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Lottoprobleme
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Beim Schweizer Zahlenlotto werden aus den Zahlen 1, ... , 45 sechs Zahlen gezogen.
- Mit welcher Wahrscheinlichkeit erzielt man einen Sechser, wenn man auf alle möglichen Kombinationen
bestehend aus lauter geraden Zahlen setzt?
- Herr Kluge hat auf die Zahlen 1,2,3,4,5,6 und Frau Kluge auf die Zahlen 7,8,9,10,11,12 gesetzt. In der
Tagesschau hören die beiden gerade noch, dass bei der Lottoziehung nur Zahlen im ersten Dutzend
gezogen wurden. Mit welcher Wahrscheinlichkeit hat Familie Kluge einen Sechser?
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Examen
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In einem Examen müssen genau 12 von 15 Fragen beantwortet werden. Wie viele Auswahlmöglichkeiten gibt es,
wenn mindestens 3 der ersten 5 Fragen beantworten werden müssen?
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ADRIANA
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Wie viele unterschiedliche Wörter (auch sinnlose) mit genau 3 der 7 Buchstaben von ADRIANA können gebildet
werden?
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Mut zur Lücke
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Für eine Abschlussprüfung müssen die Kandidaten 120 Themen lernen. Nach dem Prinzip ’Mut zur Lücke’ hat
Thomas nur 70 Themen vorbereitet. Für die Prüfung werden 3 der 120 Themen ausgelost. In wie vielen dieser
Auslosungen befinden sich mindestens 2 von den von Thomas vorbereiteten Themen?
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Ziegelsteine
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Für eine Gartenmauer total 42 Ziegelsteine benötigt. Im Baumarkt stehen drei verschiedene Sorten
zur Verfügung. Auf wie viele verschiedene Arten kann beim Kauf die Auswahl der Steine getroffen
werden?
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Binomialkoeffizienten
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- Wie lautet die ausmultiplizierte Form von
?
- Was lässt sich für die untenstehende Summe vermuten?
- Wie lautet der Koeffizient von
in der ausmultiplizierten Darstellung von .
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Binomialkoeffizienten
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- Der untenstehende Ausdruck ist soweit als möglich zu vereinfachen:
- Es soll gezeigt werden:
Diese Beziehung kann vom Taschenrechner benutzt werden, um Binomialkoeffizienten effizient
zu berechnen. Wie könnte ein auf dieser Beziehung basierendes Verfahren zur Berechnung von
Binomialkoeffizienten aussehen?
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Pascal's Dreieck
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Durch Überlegungen im Pascal-Dreieck soll gezeigt werden, dass die folgende Beziehung gilt:
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Zufallswanderung
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Ein Teilchen bewegt sich auf der Zahlenachse wie folgt: Es startet im Nullpunkt und springt in jeder Sekunde mit
Wahrscheinlichkeit 0.9 entweder um eine Einheit nach links in die negative oder mit Wahrscheinlichkeit 0.1 nach
rechts in die positive Richtung. Mit welcher Wahrscheinlichkeit befindet sich das Teilchen nach 10 Sekunden bei der
Marke ?
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Eindimensionale Irrfahrten
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Ein Teilchen bewegt sich auf der Zahlenachse wie folgt: Es startet im Nullpunkt und springt jede Sekunde mit
Wahrscheinlichkeit 0.92 eine Einheit nach rechts bzw. mit der Wahrscheinlichkeit 0.08 eine Einheit nach
links.
- Wie gross ist die Wahrscheinlichkeit, dass das Teilchen nach
Sekunden bei der Marke ist?
Für welchen Wert von ist diese Wahrscheinlichkeit am grössten?
- Wie gross ist die Wahrscheinlichkeit, dass das Teilchen nach
Sekunden bei der Marke ist?
Für welchen Wert von ist diese Wahrscheinlichkeit am grössten?
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Internet-Provider
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Ein Internet-Provider hat grosse Probleme mit dem Support, den er seinen Kunden anbietet. Es wäre schon ein
gewaltiger Fortschritt, wenn im Schnitt jede zweite Kundenanfrage befriedigend beantwortet werden könnte.
Angenommen, dieses hochgesteckte Ziel könnte erreicht werden. Wie gross wäre dann die Wahrscheinlichkeit,
dass
- von 10 Anfragen acht
- von 20 Anfragen mindestens drei
- von 50 Anfragen genau die Hälfte
korrekt beantwortet werden könnten?
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Fehlererkennende Codes
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Bei der seriellen Übertragung von digitalen Daten wird über einen Datenkanal pro Zeiteinheit ein Bit (0 oder 1)
übertragen. Aufgrund verschiedener Störfaktoren muss damit gerechnet werden, dass ein Bit mit einer gewissen
Fehlerwahrscheinlichkeit falsch übertragen wird. Durch Hinzufügen von Redundanz versucht man solche Fehler in
der Übertragung nach Möglichkeit zu erkennen. Bei der folgenden Codierung handelt es sich um einen
sog. One-Error-Detecting-Code, d. h. einen Code, welcher erkennt, wenn von einem übertragenen Byte ( 8 Bits)
ein Bit falsch übertragen wurde:
Je 7 Bits werden durch ein sog. Prüfbit oder Parity Bit so ergänzt, dass die Anzahl der
übertragenen 1 gerade ist.
Beispiel: Die 7 Bits 1011011 werden durch das Prüfbit 1 ergänzt und das Byte 10110111
übertragen. Die 7 Bits 1011010 werden durch das Prüfbit 0 ergänzt und das Byte 10110100
übertragen. Wird nun eines der acht Bits falsch übertragen, ist die Anzahl der vorkommenden
1 nicht mehr gerade und man weiss aufgrund des Parity Checks, dass ein Übertragungsfehler
vorliegt. In diesem Fall kann die Übertragung der Daten nochmals erfolgen.
Dieser fehlererkennende Code hat aber Grenzen. Beispielsweise werden zwei falsch übertragene Bits in einem Byte
nicht erkannt und das Byte als richtig eingestuft. Für kleine Fehlerwahrscheinlichkeiten handelt es sich aber
durchwegs um einen effizienten Code. Im folgenden gehen wir von aus, ein Wert der für PTT-Leitungen
etc. realistisch ist.
- Mit welcher Wahrscheinlichkeit wird ein Byte richtig übertragen?
- Mit welcher Wahrscheinlichkeit werden 5 oder mehr Bits eines Bytes falsch übertragen?
- Der Parity Check sagt für ein übertragenes Byte “ok”. Mit welcher Wahrscheinlichkeit wurde das Byte
tatsächlich richtig übertragen?
- Wird bei der Übertragung eines Bytes ein Fehler bemerkt, muss das Byte nochmals übertragen werden.
Wieviele Male muss im Durchschnitt ein Byte übertragen werden, bis die Übertragung als fehlerfrei
deklariert wird?
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Blumenvasen
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12 verschiedene Blumen müssen auf drei verschiedene Vasen verteilt werden. Auf wie viele Arten ist das möglich,
wenn...
- ...eine oder zwei der Vasen leer bleiben dürfen?
- ...in jeder der Vase genau 4 Blumen sein sollen?
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Anzahl Teiler einer Zahl
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Wieviele gerade und wieviele ungerade Teiler hat die Zahl 2880?
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Mastermind mini
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Eine einfache Version von Mastermind verlangt eine Farbkombination der Länge 4. Es stehen 6 Farben zur
Verfügung.
- Wieviele Farbkombinationen existieren, wenn die gleiche Farbe nicht mehrmals vorkommen darf?
- Wieviele Farbkombinationen existieren, wenn die gleiche Farbe mehrmals wiederholt werden darf?
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Eidgenössische Arbeitsgruppe
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In einer Arbeitsgruppe sind 5 Obwaldner, 10 Luzerner und 6 Urner Vertreter. Aus dieser Arbeitsgruppe soll nun ein
Ausschuss von 2 Personen gebildet werden, wobei die beiden Personen aus verschiedenen Kantonen stammen sollen.
Auf wie viele Arten ist dies möglich?
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Münzwurfserie
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Mit einer 1 Euro-Münze wird eine 10er Serie geworfen (d.h. die Münze wird 10 Mal geworfen und die Resultate der
Reihe nach aufgeschrieben).
- Wie viele verschieden 10er Serien sind möglich?
- Wie viele 10er Serien gibt es, bei denen ’Zahl’ mindestens 8 Mal vorkommt?
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Gruppenbild mit Zwillingen
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Die Familie Burch hat 6 Kinder, darunter 2 Paare eineiiger Zwillinge (nicht unterscheidbar). Wie viele Möglichkeiten
hat die Familie (Eltern und Kinder) sich für ein Familienfoto in einer Reihe aufzustellen?
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Ururur....
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Wie viele Ururgrosseltern haben insgesamt alle Ururgrosseltern eines Menschen?
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Beleuchtung
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Für die Beleuchtung einer Bühne stehen 8 Scheinwerfer zur Verfügung, die alle unabhängig voneinander ein- und
ausgeschaltet werden können.
- Wie viele Beleuchtungsarten mit genau 4 Scheinwerfern gibt es?
- Wie viele Beleuchtungsarten mit höchstens 6 Scheinwerfern gibt es?
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Die Klasse 4f
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Die Klasse 4f besteht aus 11 Schülerinnen und 7 Schülern. Auf wie viele Arten kann ein 3-köpfiger Ausschuss aus der
Klasse gebildet werden, wenn...
- ...keine weiteren Vorgaben existieren?
- ...die Klassensprecherin Gaby im Ausschuss sein muss?
- ...mindestens eine Schülerin im Ausschuss sein muss?
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Aquarium
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Ein grosses Aquarium mit 28 verschiedenen Fischen soll vollständig in 3 kleinere Aquarien aufgeteilt werden. Die
neuen Aquarien fassen 4, 10 und 14 Fische.
- Auf wie viele verschiedene Arten können die Fische aufgeteilt werden ?
- Auf wie viele verschiedene Arten können die Fische aufgeteilt werden, wenn es sich um 28 Clownfische
handelt, die voneinander nicht zu unterscheiden sind?
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Intercityzug
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Ein Intercity-Zug besteht aus 5 Wagen 1. Klasse, aus 7 Wagen 2. Klasse, aus einem Bistro-Wagen und zwei
Gepäckwagen. Beachte: Jeder Bahnwagen hat eine eindeutige Identifikationsnummer.
Auf wie viele verschiedene Arten kann der Zug zusammengestellt werden, wenn...
- ...die Wagen beliebig angeordnet sein dürfen?
- ...die Wagen der gleichen Klasse einen Block bilden müssen, der Bistrowagen sich zwischen den 1. und
den 2. Klassewagen befinden muss und die Gepäckwagen (nebeneinander) den Anfang oder das Ende
des Zuges bilden?
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Froschhüpfen
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Ein Frosch muss entlang einer Strecke von 12 Feldern hüpfen. Er startet auf dem ersten Feld und
hüpft zufällig jeweils ein oder 2 Felder weiter. Auf wie viele (Hüpf-)Arten kann er auf das Feld 12
gelangen?
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Computer zusammenbauen
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Ein Computerhändler baut seine Computer selber zusammen. In jeden Computer muss er einen Prozesser, eine
Festplatte und ein CD-Laufwerk einbauen. Es stehen ihm fünf verschiedene Prozessortypen, drei verschieden grosse
Festplatten und zwei Arten von CD-Laufwerken zur Verfügung. In seinem Verkaufslokal hatte er von jeder
möglichen Konfiguration einen PC aufgestellt. Leider wurden ihm vergangene Nacht eine Anzahl der Computer
gestohlen. Am Morgen findet er noch 20 Computer im Ladenlokal. Wie viele Computer wurden ihm
gestohlen?
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