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ErAnzahl jener Kugeln die mind. 1mal gezogen werde

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Erwartungswert

Zufallsvariablen

Tags: Erwartungswert, Zufallsvariablen

 
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Schurli

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18:18 Uhr, 06.10.2014

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Aus einer Urnen mit n Kugeln wird k mal mit Zurücklegen gezogen. Es sei X die Anzahl jener Kugeln die mindestens einmal gezogen werden. Bestimme Erwartungswert und Varianz.

Meine Idee :
Über einen Umkehransatz: ich bestimme mir eine Zufallsvariable X und frage nach jenen Kugeln die niemals gezogen werden. Dann berechne ich die Wahrscheinlichkeit dafür, dass die 1. Kugel beim i-ten Mal nicht gezogen wird und das für alle i. Und dann das gleiche für die zweite, dritte bis zur n-ten Kugel. Das ergeben ziemlich viele Summanden und das ganze wird sehr unübersichtlich.

Frage: Gibt es einen einfacheren Ansatz zu diesem Problem?

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Online-Nachhilfe in Mathematik
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Schurli

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19:17 Uhr, 07.10.2014

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Ist die Aufgabe so schwer oder habe ich zu wenig eigenen Ansatz geleistet?
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DrBoogie

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09:21 Uhr, 08.10.2014

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Wenn wir die Zufallsvariablen X1,...,Xn einführen, mit den Werten 1 (i-te Kugel wurde mindestens einmal gezogen) und 0 (i-te Kugel wurde nicht gezogen), dann ist Deine X die Summe davon: X=X1+...+Xn. Die Xi's sind einfacher zu behandeln, z.B. ist P(Xi=0)=(n-1/n)k und demensprechend E(Xi)=1-(n-1/n)k. Das reicht, um E(X) zu berechnen. Für die Varianz wäre dann gut, wenn Xi unabhängig wären, da verstehe ich auf Anhieb leider nicht, ob das stimmt. :(
Vielleicht hilft Dir diese Idee.
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Matlog

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10:54 Uhr, 16.10.2014

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@ Schurli:
Jetzt hat Dir DrBoogie einen wunderbar einfachen Weg zur Bestimmung des Erwartungswerts geöffnet! (Mein Weg zum gleichen Ergebnis war deutlich komplizierter.)
Aber warum antwortest Du jetzt nicht mehr?

@ DrBoogie:
Wenn die Xi unabhängig wären, dann wäre X doch binomialverteilt, oder täusche ich mich da?
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DrBoogie

DrBoogie aktiv_icon

12:25 Uhr, 16.10.2014

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"Wenn die Xi unabhängig wären, dann wäre X doch binomialverteilt, oder täusche ich mich da?"

Ja, natürlich, X wäre binomialverteilt.

Und der Autor kennt vermutlich schon die Lösung, wollte sie nur nicht mit uns teilen. :-))

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Matlog

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12:32 Uhr, 16.10.2014

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Die Lösung bzgl. der Varianz würde mich schon interessieren!
Für mich ist nämlich ganz eindeutig, dass die Xi nicht unabhängig sind.
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