Mathematik · Klasse 8 · Kapitel
Zählen und Wahrscheinlichkeit
EntdeckenDie Frage zum Kapitel
Mit den Ziffernkarten 2, 5, 7 und 9 legst du dreistellige Zahlen, jede Karte höchstens einmal. Wie viele verschiedene Zahlen gibt es? Schreib sie auf, bis du sicher bist, dass keine fehlt.
Schreib eine Vermutung auf, bevor du weiterliest.
Für die Lehrkraft: Die Listen werden lang und ungeordnet. Manche Zahlen stehen doppelt da, andere fehlen, und die Gruppen kommen auf verschiedene Anzahlen. Niemand kann beweisen, dass seine Liste vollständig ist. Wer sicher sein will, braucht eine Ordnung: Wir halten die erste Ziffer fest und schreiben alle Fortsetzungen auf, dann die nächste erste Ziffer. Als Bild ist das ein Baum – und seine Pfade kann man zählen, ohne eine Zahl zu vergessen.
- Entdecken Frage, Vorstellung, Bild
- Merken kommt ins Heft
- Beispiel vorgerechnet, Schritt für Schritt
- Üben selbst rechnen
- Achtung typischer Fehler
- Weiterdenken zum Knobeln und Vernetzen
○ mit Starthilfe, ● für alle, ★ zum Weiterdenken. Du wählst mindestens eine ★-Aufgabe. Du rechnest ins Heft.
Fit für das Kapitel?
Das brauchst du aus früheren Themen. Klappt es nicht, frag nach, bevor es losgeht.
ÜbenWeißt du das noch?
Bei gleich wahrscheinlichen Ergebnissen gilt: günstige durch mögliche.
- ●39Aus einem Skatblatt (32 Karten) wird eine Karte gezogen. Berechne P(eine rote Karte).
Lösung zeigen
- 16 günstige von 32
- 1632 = 0,5
Ergebnis:1632 = 50 % - ●40Ein Reißnagel wurde 200-mal geworfen, er landete 62-mal auf der Spitze. Berechne die relative Häufigkeit.
Lösung zeigen
Ergebnis:0,31 = 31 %
So kannst du es dir vorstellen
EntdeckenZählen heißt Stufe für Stufe wählen
Jede Möglichkeit ist ein Weg durch mehrere Entscheidungen: erst die erste Stelle, dann die zweite. Das Baumdiagramm zeigt jeden Weg als Pfad. Gleich viele Zweige an jedem Ast heißt: Die Anzahlen werden multipliziert.
WeiterdenkenDenk nach
Ein Baum hat 3 Äste und an jedem Ast 4 Zweige. Warum hat er mehr Pfade, als Äste und Zweige zusammen gezeichnet sind?
1Ich zähle Möglichkeiten systematisch mit Liste und Baumdiagramm.
EntdeckenFrage
Wie lange dauert es, ein Zahlenschloss durchzuprobieren?
Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.
Auflösung
Jeder Ring hat 10 Ziffern, also gibt es 10 · 10 · 10 · 10 = 10.000 Einstellungen. Braucht jeder Versuch 2 Sekunden, dauert das Durchprobieren im schlimmsten Fall 20.000 Sekunden, also mehr als 5 Stunden.
MerkenSystematisch zählen
Wer sicher sein will, dass keine Möglichkeit fehlt, ordnet.
Erst die erste Stelle festhalten und alle Fortsetzungen aufschreiben, dann die nächste. Aus den Karten 1, 4 und 7 entstehen so 14, 17, 41, 47, 71 und 74.
BeispielMöglichkeiten systematisch auflisten
Schritt für Schritt
- Shirt rot: rot/Rock, rot/Jeans
- Shirt blau: blau/Rock, blau/Jeans
- Shirt weiß: weiß/Rock, weiß/Jeans
- Zusammen: 3 · 2 = 6
- Shirt rot: rot/Rock, rot/Jeans
- Shirt blau: blau/Rock, blau/Jeans
- Shirt weiß: weiß/Rock, weiß/Jeans
- Zusammen: 3 · 2 = 6
AchtungMöglichkeit vergessen oder doppelt gezählt
Karten 1, 4, 7, zweistellige Zahlen: 14, 41, 17, 71, 47 → 5 Zahlen
Mit 1 vorne: 14, 17; mit 4: 41, 47; mit 7: 71, 74 → 6 Zahlen
Ordnen: erste Stelle festhalten, alle Fortsetzungen aufschreiben, dann die nächste erste Stelle.
ÜbenJetzt du
- ○1Von zu Hause zum Bahnhof gibt es 3 Wege (Bus, Rad, zu Fuß), von dort zum Stadion 2 Wege (U-Bahn, S-Bahn). Liste alle Gesamtwege auf und zähle sie.So fängst du an:Erst Bus: Bus/U-Bahn, Bus/S-Bahn
Lösung zeigen
- Erst Bus: Bus/U-Bahn, Bus/S-Bahn
- Erst Rad: Rad/U-Bahn, Rad/S-Bahn
- Erst zu Fuß: zu Fuß/U-Bahn, zu Fuß/S-Bahn
- Zusammen: 3 · 2 = 6
Ergebnis:6 Wege - ●2Jonas hat Shirts in rot, blau, weiß und dazu Jeans, Jogginghose. Schreibe alle Kombinationen aus einem Shirt und einer Hose systematisch auf. Wie viele gibt es?
Lösung zeigen
- Shirt rot: rot/Jeans, rot/Jogginghose
- Shirt blau: blau/Jeans, blau/Jogginghose
- Shirt weiß: weiß/Jeans, weiß/Jogginghose
- Zusammen: 3 · 2 = 6
Ergebnis:6 Kombinationen - ★3Du hast die Ziffernkarten 1, 3, 6, 7. Lege alle zweistelligen Zahlen, bei denen jede Karte höchstens einmal vorkommt. Schreibe sie geordnet auf. Wie viele sind es?
Lösung zeigen
- Mit 1 vorne: 13, 16, 17
- Mit 3 vorne: 31, 36, 37
- Mit 6 vorne: 61, 63, 67
- Mit 7 vorne: 71, 73, 76
- Zusammen: 4 · 3 = 12 Zahlen
Ergebnis:13, 16, 17, 31, 36, 37, 61, 63, 67, 71, 73, 76 (12 Zahlen)
2Ich nutze die Produktregel für mehrstufige Auswahlen.
EntdeckenFrage
Warum sperrt die Bankkarte nach drei falschen PIN-Eingaben – reicht das wirklich?
Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.
Auflösung
Eine vierstellige PIN hat 10 · 10 · 10 · 10 = 10.000 Möglichkeiten. Wer rät, hat bei drei Versuchen nur 3 von 10.000 Chancen, also 0,03 Prozent. Ohne Sperre könnte man dagegen alle durchprobieren.
MerkenProduktregel
Hat jede Stufe gleich viele Möglichkeiten, multipliziert man.
Bei 3 Shirts, 2 Hosen und 2 Paar Schuhen gibt es 3 · 2 · 2 = 12 Outfits. Im Baumdiagramm ist das die Zahl der Pfade.
BeispielProduktregel: Stufe für Stufe multiplizieren
Schritt für Schritt
- Jeder Ring: 10 Möglichkeiten
- 10 · 10 · 10 = 1000
- Zeit: 1000 · 2 s = 2000 s ≈ 33 min
- Jeder Ring: 10 Möglichkeiten
- 10 · 10 · 10 = 1000
- Zeit: 1000 · 2 s = 2000 s ≈ 33 min
AchtungAddiert statt multipliziert
3 Shirts und 4 Hosen: 3 + 4 = 7 Outfits
Zu jedem Shirt 4 Hosen: 3 · 4 = 12 Outfits
Jede Wahl der ersten Stufe passt zu jeder der zweiten: multiplizieren. Addiert wird nur, wenn die Äste verschieden sind.
ÜbenJetzt du
- ○4Ein Fahrradschloss hat 3 Ringe. Jeder Ring zeigt die Ziffern 0 bis 7. Wie viele Einstellungen gibt es? Wie lange braucht man, um alle durchzuprobieren, wenn jede 2 Sekunden dauert?So fängst du an:Jeder Ring: 8 Möglichkeiten
Lösung zeigen
- Jeder Ring: 8 Möglichkeiten
- 8 · 8 · 8 = 512
- Zeit: 512 · 2 s = 1024 s ≈ 17 min
Ergebnis:512 Einstellungen, etwa 17 Minuten - ●5Ein Fahrradschloss hat 3 Ringe. Jeder Ring zeigt die Ziffern 0 bis 5. Wie viele Einstellungen gibt es? Wie lange braucht man, um alle durchzuprobieren, wenn jede 2 Sekunden dauert?
Lösung zeigen
- Jeder Ring: 6 Möglichkeiten
- 6 · 6 · 6 = 216
- Zeit: 216 · 2 s = 432 s ≈ 7 min
Ergebnis:216 Einstellungen, etwa 7 Minuten - ★6Für ein Foto wählst du eins von 4 Shirts, eine von 4 Hosen und eins von 3 Paar Schuhen. Wie viele verschiedene Outfits sind möglich?
Lösung zeigen
- Stufen: 4 Shirts, 4 Hosen, 3 Paar Schuhe
- Produktregel: 4 · 4 · 3 = 48
Ergebnis:48 Outfits
3Ich zähle Anordnungen von Personen oder Buchstaben.
EntdeckenFrage
Wie viele Spiele hat eine Saison der Fußball-Bundesliga?
Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.
Auflösung
18 Mannschaften, jede spielt gegen jede andere ein Hinspiel und ein Rückspiel. Hier zählt die Reihenfolge, also 18 · 17 = 306 Spiele, verteilt auf 34 Spieltage mit je 9 Spielen.
MerkenAnordnungen
Der erste Platz hat so viele Möglichkeiten wie Personen.
Jeder weitere Platz hat eine weniger. Vier Kinder stellen sich auf 4 · 3 · 2 · 1 = 24 Arten auf.
BeispielAnordnungen in einer Reihe zählen
Schritt für Schritt
- Platz 1: 3 Möglichkeiten, Platz 2: noch 2
- Dann immer eine weniger bis zum letzten Platz
- 3 · 2 · 1 = 6
- Platz 1: 3 Möglichkeiten, Platz 2: noch 2
- Dann immer eine weniger bis zum letzten Platz
- 3 · 2 · 1 = 6
AchtungWiederholung übersehen
Code aus 3 verschiedenen Ziffern von 1 bis 5: 5 · 5 · 5 = 125
Jede Ziffer nur einmal: 5 · 4 · 3 = 60
Darf ein Zeichen nur einmal vorkommen, hat jede weitere Stelle eine Möglichkeit weniger: 5 · 4 · 3 statt 5 · 5 · 5.
ÜbenJetzt du
- ○7Wie viele verschiedene Buchstabenfolgen kann man aus den Buchstaben von MOND legen, wenn jeder Buchstabe genau einmal vorkommt?So fängst du an:4 verschiedene Buchstaben
Lösung zeigen
- 4 verschiedene Buchstaben
- Stelle für Stelle: 4, 3, 2, 1 Möglichkeiten
- 4 · 3 · 2 · 1 = 24
Ergebnis:24 Folgen - ●8Im Kino sitzen 5 Kinder nebeneinander in einer Reihe. Jeden Abend tauschen sie die Plätze. Wie viele Abende dauert es, bis sie jede Sitzordnung einmal hatten?
Lösung zeigen
- Linker Platz: 5 Kinder, nächster: 4
- 5 · 4 · 3 · 2 · 1 = 120
- Jede Sitzordnung ein Abend
Ergebnis:120 Abende - ★9Beim Sportfest laufen 8 Kinder. Wie viele Möglichkeiten gibt es für die Plätze 1, 2 und 3 auf dem Siegertreppchen?
Lösung zeigen
- Platz 1: 8 Möglichkeiten
- Platz 2: 7, Platz 3: 6
- 8 · 7 · 6 = 336
Ergebnis:336 Möglichkeiten
4Ich unterscheide beim Zählen mit und ohne Wiederholung.
EntdeckenFrage
Warum kommt beim Werfen von zwei Würfeln die Augensumme 7 öfter als die 2 oder die 12?
Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.
Auflösung
Es gibt 36 gleich wahrscheinliche Paare. Die 7 entsteht aus sechs davon: 1 und 6, 2 und 5, 3 und 4 und umgekehrt. Die 2 entsteht nur aus 1 und 1, die 12 nur aus 6 und 6. Also 6/36 gegen 1/36.
MerkenDas Kapitel im Überblick
Alle Merksätze des Kapitels auf eine Seite: Begriffe, Regeln, ein Beispiel je Regel.
Diese Seite ist dein Spickzettel zum Wiederholen.
BeispielZählen mit und ohne Wiederholung
Schritt für Schritt
- Jeder Wurf kann jede Zahl zeigen: mit Wiederholung
- 6 · 6 = 36
- Jeder Wurf kann jede Zahl zeigen: mit Wiederholung
- 6 · 6 = 36
AchtungNoch einmal: Wiederholung übersehen
Code aus 3 verschiedenen Ziffern von 1 bis 5: 5 · 5 · 5 = 125
Jede Ziffer nur einmal: 5 · 4 · 3 = 60
Darf ein Zeichen nur einmal vorkommen, hat jede weitere Stelle eine Möglichkeit weniger: 5 · 4 · 3 statt 5 · 5 · 5.
ÜbenJetzt du
- ○10In einer Gruppe mit 6 Kindern werden Klassensprecher und Stellvertretung gewählt. Ein Kind kann nicht beide Ämter haben. Mit oder ohne Wiederholung? Wie viele Besetzungen gibt es?So fängst du an:Ein Kind nur einmal: ohne Wiederholung
Lösung zeigen
- Ein Kind nur einmal: ohne Wiederholung
- Klassensprecher: 6, danach Stellvertretung: 5
- 6 · 5 = 30
Ergebnis:30 Besetzungen (ohne Wiederholung) - ●11In einer Gruppe mit 9 Kindern werden Kasse und Protokoll gewählt. Ein Kind kann nicht beide Ämter haben. Mit oder ohne Wiederholung? Wie viele Besetzungen gibt es?
Lösung zeigen
- Ein Kind nur einmal: ohne Wiederholung
- Kasse: 9, danach Protokoll: 8
- 9 · 8 = 72
Ergebnis:72 Besetzungen (ohne Wiederholung) - ★12Ein Code hat 3 Stellen, jede Stelle ist eine der Ziffern 1 bis 5. Wie viele Codes gibt es, wenn Ziffern doppelt vorkommen dürfen? Wie viele, wenn alle Ziffern verschieden sein müssen?
Lösung zeigen
- Doppelt erlaubt: 5 · 5 · 5 = 125
- Alle verschieden: 5 · 4 · 3 = 60
- Ohne Doppelte sind es 65 weniger
Ergebnis:mit Wiederholung 125, ohne Wiederholung 60
5Ich zähle Auswahlen, bei denen die Reihenfolge keine Rolle spielt.
EntdeckenFrage
Wie viele Sitzordnungen gibt es für 25 Kinder in einem Klassenraum?
Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.
Auflösung
25 · 24 · 23 · … · 2 · 1. Das ist eine Zahl mit 26 Stellen. Selbst wenn man jede Sekunde eine neue Sitzordnung ausprobierte, reichte das ganze Alter des Weltalls, rund 14 Milliarden Jahre, bei Weitem nicht.
MerkenAuswahl ohne Reihenfolge
Ist die Reihenfolge egal, zählt man erst mit Reihenfolge.
Dann teilt man durch die doppelt gezählten. Bei 5 Kindern gibt es 5 · 4 : 2 = 10 Handschläge.
BeispielAuswahlen ohne Reihenfolge zählen
Schritt für Schritt
- Erst mit Reihenfolge: 7 · 6 = 42
- Jedes Paar ist doppelt dabei, einmal vorwärts, einmal rückwärts
- 42 : 2 = 21
- Erst mit Reihenfolge: 7 · 6 = 42
- Jedes Paar ist doppelt dabei, einmal vorwärts, einmal rückwärts
- 42 : 2 = 21
AchtungReihenfolge mitgezählt, obwohl sie egal ist
6 Kinder, jedes gibt jedem die Hand: 6 · 5 = 30 Handschläge
Jeder Handschlag doppelt gezählt: 6 · 5 : 2 = 15 Handschläge
A mit B ist dasselbe Paar wie B mit A. Mit Reihenfolge zählen und dann durch 2 teilen.
ÜbenJetzt du
- ○138 Kinder begrüßen sich, jedes gibt jedem anderen genau einmal die Hand. Wie viele Handschläge sind das?So fängst du an:Jedes Kind reicht 7 anderen die Hand: 8 · 7 = 56
Lösung zeigen
- Jedes Kind reicht 7 anderen die Hand: 8 · 7 = 56
- So ist jeder Handschlag doppelt gezählt
- 56 : 2 = 28
Ergebnis:28 Handschläge - ●14In einer Liga mit 7 Mannschaften spielt jede genau einmal gegen jede andere. Wie viele Spiele gibt es?
Lösung zeigen
- Jede Mannschaft hat 6 Gegner: 7 · 6 = 42
- Jedes Spiel gehört zu zwei Mannschaften
- 42 : 2 = 21
Ergebnis:21 Spiele - ★15In einer Liga mit 11 Mannschaften spielt jede genau einmal gegen jede andere. Wie viele Spiele gibt es?
Lösung zeigen
- Jede Mannschaft hat 10 Gegner: 11 · 10 = 110
- Jedes Spiel gehört zu zwei Mannschaften
- 110 : 2 = 55
Ergebnis:55 Spiele
6Ich gebe Ergebnismenge und Ereignisse an und nutze die Summenregel.
EntdeckenFrage
Wie wahrscheinlich sind sechs Richtige im Lotto „6 aus 49“?
Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.
Auflösung
Es gibt 13.983.816 Möglichkeiten, 6 Zahlen aus 49 auszuwählen, wenn die Reihenfolge egal ist. Nur eine davon ist richtig. Die Chance ist also 1 zu knapp 14 Millionen – ohne die Superzahl.
MerkenErgebnismenge und Summenregel
Die Ergebnismenge enthält alle möglichen Ergebnisse.
Ein Ereignis ist ein Teil davon, zum Beispiel A = {2, 4, 6} beim Würfel. Seine Wahrscheinlichkeit ist die Summe der Wahrscheinlichkeiten seiner Ergebnisse.
BeispielErgebnismenge und Ereignis angeben
Schritt für Schritt
- Ergebnismenge: {KK, KZ, ZK, ZZ}, vier gleich wahrscheinliche Ergebnisse
- Ereignis: {ZZ}
- P = 14
- Ergebnismenge: {KK, KZ, ZK, ZZ}, vier gleich wahrscheinliche Ergebnisse
- Ereignis: {ZZ}
- P = 14
AchtungWahrscheinlichkeit falsch gedeutet
Zwei Würfel, Summe 7: Summen 2 bis 12 sind 11 Ergebnisse, also P = 1/11
Zwei Würfel, Summe 7: 6 von 36 Paaren, Summen 2 bis 12 verschieden oft, also P = 1/6
Günstig durch möglich gilt nur bei gleich wahrscheinlichen Ergebnissen. Und die Wahrscheinlichkeit sagt die Häufigkeit nur ungefähr voraus.
ÜbenJetzt du
- ○16Ein Würfel wird einmal geworfen. Gib die Ergebnismenge an und das Ereignis A: „Die Augenzahl ist keine 6.“ Wie groß ist P(A)?So fängst du an:Ergebnismenge: {1, 2, 3, 4, 5, 6}
Lösung zeigen
- Ergebnismenge: {1, 2, 3, 4, 5, 6}
- A = {1, 2, 3, 4, 5}, das sind 5 Ergebnisse
- P(A) = 56
Ergebnis:A = {1, 2, 3, 4, 5}, P(A) = 56 - ●17Eine Münze wird zweimal geworfen (K für Kopf, Z für Zahl). Gib alle Ergebnisse an und das Ereignis „mindestens einmal Kopf“. Wie wahrscheinlich ist es?
Lösung zeigen
- Ergebnismenge: {KK, KZ, ZK, ZZ}, vier gleich wahrscheinliche Ergebnisse
- Ereignis: {KK, KZ, ZK}
- P = 34
Ergebnis:{KK, KZ, ZK}, P = 34 - ★18Ein roter und ein blauer Würfel werden geworfen. Wie viele Ergebnisse gibt es? Gib das Ereignis „Augensumme 6“ als Menge an. Wie groß ist P(A)?
Lösung zeigen
- Ergebnisse: 6 · 6 = 36, jedes gleich wahrscheinlich
- A = {(1, 5), (2, 4), (3, 3), (4, 2), (5, 1)}, das sind 5
- P(A) = 536
Ergebnis:36 Ergebnisse; P(A) = 536
7Ich berechne Wahrscheinlichkeiten mit gezählten Möglichkeiten.
EntdeckenFrage
Ein berühmter Mathematiker meinte, bei zwei Münzwürfen komme mit 2/3 mindestens einmal Kopf. Hatte er recht?
Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.
Auflösung
Nein. Es gibt vier gleich wahrscheinliche Ergebnisse: KK, KZ, ZK und ZZ. In drei davon kommt Kopf vor, also ist die Wahrscheinlichkeit 3/4. D'Alembert hatte nur drei Fälle gezählt, die nicht gleich wahrscheinlich sind.
MerkenWahrscheinlichkeit durch Abzählen
Sind alle Ergebnisse gleich wahrscheinlich, gilt: günstige durch mögliche.
Beide Zahlen werden gezählt. Bei zwei Würfeln gibt es 36 Paare, die Summe 7 kommt 6-mal vor, also 6/36 = 1/6.
BeispielZwei Würfel: Wahrscheinlichkeit durch Zählen
Schritt für Schritt
- 36 gleich wahrscheinliche Paare
- Summe 2: (1|1), das sind 1
- P = 136 ≈ 2,8 %
- 36 gleich wahrscheinliche Paare
- Summe 2: (1|1), das sind 1
- P = 136 ≈ 2,8 %
AchtungNoch einmal: Wahrscheinlichkeit falsch gedeutet
Zwei Würfel, Summe 7: Summen 2 bis 12 sind 11 Ergebnisse, also P = 1/11
Zwei Würfel, Summe 7: 6 von 36 Paaren, Summen 2 bis 12 verschieden oft, also P = 1/6
Günstig durch möglich gilt nur bei gleich wahrscheinlichen Ergebnissen. Und die Wahrscheinlichkeit sagt die Häufigkeit nur ungefähr voraus.
ÜbenJetzt du
- ○19Zwei Würfel werden geworfen. Wie wahrscheinlich ist ein Pasch, also zweimal dieselbe Augenzahl? Zähle die günstigen Paare.So fängst du an:Mögliche Paare: 6 · 6 = 36
Lösung zeigen
- Mögliche Paare: 6 · 6 = 36
- Pasch: (1|1), (2|2) bis (6|6), das sind 6
- P = 636 = 16
Ergebnis:16 ≈ 16,7 % - ●20Ein roter und ein blauer Würfel werden geworfen. Wie wahrscheinlich ist die Augensumme 10?
Lösung zeigen
- 36 gleich wahrscheinliche Paare
- Summe 10: (4|6) (5|5) (6|4), das sind 3
- P = 336 = 112 ≈ 8,3 %
Ergebnis:112 ≈ 8,3 % - ★21Ein roter und ein blauer Würfel werden geworfen. Wie wahrscheinlich ist die Augensumme 6?
Lösung zeigen
- 36 gleich wahrscheinliche Paare
- Summe 6: (1|5) (2|4) (3|3) (4|2) …, das sind 5
- P = 536 ≈ 13,9 %
Ergebnis:536 ≈ 13,9 %
8Ich sage Häufigkeiten aus Wahrscheinlichkeiten voraus und beurteile Abweichungen.
EntdeckenFrage
Buffon warf eine Münze 4040-mal und bekam 2048-mal Kopf. War die Münze verdächtig?
Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.
Auflösung
Erwartet sind 4040 · 0,5 = 2020-mal Kopf. Es kamen 28 mehr, die relative Häufigkeit ist 2048 : 4040 ≈ 0,507. Bei so vielen Würfen sind Abweichungen von einigen Dutzend ganz normal. Die Münze war also nicht verdächtig.
MerkenVorhersage und Abweichung
Erwartet wird Anzahl der Versuche mal Wahrscheinlichkeit: Bei 600 Würfen etwa 100 Sechsen.
Das Ergebnis schwankt darum. Bei wenigen Versuchen sind große Abweichungen normal, bei vielen selten.
BeispielHäufigkeiten vorhersagen und Abweichungen beurteilen
Schritt für Schritt
- P(Gewinn) = 14
- Erwartet: 80 · 14 = 20
- Das Ergebnis schwankt um diesen Wert
- P(Gewinn) = 14
- Erwartet: 80 · 14 = 20
- Das Ergebnis schwankt um diesen Wert
ÜbenJetzt du
- ○22Gedreht oder geworfen wird 500-mal: ein Glücksrad mit 5 gleichen Feldern, zwei davon gewinnen. Wie oft erwartest du ungefähr „Gewinn“?So fängst du an:P(Gewinn) = 25
Lösung zeigen
- P(Gewinn) = 25
- Erwartet: 500 · 25 = 200
- Das Ergebnis schwankt um diesen Wert
Ergebnis:etwa 200-mal - ●23Bei 400 Versuchen (ein Glücksrad mit 4 gleichen Feldern, eines davon gewinnt) kam „Gewinn“ 113-mal vor. Berechne die relative Häufigkeit und vergleiche sie mit der Wahrscheinlichkeit.
Lösung zeigen
- Relative Häufigkeit: 113 : 400 ≈ 28,3 %
- Wahrscheinlichkeit: 14 ≈ 25 %
- Unterschied: 3,3 Prozentpunkte
Ergebnis:28,3 % gegen 25 % - ★24Zwei Würfel, gezählt wird ein Pasch. Versuch A: 10-mal „Pasch“ bei 36 Versuchen. Versuch B: 100-mal bei 360 Versuchen. Welcher Versuch lässt eher an einem fairen Gerät zweifeln?
Lösung zeigen
- Erwartet: A 6-mal, B 60-mal
- Beide liegen gleich weit über der Erwartung, relativ gesehen
- Bei vielen Versuchen sind so große Abweichungen selten
Ergebnis:Versuch B
Vermischte Übungen
Alles durcheinander – wie in der Arbeit. Überleg bei jeder Aufgabe zuerst: Welches Ziel ist das?
Üben
- ●25Du hast die Ziffernkarten 6, 7, 8. Lege alle zweistelligen Zahlen, bei denen jede Karte höchstens einmal vorkommt. Schreibe sie geordnet auf. Wie viele sind es?
Lösung zeigen
- Mit 6 vorne: 67, 68
- Mit 7 vorne: 76, 78
- Mit 8 vorne: 86, 87
- Zusammen: 3 · 2 = 6 Zahlen
Ergebnis:67, 68, 76, 78, 86, 87 (6 Zahlen) - ●26Pausenbrot: erst ein Brot, dann ein Belag. Zur Wahl stehen Vollkorn, Toast, Brötchen und danach Käse, Gurke, Ei, Hummus. Wie viele Pfade hat das Baumdiagramm? Der erste Ast ist gezeichnet.
Lösung zeigen
- Stufe 1: 3 Äste
- An jedem Ast 4 Zweige
- Pfade: 3 · 4 = 12
Ergebnis:12 Möglichkeiten - ●27Für ein Foto wählst du eins von 5 Shirts, eine von 3 Hosen und eins von 2 Paar Schuhen. Wie viele verschiedene Outfits sind möglich?
Lösung zeigen
- Stufen: 5 Shirts, 3 Hosen, 2 Paar Schuhe
- Produktregel: 5 · 3 · 2 = 30
Ergebnis:30 Outfits - ●28Wie viele verschiedene Buchstabenfolgen kann man aus den Buchstaben von WOLKE legen, wenn jeder Buchstabe genau einmal vorkommt?
Lösung zeigen
- 5 verschiedene Buchstaben
- Stelle für Stelle: 5, 4, 3, 2, 1 Möglichkeiten
- 5 · 4 · 3 · 2 · 1 = 120
Ergebnis:120 Folgen - ●29In einer Gruppe mit 6 Kindern werden Kasse und Protokoll gewählt. Ein Kind kann nicht beide Ämter haben. Mit oder ohne Wiederholung? Wie viele Besetzungen gibt es?
Lösung zeigen
- Ein Kind nur einmal: ohne Wiederholung
- Kasse: 6, danach Protokoll: 5
- 6 · 5 = 30
Ergebnis:30 Besetzungen (ohne Wiederholung) - ●30In einer Liga mit 8 Mannschaften spielt jede genau einmal gegen jede andere. Wie viele Spiele gibt es?
Lösung zeigen
- Jede Mannschaft hat 7 Gegner: 8 · 7 = 56
- Jedes Spiel gehört zu zwei Mannschaften
- 56 : 2 = 28
Ergebnis:28 Spiele
Auf einen Blick
MerkenDas Wichtigste
- Systematisch zählen
- Wer sicher sein will, dass keine Möglichkeit fehlt, ordnet.
- Produktregel
- Hat jede Stufe gleich viele Möglichkeiten, multipliziert man.
- Anordnungen
- Der erste Platz hat so viele Möglichkeiten wie Personen.
- Das Kapitel im Überblick
- Alle Merksätze des Kapitels auf eine Seite: Begriffe, Regeln, ein Beispiel je Regel.
- Auswahl ohne Reihenfolge
- Ist die Reihenfolge egal, zählt man erst mit Reihenfolge.
- Ergebnismenge und Summenregel
- Die Ergebnismenge enthält alle möglichen Ergebnisse.
- Wahrscheinlichkeit durch Abzählen
- Sind alle Ergebnisse gleich wahrscheinlich, gilt: günstige durch mögliche.
- Vorhersage und Abweichung
- Erwartet wird Anzahl der Versuche mal Wahrscheinlichkeit: Bei 600 Würfen etwa 100 Sechsen.
Kannst du das?
Je Ziel eine Aufgabe. Rechne sie ins Heft, dann kreuz ehrlich an. Keine Punkte, keine Note – der Test ist für dich.
ÜbenSelbsttest
Ich zähle Möglichkeiten systematisch mit Liste und Baumdiagramm.
31Mila hat Shirts in rot, blau, weiß und dazu Rock, Jeans. Schreibe alle Kombinationen aus einem Shirt und einer Hose systematisch auf. Wie viele gibt es?Lösung zeigen
Ergebnis:6 KombinationenIch nutze die Produktregel für mehrstufige Auswahlen.
32Die Mensa bietet 3 Vorspeisen, 3 Hauptgerichte und 3 Nachspeisen. Wie viele verschiedene Menüs aus je einem Gang gibt es?Lösung zeigen
Ergebnis:27 MenüsIch zähle Anordnungen von Personen oder Buchstaben.
333 Freundinnen und Freunde stellen sich für ein Foto in eine Reihe. Auf wie viele Arten geht das?Lösung zeigen
Ergebnis:6 AnordnungenIch unterscheide beim Zählen mit und ohne Wiederholung.
34Ein Würfel wird 3-mal geworfen, und die Augenzahlen werden der Reihe nach notiert. Dürfen Zahlen doppelt vorkommen? Wie viele verschiedene Ergebnisse gibt es?Lösung zeigen
Ergebnis:216 Ergebnisse (mit Wiederholung)Ich zähle Auswahlen, bei denen die Reihenfolge keine Rolle spielt.
356 Kinder begrüßen sich, jedes gibt jedem anderen genau einmal die Hand. Wie viele Handschläge sind das?Lösung zeigen
Ergebnis:15 HandschlägeIch gebe Ergebnismenge und Ereignisse an und nutze die Summenregel.
36Ein Glücksrad hat 12 gleich große Felder mit den Zahlen 1 bis 12. Beschreibe das Ereignis „durch 3 teilbar“ als Menge. Gib auch das Gegenereignis an.Lösung zeigen
Ergebnis:A = {3, 6, 9, 12}, P(A) = 1/3, P(nicht A) = 23Ich berechne Wahrscheinlichkeiten mit gezählten Möglichkeiten.
37Zwei Würfel werden geworfen. Wie wahrscheinlich ist ein Pasch, also zweimal dieselbe Augenzahl? Zähle die günstigen Paare.Lösung zeigen
Ergebnis:16 ≈ 16,7 %Ich sage Häufigkeiten aus Wahrscheinlichkeiten voraus und beurteile Abweichungen.
38Gedreht oder geworfen wird 360-mal: zwei Würfel, gezählt wird ein Pasch. Wie oft erwartest du ungefähr „Pasch“?Lösung zeigen
Ergebnis:etwa 60-mal
Bei „unsicher“ oder „noch nicht“: Lies den Abschnitt zum Ziel noch einmal und rechne seine drei Aufgaben.
Die Frage vom Anfang
EntdeckenRückschau
Mit den Ziffernkarten 2, 5, 7 und 9 legst du dreistellige Zahlen, jede Karte höchstens einmal. Wie viele verschiedene Zahlen gibt es? Schreib sie auf, bis du sicher bist, dass keine fehlt.
Lies deine Vermutung vom Anfang. Kannst du die Frage jetzt mit dem Kapitel beantworten?
Auflösung
Mit dem Werkzeug aus diesem Kapitel: Systematisches Zählen mit dem Baumdiagramm: erst die erste Stelle festhalten.
Wo brauchst du das?
Entdecken
Zahlenschloss, Outfits, Turnierpläne und Würfelspiele. Beruf: Sicherheit von Passwörtern in der IT, Varianten in der Produktion, Schichtpläne.
Wörter
- Ereignis
- das, was passieren kann
- Gleichung
- zwei Rechnungen, die gleich viel wert sind
- Häufigkeit
- wie oft etwas vorkommt
- Produkt
- was herauskommt, wenn man malnimmt
- Summe
- was herauskommt, wenn man zusammenzählt
- Wahrscheinlichkeit
- wie sicher etwas passiert
- Zähler
- die Zahl oben – wie viele Teile
Wie es zusammenhängt
Das brauchst du vorher: Wahrscheinlichkeit, Brüche und Dezimalzahlen
Darauf baut auf: Wahrscheinlichkeit
Lösungen
- 6 Wege
- 6 Kombinationen
- 13, 16, 17, 31, 36, 37, 61, 63, 67, 71, 73, 76 (12 Zahlen)
- 512 Einstellungen, etwa 17 Minuten
- 216 Einstellungen, etwa 7 Minuten
- 48 Outfits
- 24 Folgen
- 120 Abende
- 336 Möglichkeiten
- 30 Besetzungen (ohne Wiederholung)
- 72 Besetzungen (ohne Wiederholung)
- mit Wiederholung 125, ohne Wiederholung 60
- 28 Handschläge
- 21 Spiele
- 55 Spiele
- A = {1, 2, 3, 4, 5}, P(A) = 56
- {KK, KZ, ZK}, P = 34
- 36 Ergebnisse; P(A) = 536
- 16 ≈ 16,7 %
- 112 ≈ 8,3 %
- 536 ≈ 13,9 %
- etwa 200-mal
- 28,3 % gegen 25 %
- Versuch B
- 67, 68, 76, 78, 86, 87 (6 Zahlen)
- 12 Möglichkeiten
- 30 Outfits
- 120 Folgen
- 30 Besetzungen (ohne Wiederholung)
- 28 Spiele
- 6 Kombinationen
- 27 Menüs
- 6 Anordnungen
- 216 Ergebnisse (mit Wiederholung)
- 15 Handschläge
- A = {3, 6, 9, 12}, P(A) = 1/3, P(nicht A) = 23
- 16 ≈ 16,7 %
- etwa 60-mal
- 1632 = 50 %
- 0,31 = 31 %