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Immer wieder Urnen und Kugeln

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Aufgabe

In einer Urne befinden sich 3 schwarze und 7 weisse Kugeln. Gleichfarbige Kugeln lassen sich nicht unterscheiden.

  1. Es werden nacheinander 5 Kugeln gezogen und sofort nach dem Ziehen wieder in die Urne gelegt. Mit wie vielen weissen Kugeln kann gerechnet werden?
  2. Es werden mit einem Griff zufällig 3 Kugeln aus der Urne genommen. Bei 3 schwarzen erhält man 10 Euro. Bei zwei schwarzen Kugeln nichts und bei einer schwarzen Kugel muss man 5 Euro bezahlen. Zieht man nur weisse Kugeln, so darf man nochmals mit einem Griff 3 Kugeln (der in der Urne verbliebenen) ziehen. Ist wiederum keine schwarze Kugel dabei, so bekommt man nichts, ansonsten gleich wie beim ersten Zug. Wie gross ist die Gewinnerwartung des Spielers? Wie müsste die Einzahlung bei einer schwarzen Kugel angesetzt werden, damit das Spiel fair ist?

Lösung

  1. P     = 5.0.7.0.34 = 0.02835
 (1xw)             (   )
P     =   5   .0.72 .0.33 = 0.1323
 (2xw)     2
            (   )
P     =   5   .0.73 .0.32 = 0.3087
 (3xw)    3             (    )
P     =    5  .0.74 .0.3 = 0.36015
  (4xw)     4
    P(5xw) = 0.75 = 0.16807
    E = 0.02835 + 0.1323.2 + 0.3087.3 + 0.36015.4 +0.16807.5 = 3.5  weisse Kugeln
  2. 1. Zug:
            (   )  (   )
          3   .  7
P(3xs) = --3(----)0---= -1-
             10        120
              3             (   )  (   )
          3   .  7
P(1xs) = --1(----)2---= 21
             10        40
              3
            (   )  (   )
           3  .   7
        ---0------3--   7-
P(3xw) =   (  10)     = 24
               3
    2. Zug:
            (   )  (   )
          3      4
        --3---.--0---  -1
P(3xs) =    (  7)     = 35
              3             (   )  (   )
          3      4
        --1---.--2---   18-
P(1xs) =    (  7 )    =  35
              3
    E = -1-.10 - 21-.5+ -7(1- .10- 18.5)=  -77  ~~  -3.208
    120      40     24 35      35       24  Euro (Verlust!)
    E = -1-.10 - 21-.x+ -7(1--.10- 18.x)=  0
    120      40     24  35      35  liefert x = 20  ~~  0.2469
    81  Euro