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.

●39
In einer Urne sind 6 rote, 4 blaue Kugeln. Berechne die Wahrscheinlichkeit, keine rote zu ziehen.
Lösung zeigen
1. Insgesamt 10 Kugeln, davon 4 nicht rot
2. 410 = 0,4
Ergebnis:
410 ≈ 40 %
●40
Ein Reißnagel wurde 50-mal geworfen, er landete 22-mal auf der Spitze. Berechne die relative Häufigkeit.
Lösung zeigen
Ergebnis:
0,44 = 44 %

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

Von zu Hause zur Bibliothek gibt es 3 Wege (Bus, Rad, zu Fuß), von dort zum Jugendclub 3 Wege (U-Bahn, S-Bahn, Tram). Liste alle Gesamtwege auf und zähle sie.

Schritt für Schritt

Erst Bus: Bus/U-Bahn, Bus/S-Bahn, Bus/Tram
Erst Rad: Rad/U-Bahn, Rad/S-Bahn, Rad/Tram
Erst zu Fuß: zu Fuß/U-Bahn, zu Fuß/S-Bahn, zu Fuß/Tram
Zusammen: 3 · 3 = 9

Erst Bus: Bus/U-Bahn, Bus/S-Bahn, Bus/Tram
Erst Rad: Rad/U-Bahn, Rad/S-Bahn, Rad/Tram
Erst zu Fuß: zu Fuß/U-Bahn, zu Fuß/S-Bahn, zu Fuß/Tram
Zusammen: 3 · 3 = 9

Ergebnis:

9 Wege

AchtungMöglichkeit vergessen oder doppelt gezählt

So nicht

Karten 1, 4, 7, zweistellige Zahlen: 14, 41, 17, 71, 47 → 5 Zahlen

So richtig

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

○1
Von zu Hause zum Park gibt es 3 Wege (Bus, Rad, zu Fuß), von dort zum Schwimmbad 3 Wege (U-Bahn, S-Bahn, Tram). Liste alle Gesamtwege auf und zähle sie.
So fängst du an:
Erst Bus: Bus/U-Bahn, Bus/S-Bahn, Bus/Tram
Lösung zeigen
1. Erst Bus: Bus/U-Bahn, Bus/S-Bahn, Bus/Tram
2. Erst Rad: Rad/U-Bahn, Rad/S-Bahn, Rad/Tram
3. Erst zu Fuß: zu Fuß/U-Bahn, zu Fuß/S-Bahn, zu Fuß/Tram
4. Zusammen: 3 · 3 = 9
Ergebnis:
9 Wege
●2
Von zu Hause zur Schule gibt es 3 Wege (Bus, Rad, zu Fuß), von dort zum Kino 3 Wege (U-Bahn, S-Bahn, Tram). Liste alle Gesamtwege auf und zähle sie.
Lösung zeigen
1. Erst Bus: Bus/U-Bahn, Bus/S-Bahn, Bus/Tram
2. Erst Rad: Rad/U-Bahn, Rad/S-Bahn, Rad/Tram
3. Erst zu Fuß: zu Fuß/U-Bahn, zu Fuß/S-Bahn, zu Fuß/Tram
4. Zusammen: 3 · 3 = 9
Ergebnis:
9 Wege
★3
Von zu Hause zum Park gibt es 2 Wege (Bus, Rad), von dort zum Schwimmbad 3 Wege (U-Bahn, S-Bahn, Tram). Liste alle Gesamtwege auf und zähle sie.
Lösung zeigen
1. Erst Bus: Bus/U-Bahn, Bus/S-Bahn, Bus/Tram
2. Erst Rad: Rad/U-Bahn, Rad/S-Bahn, Rad/Tram
3. Zusammen: 2 · 3 = 6
Ergebnis:
6 Wege

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

Die Mensa bietet 4 Vorspeisen, 5 Hauptgerichte und 2 Nachspeisen. Wie viele verschiedene Menüs aus je einem Gang gibt es?

Schritt für Schritt

Drei Stufen: 4, 5 und 2 Möglichkeiten
Jede Vorspeise passt zu jedem Hauptgericht und jeder Nachspeise
4 · 5 · 2 = 40

Drei Stufen: 4, 5 und 2 Möglichkeiten
Jede Vorspeise passt zu jedem Hauptgericht und jeder Nachspeise
4 · 5 · 2 = 40

Ergebnis:

40 Menüs

AchtungAddiert statt multipliziert

So nicht

3 Shirts und 4 Hosen: 3 + 4 = 7 Outfits

So richtig

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

○4
Für ein Foto wählst du eins von 5 Shirts, eine von 4 Hosen und eins von 2 Paar Schuhen. Wie viele verschiedene Outfits sind möglich?
So fängst du an:
Stufen: 5 Shirts, 4 Hosen, 2 Paar Schuhe
Lösung zeigen
1. Stufen: 5 Shirts, 4 Hosen, 2 Paar Schuhe
2. Produktregel: 5 · 4 · 2 = 40
Ergebnis:
40 Outfits
●5
Für ein Foto wählst du eins von 4 Shirts, eine von 3 Hosen und eins von 2 Paar Schuhen. Wie viele verschiedene Outfits sind möglich?
Lösung zeigen
1. Stufen: 4 Shirts, 3 Hosen, 2 Paar Schuhe
2. Produktregel: 4 · 3 · 2 = 24
Ergebnis:
24 Outfits
★6
Ein Burger besteht aus einem Brot, einem Belag und einer Soße. Es gibt 5 Brote und 2 Soßen. Insgesamt sind 40 Burger möglich. Wie viele Beläge gibt es?
Lösung zeigen
1. Produktregel: 5 · ? · 2 = 40
2. 5 · 2 = 10
3. 40 : 10 = 4
Ergebnis:
4 Beläge

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

Wie viele verschiedene Buchstabenfolgen kann man aus den Buchstaben von UHR legen, wenn jeder Buchstabe genau einmal vorkommt?

Schritt für Schritt

3 verschiedene Buchstaben
Stelle für Stelle: 3, 2, 1 Möglichkeiten
3 · 2 · 1 = 6

3 verschiedene Buchstaben
Stelle für Stelle: 3, 2, 1 Möglichkeiten
3 · 2 · 1 = 6

Ergebnis:

6 Folgen

AchtungWiederholung übersehen

So nicht

Code aus 3 verschiedenen Ziffern von 1 bis 5: 5 · 5 · 5 = 125

So richtig

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

○7
3 Freundinnen und Freunde stellen sich für ein Foto in eine Reihe. Auf wie viele Arten geht das?
So fängst du an:
Platz 1: 3 Möglichkeiten, Platz 2: noch 2
Lösung zeigen
1. Platz 1: 3 Möglichkeiten, Platz 2: noch 2
2. Dann immer eine weniger bis zum letzten Platz
3. 3 · 2 · 1 = 6
Ergebnis:
6 Anordnungen
●8
Im Kino sitzen 4 Kinder nebeneinander in einer Reihe. Jeden Abend tauschen sie die Plätze. Wie viele Abende dauert es, bis sie jede Sitzordnung einmal hatten?
Lösung zeigen
1. Linker Platz: 4 Kinder, nächster: 3
2. 4 · 3 · 2 · 1 = 24
3. Jede Sitzordnung ein Abend
Ergebnis:
24 Abende
★9
Wie viele verschiedene Buchstabenfolgen kann man aus den Buchstaben von MOND legen, wenn jeder Buchstabe genau einmal vorkommt?
Lösung zeigen
1. 4 verschiedene Buchstaben
2. Stelle für Stelle: 4, 3, 2, 1 Möglichkeiten
3. 4 · 3 · 2 · 1 = 24
Ergebnis:
24 Folgen

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

Ein Würfel wird 3-mal geworfen, und die Augenzahlen werden der Reihe nach notiert. Dürfen Zahlen doppelt vorkommen? Wie viele verschiedene Ergebnisse gibt es?

Schritt für Schritt

Jeder Wurf kann jede Zahl zeigen: mit Wiederholung
6 · 6 · 6 = 216

Jeder Wurf kann jede Zahl zeigen: mit Wiederholung
6 · 6 · 6 = 216

Ergebnis:

216 Ergebnisse (mit Wiederholung)

AchtungNoch einmal: Wiederholung übersehen

So nicht

Code aus 3 verschiedenen Ziffern von 1 bis 5: 5 · 5 · 5 = 125

So richtig

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

○10
In einer Gruppe mit 8 Kindern werden Kasse und Protokoll 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
1. Ein Kind nur einmal: ohne Wiederholung
2. Kasse: 8, danach Protokoll: 7
3. 8 · 7 = 56
Ergebnis:
56 Besetzungen (ohne Wiederholung)
●11
Ein Würfel wird 2-mal geworfen, und die Augenzahlen werden der Reihe nach notiert. Dürfen Zahlen doppelt vorkommen? Wie viele verschiedene Ergebnisse gibt es?
Lösung zeigen
1. Jeder Wurf kann jede Zahl zeigen: mit Wiederholung
2. 6 · 6 = 36
Ergebnis:
36 Ergebnisse (mit Wiederholung)
★12
In einer Gruppe mit 15 Kindern werden Klassensprecher und Stellvertretung gewählt. Ein Kind kann nicht beide Ämter haben. Mit oder ohne Wiederholung? Wie viele Besetzungen gibt es?
Lösung zeigen
1. Ein Kind nur einmal: ohne Wiederholung
2. Klassensprecher: 15, danach Stellvertretung: 14
3. 15 · 14 = 210
Ergebnis:
210 Besetzungen (ohne Wiederholung)

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

Für die Pizza darfst du 2 verschiedene Beläge aus 6 Sorten wählen. Wie viele Pizzen sind möglich? Die Reihenfolge der Beläge ist egal.

Schritt für Schritt

Erst mit Reihenfolge: 6 · 5 = 30
Jedes Paar ist doppelt dabei, einmal vorwärts, einmal rückwärts
30 : 2 = 15

Erst mit Reihenfolge: 6 · 5 = 30
Jedes Paar ist doppelt dabei, einmal vorwärts, einmal rückwärts
30 : 2 = 15

Ergebnis:

15 Pizzen

AchtungReihenfolge mitgezählt, obwohl sie egal ist

So nicht

6 Kinder, jedes gibt jedem die Hand: 6 · 5 = 30 Handschläge

So richtig

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

○13
Für die Pizza darfst du 2 verschiedene Beläge aus 4 Sorten wählen. Wie viele Pizzen sind möglich? Die Reihenfolge der Beläge ist egal.
So fängst du an:
Erst mit Reihenfolge: 4 · 3 = 12
Lösung zeigen
1. Erst mit Reihenfolge: 4 · 3 = 12
2. Jedes Paar ist doppelt dabei, einmal vorwärts, einmal rückwärts
3. 12 : 2 = 6
Ergebnis:
6 Pizzen
●14
Für die Pizza darfst du 2 verschiedene Beläge aus 7 Sorten wählen. Wie viele Pizzen sind möglich? Die Reihenfolge der Beläge ist egal.
Lösung zeigen
1. Erst mit Reihenfolge: 7 · 6 = 42
2. Jedes Paar ist doppelt dabei, einmal vorwärts, einmal rückwärts
3. 42 : 2 = 21
Ergebnis:
21 Pizzen
★15
In einer Liga mit 10 Mannschaften spielt jede genau einmal gegen jede andere. Wie viele Spiele gibt es?
Lösung zeigen
1. Jede Mannschaft hat 9 Gegner: 10 · 9 = 90
2. Jedes Spiel gehört zu zwei Mannschaften
3. 90 : 2 = 45
Ergebnis:
45 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

Ein Würfel wird einmal geworfen. Gib die Ergebnismenge an und das Ereignis A: „Die Augenzahl ist eine Primzahl.“ Wie groß ist P(A)?

Schritt für Schritt

Ergebnismenge: {1, 2, 3, 4, 5, 6}
A = {2, 3, 5}, das sind 3 Ergebnisse
P(A) = 36 = 12

Ergebnismenge: {1, 2, 3, 4, 5, 6}
A = {2, 3, 5}, das sind 3 Ergebnisse
P(A) = 36 = 12

Ergebnis:

A = {2, 3, 5}, P(A) = 12

AchtungWahrscheinlichkeit falsch gedeutet

So nicht

Zwei Würfel, Summe 7: Summen 2 bis 12 sind 11 Ergebnisse, also P = 1/11

So richtig

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

○16
Ein Glücksrad hat 12 gleich große Felder mit den Zahlen 1 bis 12. Beschreibe das Ereignis „durch 4 teilbar“ als Menge. Gib auch das Gegenereignis an.
So fängst du an:
A = {4, 8, 12}
Lösung zeigen
1. A = {4, 8, 12}
2. Gegenereignis: alle übrigen 9 Zahlen
3. P(A) = 312 = 14
Ergebnis:
A = {4, 8, 12}, P(A) = 1/4, P(nicht A) = 34
●17
Eine Münze wird zweimal geworfen (K für Kopf, Z für Zahl). Gib alle Ergebnisse an und das Ereignis „zweimal dasselbe“. Wie wahrscheinlich ist es?
Lösung zeigen
1. Ergebnismenge: {KK, KZ, ZK, ZZ}, vier gleich wahrscheinliche Ergebnisse
2. Ereignis: {KK, ZZ}
3. P = 24 = 12
Ergebnis:
{KK, ZZ}, P = 12
★18
Ein roter und ein blauer Würfel werden geworfen. Wie viele Ergebnisse gibt es? Gib das Ereignis „Augensumme 5“ als Menge an. Wie groß ist P(A)?
Lösung zeigen
1. Ergebnisse: 6 · 6 = 36, jedes gleich wahrscheinlich
2. A = {(1, 4), (2, 3), (3, 2), (4, 1)}, das sind 4
3. P(A) = 436 = 19
Ergebnis:
36 Ergebnisse; P(A) = 19

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

Du wettest bei zwei Würfeln auf eine Augensumme. Ist die Summe 6 oder die Summe 10 die bessere Wahl? Begründe mit Zählen.

Schritt für Schritt

Summe 6: 5 von 36 Paaren
Summe 10: 3 von 36 Paaren
5 > 3

Summe 6: 5 von 36 Paaren
Summe 10: 3 von 36 Paaren
5 > 3

Ergebnis:

Summe 6

AchtungNoch einmal: Wahrscheinlichkeit falsch gedeutet

So nicht

Zwei Würfel, Summe 7: Summen 2 bis 12 sind 11 Ergebnisse, also P = 1/11

So richtig

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

○19
Zwei 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
1. Mögliche Paare: 6 · 6 = 36
2. Pasch: (1|1), (2|2) bis (6|6), das sind 6
3. P = 636 = 16
Ergebnis:
16 ≈ 16,7 %
●20
Ein roter und ein blauer Würfel werden geworfen. Wie wahrscheinlich ist die Augensumme 8?
Lösung zeigen
1. 36 gleich wahrscheinliche Paare
2. Summe 8: (2|6) (3|5) (4|4) (5|3) …, das sind 5
3. P = 536 ≈ 13,9 %
Ergebnis:
536 ≈ 13,9 %
★21
Zwei Würfel werden geworfen, und die Augenzahlen werden multipliziert. Wie wahrscheinlich ist ein gerades Produkt?
Lösung zeigen
1. Ungerade nur, wenn beide ungerade sind: 3 · 3 = 9 Paare
2. Gerade: 36 − 9 = 27
3. P = 2736 = 34 = 75 %
Ergebnis:
34 = 75 %

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

Gedreht oder geworfen wird 50-mal: ein Glücksrad mit 5 gleichen Feldern, zwei davon gewinnen. Wie oft erwartest du ungefähr „Gewinn“?

Schritt für Schritt

P(Gewinn) = 25
Erwartet: 50 · 25 = 20
Das Ergebnis schwankt um diesen Wert

P(Gewinn) = 25
Erwartet: 50 · 25 = 20
Das Ergebnis schwankt um diesen Wert

Ergebnis:

etwa 20-mal

ÜbenJetzt du

○22
Ein Würfel, gezählt wird die 6. Versuch A: 7-mal „Sechs“ bei 30 Versuchen. Versuch B: 70-mal bei 300 Versuchen. Welcher Versuch lässt eher an einem fairen Gerät zweifeln?
So fängst du an:
Erwartet: A 5-mal, B 50-mal
Lösung zeigen
1. Erwartet: A 5-mal, B 50-mal
2. Beide liegen gleich weit über der Erwartung, relativ gesehen
3. Bei vielen Versuchen sind so große Abweichungen selten
Ergebnis:
Versuch B
●23
Ein Würfel, gezählt wird eine gerade Zahl. Versuch A: 9-mal „gerade Zahl“ bei 12 Versuchen. Versuch B: 90-mal bei 120 Versuchen. Welcher Versuch lässt eher an einem fairen Gerät zweifeln?
Lösung zeigen
1. Erwartet: A 6-mal, B 60-mal
2. Beide liegen gleich weit über der Erwartung, relativ gesehen
3. Bei vielen Versuchen sind so große Abweichungen selten
Ergebnis:
Versuch B
★24
Ein Glücksrad mit 5 gleichen Feldern, zwei davon gewinnen. Wie viele Versuche brauchst du ungefähr, damit du etwa 40-mal „Gewinn“ erwarten kannst?
Lösung zeigen
1. P(Gewinn) = 25
2. Versuche · 25 = 40
3. Versuche = 40 · 5 : 2 = 100
Ergebnis:
etwa 100 Versuche

Vermischte Übungen

Alles durcheinander – wie in der Arbeit. Überleg bei jeder Aufgabe zuerst: Welches Ziel ist das?

Üben

●25
Noah hat Shirts in rot, blau und dazu Rock, Jeans. Schreibe alle Kombinationen aus einem Shirt und einer Hose systematisch auf. Wie viele gibt es?
Lösung zeigen
1. Shirt rot: rot/Rock, rot/Jeans
2. Shirt blau: blau/Rock, blau/Jeans
3. Zusammen: 2 · 2 = 4
Ergebnis:
4 Kombinationen
●26
Handyhülle: erst eine Farbe, dann ein Motiv. Zur Wahl stehen schwarz, weiß, rot und danach Streifen, Sterne, Punkte, ohne. Wie viele Pfade hat das Baumdiagramm? Der erste Ast ist gezeichnet.
Lösung zeigen
1. Stufe 1: 3 Äste
2. An jedem Ast 4 Zweige
3. Pfade: 3 · 4 = 12
Ergebnis:
12 Möglichkeiten
●27
Für ein Foto wählst du eins von 3 Shirts, eine von 3 Hosen und eins von 2 Paar Schuhen. Wie viele verschiedene Outfits sind möglich?
Lösung zeigen
1. Stufen: 3 Shirts, 3 Hosen, 2 Paar Schuhe
2. Produktregel: 3 · 3 · 2 = 18
Ergebnis:
18 Outfits
●28
Ein Code hat 3 Stellen, jede Stelle ist eine der Ziffern 1 bis 4. Wie viele Codes gibt es, wenn Ziffern doppelt vorkommen dürfen? Wie viele, wenn alle Ziffern verschieden sein müssen?
Lösung zeigen
1. Doppelt erlaubt: 4 · 4 · 4 = 64
2. Alle verschieden: 4 · 3 · 2 = 24
3. Ohne Doppelte sind es 40 weniger
Ergebnis:
mit Wiederholung 64, ohne Wiederholung 24
●29
4 Kinder begrüßen sich, jedes gibt jedem anderen genau einmal die Hand. Wie viele Handschläge sind das?
Lösung zeigen
1. Jedes Kind reicht 3 anderen die Hand: 4 · 3 = 12
2. So ist jeder Handschlag doppelt gezählt
3. 12 : 2 = 6
Ergebnis:
6 Handschläge
●30
Bei einer Feier stoßen alle Gäste miteinander an, jedes Paar genau einmal. Es klirrt 28-mal. Wie viele Gäste sind es?
Lösung zeigen
1. Bei x Gästen klirrt es x · (x − 1) : 2-mal
2. Probieren: 8 · 7 : 2 = 28
3. Also 8 Gäste
Ergebnis:
8 Gäste

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.
31
Du hast die Ziffernkarten 2, 3, 9. Lege alle zweistelligen Zahlen, bei denen jede Karte höchstens einmal vorkommt. Schreibe sie geordnet auf. Wie viele sind es?
Lösung zeigen
Ergebnis:
23, 29, 32, 39, 92, 93 (6 Zahlen)
Ich nutze die Produktregel für mehrstufige Auswahlen.
32
Für ein Foto wählst du eins von 2 Shirts, eine von 4 Hosen und eins von 3 Paar Schuhen. Wie viele verschiedene Outfits sind möglich?
Lösung zeigen
Ergebnis:
24 Outfits
Ich zähle Anordnungen von Personen oder Buchstaben.
33
5 Freundinnen und Freunde stellen sich für ein Foto in eine Reihe. Auf wie viele Arten geht das?
Lösung zeigen
Ergebnis:
120 Anordnungen
Ich unterscheide beim Zählen mit und ohne Wiederholung.
34
Ein 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.
35
5 Kinder begrüßen sich, jedes gibt jedem anderen genau einmal die Hand. Wie viele Handschläge sind das?
Lösung zeigen
Ergebnis:
10 Handschläge
Ich gebe Ergebnismenge und Ereignisse an und nutze die Summenregel.
36
Ein Glücksrad hat 8 gleich große Felder mit den Zahlen 1 bis 8. Beschreibe das Ereignis „durch 3 teilbar“ als Menge. Gib auch das Gegenereignis an.
Lösung zeigen
Ergebnis:
A = {3, 6}, P(A) = 1/4, P(nicht A) = 34
Ich berechne Wahrscheinlichkeiten mit gezählten Möglichkeiten.
37
Ein roter und ein blauer Würfel werden geworfen. Wie wahrscheinlich ist die Augensumme 5?
Lösung zeigen
Ergebnis:
19 ≈ 11,1 %
Ich sage Häufigkeiten aus Wahrscheinlichkeiten voraus und beurteile Abweichungen.
38
Bei 60 Versuchen (ein Würfel, gezählt wird die 6) kam „Sechs“ 11-mal vor. Berechne die relative Häufigkeit und vergleiche sie mit der Wahrscheinlichkeit.
Lösung zeigen
Ergebnis:
18,3 % gegen 16,7 %

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

9 Wege
9 Wege
6 Wege
40 Outfits
24 Outfits
4 Beläge
6 Anordnungen
24 Abende
24 Folgen
56 Besetzungen (ohne Wiederholung)
36 Ergebnisse (mit Wiederholung)
210 Besetzungen (ohne Wiederholung)
6 Pizzen
21 Pizzen
45 Spiele
A = {4, 8, 12}, P(A) = 1/4, P(nicht A) = 34
{KK, ZZ}, P = 12
36 Ergebnisse; P(A) = 19
16 ≈ 16,7 %
536 ≈ 13,9 %
34 = 75 %
Versuch B
Versuch B
etwa 100 Versuche
4 Kombinationen
12 Möglichkeiten
18 Outfits
mit Wiederholung 64, ohne Wiederholung 24
6 Handschläge
8 Gäste
23, 29, 32, 39, 92, 93 (6 Zahlen)
24 Outfits
120 Anordnungen
216 Ergebnisse (mit Wiederholung)
10 Handschläge
A = {3, 6}, P(A) = 1/4, P(nicht A) = 34
19 ≈ 11,1 %
18,3 % gegen 16,7 %
410 ≈ 40 %
0,44 = 44 %