0 Daumen
80 Aufrufe

Aufgabe:

Die Eckpunkte \( V \) eines zentralsymmetrischen Sechsecks in der komplexen Ebene sind gegeben durch

\( V = \left\{ \sqrt{2}i,\ -\sqrt{2}i,\ \frac{1}{\sqrt{8}}(1+i),\ \frac{1}{\sqrt{8}}(-1+i),\ \frac{1}{\sqrt{8}}(1-i),\ \frac{1}{\sqrt{8}}(-1-i) \right\} \).

Für jedes \( j \), \( 1 \leq j \leq 12 \), wird ein Element \( z_j \) zufällig und unabhängig von den anderen aus \( V \) gewählt. Sei

\( P = \prod_{j=1}^{12} z_j \)

das Produkt der 12 ausgewählten Zahlen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass \( P = -1 \) gilt?


Tipp:

Die komplexen Zahlen können auch in exponentieller Schreibweise geschrieben werden.


Kontroll-Lösung:

[spoiler]

\( P = \frac{220}{59049} \approx 0.003726 \)

[/spoiler]

Avatar vor von 492 k 🚀

Was hast du schon versucht? Wo steckst du fest?

Festgesteckt habe ich nicht. Ich fand das nur sehr aufwendig. Aber letztendlich hab ich es geschafft.

Vielleicht hast du ja einen genialen Einfall, wie es viel schneller geht?

Sei x die Anzahl der ersten beiden \( \sqrt{2} \) zahlen (1. Typ) , 12-x die Anzahl der übrigen (2. Typ). Da der betrag 1 sein soll, ergibt sich x=8.

Also kommen 8 zahlen vom ersten Typ und vier vom 2. Typ vor.

Das ergibt insgesamt (12 über 8) * 28 Kombinationen für den 1. Typ = 495 * 28 = 126.720

Das Produkt der vier vom Typ 2 muß reell sein, das gibt 128 Kombinationen.

Insgesamt : 126.720 * 128 = 16.220.160 reellwertige Kombinationen . Aus Symmetriegründen sind davon gleich viele mit + 1 und -1, also die Hälfte: bleiben 8.110.080 günstige übrig.

Es gibt 612 mögliche Kombinationen = 2.176.782.336

Laplace: günstige/mögliche = 220/59049

Ein anderes Problem?

Stell deine Frage

Willkommen bei der Mathelounge! Stell deine Frage einfach und kostenlos

x
Made by a lovely community