Ziehen ohne Zurücklegen

Drawing without replacement

Mathematik Klasse 10 18 Aufgaben
WahrscheinlichkeitBaumdiagrammeUrnenmodell

Wird eine gezogene Kugel nicht zurückgelegt, sieht die zweite Stufe des Baums anders aus: Zähler und Nenner richten sich nach dem, was schon gezogen wurde – aus 4 roten und 6 blauen Kugeln bleiben nach Rot nur 3 rote unter 9. Die Pfadregeln gelten unverändert. Gleichzeitiges Ziehen liefert dieselben Wahrscheinlichkeiten wie nacheinander ohne Zurücklegen; die Reihenfolge-Pfade werden addiert. Räumt aus, dass die zweite Stufe gleich bleibt oder nur der Nenner sinkt. Bereitet die bedingte Wahrscheinlichkeit in Jgst. 11 vor.

Zurücklegen oder nicht

In einer Urne liegen 4 rote und 6 blaue Kugeln. Wird die erste Kugel zurückgelegt, ist die zweite Stufe wie die erste: . Bleibt sie draußen, wie beim Auslosen oder Kartenziehen, fehlt eine Kugel. Nach einer roten liegen noch 3 rote unter nur 9 Kugeln: . Beim Würfeln, Münzwerfen und Raddrehen wird nichts gezogen: Jeder Wurf hat dieselben Wahrscheinlichkeiten. Als Merkhilfe: Wird zurückgelegt, bleibt die Urne gleich; wird behalten, ändert sich die Urne mit jedem Zug.

Verändere die Zahl der roten Kugeln. Welche der beiden Wahrscheinlichkeiten ist immer die kleinere?

Der Baum ohne Zurücklegen

In der zweiten Stufe ändern sich Zähler und Nenner: Nach Rot stehen dort 3/9 und 6/9, nach Blau 4/9 und 5/9. Die Pfadregeln gelten weiter, und jeder Knoten ergibt zusammen 1. Zieht man zwei Kugeln gleichzeitig, rechnet man wie nacheinander ohne Zurücklegen; die Reihenfolge ist egal. „Eine rote, eine blaue“ hat die Pfade RB und BR: . Bei drei Zügen fehlt in jeder Stufe eine Kugel mehr: . Zur Probe ergeben die vier Pfade der Zeichnung zusammen 12/90 + 24/90 + 24/90 + 30/90 = 1.

Baumdiagramm, 2 Stufen, 4 Pfade: R (4/10) → [R (3/9), B (6/9)], B (6/10) → [R (4/9), B (5/9)]1. Zug 2. Zug 4/10 6/10 3/9 6/9 4/9 5/9 Start R R B B R B RR 2/15 RB 4/15 BR 4/15 BB 1/3
Zwei Kugeln ohne Zurücklegen aus 4 roten und 6 blauen; markiert sind die zwei Pfade von „eine rote, eine blaue“; rechts stehen die Pfadwahrscheinlichkeiten, sie ergeben zusammen 1.

Voraussetzungen (1)

Leicht
Multiple Choice #1 30s ▶ Testen

Aus einer Urne mit 4 roten und 6 blauen Kugeln wird ohne Zurücklegen gezogen. Die erste Kugel war rot. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass die zweite Kugel blau ist?

  • ● 6/9
  • ○ 6/10
  • ○ 5/9
Nach der roten Kugel liegen noch 9 Kugeln in der Urne, davon 6 blaue: 6/9. 6/10 wäre Ziehen mit Zurücklegen; 5/9 nimmt eine blaue statt der roten Kugel weg.
Wahr / Falsch #2 25s ▶ Testen

Eine Urne enthält 4 rote und 6 blaue Kugeln. Die erste Kugel (rot) wird nicht zurückgelegt. Am Ast „zweite Kugel rot“ steht dann 4/9.

✓ Falsch
Die gezogene rote Kugel fehlt: Es bleiben 3 rote unter 9 Kugeln, am Ast steht 3/9. Die 4/9 würden zählen, als wäre keine rote Kugel entnommen worden.
Multiple Choice #3 25s ▶ Testen

Bei welchem Vorgang hängen die Wahrscheinlichkeiten der 2. Stufe vom 1. Zug ab?

  • ● Zwei Lose nacheinander aus einer Lostrommel ziehen und behalten
  • ○ Zweimal hintereinander würfeln
  • ○ Zweimal ein Glücksrad drehen
Behaltene Lose fehlen in der Trommel, die zweite Ziehung hat andere Wahrscheinlichkeiten. Würfel und Rad haben kein „Vorher“: Jeder Wurf und jede Drehung beginnt gleich.
Wahr / Falsch #4 30s ▶ Testen

Der Baum zeigt zwei Züge aus einer Urne mit 4 roten und 6 blauen Kugeln ohne Zurücklegen.

✓ Falsch
In der 2. Stufe stehen an beiden Knoten dieselben Zahlen 4/10 und 6/10 – die 2. Stufe hängt nicht vom 1. Zug ab. Das ist ein Baum für Ziehen mit Zurücklegen.
Wahr / Falsch #5 20s ▶ Testen

Aus einem Kartenspiel werden nacheinander zwei Karten gezogen und beiseitegelegt. Die zweite Karte hat dieselben Wahrscheinlichkeiten wie die erste.

✓ Falsch
Die erste Karte fehlt nach dem Ziehen im Stapel. Die zweite Ziehung hat also weniger Karten und veränderte Wahrscheinlichkeiten.
Multiple Choice #6 25s ▶ Testen

Zwei Kugeln werden gleichzeitig aus einer Urne mit 4 roten (R) und 6 blauen (B) Kugeln gezogen. Welche Pfade des Baums gehören zu „eine rote, eine blaue“?

  • ● RB und BR
  • ○ nur RB
  • ○ RR und BB
Beim gleichzeitigen Ziehen ist die Reihenfolge egal, also zählen beide Pfade RB und BR. Nur RB vergisst einen Pfad; RR und BB haben zwei gleiche Farben.
Wahr / Falsch #7 20s ▶ Testen

Zwei Kugeln gleichzeitig zu ziehen liefert dieselben Wahrscheinlichkeiten wie zwei Kugeln nacheinander ohne Zurücklegen zu ziehen.

✓ Wahr
Beim gleichzeitigen Ziehen kann keine Kugel doppelt gezogen werden, genau wie ohne Zurücklegen. Man muss nur die Pfade beider Reihenfolgen zusammenfassen.
Multiple Choice #8 30s ▶ Testen

Aus 4 roten und 6 blauen Kugeln werden drei nacheinander ohne Zurücklegen gezogen. Welcher Term gibt P(dreimal rot)?

  • ● 4/10 · 3/9 · 2/8
  • ○ 4/10 · 4/10 · 4/10
  • ○ 4/10 · 3/9 · 2/9
In jeder Stufe fehlt eine Kugel mehr: Zähler 4, 3, 2 und Nenner 10, 9, 8. Der Term mit 4/10 dreimal gehört zum Ziehen mit Zurücklegen; bei 2/9 wurde vergessen, dass der Nenner mit jedem Zug sinkt.
Wahr / Falsch #9 20s ▶ Testen

Beim Ziehen von drei Kugeln nacheinander ohne Zurücklegen aus 10 Kugeln steht am Ast der 3. Stufe im Nenner die Zahl 8.

✓ Wahr
Vor dem 3. Zug sind 2 Kugeln entnommen, es bleiben 8. Die Nenner der drei Stufen sind 10, 9 und 8.
Mittel
Lückentext #1 25s ▶ Testen

In einer Urne liegen 5 rote und 3 blaue Kugeln. Die erste gezogene Kugel ist rot und wird nicht zurückgelegt. Dann gilt P(zweite rot) = ___/7.

✓ Antwort: 4
Es bleiben 4 rote und 3 blaue Kugeln, also 7 Kugeln; 4 davon sind rot.
Zahleneingabe #2 25s ▶ Testen

Aus 4 roten und 6 blauen Kugeln wird zweimal mit Zurücklegen gezogen. Wie groß ist P(rot, rot)?

✓ Antwort: 0.16
4/10 · 4/10 = 0,16.
Lückentext #3 20s ▶ Testen

Aus 4 roten und 6 blauen Kugeln werden zwei gleichzeitig gezogen. Die Pfade RB und BR haben je 4/15. Dann gilt P(genau eine rote) = ___/15.

✓ Antwort: 8
Über die Pfade wird addiert: 4/15 + 4/15 = 8/15.
Zahleneingabe #4 30s ▶ Testen

Berechne 4/10 · 3/9 · 2/8 als Dezimalzahl auf vier Nachkommastellen gerundet.

✓ Antwort: 0.0333
4/10 · 3/9 · 2/8 = 24/720 = 1/30 ≈ 0,0333.
Schwer
Zahleneingabe #1 35s ▶ Testen

Aus 4 roten und 6 blauen Kugeln werden zwei nacheinander ohne Zurücklegen gezogen. Wie groß ist P(rot, rot)? Gib die Wahrscheinlichkeit auf drei Nachkommastellen gerundet an.

✓ Antwort: 0.133
P = 4/10 · 3/9 = 12/90 = 2/15 ≈ 0,133. Mit Zurücklegen wären es 4/10 · 4/10 = 0,16.
Zahleneingabe #2 40s ▶ Testen

In einer Klasse sind 12 Jungen und 8 Mädchen. Zwei Kinder werden nacheinander ausgelost (niemand doppelt). Wie groß ist P(zwei Mädchen)? Gib die Wahrscheinlichkeit auf drei Nachkommastellen gerundet an.

✓ Antwort: 0.147
Beim Auslosen fehlt das erste Mädchen: P = 8/20 · 7/19 = 56/380 ≈ 0,147. Mit 8/20 · 8/20 = 0,16 würde dieselbe Person doppelt gezogen.
Zahleneingabe #3 45s ▶ Testen

Aus 6 Kugeln mit den Nummern 1 bis 6 werden zwei gleichzeitig gezogen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Kugel 6 dabei ist? Gib sie auf drei Nachkommastellen gerundet an.

✓ Antwort: 0.333
Gegenereignis: keine 6 unter beiden Kugeln, 5/6 · 4/5 = 4/6 = 2/3. Also P = 1 − 2/3 = 1/3 ≈ 0,333.
Zahleneingabe #4 45s ▶ Testen

In einer Schachtel liegen 5 rote und 3 grüne Stifte. Ohne Hinsehen zieht man drei Stifte nacheinander ohne Zurücklegen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass alle drei rot sind? Gib sie auf vier Nachkommastellen gerundet an.

✓ Antwort: 0.1786
P = 5/8 · 4/7 · 3/6 = 60/336 = 5/28 ≈ 0,1786.
KI-bewertete Rechnung #5 300s ▶ Testen

Eine Urne enthält 5 weiße und 3 schwarze Kugeln. Es werden zwei Kugeln nacheinander ohne Zurücklegen gezogen. Zeichne das vollständige Baumdiagramm mit allen Wahrscheinlichkeiten, prüfe an jedem Knoten, dass die Äste 1 ergeben, und berechne P(zwei Kugeln gleicher Farbe). Erkläre kurz, warum das Ergebnis mit Zurücklegen anders wäre. Schreibe deine Rechnung auf Papier und fotografiere sie.

✓ Antwort: 1. Stufe: W 5/8, S 3/8. Nach W: W 4/7, S 3/7; nach S: W 5/7, S 2/7 (an jedem Knoten Summe 1). Pfade: WW 5/8 · 4/7 = 20/56 = 5/14; SS 3/8 · 2/7 = 6/56 = 3/28. Gleiche Farbe: 20/56 + 6/56 = 26/56 = 13/28 ≈ 0,464. Mit Zurücklegen blieben beide Stufen 5/8 und 3/8: (5/8)² + (3/8)² = 34/64 ≈ 0,531.
Ohne Zurücklegen hat die zweite Stufe nur noch 7 Kugeln. Die beiden Pfade WW und SS werden addiert: 20/56 + 6/56 = 13/28 ≈ 0,464.