4:Bei einem zweistufigen Experiment entsteht das folgende Baumdiagramm. Auf jeder Stufe gibt es die Möglichkeiten rot (R), grün (G) und blau (B). (z.B. Glücksrad+Urne) Die unterste Zahlenreihe entspricht einer Stichprobe, bei der das Experiment viele Male durchgeführt wurde.
a.) Berechne die fehlenden Wahrscheinlichkeiten.
b.) Berechne die relative Häufigkeit und die Wahrscheinlichkeit dafür, dass beim zweiten Experiment rot erscheint (also s.B. rote Kugel ziehen.) R G B G B R B R G 265 183 188 71 134 270 25 14 720 712 512 710 310 13 23


Lösungen:
Die Wahrscheinlichkeiten im Baum berechnet man dadurch, dass die Summe an jeder Verzweigung 1 sein muss. Wenn also auf der ersten Stufe die bekannten Wahrscheinlichkeiten für rot und grün \(\frac 2 5\) und \(\frac 1 4\) sind, so ist die Wahrscheinlichkeit für blau: \[1-\frac 2 5-\frac 1 4=\frac {20} {20}-\frac 8 {20}-\frac 5 {20}=\frac {20-8-5} {20}=\frac {7} {20}.\] In der zweiten Zeile rechnet man analog. Wenn jetzt RG das Ergebnis erst rot, dann grün ist, so gilt: \(p(RG)=\frac 2 5 \cdot \frac 7 {12}=\frac {14} {60}=\frac {7} {30}\) und \(p(RB)=\frac 2 5 \cdot \frac 5 {12}=\frac {10} {60}=\frac {1} {6}\) und \(p(GR)=\frac 1 4 \cdot \frac 7 {10}=\frac {7} {40}\) und \(p(GB)=\frac 1 4 \cdot \frac 3 {10}=\frac {3} {40}\) und \(p(BR)=\frac 7 {20} \cdot \frac 1 {3}=\frac {7} {60}\) und \(p(BG)=\frac 7 {20} \cdot \frac 2 {3}=\frac {7} {30}\).
Wenn "Rot" das Ereignis "rote Kugel ziehen" beschreibt, so ist nach der Summenregel: \[p(Rot)=p(GR)+p(BR)=\frac 7 {40} + \frac 7 {60}= \frac {3 \cdot 7} {3 \cdot 40} + \frac {2 \cdot 7} {2 \cdot 60}= \frac {21} {120} + \frac {14} {120}=\frac {35} {120}=\frac {7} {24}\approx29,2\%.\] Für die relative Häufigkeit gilt:\(264+183+189+70+135+270=1111\) also ist die relative Häufigkeit für eine rote Kugel: \[\frac {188} {1111}+\frac {134} {1111}=\frac {188+134} {1111}=\frac {322} {1111} \approx 28,9\%.\]