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Aufgabe:

In einer Urne befinden sich 3 rote und 5 weiße Kugeln. In einem Spiel werden blind 3 Kugeln ohne Zurücklegen gezogen. Die Zufallsvariable X sei die Anzahl der dabei gezogenen roten Kugeln.

Problem/Ansatz:

a) Ermitteln Sie die Wahrscheinlichkeitsverteilung von X !
b) Maria versucht ihr Glück. Nach Bezahlen eines Einsatzes von 5 € darf sie 3 Kugeln ohne Zurücklegen
ziehen. Zieht Sie dabei 3 rote Kugeln bekommt sie 20 € ausbezahlt, bei 2 roten Kugeln 10 €, bei 1 roten Kugel 5 € und bei keiner roten Kugel nichts. Ist das Spiel fair? Begründe genau!

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a) X ist hypergeometrisch verteilt, also

        \(P(X = k) = \frac{{M \choose k}{N-M \choose n-k}}{{N \choose n}}\)

mit \(N\)=8 weil 8 Kugeln in der Urne sind, \(M\)=3 weil 3 davon rot sind und \(n\)=3 weil 3 Kugeln gezogen werden.

b) Das Spiel ist fair, wenn sein Erwartungswert

        \((20-5)\cdot P(X=3) + (10 - 5)\cdot P(X=2) + (5 - 5)\cdot P(X=1) + (-5)\cdot P(X=0)\)

Null ist.

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geht es auch mit der Binomialverteilung oder Normalverteilung? Wir haben die hypogeometrische nie gemacht..

Baumdiagramm ginge auch. Ist immer die Alternative zur hypogeom. V.

Die anderen Verteilungen gehen hier nicht.

könntest du mir bitte das genau erklären :( kenn mich 0 aus mit diesem Beispiel

Schau mal in meine Lösung für b!

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a) hypergeometrische Verteilung

b) P(3-mal rot) = 3/8*2/7*1/6 = P1

P(2mal rot) = 3/8*2/7*5/6* 3 = P2

P(1mal rot) = 3/8*5/7*4/6* 3 = P3

P(keine rote) = 46/56 = P4

Erwartungswert für den Gewinn: P1*15+P2*5+P3*0+P4*(-5) = ....

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geht es auch mit der Binomialverteilung oder Normalverteilung? Wir haben die hypogeometrische nie gemacht..

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Aloha :)

Die erste Wahrscheinlichkeit für 0 rote und 3 weißte Kugeln beschreibe ich ausführlich, die anderen werden ähnlich berechnet. Wahrscheinlichkeit ist (Anzahl der günstigen Fälle) geteilt durch (Anzahl der möglichen Fälle). Es werden von den 8 Kugeln insgesamt 3 gezogen. Dafür gibt es \(\binom{8}{3}\) mögliche Fälle. Die kommen in den Nenner. Von den 3 roten Kugeln sollen 0 gezogen werden. Dafür gibt es \(\binom{3}{0}\) günstige Fälle (nämlich die leere Menge). Von den 5 weißen Kugeln sollen 3 gezogen werden. Dafür gibt es \(\binom{5}{3}\) günstige Fälle. Das Produkt aus den günstigen Fällen kommt in den Zähler. Fertig.

$$p(0R+3W)=\frac{\binom{3}{0}\cdot\binom{5}{3}}{\binom{8}{3}}=\frac{1\cdot10}{56}=\frac{10}{56}$$$$p(1R+2W)=\frac{\binom{3}{1}\cdot\binom{5}{2}}{\binom{8}{3}}=\frac{3\cdot10}{56}=\frac{30}{56}$$$$p(2R+1W)=\frac{\binom{3}{2}\cdot\binom{5}{1}}{\binom{8}{3}}=\frac{3\cdot5}{56}=\frac{15}{56}$$$$p(0R+3W)=\frac{\binom{3}{0}\cdot\binom{5}{3}}{\binom{8}{3}}=\frac{1\cdot1}{56}=\frac{1}{56}$$Wir fassen das noch als Wahrscheinlichkeitsverteilung zusammen:$$\begin{array}{c} x & 0 & 1 & 2 & 3\\p(x) & \frac{10}{56} & \frac{30}{56} & \frac{15}{56} & \frac{1}{56}\end{array}$$

Für die (b) ergänzen wir die Tabelle um den Gewinn (also ausbezahlter Betrag minus 5€ Einsatz) :

$$\begin{array}{c} x & 0 & 1 & 2 & 3\\p(x) & \frac{10}{56} & \frac{30}{56} & \frac{15}{56} & \frac{1}{56}\\\text{Gewinn} & -5€ & 0€ & 5€ & 15€\end{array}$$Zur Beurteilung, ob das Spiel fair ist oder nicht, berechnen wir den Mittelwert des Gewinns:$$\langle\text{Gewinn}\rangle=\frac{10}{56}(-5€)+\frac{30}{56}(0€)+\frac{15}{56}(5€)+\frac{1}{56}(15€)=\frac{40€}{56}\approx0,71€$$Perfekt fair wäre das Spiel bei einem Mittlerwert von \(0€\). Hier hat der Spieler also einen leichten Vorteil gegenüber dem Betreiber.

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geht es auch mit der Binomialverteilung oder Normalverteilung? Wir haben die hypogeometrische nie gemacht..

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