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Typische Fehler

Zehn Stolperstellen aus Klassenarbeiten zu Baumdiagrammen und Pfadregeln: mal statt plus oder falsch gebildetes Gegenereignis.

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Die 10 häufigsten Fehler

1Pfadmultiplikation mit Pfadaddition verwechselt

KZKZ½½½½½ + ½ = 1½ · ½ = ¼ ✓P(Kopf; Kopf)
Falsch: Entlang eines Pfades wurde addiert statt multipliziert.

Falsch: P(Kopf; Kopf) = ½ + ½ = 1. Die Rechnung wirkt logisch: „Zwei Wege, also beide zusammenzählen.“ Das Ergebnis 1 heißt aber „sicheres Ereignis“ — zweimal Kopf ist ganz sicher nicht sicher.

Richtig: P(Kopf; Kopf) = ½ · ½ = ¼. Entlang eines Pfades wird multipliziert, weil beide Stufen nacheinander eintreten müssen. Addiert wird nur, wenn du mehrere verschiedene Pfade zusammenfasst, zum Beispiel P(genau einmal Kopf) = ¼ + ¼ = ½.

Merksatz: „Längs mal, quer plus.“ Beim Wandern längs eines Pfades multiplizierst du, beim Sammeln mehrerer Pfade addierst du.

2Ergebnis größer als 1 — und trotzdem stehen gelassen

00,511,25jede Wahrscheinlichkeit liegt zwischen 0 und 1P = 1,25 kann nicht stimmen
Jede Wahrscheinlichkeit liegt zwischen 0 und 1 — 1,25 liegt außerhalb.

Falsch: P = ¾ + ½ = 1,25. Meist entsteht das, weil zwei Pfade addiert wurden, die sich überschneiden, oder weil zwei Stufen addiert statt multipliziert wurden. Viele schreiben das Ergebnis einfach hin, ohne es zu prüfen.

Richtig: Jede Wahrscheinlichkeit erfüllt 0 ≤ P ≤ 1. Kommt mehr als 1 heraus, ist die Rechnung falsch — nicht die Aufgabe. Prüfe: Habe ich Pfade addiert, die dasselbe Ergebnis doppelt zählen? Habe ich versehentlich statt · ein + benutzt?

Kontrolle in einer Sekunde: Ergebnis über 1 oder unter 0 → immer Rechenfehler. 100 % ist die Obergrenze.

3Ziehen ohne Zurücklegen — Nenner nicht verkleinert

8 Kugeln: 3 rot, 5 blau1. Zug: 3/82. Zug: 3/82. Zug: 2/7 ✓ohne Zurücklegen
In der zweiten Stufe liegen nur noch 7 Kugeln in der Urne.

Falsch: In einer Urne liegen 3 rote und 5 blaue Kugeln. P(rot; rot) = 3/8 · 3/8 = 9/64. Der Nenner 8 wird einfach beibehalten — die Zahl steht ja in der Aufgabe.

Richtig: P(rot; rot) = 3/8 · 2/7 = 6/56 = 3/28. Nach dem ersten Zug fehlt eine rote Kugel: Der Zähler sinkt von 3 auf 2, der Nenner von 8 auf 7. Nur beim Ziehen mit Zurücklegen bleiben beide Zahlen gleich.

Frage dich vor der zweiten Stufe: „Was liegt jetzt noch in der Urne?“ Diese Kugeln stehen im Nenner.

4Gegenereignis: 1 − p vergessen oder doppelt angewendet

FALSCHRICHTIG1 − (1/6)²1 − (5/6)²= 35/36= 11/36≈ 97 %≈ 31 %„Mindestens eine 6 in zwei Würfen“
Das Gegenteil von „mindestens eine 6“ ist „gar keine 6“.

Falsch: „Mindestens eine 6 in zwei Würfen“: P = 1 − (1/6)² = 35/36. Hier wurde das Gegenereignis vom falschen Ereignis gebildet. Andere rechnen richtig 1 − (5/6)² und ziehen das Ergebnis danach noch einmal von 1 ab — und landen bei 25/36.

Richtig: Gegenereignis von „mindestens eine 6“ ist „keine 6“: P(keine 6) = 5/6 · 5/6 = 25/36, also P = 1 − 25/36 = 11/36 ≈ 31 %. Das 1 − wird genau einmal angewendet.

Schreibe das Gegenereignis in Worten auf, bevor du rechnest: „mindestens eine“ ↔ „keine einzige“. Dann kann das 1 − nicht verrutschen.

5„Mindestens einmal“ als „genau einmal“ verstanden

KKKKKZKZKZKKKZZZKZZZKZZZgenau einmal Kopf: 3 von 8mindestens einmal Kopf: 7 von 8 ✓drei Münzwürfe — 8 Ergebnisse
Grün: alle Ergebnisse mit mindestens einem Kopf — 7 von 8.

Falsch: „Bei drei Münzwürfen mindestens einmal Kopf“: P = 3/8. Gezählt wurden nur KZZ, ZKZ und ZZK — also die Fälle mit genau einem Kopf.

Richtig: „Mindestens einmal“ heißt einmal, zweimal oder dreimal. Am schnellsten über das Gegenereignis: P = 1 − P(nie Kopf) = 1 − (½)³ = 7/8. Nur ZZZ fällt weg.

„Mindestens einmal“ = alles außer „keinmal“. „Genau einmal“ ist eine viel kleinere Gruppe — die Wortwahl in der Aufgabe entscheidet.

6Prozent, Bruch und Dezimalzahl durcheinander gebracht

00,250,50,751¼ = 0,25 = 25 %0,3 + 25 = 25,30,3 + 0,25 = 0,55 ✓
¼, 0,25 und 25 % sind dieselbe Zahl — 25 dagegen nicht.

Falsch: P(A) = 0,3 und P(B) = 25 % → P(A oder B) = 0,3 + 25 = 25,3. Genauso häufig: 0,3 wird als „3 %“ gelesen oder ½ als „50“ eingesetzt.

Richtig: Erst in eine Schreibweise umrechnen: 25 % = 25/100 = 0,25. Dann 0,3 + 0,25 = 0,55 = 55 %. Und 0,3 sind 30 %, nicht 3 % — von Dezimalzahl zu Prozent wird mit 100 multipliziert.

Fester Ablauf: alles zu Dezimalzahlen machen, rechnen, am Schluss wieder in Prozent umwandeln. Dann passt die Größenordnung immer.

7Die Äste einer Verzweigung addieren sich nicht zu 1

rotblau0,40,50,4 + 0,5 = 0,9an jeder Verzweigungmuss 1 herauskommen0,4 + 0,6 = 1 ✓
0,4 und 0,5 ergeben nur 0,9 — ein Ast ist falsch oder fehlt.

Falsch: Am ersten Verzweigungspunkt stehen 0,4 für rot und 0,5 für blau. Das sieht harmlos aus, denn beide Zahlen sind kleiner als 1 — also wird weitergerechnet.

Richtig: An jedem Verzweigungspunkt müssen sich die Wahrscheinlichkeiten zu 1 addieren, denn irgendein Ast tritt sicher ein. Richtig ist hier 0,4 und 0,6. Fehlen 0,1, ist ein dritter Ast vergessen worden.

Nach jedem Verzweigungspunkt kurz addieren: Kommt 1 heraus? Dieser Test findet Fehler, bevor du den ganzen Baum durchrechnest.

8Laplace angenommen, obwohl die Ergebnisse ungleich sind

ungleich große SektorenP(rot) = 1/3P(rot) = 1/2P(blau) = 1/3P(gelb) = 1/6✓ nach Flächenanteil
Der rote Sektor ist halb so groß wie das ganze Rad — nicht ein Drittel.

Falsch: Ein Glücksrad hat drei Sektoren, also P(rot) = 1/3. Die Zählweise „Anzahl der Möglichkeiten“ sitzt tief — sie stimmt aber nur, wenn alle Ergebnisse gleich wahrscheinlich sind.

Richtig: Hier entscheidet der Flächenanteil: rot deckt die Hälfte ab, also P(rot) = 1/2, blau ein Drittel, gelb ein Sechstel. Die Laplace-Formel gilt nur bei einem Laplace-Experiment, zum Beispiel bei einem fairen Würfel oder einer fairen Münze.

Vor der Formel P = günstige/mögliche immer prüfen: Sind wirklich alle Ergebnisse gleich wahrscheinlich? Bei Glücksrädern, Reißzwecken und gezinkten Würfeln nicht.

9Baumdiagramm: die Stufen in falscher Reihenfolge gezeichnet

ABrbrb1. Stufe2. Stufe:Kugel aus dergewählten UrneReihenfolge der Stufen = Reihenfolge im Versuch
Erst die Urne wählen, dann daraus ziehen — in dieser Reihenfolge.

Falsch: Zuerst wird gezeichnet, welche Kugel gezogen wird, und danach, aus welcher Urne sie kommt. Die Wahrscheinlichkeiten der zweiten Stufe werden dabei aus der falschen Urne abgelesen — das Ergebnis wirkt trotzdem „fertig“.

Richtig: Die Stufen folgen genau dem zeitlichen Ablauf des Versuchs: 1. Stufe Urne A oder B, 2. Stufe die Kugel aus der gewählten Urne. Nur so passen die Wahrscheinlichkeiten der zweiten Stufe zum jeweiligen Ast.

Schreibe vor dem Zeichnen in Stichworten auf, was zuerst passiert und was danach. Der Baum bildet diesen Ablauf ab.

10Aus wenigen Versuchen auf die Wahrscheinlichkeit geschlossen

n = 4n = 30n = 300n = 30003/41/6relative Häufigkeit der Sechserst bei vielen Versuchen nähert sie sich 1/6
Bei kleinem n schwankt die relative Häufigkeit stark.

Falsch: „Ich habe viermal gewürfelt und dreimal eine 6 bekommen, also ist P(6) = 3/4.“ Umgekehrt genauso beliebt: „Nach fünf Nieten muss jetzt ein Gewinn kommen.“

Richtig: Die relative Häufigkeit ist ein Messwert aus einem Versuch, die Wahrscheinlichkeit eine feste Eigenschaft des Experiments. Erst bei vielen Versuchen nähern sie sich an (Gesetz der großen Zahlen). Beim fairen Würfel bleibt P(6) = 1/6 — auch nach fünf Nieten, denn der Würfel hat kein Gedächtnis.

Vier Würfe sind keine Statistik. Je größer n, desto näher liegt die relative Häufigkeit an der Wahrscheinlichkeit.