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Serlo-Content · Eigenes Frontend

/13853

Wir laden die Inhalte direkt von der Serlo API und rendern sie mit unserem UI.

Aufgabengruppe

/mathe/13853/aufgabengruppe

/mathe/13853/aufgabengruppe

Aufgabengruppe

Zwei 6-seitige Laplace-Würfel werden gleichzeitig geworfen.

Aus der Beispielrechnung der diskreten Zufallsvariablen zum Erwartungswert wissen wir, dass dieser bei 7 liegt

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Werfen von zwei Laplace-Würfeln. Die Werte der Zufallsgröße sind genau die Summe der Augenzahlen.

Damit ergibt sich für den Erwartungswert für dieses Experiment.

Dies bedeutet also, dass man im Mittel eine "7" würfelt

Aufgabe 1

Wie verändert sich der Erwartungswert, wenn man folgende Änderungen vornimmt?

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Lösung
Strategie

Schritte

Aufgabe 2

Bestimme den Erwartungswert, wenn man nur einen Würfel verwendet

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Lösung
Voraussetzung
Erwartungswert
Strategie

Schritte

Hier ist und .

Benutze die Formel für den Erwartungswert:

Gleichungsumformung

Setze die Werte ein.

Klammere aus und vereinfache.

Aufgabe 3

Bestimme den Erwartungswert, wenn man bei beiden Würfeln die 1 durch eine 7 ersetzt

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Lösung
Voraussetzung
Erwartungswert
Strategie

Schritte

Die 1 wird zu einer 7, dadurch verschieben sich die Werte der Zufallsgröße von zu

Damit ergibt der Erwartungswert für dieses Experiment.

Aufgabe 4

Ein Würfel wird 15 mal geworfen. Wie lauten die Erwartungswerte für folgende Ereignisse:

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Lösung
Voraussetzung
Erwartungswert
Strategie

Schritte

Es handelt sich hierbei um eine Bernoulli-Kette. Der Erwartungswert einer Bernoulli-Kette beträgt . Hier ist und die Wahrscheinlichkeit:

1) p bei einem einzelnen Wurf eine 3 zu werfen liegt bei .

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Bei diesem Experiment handelt es sich um eine Bernoulli-Kette, bei der jeder Würfelwurf Bernoulli-verteilt ist. Die „Trefferwahrscheinlichkeit“ (eine 3 zu würfeln) beträgt , während man mit Wahrscheinlichkeit nicht „trifft“. Bezeichne die Zufallsvariable der Bernoulli-Kette mit und die Bernoulli-verteilten Würfe mit und berechne den Erwartungswert mithilfe der Formel für die Binomialverteilung:

2) p bei einem einzelnen Wurf mindestens eine 4 zu werfen liegt bei .

3) p bei einem einzelnen Wurf höchstens eine 4 zu werfen liegt bei .

4) Um einen Erwartungswert von zu erhalten, benötigt man die

Wahrscheinlichkeit p von einem einzelnen Wurf:

Nun benötigen wir ein Ereignis, welches in der Fälle eintritt.

In unserem Beispiel wäre das, dass man höchstens eine 5 würfelt