Das Glücksrad hat vier unterschiedlich große Felder. Die Zahlen in den Feldern geben ihre relativen Größen an: \(1\), \(2\), \(3\) und \(4\).
Du darfst genau einmal die Buchstaben auf einem A-Feld und einem B-Feld vertauschen. Die Feldgrößen bleiben unverändert. Finde alle möglichen Vertauschungen, nach denen A und B gleich wahrscheinlich sind, und begründe, dass keine weitere Vertauschung funktioniert.

Denkanstöße
- Überlege zuerst, welche gesamte Feldgröße A und B bei einem fairen Spiel jeweils besitzen müssten.
- Es gibt nur wenige Möglichkeiten, genau ein A-Feld mit genau einem B-Feld zu vertauschen. Untersuche sie systematisch.
- Nach jeder Vertauschung zählt die Summe der Feldgrößen, die nun A beziehungsweise B tragen.
- Eine vollständige Begründung muss auch erklären, warum die nicht genannten Vertauschungen scheitern.
Lösung
1. Für gleiche Gewinnchancen müssen die gesamten Feldgrößen von A und B gleich sein. Die vier relativen Größen ergeben zusammen \(1 + 2 + 3 + 4 = 10\), also muss nach der Vertauschung jede Buchstabengruppe die Gesamtgröße \(5\) haben.
2. Vertauscht man A1 mit B3, gehören danach die Größen \(2\) und \(3\) zu A. Das ergibt \(2 + 3 = 5\); B erhält \(1 + 4 = 5\). Diese Vertauschung funktioniert.
3. Vertauscht man A2 mit B4, gehören danach \(1\) und \(4\) zu A. Das ergibt ebenfalls \(5\); B erhält \(2 + 3 = 5\). Auch diese Vertauschung funktioniert.
4. Die beiden anderen möglichen A-B-Vertauschungen liefern A-Größen \(2 + 4 = 6\) beziehungsweise \(1 + 3 = 4\). Sie sind nicht fair.
5. Damit sind A1 ↔ B3 und A2 ↔ B4 die einzigen möglichen Vertauschungen.
Antwort
Es gibt genau zwei Lösungen:
- A1 mit B3 vertauschen: Danach hat A die Größen \(2 + 3 = 5\) und B die Größen \(1 + 4 = 5\).
- A2 mit B4 vertauschen: Danach hat A die Größen \(1 + 4 = 5\) und B die Größen \(2 + 3 = 5\).
Die beiden übrigen A-B-Vertauschungen ergeben keine gleich großen Gesamtfelder für A und B.