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Aufgabe:

In einer Urne befinden sich 100 Kugeln. 20 Kugeln sind rot, 30 gelb und 50 blau. Aus der Urne wird ohne Zurücklegen gezogen.

Es werden nun sechs Kugeln gezogen. Jemand behauptet: „Die Wahrscheinlichkeit, dass dabei genau vier rote Kugeln gezogen werden, kann durch [Binomilkoeffizient] (6 4) x 0,24 x 0,82 berechnet werden.“

Begründe, warum diese Behauptung falsch ist, und gib einen richtigen Lösungsansatz an.


Problem/Ansatz:

Dass die Behauptung nur für mit Zurücklegen ist habe ich verstanden. Ich verstehe aber nicht warum der Lösungsansatz nicht (6 4) x 0,2 x 19/99 x 18/98 x 17/97 x (1-16/99) x (1-15/95) ist.

Diesen Ansatz hatte ich in einer Klassenarbeit und wurde als falsch gewertet.


Vielen Dank im voraus!

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\(\dfrac{\binom{20}{4}\binom{80}{2}}{\binom{100}{6}}\)

Es werden 6 von 100 gezogen. 4 von 20 sollen rot sein, dann sind 2 von den 80 nicht-roten.

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Beste Antwort

Dein Ansatz ist fast richtig. Hier die Korrektur in Blau:

$$\binom 64 \cdot 0.2\cdot \frac{19}{99}\cdot\frac{18}{98}\cdot\frac{17}{97}\cdot \left(1-\frac{16}{\color{blue}96}\right)\cdot\left(1-\frac{{\color{blue}16}}{95}\right)\approx 0.0128$$

Die 99 in deiner Rechnung war wohl eher ein Schreibfehler.

Die 15 in deiner Rechnung ist ein logischer Fehler: Beim Ziehen einer nicht roten Kugel bleibt die Anzahl der noch übrigen roten Kugeln gleich.

Avatar von 10 k
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Aloha :)

Beim ersten Ziehen beträgt die Wahrscheinlichkeit für eine rote Kugel \(p_1=\frac{20}{100}\). Wenn die gezogene Kugel rot war, ist die Wahrscheinlichkeit, dass die nächste Kugel auch rot ist gleich \(p_2=\frac{19}{99}\). Wenn die erste gezogene Kugel nicht rot war, beträgt die Wahrscheinlichkeit, dass die zweite Kugel rot ist \(p_2=\frac{20}{99}\). Da ohne Zurücklegen gezogen wird, ändert sich bei jeder Ziehung die Wahrscheinlichkeit \(p\) für das Eintreten des gewünschten Ereignisses.

Bei der Binomialverteilung wird vorausgesetzt, dass die Wahrscheinlichkeit \(p\) für das Eintreten des gewünschten Ereignisses bei jedem Versuch gleich ist. Daher ist sie für die vorliegende Situation ungeeignet.

Die korrekte Wahrscheinlichkeit ergibt sich durch folgende Überlegung:$$p=\frac{\text{Anzahl der günstigen Fälle}}{\text{Anzahl der möglichen Fälle}}$$

Wir ziehen von den 100 Kugeln insgesamt 6. Dafür gibt es \(\binom{100}{6}\) Möglichkeiten:$$p=\frac{\text{Anzahl der günstigen Fälle}}{\binom{100}{6}}$$

Von den 20 roten Kugeln sollen 4 gezogen werden. Dafür gibt es \(\binom{20}{4}\) Möglichkeiten. UND

Von den 80 anderen Kugeln sollen 2 gezogen werden. Dafür gibt es \(\binom{80}{2}\) Möglichkeiten.

$$p=\frac{\binom{20}{4}\cdot\binom{80}{2}}{\binom{100}{6}}$$

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Es handelt sich um die hypergeometr. Verteilung:

(20über4)*(80über2)/(100über6) = 1,28%

oder mit Baumdiagramm:

20/100*19/99*18/98*17/97*80/96*79/95*(6über4) = 1,28%

Deine Lösung verstehe ich nicht.

PS:

https://matheguru.com/stochastik/hypergeometrische-verteilung.html

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