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Aufgabe:

a) Eine Münze wird sechsmal geworfen. Mit welcher Wahrscheinlichkeit fallen folgende Ereignisse?
1) genau dreimal Wappen
2) weniger als dreimal Wappen
3) mehr als dreimal Wappen

b) Wie ändern sich die Wahrscheinlichkeiten, wenn die Wahrscheinlichkeit für Wappen etwas grö-
ßer als \( \frac{1}{2} \) ist?

c) Kontrollieren Sie Ihre Rechnungen aus a) und b) mit einem Rechenhilfsmittel.


Ansatz:

IMG_5932.jpeg

Text erkannt:

1) \( p(x=3)=\left(\frac{6}{3}\right) \cdot\left(\frac{1}{2}\right)^{3} \cdot\left(\frac{1}{2}\right)^{3}=31,25 \% \)
2) \( P(x<3)=\binom{6}{2} \cdot\left(\frac{1}{2}\right)^{2} \cdot\left(\frac{1}{2}\right)^{4}+6 \cdot\left(\frac{1}{2}\right)^{1} \cdot\left(\frac{1}{2}\right)^{5}+1 \cdot\left(\frac{1}{2}\right)^{0} \cdot\left(\frac{1}{2}\right)^{6}=34,375 \% \)
3) \( P(x>3)=\binom{6}{4} \cdot\left(\frac{1}{2}\right)^{4} \cdot\left(\frac{1}{2}\right)^{2}+\binom{6}{4} \cdot\left(\frac{1}{2}\right)^{5} \cdot\left(\frac{1}{2}\right)^{1}+\binom{6}{4} \cdot\left(\frac{1}{2}\right)^{6} \cdot\left(\frac{1}{2}\right)^{0}=34,375 \% \)
\( =B P D(4,0,0,5)+B P D(5,0,0,5)+B P D(6,6,0,5) \)

Ich würde sagen dass die Wahrscheinlichkeiten steigen, falls die Wahrscheinlichkeit über 0,5 liegt.


Kann mir jemand einen Feedback zu meine Lösung geben? Ich müsste eigentlich auch die Aufgabe 4a ohne Taschenrechner berechnen. Wie geht das??

Avatar von

Hallo,

es kommt jedesmal (½)⁶ =1/64 vor.

Also musst du nur die Binomialkoeffizienten herausfinden. In der 6. Zeile sind das

1; 6; 15; 20 usw.

Die Wahrscheinlichkeiten lassen sich dann leicht ohne Taschenrechner als Bruch angeben.

---

Bei 3) hast du übrigens zwei falsche Binomialkoeffizienten notiert.

Statt 6 über 4 muss es einmal 6 über 5 und einmal 6 über 6 heißen. Das Ergebnis ist aber richtig.

:-)

Ohne TR: die Brüche multiplizieren sollte einfach sein, man muss nicht alles in % angeben aber auch das sollte nicht überfordern Deine Rechnungen sind richtig. Probe: die Summe muss 100% sein (deshalb muss man nur 2) oder 3) wirklich rechnen.

lul

deshalb muss man nur 2) oder 3) wirklich rechnen

Es genügt, 1) mit der Bernoulli-Formel zu berechnen.

2 Antworten

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Beste Antwort

Mit b wäre ich überhaupt nicht einverstanden. Die Wahrscheinlichkeit für 1) und 2) sollte fallen und die Wahrscheinlichkeit für 3, weil es die Gegenwahrscheinlichkeit von 1 und 2 ist sollte steigen.

a1) P(X = 3) = (6 über 3)·0.5^3·0.5^3 = 5/16 = 0.3125
a2) P(X ≤ 2) = (6 über 0)·0.5^0·0.5^6 + (6 über 1)·0.5^1·0.5^5 + (6 über 2)·0.5^2·0.5^4 = 11/32 = 0.34375
a3) P(X ≥ 3) = 1 - P(X ≤ 2) - P(X = 3) = 1 - 5/16 - 11/32 = 11/32 = 0.34375

b1) P(X = 3) = (6 über 3)·0.51^3·0.49^3 ≈ 0.3121 < 0.3125
b2) P(X ≤ 2) = (6 über 0)·0.51^0·0.49^6 + (6 über 1)·0.51^1·0.49^5 + (6 über 2)·0.51^2·0.49^4 ≈ 0.3252 < 0.34375
b3) P(X ≥ 3) = 1 - P(X ≤ 2) - P(X = 3) ≈ 1 - 0.3121 - 0.3252 = 0.3627 > 0.34375

Dieses wurde jetzt beides mit dem Rechner gerechnet. b) kannst du mit diesen Werten nicht im Kopf rechnen, aber sicher begründen.

Warum ist also (6 über 3)·0.51^3·0.49^3 < (6 über 3)·0.5^3·0.5^3 ?
Du kannst leicht begründen, dass (0.5 + h)·(0.5 - h) = 0.5^2 - h^2 < 0.5·0.5. Daraus folgt auch das obige.

Avatar von 488 k 🚀

Schau mal, ob in deinem Schulbuch verschiedene Binomialverteilungen für das gleiche n und einem unterschiedlichen p skizziert sind. Ich erinnere mich an schöne Abbildungen, z.B. im Lambacher Schweizer.

Dann wird es für dich einfacher, Fragen nach einem sich veränderten p zu beantworten.

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Deine Rechnungen stimmen.

Um das ohne Taschenrechner zu machen, verwendest du einfach die Definition des Binomialkoeffizienten \(\binom{n}{k}=\frac{n!}{k!(n-k)!}\). Für kleine Zahlen ist die Berechnung nicht schwierig, es kürzt sich einiges raus. Alternativ geht es auch über das Pascalsche Dreieck, falls ihr das gemacht habt.

Beachte außerdem: \(P(X=3)+P(X<3)+P(X>3)=100\,\%\). Damit kann man sich einen Fall sparen. Außerdem gilt \(P(X<3)=P(X>3)\). Weißt du auch warum?

b) ist nicht ganz in Ordnung, aber da solltest du die Werte auch nachrechnen. Rechne zum Beispiel mit der Wahrscheinlichkeit \(p=\frac{3}{5}>\frac{1}{2}\).

Avatar von 18 k

Es gilt: P(X<3)=P(X>3), weil die Binomialkoeffizienten symmetrisch zueinander sind und die Exponenten sich immer nur vertauschen, oder?

Das reicht noch nicht. Wenn du Teil b) mal berechnet hast, solltest du auch merken, welche Voraussetzung noch erfüllt sein muss.

Das gilt, wenn die Wahrscheinlichkeit der Binomialverteilung p = 0.5 ist und somit die Binomialverteilung symmetrisch zum Erwartungswert ist.

Nimm halt wieder alles vorweg...

Also wenn die Wahrscheinlichkeit für „Treffer“ und „Nicht Treffer“ dasselbe ist? In diesem Fall 0,5.

Ja genau. Dann spricht man von einer sogenannten symmetrischen Binomialverteilung.

Also wenn die Wahrscheinlichkeit für „Treffer“ und „Nicht Treffer“ dasselbe ist? In diesem Fall 0,5.

Genau. Dann ist die Binomialverteilung symmetrisch zum Erwartungswert.

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