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Wahrscheinlichkeitsrechnung

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titania

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19:22 Uhr, 18.11.2009

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ich habe diese aufgabe zu rechnen... aber ich versteh das überhaupt nicht

Eine Schachtel enthält n Kugeln, durchnummeriert mit 1,2,.... n. Wir ziehen mit Zurücklegen aus der Schachtel. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass wir ertsmals beim k-ten Zug eine Kugel ziehen, die wir vorher schon einmal gezogen hatten??

danke für Eure Hilfe
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Leuchtturm

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19:27 Uhr, 18.11.2009

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Ich würd sagen 1n2 im 2. Zug. Sieht dann irgendwie nach 1nk für den kten Zug aus. Das kanns aber noch nicht sein, muss mal nachdenken.

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DK2ZA

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19:33 Uhr, 18.11.2009

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Beim 2. Zug ist die Wahrscheinlichkeit 1n, denn eine Kugel war zuvor schon gezogen worden.

Beim 3. Zug ist die Wahrscheinlichkeit 2n, denn es waren vorher schon 2 Kugeln gezogen worden.

Beim 4. Zug ist sie 3n.

Allgemein k-1n.


GRUSS, DK2ZA

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Leuchtturm

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19:50 Uhr, 18.11.2009

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@DK2Za:
Das mit dem 2. Zug hab ich jetzt gefressen, weil nn2=1n.
Und spätestens nach n+1 Zügen hat man wohl irgendeine Kugel zum 2. Mal gezogen. Aber was den 3. Zug betrifft, hab ich immer noch nen Knoten in der Birne.


Frage beantwortet
titania

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20:09 Uhr, 18.11.2009

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nocheinmal dankeschön... :-)
DK2ZA, es schaut so aus, ob du mein(e) persönliche(r) online Lehrer(in) wärest
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DK2ZA

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20:24 Uhr, 18.11.2009

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Vor dem dritten Zug müssen schon 2 VERSCHIEDENE Kugeln gezogen worden sein, denn sonst wäre man nicht so weit gekommen.


GRUSS, DK2ZA

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DK2ZA

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09:04 Uhr, 19.11.2009

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Mir scheint, die Aufgabe war doch etwas anders gemeint.

Mein bisheriges Ergebnis k-1n gibt die Wahrscheinlichkeit wieder, beim k-ten Zug eine Kugel zu ziehen, die man schon einmal in der Hand hatte. Für k=n+1 ergibt sich dann logischerweise der Wert 1.

Dabei wird immer vorausgesetzt, dass man schon so weit gekommen war, d.h. dass die zuvor gezogenen k-1 Kugeln alle verschieden waren.

Gefragt war aber - nehme ich jetzt an - die Wahrscheinlichkeit für die ganze Ereigniskette, d.h. erst das Ziehen von k-1 verschiedenen Kugeln, dann das Ziehen einer Kugel, die schon einmal gezogen worden war.


Wir haben also n nummerierte Kugeln, von denen k mal (k von 2 bis n+1) eine gezogen und wieder zurückgelegt wird.


Die ersten k-1 Kugeln sollen verschieden sein. Die Wahrscheinlichkeit dafür ergibt sich so:

Die erste Kugel wird gezogen und wieder zurückgelegt.

Die zweite Kugel wird gezogen und wieder zurückgelegt. Sie soll von der ersten verschieden sein. Die Wahrscheinlichkeit dafür ist n-1n.

Die dritte Kugel wird gezogen und wieder zurückgelegt. Sie soll von den ersten beiden verschieden sein. Die Wahrscheinlichkeit dafür ist n-2n.

Die vierte Kugel wird gezogen und wieder zurückgelegt. Sie soll von den ersten drei verschieden sein. Die Wahrscheinlichkeit dafür ist n-3n.

Und so weiter bis zur (k-1)-ten Kugel, die sich von den bereits gesehenen k-2 Kugeln mit der Wahrscheinlichkeit n-(k-2)n unterscheidet.


Damit ist die Wahrscheinlichkeit, dass die ersten k-1 gezogenen Kugeln alle verschieden sind:

n-1nn-2nn-3n...n-k+2n

Das kann man auch schreiben als

(n-1)!(n-k+1)!nk-2


Nun soll noch die k-te Kugel eine der k-1 bereits gezogenen sein. Die Wahrscheinlichkeit dafür ist k-1n.


Also ist die gesuchte Gesamtwahrscheinlichkeit

(n-1)!(n-k+1)!nk-2k-1n=(n-1)!(k-1)(n-k+1)!nk-1

Wenn man dies von k=2 bis n+1 aufsummiert, ergibt sich tatsächlich 1.


GRUSS, DK2ZA

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Leuchtturm

Leuchtturm aktiv_icon

09:49 Uhr, 19.11.2009

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Hab mal gemalt, unterstrichene Zahlen signalisieren den Treffer im jeweiligen Zug.
Hadere immer noch mit der Aufgabe.....Betonung liegt auf erstmals Treffer im k-ten Zug.

baum
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DK2ZA

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13:47 Uhr, 19.11.2009

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Hab die Sache mal mit Hilfe von Zufallszahlen simuliert für n=10 und k=2 bis 11.

k- berechnet - simuliert

2-0,1-0,099896
3-0,18-0,179597
4-0,216-0,216876
5-0,2016-0,201388
6-0,1512-0,151422
7-0,09072-0,090226
8-0,042336-0,042452
9-0,0145152-0,014481
10-0,00326592-0,003299
11-0,00036288-0,000363

Es waren 1000000 Durchläufe. Recht gute Übereinstimmung!


GRUSS, DK2ZA