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Mit oder ohne Zurücklegen

Legt man die Kugel zurück, vergisst die Urne alles — sonst merkt sie sich jeden Zug.

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Zwei Urnen, ein Baum

Zweimal ziehen aus derselben Urne: Nur die zweite Stufe unterscheidet die beiden Verfahren.

  • Mit Zurücklegen:Inhalt bleibt gleich — die Äste der 2. Stufe sind dieselben wie die der 1. Stufe.
  • Ohne Zurücklegen:eine Kugel weniger — Nenner um 1 kleiner, gezogene Farbe um 1 kleiner.
  • Gleichzeitig ziehen:wird wie „ohne Zurücklegen“ gerechnet.

Stelle die Urne ein und schalte zwischen den Ansichten um. In „Überlagert“ stehen an jedem Ast beide Werte, an jedem Pfadende zwei Balken: blau = mit, orange = ohne Zurücklegen.

Zwei Ziehungen im Vergleich

Halte fest: Die erste Stufe ist bei beiden Verfahren gleich. Ohne Zurücklegen ändern sich die Äste der zweiten Stufe — umso weniger, je größer die Urne ist.

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Wann ist der Unterschied klein?

  • Urne 3 rot, 2 blau:mit: \(P(rr)=\tfrac35\cdot\tfrac35=0{,}36\) — ohne: \(P(rr)=\tfrac35\cdot\tfrac24=0{,}30\).
  • Urne 30 rot, 20 blau:mit: \(0{,}36\) — ohne: \(\tfrac{30}{50}\cdot\tfrac{29}{49}\approx0{,}355\).
  • Große Urne:eine gezogene Kugel ändert den Inhalt kaum — „ohne“ ist dann fast „mit“.
  • Anwendung:Umfragen und Stichproben aus großen Mengen rechnet man deshalb meist wie mit Zurücklegen.
Merke

Zweimal Rot aus einer Urne mit \(r\) roten von \(n\) Kugeln: mit Zurücklegen \(P=\dfrac{r}{n}\cdot\dfrac{r}{n}\), ohne Zurücklegen \(P=\dfrac{r}{n}\cdot\dfrac{r-1}{n-1}\)

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Allgemeine Hinweise

Beide Zahlen verringern

Ohne Zurücklegen sinkt nach Rot der Zähler bei Rot und der Nenner: \(\tfrac24\), nicht \(\tfrac25\) oder \(\tfrac34\).

Summenprobe

Die Äste an jedem Knoten ergeben auch ohne Zurücklegen zusammen 1: \(\tfrac24+\tfrac24=1\).

Ausblick Binomialverteilung

„Mit Zurücklegen“ heißt: jede Stufe hat dieselbe Wahrscheinlichkeit — genau das braucht die Bernoulli-Kette.

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