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Gymnasium 10 · Mathematik
Wahrscheinlichkeit · Wahrscheinlichkeit

Abhängigkeit

Du ziehst aus einem Skatblatt eine Karte und legst sie nicht zurück: Bei der zweiten Karte sind die Wahrscheinlichkeiten schon andere als bei der ersten. Auch bei einem Schnelltest ändert das Wissen über das Testergebnis die Wahrscheinlichkeit dafür, ob jemand wirklich krank ist. In beiden Fällen beeinflusst das eine Ereignis die Wahrscheinlichkeit des anderen: Die Ereignisse sind abhängig. Dafür brauchst du die bedingte Wahrscheinlichkeit.

Bedingte Wahrscheinlichkeit

Mengendiagramm: Klasse mit 30 Schülern, 18 lernen Französisch, davon 5 auch Spanisch. 30 Schüler 18 Französisch 5 beides

Zur Unabhängigkeit: Gilt $P_A(B) = P(B)$, so beeinflusst $A$ das Ereignis $B$ nicht. Das ist der Fall $P(A \cap B) = P(A) \cdot P(B)$ aus dem Abschnitt zur stochastischen Unabhängigkeit. Ist die Gleichung verletzt, sind die Ereignisse abhängig.

Üben★☆☆Nicht begonnen
In einer Klasse mit $30$ Schülern lernen $18$ Französisch, $12$ lernen Deutsch und $5$ lernen beide Sprachen. Ein Schüler wird zufällig ausgewählt und lernt Französisch.…

In einer Klasse mit $30$ Schülern lernen $18$ Französisch, $12$ lernen Deutsch und $5$ lernen beide Sprachen. Ein Schüler wird zufällig ausgewählt und lernt Französisch. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass er auch Deutsch lernt?

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Üben★☆☆Nicht begonnen
Gegeben sind zwei Ereignisse $A$ und $B$ eines Zufallsexperiments. Es gilt $P(A) = 0,4$, $P(B) = 0,5$ und $P(A \cap B) = 0,2$. Überprüfe rechnerisch, ob die Ereignisse…

Gegeben sind zwei Ereignisse $A$ und $B$ eines Zufallsexperiments. Es gilt $P(A) = 0,4$, $P(B) = 0,5$ und $P(A \cap B) = 0,2$. Überprüfe rechnerisch, ob die Ereignisse $A$ und $B$ stochastisch unabhängig sind.

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Üben★★☆Nicht begonnen
In einem Dorf lesen $45\%$ der Einwohner die Zeitung X, $35\%$ lesen die Zeitung Y und $15\%$ lesen beide Zeitungen. Wir wählen zufällig einen Einwohner aus und wissen,…

In einem Dorf lesen $45\%$ der Einwohner die Zeitung X, $35\%$ lesen die Zeitung Y und $15\%$ lesen beide Zeitungen. Wir wählen zufällig einen Einwohner aus und wissen, dass er die Zeitung X liest. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass er auch die Zeitung Y liest? Begründe anhand der Ergebnisse, ob die Ereignisse „Zeitung X lesen“ und „Zeitung Y lesen“ stochastisch unabhängig sind.

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1. Pfadregel und Ziehen ohne Zurücklegen

Ziehen ohne Zurücklegen: Aus 8 Glühbirnen wird eine gezogen, danach bleiben 7 übrig. 8 Glühbirnen5 intakt, 3 defekt eine ziehen noch 7 übrigeine weniger
Üben★☆☆Nicht begonnen
In einer Urne liegen $5$ rote und $3$ blaue Kugeln. Es werden nacheinander zwei Kugeln ohne Zurücklegen gezogen. Berechne die Wahrscheinlichkeit, dass die erste Kugel…

In einer Urne liegen $5$ rote und $3$ blaue Kugeln. Es werden nacheinander zwei Kugeln ohne Zurücklegen gezogen. Berechne die Wahrscheinlichkeit, dass die erste Kugel rot und die zweite blau ist.

A
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Üben★☆☆Nicht begonnen
Aus einem spanischen Kartenspiel mit $40$ Karten werden zufällig nacheinander zwei Karten ohne Zurücklegen gezogen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass beide…

Aus einem spanischen Kartenspiel mit $40$ Karten werden zufällig nacheinander zwei Karten ohne Zurücklegen gezogen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass beide Karten Könige sind?

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Üben★★☆Nicht begonnen
In einer Schachtel mit $10$ Glühbirnen sind $3$ davon defekt. Es werden nacheinander $3$ Glühbirnen ohne Zurücklegen gezogen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass…

In einer Schachtel mit $10$ Glühbirnen sind $3$ davon defekt. Es werden nacheinander $3$ Glühbirnen ohne Zurücklegen gezogen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass genau eine der gezogenen Glühbirnen defekt ist?

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Totale Wahrscheinlichkeit: Pfade addieren

Baumdiagramm mit zwei Ästen für Maschine A und B, die beide zum Ereignis fehlerhaft führen. A (Maschine A)B (Maschine B) fehlerhaftfehlerhaft P(fehlerhaft) = Summe beider Pfade
Üben★★☆Nicht begonnen
In einer Fabrik stellt Maschine A $60\%$ der Teile her und Maschine B die restlichen $40\%$. Bekannt ist, dass $2\%$ der von A hergestellten Teile fehlerhaft sind, bei…

In einer Fabrik stellt Maschine A $60\%$ der Teile her und Maschine B die restlichen $40\%$. Bekannt ist, dass $2\%$ der von A hergestellten Teile fehlerhaft sind, bei Maschine B beträgt der Anteil fehlerhafter Teile $5\%$. Ein Teil wird zufällig aus dem Lager gewählt. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass es von Maschine B hergestellt wurde und fehlerhaft ist?

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Üben★★☆Nicht begonnen
Ein Basketballspieler trifft den ersten Freiwurf mit einer Quote von $80\%$. Trifft er den ersten, steigt sein Selbstvertrauen und die Trefferwahrscheinlichkeit beim…

Ein Basketballspieler trifft den ersten Freiwurf mit einer Quote von $80\%$. Trifft er den ersten, steigt sein Selbstvertrauen und die Trefferwahrscheinlichkeit beim zweiten Freiwurf steigt auf $90\%$. Verfehlt er jedoch den ersten, wird er nervös und die Trefferwahrscheinlichkeit beim zweiten sinkt auf $60\%$. Berechne die Wahrscheinlichkeit, dass der Spieler in einer Serie von zwei Würfen genau einen Freiwurf trifft.

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Üben★★☆Nicht begonnen
In einer Klinik wird ein Allergie-Schnelltest durchgeführt. Bekannt ist, dass $8\%$ der Patienten gegen einen bestimmten Stoff allergisch sind. Der Test ist bei $90\%$…

In einer Klinik wird ein Allergie-Schnelltest durchgeführt. Bekannt ist, dass $8\%$ der Patienten gegen einen bestimmten Stoff allergisch sind. Der Test ist bei $90\%$ der tatsächlich allergischen Patienten positiv. Er liefert aber auch bei $5\%$ der nicht allergischen Patienten ein falsch positives Ergebnis. Ein Patient wird zufällig ausgewählt und getestet. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass das Ergebnis positiv ist?

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Üben★★★Nicht begonnen
Wir haben drei äußerlich gleiche Truhen. TRUHE A enthält $2$ Gold- und $1$ Silbermünzen. TRUHE B enthält $1$ Goldmünze und $3$ Silbermünzen. TRUHE C enthält $4$…

Wir haben drei äußerlich gleiche Truhen. TRUHE A enthält $2$ Gold- und $1$ Silbermünzen. TRUHE B enthält $1$ Goldmünze und $3$ Silbermünzen. TRUHE C enthält $4$ Goldmünzen. Wir werfen einen fairen Würfel: Bei $1$ oder $2$ wählen wir Truhe A, bei $3$ Truhe B, bei $4$, $5$ oder $6$ Truhe C. Anschließend ziehen wir zufällig eine Münze aus der gewählten Truhe. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass die gezogene Münze aus Gold ist?

1, 2 3 4, 5, 6 TRUHE A TRUHE B TRUHE C
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Umkehrung: von der Wirkung zur Ursache

Oft fragt man andersherum: Der Test ist positiv. Wie wahrscheinlich ist es, dass die Person wirklich allergisch ist? Das ist die Umkehrung der bedingten Wahrscheinlichkeit (Satz von Bayes). In der Klasse 10 gehst du dafür mit dem umgekehrten Baumdiagramm oder mit einer Vierfeldertafel vor, die Formel brauchst du nicht auswendig.

Zweistufiger Baum: erst allergisch (8 %) oder gesund (92 %), dann Testergebnis positiv oder negativ. 8 %92 % allergischgesund positiv (90 %)negativ (10 %) positiv (5 %)negativ (95 %)
Üben★★☆Nicht begonnen
In einem Regal stehen $5$ Romane und $3$ Gedichtbände. Es werden zufällig nacheinander zwei Bücher ohne Zurücklegen ausgewählt. Das zweite ausgewählte Buch war ein…

In einem Regal stehen $5$ Romane und $3$ Gedichtbände. Es werden zufällig nacheinander zwei Bücher ohne Zurücklegen ausgewählt. Das zweite ausgewählte Buch war ein Gedichtband. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass das erste ausgewählte Buch auch einer war?

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Üben★★★Nicht begonnen
An einem Gymnasium sind $55\%$ der Schüler Mädchen. Bekannt ist, dass $20\%$ der Mädchen und $25\%$ der Jungen aktiv in der Theater-AG mitwirken. Ein Schüler, der in der…

An einem Gymnasium sind $55\%$ der Schüler Mädchen. Bekannt ist, dass $20\%$ der Mädchen und $25\%$ der Jungen aktiv in der Theater-AG mitwirken. Ein Schüler, der in der Theater-AG mitwirkt, wird zufällig ausgewählt. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass es ein Mädchen ist?

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Üben★★★Nicht begonnen
Wir haben zwei Würfel in einem Würfelbecher. Der erste ist ein normaler Würfel mit den Zahlen von $1$ bis $6$. Der zweite ist ein manipulierter Würfel mit drei Seiten…

Wir haben zwei Würfel in einem Würfelbecher. Der erste ist ein normaler Würfel mit den Zahlen von $1$ bis $6$. Der zweite ist ein manipulierter Würfel mit drei Seiten mit einer $2$, zwei Seiten mit einer $3$ und einer Seite mit einer $5$. Es wird zufällig ein Würfel ausgewählt (mit Wahrscheinlichkeit $\frac{1}{2}$ für jeden) und geworfen. Das Ergebnis ist eine gerade Zahl. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass der manipulierte Würfel geworfen wurde?

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Zurück zum Anfang: Ziehst du aus einem Skatblatt zwei Karten ohne Zurücklegen, sinkt die Wahrscheinlichkeit für Herz in der zweiten Ziehung von $\frac{8}{32} = 25\,\%$ auf $\frac{7}{31} \approx 22{,}6\,\%$, falls die erste Karte Herz war.

Auf einen Blick

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