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Stellen Sie aus rund 22.000 Matheaufgaben von der 3. bis zur 13. Klasse Ihre eigenen Arbeitsblätter zusammen. Alle Aufgaben enthalten Lösungsschritte.

Ereignis und Gegenereignis

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

Denkanstöße

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

Lösung

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

Antwort

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

Denkanstöße

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

Lösung

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

Antwort

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

Denkanstöße

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

Lösung

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

Antwort

- \(A = \{1, 4, 9\}\), \(\bar{A} = \{2, 3, 5, 6, 7, 8, 10\}\) - \(B = \{8, 9, 10\}\), \(\bar{B} = \{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7\}\) - \(P(\bar{A}) = 0{,}7\)
4320248
In einer Urne befinden sich 12 farbige Kugeln: 7 gelbe, 4 rote und 1 blaue Kugel. Es wird einmal zufällig eine Kugel gezogen. a) Formuliere das Gegenereignis \(\bar{E}\) zum Ereignis \(E\): „Die gezogene Kugel ist gelb“ in Worten. b) Berechne die Wahrscheinlichkeit dieses Gegenereignisses \(P(\bar{E})\) als vollständig gekürzten Bruch.
Abbildung zur Aufgabe 432024

Denkanstöße

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

Lösung

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

Antwort

a) „Die gezogene Kugel ist nicht gelb“ (oder: „Die gezogene Kugel ist rot oder blau“) b) \(\frac{5}{12}\)
4320498
Ein Glücksrad besitzt 8 gleich große Felder, die wie abgebildet farbig gestaltet sind. Das Glücksrad wird einmal gedreht. a) Bestimme die Wahrscheinlichkeit für das Ereignis \(E\): „Der Zeiger landet auf einem roten Feld“. Gib auch die Wahrscheinlichkeit des Gegenereignisses \(\bar{E}\) an. b) Ein weiteres Ereignis ist \(A\): „Der Zeiger landet auf einem gelben oder blauen Feld“. Formuliere das Gegenereignis \(\bar{A}\) im Sachzusammenhang und berechne seine Wahrscheinlichkeit.
Abbildung zur Aufgabe 432049

Denkanstöße

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

Lösung

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

Antwort

a) \(P(E) = \frac{3}{8}\) (oder \(37{,}5\,\%\)) und \(P(\bar{E}) = \frac{5}{8}\) (oder \(62{,}5\,\%\)). b) Das Gegenereignis \(\bar{A}\) lautet: „Der Zeiger landet auf einem roten Feld“ (oder „weder auf Gelb noch auf Blau“). Die Wahrscheinlichkeit ist \(P(\bar{A}) = \frac{3}{8}\) (oder \(37{,}5\,\%\)).
4374998
Bei zwei Ziehungen mit Zurücklegen bedeutet \(R\): „rote Kugel“. Formuliere das Gegenereignis zu „mindestens einmal rot“ und berechne seine Wahrscheinlichkeit, wenn \(P(R)=0{,}3\) gilt.
Abbildung zur Aufgabe 437499

Denkanstöße

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

Lösung

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

Antwort

Gegenereignis: „keine rote Kugel“; Wahrscheinlichkeit \(0{,}49\).
4375158
Ein fairer Würfel wird zweimal geworfen. Bestimme die Wahrscheinlichkeit dafür, dass mindestens einmal eine 6 fällt.
Abbildung zur Aufgabe 437515

Denkanstöße

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

Lösung

1. Gegenereignis „keine 6“: \(\frac{5}{6}\cdot\frac{5}{6}=\frac{25}{36}\). 2. Gesuchte Wahrscheinlichkeit: \(1-\frac{25}{36}=\frac{11}{36}\).

Antwort

\(\frac{11}{36}\approx 30{,}6\,\%\).
4375228
Eine faire Münze wird zweimal geworfen. Formuliere zu den drei markierten Endergebnissen ein einfaches Ereignis und gib das Gegenereignis an.
Abbildung zur Aufgabe 437522

Denkanstöße

- Suche eine gemeinsame Beschreibung für alle markierten Endpunkte. - Welcher einzige Endpunkt bleibt übrig?

Lösung

1. Markierte Ergebnisse: \(KK\), \(KZ\), \(ZK\). 2. Passendes Ereignis: „mindestens einmal Kopf“. 3. Gegenereignis: „kein Kopf“, also \(ZZ\).

Antwort

Ereignis: „mindestens einmal Kopf“; Gegenereignis: \(ZZ\).
4135868
In einer Klasse mit \(24\) Jugendlichen spielen \(14\) ein Instrument. \(10\) Jugendliche sind in einem Sportverein aktiv. \(6\) Jugendliche machen beides (Instrument und Sportverein). Eine Person aus der Klasse wird zufällig ausgewählt. a) Bestimme die Wahrscheinlichkeit, dass die Person weder ein Instrument spielt noch im Sportverein aktiv ist. b) Berechne die Wahrscheinlichkeit dafür, dass die Person ein Instrument spielt, aber nicht im Sportverein ist. c) Ein Schüler behauptet: „Da \(14 + 10 = 24\) ist, muss jeder in der Klasse mindestens eines von beidem machen.“ Erkläre mathematisch, warum diese Überlegung falsch ist.

Denkanstöße

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

Lösung

1. Analyse der Mengen: Gesamtzahl \(n = 24\). Instrumentengruppe \(I = 14\), Sportgruppe \(S = 10\), Schnittmenge \(I \cap S = 6\). 2. a) Berechnung der Anzahl der Personen, die mindestens eines von beidem machen: \(|I \cup S| = |I| + |S| - |I \cap S| = 14 + 10 - 6 = 18\). Die Anzahl der Personen, die keines von beidem machen, ist \(24 - 18 = 6\). Wahrscheinlichkeit: \(P = \frac{6}{24} = \frac{1}{4} = 0{,}25\). 3. b) Anzahl der Personen, die nur ein Instrument spielen: \(|I| - |I \cap S| = 14 - 6 = 8\). Wahrscheinlichkeit: \(P = \frac{8}{24} = \frac{1}{3} \approx 0{,}333\). 4. c) Die bloße Summe der Teilnehmenden (\(14 + 10 = 24\)) berücksichtigt nicht, dass Personen in beiden Gruppen sein können. Da \(6\) Personen doppelt gezählt wurden, sind tatsächlich nur \(18\) verschiedene Personen in den Gruppen vertreten. Somit bleiben \(24 - 18 = 6\) Personen übrig, die weder ein Instrument spielen noch in einem Sportverein aktiv sind.

Antwort

a) \(P = \frac{1}{4} = 0{,}25\) b) \(P = \frac{1}{3} \approx 0{,}333\) c) Die Summe der Einzelgruppen ignoriert die Schnittmenge. Da \(6\) Jugendliche beides machen, sind sie in beiden Zahlen enthalten. Es sind nur \(18\) Jugendliche in mindestens einer Gruppe, sodass \(6\) Jugendliche übrig bleiben.
4136528
Ein fairer 20-seitiger Würfel mit den Zahlen 1 bis 20 wird einmal geworfen. Betrachte die folgenden Ereignisse: \(E_1\): Die Zahl ist eine Primzahl. \(E_2\): Die Zahl ist ein Vielfaches von 4. \(E_3\): Die Zahl ist größer als 15. \(E_4\): Die Zahl ist höchstens 18. 1. Beschreibe die Gegenereignisse \(\bar{E}_1, \bar{E}_2, \bar{E}_3\) und \(\bar{E}_4\) in Worten. 2. Bestimme für jedes Gegenereignis die Anzahl der günstigen Ergebnisse.

Denkanstöße

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

Lösung

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

Antwort

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

Denkanstöße

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

Lösung

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

Antwort

a) \(\Omega = \{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10\}\); \(G = \{1, 2, 3, 4, 5, 7, 9\}\). b) \(\bar{G}\): Die Zahl ist 6, 8 oder 10. c) \(P(G) = 0{,}7\); \(P(\bar{G}) = 0{,}3\). Für ein Ereignis und sein Gegenereignis ist die Summe der Wahrscheinlichkeiten \(1\).
4136678
In einer Lieferung befinden sich \(20\) Akkus. Bei einer Qualitätsprüfung wird jeder Akku daraufhin untersucht, ob er „voll funktionsfähig“ oder „defekt“ ist. Formuliere das Gegenereignis zu den folgenden Aussagen: a) Genau ein Akku ist defekt. b) Höchstens drei Akkus sind defekt. c) Mehr als \(15\) Akkus sind voll funktionsfähig. d) Die Anzahl der defekten Akkus ist eine gerade Zahl.

Denkanstöße

- Bei Aufgaben mit Anzahlen hilft es oft, die möglichen Werte als Liste aufzuschreiben (z. B. \(0, 1, 2, \dots\)). - Achte genau auf die Grenzen: Was ist das Gegenteil von „mehr als \(15\)“? Gehört die \(15\) dazu oder nicht? - Wenn eine Eigenschaft (wie „gerade“) nicht zutrifft, welche einzige andere Eigenschaft muss dann bei ganzen Zahlen vorliegen?

Lösung

1. Analyse der Mengenkomplemente bei Anzahlen. 2. Teilaufgabe a): Das Ereignis ist die Menge \(\{1\}\). Das Gegenereignis umfasst alle anderen möglichen Anzahlen \(\{0, 2, 3, \dots, 20\}\). Ergebnis: Die Anzahl der defekten Akkus ist nicht eins (bzw. kein Akku oder mindestens zwei Akkus sind defekt). 3. Teilaufgabe b): „Höchstens \(3\)“ entspricht \(\{0, 1, 2, 3\}\). Das Komplement ist \(\{4, 5, \dots, 20\}\). Ergebnis: Mindestens vier Akkus sind defekt. 4. Teilaufgabe c): „Mehr als \(15\) voll funktionsfähig“ bedeutet \(16, 17, 18, 19\) oder \(20\) sind intakt. Das Gegenereignis umfasst \(0\) bis \(15\) intakte Akkus. Ergebnis: Höchstens \(15\) Akkus sind voll funktionsfähig. 5. Teilaufgabe d): Da die Anzahl der defekten Akkus nur ganzzahlig von \(0\) bis \(20\) sein kann, ist das Gegenteil von „gerade“ schlicht „ungerade“. Ergebnis: Die Anzahl der defekten Akkus ist eine ungerade Zahl.

Antwort

a) Die Anzahl der defekten Akkus ist ungleich eins (bzw. kein Akku oder mindestens zwei Akkus sind defekt). b) Mindestens vier Akkus sind defekt. c) Höchstens \(15\) Akkus sind voll funktionsfähig. d) Die Anzahl der defekten Akkus ist eine ungerade Zahl.
4136688
Ein Passwort mit vier Zeichen wird generiert, wobei jedes Zeichen entweder ein Buchstabe oder eine Ziffer ist. Bestimme das Gegenereignis für die folgenden Ereignisse: a) Alle vier Zeichen sind Buchstaben. b) Das Passwort enthält mindestens eine Ziffer. c) Das erste und das letzte Zeichen sind Ziffern. d) Das Passwort enthält höchstens zwei Buchstaben.

Denkanstöße

- Überlege dir, welche Zeichenarten zur Auswahl stehen. Wenn etwas „keine Ziffer“ ist, was muss es dann sein? - Achte bei Teilaufgabe c) besonders darauf, dass das Gegenereignis schon eintritt, wenn nur eine der Bedingungen nicht erfüllt ist. - Kannst du die Ereignisse mit Symbolen wie \(<\), \(>\) oder \(\le\) ausdrücken, um das Gegenteil leichter zu finden?

Lösung

1. Anwendung logischer Regeln für Ereignisse und ihre Komplemente. 2. Teilaufgabe a): Ereignis \(A\): „Buchstabe UND Buchstabe UND Buchstabe UND Buchstabe“. Gegenereignis \(\bar{A}\): Mindestens ein Zeichen ist kein Buchstabe. Da es nur Buchstaben oder Ziffern gibt, folgt: Mindestens ein Zeichen ist eine Ziffer. 3. Teilaufgabe b): Ereignis \(B\): „Anzahl Ziffern \(\ge 1\)“. Das Gegenereignis ist „Anzahl Ziffern \(< 1\)“, also genau \(0\). Ergebnis: Kein Zeichen ist eine Ziffer (bzw. alle Zeichen sind Buchstaben). 4. Teilaufgabe c): Ereignis \(C\): „Stelle 1 = Ziffer UND Stelle 4 = Ziffer“. Die Verneinung nach De Morgan lautet: „Stelle 1 \(\neq\) Ziffer ODER Stelle 4 \(\neq\) Ziffer“. Ergebnis: Das erste oder das letzte Zeichen (oder beide) ist ein Buchstabe (bzw. mindestens eines der beiden äußeren Zeichen ist ein Buchstabe). 5. Teilaufgabe d): Ereignis \(D\): „Anzahl Buchstaben \(\in \{0, 1, 2\}\)“. Das Gegenereignis umfasst die restlichen Möglichkeiten \(\{3, 4\}\). Ergebnis: Mindestens drei Zeichen sind Buchstaben.

Antwort

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

Denkanstöße

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

Lösung

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

Antwort

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

Denkanstöße

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

Lösung

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

Antwort

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

Denkanstöße

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

Lösung

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

Antwort

a) Ja, das Spiel ist fair, da beide eine Gewinnwahrscheinlichkeit von \(50\,\%\) haben. b) Die Wahrscheinlichkeit, dass beide gleichzeitig gewinnen, beträgt \(\frac{1}{4}\) (oder \(25\,\%\)).
4319788
Ein Glücksrad ist wie in der Abbildung dargestellt in gleich große Sektoren aufgeteilt. Einige Sektoren sind gefärbt, die restlichen sind weiß. Das Rad wird einmal gedreht. Wir betrachten das Ereignis \(E\): „Das Rad stoppt auf einem gefärbten Feld“. 1. Bestimme die Wahrscheinlichkeit \(P(E)\) für dieses Ereignis als gekürzten Bruch. 2. Beschreibe das Gegenereignis \(\bar{E}\) in Worten. 3. Berechne die Wahrscheinlichkeit \(P(\bar{E})\) des Gegenereignisses als gekürzten Bruch.
Abbildung zur Aufgabe 431978

Denkanstöße

- Zähle zunächst, in wie viele gleich große Teile das Glücksrad insgesamt aufgeteilt ist. Das ist dein Nenner. - Zähle dann die gefärbten Sektoren für das gesuchte Ereignis. Das ist dein Zähler. - Denke daran, den entstandenen Bruch so weit wie möglich zu kürzen. - Das Gegenereignis beschreibt das genaue Gegenteil des ursprünglichen Ereignisses. Wie viele Sektoren gehören dazu? - Die Summe der Wahrscheinlichkeiten eines Ereignisses und seines Gegenereignisses ist immer gleich \(1\).

Lösung

1. Schritt: Bestimmung der Gesamtzahl der Sektoren und der Anzahl der gefärbten Sektoren. - Das Glücksrad hat insgesamt \(10\) gleich große Sektoren. - Davon sind \(4\) Sektoren gefärbt. 2. Schritt: Berechnung der Wahrscheinlichkeit \(P(E)\). - Die Wahrscheinlichkeit für das Ereignis \(E\) beträgt: \(P(E) = \frac{4}{10} = \frac{2}{5}\) 3. Schritt: Beschreibung des Gegenereignisses \(\bar{E}\). - Das Gegenereignis \(\bar{E}\) tritt ein, wenn das Ereignis \(E\) nicht eintritt. In Worten: „Das Rad stoppt auf einem nicht gefärbten (weißen) Feld“. 4. Schritt: Berechnung der Wahrscheinlichkeit \(P(\bar{E})\). - Da insgesamt \(10 - 4 = 6\) Sektoren weiß sind, beträgt die Wahrscheinlichkeit des Gegenereignisses: \(P(\bar{E}) = \frac{6}{10} = \frac{3}{5}\) - Alternativ über das Gegenereignis berechnet: \(P(\bar{E}) = 1 - P(E) = 1 - \frac{2}{5} = \frac{3}{5}\)

Antwort

1. \(P(E) = \frac{2}{5}\) 2. Das Gegenereignis \(\bar{E}\) lautet in Worten: „Das Rad stoppt auf einem weißen (nicht gefärbten) Feld“. 3. \(P(\bar{E}) = \frac{3}{5}\)
4320418
Ein Glücksrad besitzt 8 gleich große Sektoren: 5 Sektoren sind grün, 2 gelb und 1 rot. Das Glücksrad wird zweimal nacheinander gedreht. Bestimme die Wahrscheinlichkeit für das Ereignis \(E\): „Mindestens einmal wird Grün gedreht“. Gib dazu zuerst das Gegenereignis \(\bar{E}\) in Worten an und berechne anschließend die Wahrscheinlichkeit von \(E\) als Bruch.
Abbildung zur Aufgabe 432041

Denkanstöße

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

Lösung

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

Antwort

Das Gegenereignis \(\bar{E}\) lautet: „Kein einziges Mal wird Grün gedreht“ (oder „Es wird zweimal eine andere Farbe als Grün gedreht“). Die Wahrscheinlichkeit für das Ereignis \(E\) beträgt \(\frac{55}{64}\).
4321538
Das abgebildete Glücksrad besitzt fünf gleich große Sektoren: vier blaue und einen roten. Es wird dreimal hintereinander gedreht. Wir betrachten das Ereignis \(A\): „Das Rad zeigt mindestens einmal Rot.“ a) Formuliere das Gegenereignis \(\bar{A}\) in Worten. b) Berechne die Wahrscheinlichkeit des Gegenereignisses \(P(\bar{A})\). Gib das Ergebnis als gekürzten Bruch an. c) Bestimme mithilfe des Gegenereignisses die Wahrscheinlichkeit \(P(A)\) des Ereignisses. Gib das Ergebnis ebenfalls als gekürzten Bruch an.
Abbildung zur Aufgabe 432153

Denkanstöße

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

Lösung

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

Antwort

a) Das Gegenereignis \(\bar{A}\) lautet: „Das Rad zeigt kein einziges Mal Rot“ (oder „Das Rad zeigt dreimal Blau“). b) Die Wahrscheinlichkeit des Gegenereignisses beträgt \(P(\bar{A}) = \frac{64}{125}\). c) Die Wahrscheinlichkeit des Ereignisses beträgt \(P(A) = \frac{61}{125}\).
4321658
Ein Glücksrad besitzt 12 gleich große Sektoren, die mit den Zahlen von 1 bis 12 durchnummeriert und farbig gestaltet sind (siehe Abbildung). Das Rad wird einmal gedreht. Wir betrachten das Ereignis \(A\): „Die gedrehte Zahl ist eine Primzahl oder der Sektor ist blau.“ a) Bestimme die Ergebnismenge des Ereignisses \(A\). b) Beschreibe das Gegenereignis \(\bar{A}\) in Worten und bestimme seine Wahrscheinlichkeit \(P(\bar{A})\).
Abbildung zur Aufgabe 432165

Denkanstöße

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

Lösung

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

Antwort

a) \(A = \{2, 3, 5, 7, 9, 10, 11, 12\}\) b) In Worten: „Die gedrehte Zahl ist keine Primzahl und der Sektor ist nicht blau.“ Die Wahrscheinlichkeit beträgt \(P(\bar{A}) = \frac{1}{3} \approx 33{,}3\,\%\).
4359498
Ein Glücksrad hat 10 gleich große Felder in den Farben Orange, Blau und Gelb (siehe Abbildung). Das Rad wird zweimal nacheinander gedreht. Berechne die Wahrscheinlichkeit für das Ereignis \(E\): „Bei den beiden Drehungen erscheinen zwei verschiedene Farben.“ Gehe dabei nach dem Prinzip des Gegenereignisses vor: 1. Beschreibe das Gegenereignis \(\bar{E}\) in Worten. 2. Berechne die Wahrscheinlichkeit \(P(\bar{E})\) des Gegenereignisses. 3. Ermittle daraus die Wahrscheinlichkeit \(P(E)\).
Abbildung zur Aufgabe 435949

Denkanstöße

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

Lösung

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

Antwort

Das Gegenereignis \(\bar{E}\) lautet: „Bei beiden Drehungen erscheint dieselbe Farbe“. Die Wahrscheinlichkeit des Gegenereignisses beträgt \(P(\bar{E}) = 0{,}38\). Die Wahrscheinlichkeit für das Ereignis \(E\) beträgt \(P(E) = 0{,}62\) (bzw. \(62\,\%\)).
4375058
Ein Glücksrad mit den Zahlen 1, 2, 3 und 4 wird zweimal gedreht. Alle Zahlen sind gleich wahrscheinlich. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass das Produkt der beiden Zahlen gerade ist?
Abbildung zur Aufgabe 437505

Denkanstöße

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

Lösung

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

Antwort

\(\frac{3}{4}=75\,\%\).
4135858
In einem Beutel befinden sich \(40\) Kugeln in den Farben Rot, Blau, Grün und Gelb. Von jeder Farbe gibt es genau \(10\) Kugeln, die jeweils mit den Zahlen von \(1\) bis \(10\) beschriftet sind. Es wird eine Kugel zufällig gezogen. Bestimme die Wahrscheinlichkeit für folgende Ereignisse: a) Die Kugel trägt die Zahl \(5\). b) Die Kugel ist gelb. c) Die Kugel ist die rote \(7\). d) Die Kugel ist blau, trägt aber nicht die Zahl \(10\). e) Die Kugel ist grün oder trägt die Zahl \(2\). f) Die Kugel ist weder rot noch trägt sie die Zahl \(1\).

Denkanstöße

- Wie viele Kugeln gibt es insgesamt im Beutel? - Überlege dir für jedes Ereignis genau, welche und wie viele Kugeln die Bedingung erfüllen. - Achte bei „oder“-Verknüpfungen darauf, ob es Kugeln gibt, die beide Bedingungen gleichzeitig erfüllen, damit du sie nicht doppelt zählst. - Bei „weder ... noch ...“ kann es hilfreich sein, erst das Gegenteil zu berechnen.

Lösung

1. Bestimmung der Gesamtzahl der Ergebnisse: \(n = 40\). 2. a) Es gibt in jeder der \(4\) Farben eine Kugel mit der Zahl \(5\). Günstige Ergebnisse: \(4\). Wahrscheinlichkeit: \(P = \frac{4}{40} = \frac{1}{10} = 0{,}1\). 3. b) Es gibt \(10\) gelbe Kugeln. Günstige Ergebnisse: \(10\). Wahrscheinlichkeit: \(P = \frac{10}{40} = \frac{1}{4} = 0{,}25\). 4. c) Es gibt genau eine rote Kugel mit der Zahl \(7\). Günstiges Ergebnis: \(1\). Wahrscheinlichkeit: \(P = \frac{1}{40} = 0{,}025\). 5. d) Es gibt \(10\) blaue Kugeln, davon trägt eine die Zahl \(10\). Günstige Ergebnisse: \(10 - 1 = 9\). Wahrscheinlichkeit: \(P = \frac{9}{40} = 0{,}225\). 6. e) Es gibt \(10\) grüne Kugeln. Zusätzlich gibt es \(3\) weitere Kugeln mit der Zahl \(2\) (rot, blau, gelb). Günstige Ergebnisse: \(10 + 3 = 13\). Wahrscheinlichkeit: \(P = \frac{13}{40} = 0{,}325\). 7. f) Es gibt \(10\) rote Kugeln und \(4\) Kugeln mit der Zahl \(1\). Die rote \(1\) ist in beiden Gruppen enthalten. Die Anzahl der Kugeln, die rot sind oder eine \(1\) tragen, ist \(10 + 4 - 1 = 13\). Die Anzahl der Kugeln, auf die beides nicht zutrifft, ist \(40 - 13 = 27\). Wahrscheinlichkeit: \(P = \frac{27}{40} = 0{,}675\).

Antwort

a) \(P = \frac{1}{10} = 0{,}1\) b) \(P = \frac{1}{4} = 0{,}25\) c) \(P = \frac{1}{40} = 0{,}025\) d) \(P = \frac{9}{40} = 0{,}225\) e) \(P = \frac{13}{40} = 0{,}325\) f) \(P = \frac{27}{40} = 0{,}675\)
4135878
In einem Lager liegen \(50\) Bauteile. Davon stammen \(30\) von Lieferant A und \(20\) von Lieferant B. Bei einer Prüfung stellt sich heraus, dass \(5\) Bauteile von Lieferant A und \(2\) Bauteile von Lieferant B defekt sind. Ein Bauteil wird zufällig entnommen. Berechne die Wahrscheinlichkeit für folgende Ereignisse: a) Das Bauteil ist defekt. b) Das Bauteil stammt von Lieferant A und ist einwandfrei (nicht defekt). c) Das Bauteil stammt von Lieferant B oder ist defekt. d) Das Bauteil stammt nicht von Lieferant A und ist nicht defekt.

Denkanstöße

- Erstelle dir eine kleine Tabelle, um den Überblick über Lieferanten und Zustand (defekt/einwandfrei) zu behalten. - Was bedeutet „weder A noch defekt“ in Bezug auf den Lieferanten B? - Achte bei Aufgabe c) darauf, die defekten Bauteile von Lieferant B nicht doppelt zu zählen.

Lösung

1. Gesamtzahl der Bauteile: \(n = 50\). 2. a) Gesamtzahl defekter Bauteile: \(5 + 2 = 7\). Wahrscheinlichkeit: \(P(\text{defekt}) = \frac{7}{50} = 0{,}14\). 3. b) Bauteile von A, die einwandfrei sind: \(30 - 5 = 25\). Wahrscheinlichkeit: \(P(\text{A und einwandfrei}) = \frac{25}{50} = 0{,}5\). 4. c) Bauteile von B (\(20\)) plus defekte Bauteile von A (\(5\)). Die defekten Bauteile von B sind bereits in den \(20\) enthalten. Günstige Ergebnisse: \(20 + 5 = 25\). Wahrscheinlichkeit: \(P(\text{B oder defekt}) = \frac{25}{50} = 0{,}5\). 5. d) „Nicht von Lieferant A und nicht defekt“ bedeutet: Das Bauteil stammt von Lieferant B und ist einwandfrei. Bauteile von B: \(20\), davon sind \(2\) defekt. Einwandfreie Bauteile von B: \(20 - 2 = 18\). Wahrscheinlichkeit: \(P = \frac{18}{50} = \frac{9}{25} = 0{,}36\).

Antwort

a) \(P = 0{,}14\) b) \(P = 0{,}5\) c) \(P = 0{,}5\) d) \(P = 0{,}36\)

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