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/mathe/248715/aufgabengruppe

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Aufgabengruppe

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Aufgabengruppe

Die Abbildung zeigt das Netz eines Würfels, von dem nur drei Seiten beschriftet sind.

Netz eines Würfels
Aufgabe 1

Der Würfel wird so lange geworfen, bis die Zahl zum ersten Mal erzielt wird. Berechnen Sie die Wahrscheinlichkeit dafür, dass genau viermal gewürfelt wird. (2P)

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Lösung
Voraussetzung
Laplace-Experiment
Strategie

Schritte

Es wird viermal gewürfelt. Dabei soll bei den ersten Würfen keine gewürfelt werden. Erst der . Wurf darf auf die fallen.

Seiten des Würfels tragen keine

Seiten des Würfels tragen eine

Die Wahrscheinlichkeit, dass genau viermal gewürfelt wird, beträgt .

Aufgabe 2

Die drei leeren Seiten des Würfels sollen jeweils mit einer positiven geraden Zahl beschriftet werden. Ermitteln Sie eine Möglichkeit für die Beschriftung der drei Seiten, sodass bei einmaligem Werfen des Würfels der Erwartungswert für die erzielte Zahl beträgt. (3P)

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Lösung
Voraussetzung
Erwartungswert
Strategie

Schritte

Die drei leeren Seiten des Würfels werden mit , und beschriftet.

Würfelnetz beschriftet

Für den Erwartungswert beim Würfeln mit diesem Würfel gilt:

Für diesen Würfel ergeben sich folgenden Werte:

Diese Werte in die Formel für den Erwartungswert eingesetzt, erhält man:

Nach Aufgabenstellung soll dieser Erwartungswert sein.

Gleichungsumformung

Umformung: \cdot 6

Umformung: -9

Für die Platzhalter dürfen nach Aufgabenstellung nur positive, gerade Zahlen verwendet werden. Daher gibt es beliebig viele Lösungen.

Mögliche Lösungen sind z.B. , und oder , und .