Wie berechnet man diese bedingten Wahrscheinlichkeiten mathematisch korrekt?

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Sabina16 Auf diesen Beitrag antworten »
Wie berechnet man diese bedingten Wahrscheinlichkeiten mathematisch korrekt?
Hallialo,
ich habe ein paar Problemchen bei diesen Aufgaben hier und hoffe ihr könnte mir helfen

Aufgaben:
Eine Urne enthält drei schwarze und zwei weiße Kugeln, eine zweite Urne enthält zwei schwarze
und drei weiße Kugeln. Eine faire Münze wird geworfen um zu entscheiden, aus welcher Urne ¨
gezogen wird. Man zieht dann nacheinander mit Zurücklegen zwei Kugeln aus der gewählten
Urne.
(a) Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass die zweite Kugel schwarz ist?
(b) Wie groß die Wahrscheinlichkeit, dass die zweite Kugel schwarz ist, falls die erste Kugel
schwarz ist?
(c) Wie groß die Wahrscheinlichkeit, dass die zweite Kugel schwarz ist, falls die Urne mit drei
schwarzen Kugeln gewählt wurde und die erste Kugel schwarz ist?
(d) Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Urne mit drei schwarzen Kugeln gewählt
wurde, falls die erste Kugel schwarz ist?

Gebe Sie einen mathematisch korrekten Lösungsweg bezüglich der bedingten Wahrscheinlichkeiten an.

Meine Versuch
Ich definiere erst einmal folgende Abkürzungen:
U1 = Urne 1
U2 = Urne 2
S1 = schwarze Kugel 1
S2 = schwarze Kugel 2
W1 = weiße Kugel 1
W2 = weiße Kugel 2

Zu (a)



Zu (b)



Zu (c) Hier entfällt nun der Münzwurf,es liest sich für mich jedenfalls so.

bzw hier könnte auch nur korrekt sein, nur bin ich mir überhaupt nicht sicherunglücklich

Zu (d)



Das große Problem liegt nun darin, dass ich nicht verstehe, wie ich die Wahrscheinlichkeiten berechnen soll, denn nach der Formel für bedingte Wahrscheinlichkeiten gilt:
, nur wie komme ich auf ?

Ich glaube ich habe gerade nur ein Brett vor dem Kopf und brauche deswegen dringend Hilfe.

Ich bedanke mich im Voraus
Finn_ Auf diesen Beitrag antworten »

Erst einmal den Pfadbaum aufschreiben:

[attach]49152[/attach]

Die Ergebnismenge ist


Jetzt können die folgenden Ereignisse definiert werden:







Nun gilt z.B. für das elementare Ereignis links-links-links:


Die bedingten Wahrscheinlichkeiten sind einfach die der Kanten des Baumes. Z.B. kann direkt abgelesen werden. Jedoch ist nach den Pfadregeln


Unter Beachtung dass und disjunkt sind, lässt sich nachrechnen:



Zu (a): Das ist das Ereignis , es besteht aus vier Ergebnissen:


Nach den Pfadregeln gilt

Alle Faktoren können direkt am Pfadbaum abgelesen werden.

Da ist die Formel bei dir ein wenig unterschiedlich, da du das zweite Ziehen einer Kugel wie das erste Ziehen bezeichnest.

Zu (b): Das ist das Ereignis , das besteht nur aus zwei Ergebnissen:

Es ergibt sich


Zu (c): Das ist das Ereignis , es besteht nur aus einem Ergebnis. Es ergibt sich
Sabina16 Auf diesen Beitrag antworten »

Hallo, danke für die Antwort, also wenn ich dies richtig verstehe multipliziert man einfach den Pfad entlang, auch wenn man selbst nicht berechnen muss ? Denn wenn ich jedes mal die disjunkte Menge umformen muss, benötige ich zwei Jahre für solch eine Aufgabesmile Ist dies denn immer der Fall, oder gibt es Sonderfälle, wo man die Wahrscheinlichkeit , nicht ablesen kann?


Lautet dann eigentlich die Lösung für (b) = (1/2 *3/5 *3/5)+(1/2 *2/5 *2/5) = 13/50 ?


Und eine letze Frage, wie kommst du auf
?

Du beziehst ja garnicht den zweiten Wurf mit ein?

LG
Sabina
Finn_ Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
[...], also wenn ich dies richtig verstehe multipliziert man einfach den Pfad entlang, auch wenn man selbst nicht berechnen muss ? Denn wenn ich jedes mal die disjunkte Menge umformen muss, benötige ich zwei Jahre für solch eine Aufgabesmile Ist dies denn immer der Fall, oder gibt es Sonderfälle, wo man die Wahrscheinlichkeit , nicht ablesen kann?

Die Wahrscheinlichkeiten und lassen sich an den Kanten des Pfades ablesen. Nach der 1. Pfadregel, auch Multiplikationssatz genannt, gilt nun

Das ergibt sich einfach gemäß der Definition der bedingten Wahrscheinlichkeit. Die wesentliche Erkenntnis ist also, dass sich die bedingten Wahrscheinlichkeiten direkt am Pfadbaum ablesen lassen.


Zitat:
Und eine letze Frage, wie kommst du auf [...]

Du beziehst ja garnicht den zweiten Wurf mit ein?


Das ist die Wahrscheinlichkeit, wenn man das Experiment nach der ersten Ziehung abbrechen würde.
Sabina16 Auf diesen Beitrag antworten »

OKsmile

Würde das dann stimmen
(b) = (1/2 *3/5 *3/5)+(1/2 *2/5 *2/5) = 13/50 ?
Sabina16 Auf diesen Beitrag antworten »

Und ich habe noch eine Frage zu c, warum ist der Münzwurf hier wichtig?
 
 
Finn_ Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von Sabina16
Und ich habe noch eine Frage zu c, warum ist der Münzwurf hier wichtig?


Hm, es kann auch sein, dass nach der bedingten Wahrscheinlichkeit gefragt ist. Wenn da steht:

»Wie groß die Wahrscheinlichkeit, dass die zweite Kugel schwarz ist, falls die Urne mit drei
schwarzen Kugeln gewählt wurde und die erste Kugel schwarz ist?«,

dann kann damit einfach gemeint sein. Stünde dort:

»Wie groß die Wahrscheinlichkeit, dass die zweite Kugel schwarz ist und die Urne mit drei
schwarzen Kugeln gewählt wurde und die erste Kugel schwarz ist?«,

dann wäre gemeint.
Sabina16 Auf diesen Beitrag antworten »

Danke für die Antwort, aber hier ist doch auch wieder der Münzwurf mit drinnensmile Also scheint er nicht egal zu sein.
Die Aufgaben sind alle bezüglich der bedingten Wahrscheinlichkeit, jedenfalls steht dies auf den Übungsblatt.

Wie würde man denn berechnen? 3/5 * 3/5 ?
Finn_ Auf diesen Beitrag antworten »

Dann ist tatsächlich gesucht:
(a) ,
(b) ,
(c) ,
(d) .

Zu (a): wie zuvor.


Weil es gebraucht wird, auch


Zu (b):


Zu (c):


Zu (d): Mit Bayes ergibt sich
Sabina16 Auf diesen Beitrag antworten »

Das macht nun für mich Sinn, bis auf b, warum wird der Münzwurf nicht betrachtet?
Weil dieser ist doch wichtig oder, denn wir wissen sind woher die Kugel kommt.

Edit: sehe gerade du betrachtest ihn doch.
Finn_ Auf diesen Beitrag antworten »

Hier auch noch der symbolische Pfadbaum:

[attach]49156[/attach]

Beachte, dass die Summe der Wahrscheinlichkeiten der Kind-Kanten eines Knotens eins ergeben muss, z.B.


Das ist eine Bedingung für ein Wahrscheinlichkeitsmaß, und tatsächlich wird durch die bedingte Wahrscheinlichkeit eines definiert:
Sabina16 Auf diesen Beitrag antworten »

Ich danke dir für die Hilfe und wünsche noch eine schöne Wochesmile
gabba112 Auf diesen Beitrag antworten »

@Finn_ Ich hätte da mal eine Frage und zwar wie kommst du auf ? Das ist doch nicht die Definition der bedingten Wahrscheinlichkeit.
Diese lautet
Finn_ Auf diesen Beitrag antworten »

Sorry, ein Flüchtigkeitsfehler. Ich editier meine letzten Rechnungen gleich.
gabba112 Auf diesen Beitrag antworten »

Ach ist doch kein Problem.

Ich hab noch zwei Punktesmile Sry

1) Bei b) die Rechnung in der Klammer ergibt (13/100)*1/(1/2) = 13/50
2) Die Rechnung in der Klammer: Warum wird diese durch die Wahrscheinlichkeit von S_1 geschnitten S_2 gegeben? müsste man dort nicht noch U1 und U2 einfließen lassen? Ich meine du berechnest es, aber du schreibst es nicht als Formel auf. Weil wenn du dir deinen Baum anschaust, findest du kein S_1 geschnitten S_2, sondern nur U_1 geschnitten S_1 geschnitten S_2.

Sorry für die Fragen, nur habe ich dasselbe Problem wie der Ersteller des Threads und komme gerade etwas durcheinander
Finn_ Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von gabba112
1) Bei b) die Rechnung in der Klammer ergibt (13/100)*1/(1/2) = 13/50

Bei mir kommt raus.

Zitat:

2) Die Rechnung in der Klammer: Warum wird diese durch die Wahrscheinlichkeit von S_1 geschnitten S_2 gegeben? müsste man dort nicht noch U1 und U2 einfließen lassen? Ich meine du berechnest es, aber du schreibst es nicht als Formel auf. Weil wenn du dir deinen Baum anschaust, findest du kein S_1 geschnitten S_2, sondern nur U_1 geschnitten S_1 geschnitten S_2.
durcheinander

Richtig, ist kein elementares Ereignis, sondern setzt sich aus den zwei Ergebnissen zusammen, bei denen zwei schwarze Kugeln herauskommen. Es gibt zwei solche Ergebnisse. Jetzt braucht man nur noch die 1. und 2. Pfadregel anwenden.

Nach der 2. Pfadregel gilt


Die Begründung dafür ist: und sind disjunkt, und daher auch die kartesischen Produkte. Außerdem gilt auch und daher

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