen. Die vier Konsonanten können auf \(4\cdot3\cdot2\cdot1=24\) Arten auf die übrigen Plätze verteilt werden. 4. Damit gibt es \(5\cdot2\cdot24=240\) günstige Folgen und \(P=\frac{240}{720}=\frac{1}{3}\).

Antwort

a) \(\frac{1}{30}\) b) \(\frac{1}{3}\)
4136118
Ein vierstelliges Codeschloss verwendet die Buchstaben A, B, C und D. a) Berechne die Anzahl aller möglichen Codes, wenn Buchstaben mehrfach verwendet werden dürfen. b) Berechne die Anzahl aller möglichen Codes, bei denen jeder der vier Buchstaben genau einmal vorkommt. c) Bestimme die Wahrscheinlichkeit, dass ein zufällig gewählter Code aus a) kein A enthält. d) Bestimme die Wahrscheinlichkeit, dass ein zufällig gewählter Code aus b) mit der Buchstabenfolge AD beginnt.

Denkanstöße

- Bestimme für jede Stelle, wie viele Buchstaben dort jeweils noch möglich sind. - Wenn Wiederholung verboten ist, nimmt die Zahl der Wahlmöglichkeiten nach jeder belegten Stelle ab. - Bei d) sind die ersten beiden Stellen bereits fest; prüfe nur noch, wie die übrigen Buchstaben angeordnet werden können.

Lösung

1. Bei a) gibt es für jede der vier Stellen \(4\) Möglichkeiten. Damit gibt es \(4^4=256\) Codes. 2. Bei b) gibt es für die erste Stelle \(4\), danach \(3\), dann \(2\) und schließlich \(1\) Möglichkeit. Das ergibt \(4\cdot3\cdot2\cdot1=24\) Codes. 3. Ohne A stehen pro Stelle nur B, C und D zur Verfügung. Es gibt daher \(3^4=81\) günstige Codes unter den \(256\) möglichen Codes aus a). Also ist \(P=\frac{81}{256}\). 4. Bei d) sind A und D fest vorgegeben. B und C können die beiden restlichen Plätze in \(2\cdot1=2\) Reihenfolgen füllen. Daher ist \(P=\frac{2}{24}=\frac{1}{12}\).

Antwort

a) \(256\) Codes b) \(24\) Codes c) \(\frac{81}{256}\) d) \(\frac{1}{12}\)
4136148
Bei einem 100-Meter-Lauf treten 8 Läufer auf den Bahnen 1 bis 8 gegeneinander an. Gehe davon aus, dass es keine Gleichstände gibt und alle möglichen Zieleinlaufreihenfolgen gleich wahrscheinlich sind. a) Berechne die Wahrscheinlichkeit, dass die Läufer der Bahnen 1, 2 und 3 in genau dieser Reihenfolge Gold (Platz 1), Silber (Platz 2) und Bronze (Platz 3) gewinnen. b) Zeige rechnerisch, dass die Wahrscheinlichkeit, dass die Läufer der Bahnen 1, 2 und 3 die ersten drei Plätze in irgendeiner beliebigen Reihenfolge belegen, genau sechsmal so hoch ist wie das Ergebnis aus Teilaufgabe a). c) Bestimme die Wahrscheinlichkeit, dass keiner der Läufer von Bahn 1, 2 oder 3 unter den ersten drei Plätzen (Medaillenrängen) landet.

Denkanstöße

- Wie viele verschiedene Möglichkeiten gibt es, den ersten, zweiten und dritten Platz aus 8 Läufern zu besetzen? - Überlege dir für Teil b), wie viele verschiedene Anordnungen es für die drei Läufer auf den ersten drei Plätzen gibt. - Wenn die Läufer 1, 2 und 3 keine Medaille gewinnen, aus wie vielen Läufern müssen dann die ersten drei Plätze bestehen?

Lösung

1. Gesamtzahl der möglichen Belegungen der ersten drei Plätze: Es gibt \(8 \cdot 7 \cdot 6 = 336\) Möglichkeiten. 2. Wahrscheinlichkeit für die exakte Reihenfolge (1, 2, 3): Es gibt nur 1 günstiges Ergebnis. \(P(a) = \frac{1}{336}\). 3. Wahrscheinlichkeit für die Bahnen 1, 2, 3 in beliebiger Reihenfolge: Es gibt \(3 \cdot 2 \cdot 1 = 6\) mögliche Reihenfolgen für diese drei Läufer auf den ersten drei Plätzen. Die Wahrscheinlichkeit ist \(P(b) = \frac{6}{336} = \frac{1}{56}\). Da \(6 \cdot \frac{1}{336} = \frac{6}{336}\), ist die Wahrscheinlichkeit genau sechsmal so hoch. 4. Wahrscheinlichkeit, dass keiner der drei eine Medaille gewinnt: Die ersten drei Plätze müssen durch die restlichen \(8 - 3 = 5\) Läufer besetzt werden. Anzahl der Möglichkeiten: \(5 \cdot 4 \cdot 3 = 60\). Die Wahrscheinlichkeit ist \(P(c) = \frac{60}{336} = \frac{5}{28}\).

Antwort

a) Die Wahrscheinlichkeit beträgt \(\frac{1}{336}\). b) Da es \(3 \cdot 2 \cdot 1 = 6\) verschiedene Reihenfolgen für die drei Läufer gibt, ist die Wahrscheinlichkeit \(\frac{6}{336}\), was genau \(6 \cdot \frac{1}{336}\) entspricht. c) Die Wahrscheinlichkeit beträgt \(\frac{5}{28}\).
4136178
In einer Schüler-AG mit \(12\) Mitgliedern, davon \(4\) Mädchen und \(8\) Jungen, werden drei verschiedene Ämter zufällig vergeben: Vorsitz, Kassenführung und Schriftführung. Jedes Mitglied kann höchstens ein Amt übernehmen. a) Wie viele verschiedene Besetzungen der drei Ämter sind möglich? b) Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass alle drei Ämter von Mädchen besetzt werden?

Denkanstöße

- Die drei Ämter sind verschieden; deshalb spielt es eine Rolle, wer welches Amt erhält. - Nach jeder Vergabe steht eine Person weniger für das nächste Amt zur Verfügung. - Zähle für b) die günstigen Besetzungen auf dieselbe schrittweise Weise wie alle möglichen Besetzungen.

Lösung

1. Für das erste Amt gibt es \(12\) Möglichkeiten, für das zweite noch \(11\) und für das dritte \(10\). Insgesamt sind \(12\cdot11\cdot10=1320\) Besetzungen möglich. 2. Wenn alle drei Ämter von Mädchen besetzt werden, gibt es nacheinander \(4\), \(3\) und \(2\) Möglichkeiten. Das sind \(4\cdot3\cdot2=24\) günstige Besetzungen. 3. Daher ist \(P=\frac{24}{1320}=\frac{1}{55}\approx1{,}8\,\%\).

Antwort

a) \(1320\) Besetzungen b) \(\frac{1}{55}\approx1{,}8\,\%\)
4359278
Bei einem Jahrmarktspiel werden die drei abgebildeten Glücksräder jeweils einmal gedreht. Alle Sektoren eines Rads sind gleich groß. Bestimme die Wahrscheinlichkeit: a) Alle drei Räder zeigen die Ziffer \(1\). b) Genau zwei der drei Räder bleiben auf einem blauen Sektor stehen.
Abbildung zur Aufgabe 435927

Denkanstöße

- Zähle die Zahl der Sektoren auf jedem Rad und bilde daraus die Gesamtzahl geordneter Sektorentripel. - Für a) ist auf jedem Rad nur ein bestimmter Sektor günstig. - Bei b) kann das eine rote Ergebnis an drei verschiedenen Positionen stehen; zähle diese Fälle getrennt. - Nutze die Buchstabenmarkierungen, um rote und blaue Sektoren sicher zu unterscheiden.

Lösung

1. Insgesamt gibt es \(4\cdot5\cdot6=120\) gleich wahrscheinliche geordnete Sektorentripel. 2. Für a) gibt es genau ein Sektorentripel mit den Beschriftungen \(1,1,1\). Daher ist die Wahrscheinlichkeit \(\frac{1}{120}\). 3. Für b) werden die drei möglichen Farbmuster getrennt gezählt. B-B-R liefert \(3\cdot3\cdot3=27\), B-R-B liefert \(3\cdot2\cdot3=18\), R-B-B liefert \(1\cdot3\cdot3=9\) Sektorentripel. 4. Insgesamt sind \(27+18+9=54\) von \(120\) Tripeln günstig. Daher ist die Wahrscheinlichkeit \(\frac{54}{120}=\frac{9}{20}=45\,\%\).

Antwort

a) \(\frac{1}{120}\) b) \(\frac{9}{20}=45\,\%\)
4359368
Das abgebildete Glücksrad hat \(10\) gleich große Felder und wird zweimal gedreht. a) Berechne die Wahrscheinlichkeit dafür, dass zweimal dieselbe Farbe erscheint. b) Mit welcher Wahrscheinlichkeit erscheint mindestens einmal Rot? c) In einer Urne liegen \(10\) Kugeln in denselben Farben und Anzahlen wie auf dem Glücksrad. Es werden zwei Kugeln ohne Zurücklegen gezogen. Begründe, warum „zweimal dieselbe Farbe“ dabei weniger wahrscheinlich ist als beim Glücksrad.
Abbildung zur Aufgabe 435936

Denkanstöße

- Arbeite für die beiden Drehungen mit \(100\) gleich wahrscheinlichen geordneten Sektorenpaaren. - Zähle bei a) die Paare Grün-Grün, Blau-Blau und Rot-Rot getrennt. - Für b) ist das Gegenereignis „kein Rot“ leichter zu zählen. - Vergleiche bei c), was nach dem ersten Ergebnis beim Glücksrad und in der Urne jeweils unverändert bleibt oder sich verändert.

Lösung

1. Bei zwei Drehungen gibt es \(10\cdot10=100\) gleich wahrscheinliche geordnete Sektorenpaare. Für dieselbe Farbe sind \(4\cdot4+3\cdot3+3\cdot3=34\) Paare günstig. Daher beträgt die Wahrscheinlichkeit \(\frac{34}{100}=34\,\%\). 2. Für „kein Rot“ stehen bei jeder Drehung \(7\) nicht rote Sektoren zur Verfügung. Das sind \(7\cdot7=49\) von \(100\) Paaren. Somit beträgt die Wahrscheinlichkeit für mindestens einmal Rot \(1-\frac{49}{100}=\frac{51}{100}=51\,\%\). 3. Beim Ziehen ohne Zurücklegen wird nach der ersten Kugel gerade von der gezogenen Farbe eine Kugel entfernt. Für eine zweite Kugel derselben Farbe gibt es deshalb weniger passende Kugeln als zuvor. Beim Glücksrad bleibt die Zusammensetzung dagegen bei der zweiten Drehung unverändert. Daher ist „zweimal dieselbe Farbe“ beim Ziehen ohne Zurücklegen weniger wahrscheinlich.

Antwort

a) \(34\,\%\) b) \(51\,\%\) c) Ohne Zurücklegen ist nach dem ersten Zug eine Kugel der bereits gezogenen Farbe weniger vorhanden; beim Glücksrad ändern sich die Sektoren nicht. Deshalb ist eine Wiederholung derselben Farbe in der Urne weniger wahrscheinlich.

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