M9 Simulation von Zufallsexperimenten: Unterschied zwischen den Versionen

Aus RSG-Wiki
Wechseln zu: Navigation, Suche
Zeile 77: Zeile 77:
 
b) P("zweimal 2 und einmal 1") = P({122;212;221}) = <math>3\cdot\frac{1}{3}\cdot \frac{1}{3}\cdot\frac{1}{3}=\frac{1}{9} </math><br>
 
b) P("zweimal 2 und einmal 1") = P({122;212;221}) = <math>3\cdot\frac{1}{3}\cdot \frac{1}{3}\cdot\frac{1}{3}=\frac{1}{9} </math><br>
 
c) P("erst beim dritten Wurf 0") = P({xy0}) = <math>\frac{2}{3}\cdot \frac{2}{3}\cdot\frac{1}{3}=\frac{4}{27}</math> }}
 
c) P("erst beim dritten Wurf 0") = P({xy0}) = <math>\frac{2}{3}\cdot \frac{2}{3}\cdot\frac{1}{3}=\frac{4}{27}</math> }}
 
 
  
 
{{Aufgaben-blau|4|2=Buch S. 152 / 10<br>
 
{{Aufgaben-blau|4|2=Buch S. 152 / 10<br>
Zeile 110: Zeile 108:
 
P("höchstens einmal rot") = P("keinmal rot") + P("genau einmal rot") = 0,0563 + 0,1877 = 0,2440<br>
 
P("höchstens einmal rot") = P("keinmal rot") + P("genau einmal rot") = 0,0563 + 0,1877 = 0,2440<br>
 
P("mindestens einmal rot") =  1 - P("keinmal rot") = 1 - 0,0563 = 0,9437  }}
 
P("mindestens einmal rot") =  1 - P("keinmal rot") = 1 - 0,0563 = 0,9437  }}
 +
 +
 +
{{Aufgaben-blau|6|2=[[Datei:Ziehung_der_Lottozahlen,_Ziehungsgeräte_Lotto,_Zusatzzahl_und_Spiel_77_im_Main_Tower.jpg|thumb]]
 +
Was hat die "Ziehung der Lottozahlen" mit dem Urnenmodell zu tun?  }}
 +
 +
{{Lösung versteckt|1=In einer Urne (Ziehungstrommel) sind 49 verschiedenfarbige Kugeln (die verschiedenen Farben sind durch die aufgedruckten Ziffern 1, ... , 49 realisiert). Man zieht sechsmal nacheinander eine Kugel, notiert die Farbe (Nummer) und legt sie nicht mehr zurück. Die sechs gezogenenen Kugeln werden am Ende der Reihe nach aufgereiht. }}
  
 
{{Versuch|1=Hinführung zum Zahlenlotte durch ein einfacheres Spiel "3 aus 20".
 
{{Versuch|1=Hinführung zum Zahlenlotte durch ein einfacheres Spiel "3 aus 20".
Zeile 115: Zeile 119:
 
Und nun zum Zahlenlotte "6 aus 49"
 
Und nun zum Zahlenlotte "6 aus 49"
 
<center>{{#ev:youtube |HlNoMh2M1_A|350}}</center>  }}
 
<center>{{#ev:youtube |HlNoMh2M1_A|350}}</center>  }}
 +
 +
{{Aufgaben-blau|7|2=Berechne die Wahrscheinlichkeit für 6 (5, 4, 3) Richtige im Zahlenlotto. }}
 +
 +
{{Lösung versteckt|1='''6 Richtige'''<br>
 +
Wir stellen uns ein Baumdiagramm vor mit den 6 Verzweigungen, wobei jeweils nach links "gezogene Zahl" <math>Z</math> und nach rechts "nicht gezogene Zahl" <math>\overline Z</math> als Äste gehen. Bei der obersten Verzweigung ist die Wahrscheinlichkeit <math>P(Z)=\frac{6}{49}</math> und <math>P(\overline Z)=\frac{43}{49}</math>. Für die vier Ziehungen der ersten vier Kugeln sieht das Baumdiagramm so aus: <br>
 +
[[Datei:Lotto 1.jpg]]<br>
 +
Die Wahrscheinlichkeit für "6 Richtige" ist dann <math>P(6 Richtige)=\frac{6}{49}\cdot \frac{5}{48} \cdot \frac{4}{47}\cdot\frac{3}{46}\cdot \frac{2}{45} \cdot \frac{1}{44}=\frac{6\cdot 5 \cdot 4 \cdot 3 \cdot 2 \cdot 1}{49\cdot 48 \cdot 47 \cdot 46 \cdot 45\cdot 44} =\frac{1}{13983816}=7,15\cdot 10^{-8}</math>
 +
 +
'''5 Richtige'''<br>
 +
Für "5 Richtige" gibt es 6 Pfade die zum Ziel führen (man muss fünfmal links und einmal rechts im Baumdiagramm gehen). Es ist dann
 +
<math>P(5 Richtige)=6\cdot\frac{6}{49}\cdot \frac{5}{48} \cdot \frac{4}{47}\cdot\frac{3}{46}\cdot \frac{2}{45} \cdot \frac{43}{44}=6\cdot \frac{6\cdot 5 \cdot 4 \cdot 3 \cdot 2 \cdot 43}{49\cdot 48 \cdot 47 \cdot 46 \cdot 45\cdot 44} =\frac{6\cdot 43}{13983816}=1,84\cdot 10^{-5}</math>
 +
 +
 +
}}
 +
 +
  
 
{{Merksatz|MERK=n! ist das Produkt der Zahlen von 1 bis n, also n! = 1 ·2 · 3 · ... · (n-1) · n und heißt '''n Fakultät'''. Außerdem ist 0! = 1.  
 
{{Merksatz|MERK=n! ist das Produkt der Zahlen von 1 bis n, also n! = 1 ·2 · 3 · ... · (n-1) · n und heißt '''n Fakultät'''. Außerdem ist 0! = 1.  

Version vom 13. Mai 2021, 08:17 Uhr

Maehnrot.jpg
Merke:
Urn problem qtl1.svg

Sehr viele Zufallsexperimente können mit dem Urnenmodell simuliert werden. Beim Urnenmodell hat man eine Urne in der verschiedenfarbige, aber ansonsten nicht unterscheidbare Kugeln sind. Ein Experiment mit dem Urnenmodell besteht darin, dass man n-mal "blind" nacheinander eine Kugel zieht und die Farbe notiert.
Man hat dabei zwei Möglichkeiten:
1. Ziehen mit Zurücklegen: Die jeweils gezogene Kugel wird nach dem Notieren ihrer Farbe wieder in die Urne zurückgelegt.
2. Ziehen ohne Zurücklegen: Die jeweils gezogene Kugel wird nach dem Notieren ihrer Farbe nicht wieder in die Urne zurückgelegt.

Beim Ziehen mit Zurücklegen ändert sich die der Urneninhalt für den nächsten Zug nicht, beim Ziehen ohne Zurücklegen ändert sich der Urneninhalt für den nächsten Zug .


Bleistift 35fach.jpg   Aufgabe 1

Schaue dir die Beispiele im Buch auf S. 148 - 150 an.


Bleistift 35fach.jpg   Aufgabe 2

Buch S. 150 / 1
Buch S. 150 / 2
Buch S. 151 / 3

[Lösung anzeigen]


Bleistift 35fach.jpg   Aufgabe 3

Buch S. 151 / 4
Buch S. 151 / 5
Buch S. 151 / 6
Buch S. 151 / 7
Buch S. 151 / 8

[Lösung anzeigen]


Bleistift 35fach.jpg   Aufgabe 4

Buch S. 152 / 10
Buch S. 152 / 11
Buch S. 152 / 12
Buch S. 152 / 13

[Lösung anzeigen]


Bleistift 35fach.jpg   Aufgabe 6
Ziehung der Lottozahlen, Ziehungsgeräte Lotto, Zusatzzahl und Spiel 77 im Main Tower.jpg

Was hat die "Ziehung der Lottozahlen" mit dem Urnenmodell zu tun?

[Lösung anzeigen]

Nuvola apps edu science.png   Versuch

Hinführung zum Zahlenlotte durch ein einfacheres Spiel "3 aus 20".

Und nun zum Zahlenlotte "6 aus 49"


Bleistift 35fach.jpg   Aufgabe 7

Berechne die Wahrscheinlichkeit für 6 (5, 4, 3) Richtige im Zahlenlotto.

[Lösung anzeigen]


Maehnrot.jpg
Merke:

n! ist das Produkt der Zahlen von 1 bis n, also n! = 1 ·2 · 3 · ... · (n-1) · n und heißt n Fakultät. Außerdem ist 0! = 1.

Der mathematische Term {n \choose k} heißt Binomialkoeffizient und man berechnet seinen Wert mittels {n \choose k}=\frac{n!}{k!\cdot(n-k)!}, mit k \le n.


Bleistift 35fach.jpg   Aufgabe 5

Berechne a) {2 \choose 0}, {2 \choose 1}, {2 \choose 2}

b) {3 \choose 0}, {3 \choose 1}, {3 \choose 2}, {3 \choose 3}

c) {49 \choose 6}