Laplace-Wahrscheinlichkeit wiederholen und vertiefen/Efron: Unterschied zwischen den Versionen

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{{Aufgaben-M|4.2|Pia ist höflich und lässt Anna den Vortritt. Anna sucht sich den violetten Würfel aus, weil das ihre Lieblingsfarbe ist. Danach nimmt Pia den grünen Würfel. Wer hat die besseren Gewinnchancen? Berechne die Gewinnwahrscheinlichkeiten für Pia und Anna.}}
{{Aufgaben-M|4.2|Pia lässt Anna den Vortritt: Anna sucht sich den violetten Würfel aus, weil das ihre Lieblingsfarbe ist. Danach nimmt Pia den grünen Würfel. Wer hat die besseren Gewinnchancen? Berechne die Gewinnwahrscheinlichkeiten für Pia und Anna.}}
[[Datei:AnnaundPia.jpg|right|240px]]
[[Datei:AnnaundPia.jpg|right|240px]]


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{{Aufgaben-M|4.3|Bestimme die Gewinnwahrscheinlichkeiten aller verschiedenen Möglichkeiten mit zwei Würfeln von Efron gegeneinander zu spielen.  
{{Aufgaben-M|4.3|Welche weiteren Farbkombinationen gibt es noch, mit den „Würfeln von Efron“ gegeneinander zu spielen? Berechne die Gewinnwahrscheinlichkeiten aller verschiedenen Möglichkeiten.  


Übertrage die Tabelle in dein Heft und trage die Werte ein. Gibt es einen besten Würfel?}}
Übertrage die unten stehende Tabelle auf dein Blatt und trage die Werte ein!
 
Gibt es den „Superwürfel“?}}


:[[Datei:EfronTabelleLeer.jpg]]


:Die Tabelleneinträge stehen für die Wahrscheinlichkeit, dass der Würfel in der Zeile gegen den in der Spalte gewinnt.
:Die Tabelleneinträge stehen für die Wahrscheinlichkeit, dass der Würfel in der Zeile gegen den in der Spalte gewinnt.
:[[Datei:EfronTabelleLeer.jpg]]


:Beispiel: Die Werte aus Aufgabe 4.2 sind schon eingetragen.
:Beispiel: Die Werte aus Aufgabe 4.2 sind schon eingetragen.
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{{Lösung versteckt|[[Datei:EfronGewinntabelle.jpg]]
{{Lösung versteckt|Es gibt insgesamt <math>4\ \cdot\ 3 = 12</math> verschiedene Spielpaarungen.


Nein, es gibt keinen besten Würfel. Man findet zu jedem Würfel einen besseren, mit dem man mit einer Wahrscheinlichkeit von <math>\frac{2}{3}</math>&nbsp;gewinnt.
Die Wahrscheinlichkeiten, dass Spalte gegen Zeile gewinnt sind nun eingetragen:


Die beste Strategie zu gewinnen ist also '''höflich''' zu sein!
[[Datei:EfronGewinntabelle.jpg]]
 
Nein, es gibt keinen „Superwürfel“. Man findet zu jedem Würfel einen Besseren, der mit einer Wahrscheinlichkeit von <math>\frac{2}{3}</math>&nbsp;gewinnt.
 
Die beste Strategie zu gewinnen ist also '''höflich''' zu sein und em Anderen den Vortritt zu lassen!
}}
}}


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[[Datei:4bunteWürfel.jpg|rechts|400px]]
[[Datei:4bunteWürfel.jpg|rechts|400px]]
Lösungshilfe: {{versteckt|Jetzt musst du ein Baumdiagramm mit vier Stufen, die für die vier Würfel stehen, entwerfen. Zeichne so wenige Zweige wie möglich, damit es übersichtlich bleibt.}}
Lösungshilfe: {{versteckt|Jetzt musst du ein Baumdiagramm mit vier Stufen, die für die vier Würfel stehen, entwerfen.
 
Zeichne so wenige Zweige wie möglich, damit es übersichtlich bleibt.}}





Version vom 9. September 2009, 19:45 Uhr

Die „Würfel von Efron“

Vorlage:Kasten Mathematik


Aufgabe
Findest du das Spiel fair?

Um dies herauszufinden, bastle dir die „Würfel von Efron“ ganz einfach nach. Nimm dazu beispielsweise vier helle Spielwürfel und beschrifte diese mit einem Folienstift so wie oben dargestellt, oder beklebe deine Würfel mit Papier. Jetzt spiele mit einem Freund oder einer Freundin nach den Spielregeln.

Wie ihr sicherlich herausgefunden habt, scheinen manche Würfel besser zu sein als andere. Wenn du die nächsten Aufgaben bearbeitest, wirst du erkennen, dass man mit einer gewissen Taktik sein Glück in diesem Spiel ganz schön beeinflussen kann.


Vorlage:Aufgaben-M

Lösungshinweise: Vorlage:Versteckt


Vorlage:Aufgaben-M

AnnaundPia.jpg


Lösungshinweise: Vorlage:Versteckt


  • Da Anna sicher eine 3 würfelt, gewinnt sie nur wenn Pia eine 0 würfelt.
Nach Aufgabe 4.1 ist diese Wahrscheinlichkeit  
Das Ereignis „Pia gewinnt“ ist das Gegenereignis dazu und berechnet sich demnach folgendermaßen:


  • Dies lässt sich auch aus dem folgenden Baumdiagramm erkennen:

PiaundAnna.jpg


  • Betrachte noch folgende 36-Felder-Tafel:
36 Felder Tafel rot grün.jpg
Hier werden alle möglichen Würfelpaare abgebildet.
Beispiel: zeigt der grüne Würfel 0, gewinnte der rote und die passenden Felder wurden rot markiert.
Zählt man die Felder einfach ab, so folgt:
Der grüne Würfel gewinnt mit einer Wahrscheinlichkeit von    gegen den violetten Würfel.
Das stimmt mit unserem Baumdiagramm und der Rechnung überein!


Vorlage:Aufgaben-M


Die Tabelleneinträge stehen für die Wahrscheinlichkeit, dass der Würfel in der Zeile gegen den in der Spalte gewinnt.
EfronTabelleLeer.jpg
Beispiel: Die Werte aus Aufgabe 4.2 sind schon eingetragen.


Hast du hierbei noch Schwierigkeiten, erklärt dir folgende Lösungshilfe ein weiteres Beispiel ganz genau: Vorlage:Versteckt


Es gibt insgesamt verschiedene Spielpaarungen.

Die Wahrscheinlichkeiten, dass Spalte gegen Zeile gewinnt sind nun eingetragen:

EfronGewinntabelle.jpg

Nein, es gibt keinen „Superwürfel“. Man findet zu jedem Würfel einen Besseren, der mit einer Wahrscheinlichkeit von  gewinnt.

Die beste Strategie zu gewinnen ist also höflich zu sein und em Anderen den Vortritt zu lassen!


Für Interessierte: Vorlage:Aufgaben-M

4bunteWürfel.jpg

Lösungshilfe: Vorlage:Versteckt


Baum3.jpg


  Der gelbe Würfel gewinnt auf jeden Fall, falls er die 6 zeigt.
  Dann sind die anderen Würfe uninteressant und der Pfad ist schon zu Ende.

  Falls er die 2 zeigt, muss der nächstbeste Würfel gesucht werden.





  Als nächstes kann der türkise Würfel gewinnen, falls er 5 zeigt. Der Pfad ist zu Ende.





  Wenn nicht, könnte der grüne Würfel gewinnen, falls er die 4 zeigt.





  Hat bis jetzt keiner gewonnen, gewinnt schließlich der violette Würfel.



Aufgabe

Für Interessierte:

Spielt das Spiel zu viert nach! Würfelt mindestens zehnmal und vergleicht eure Gewinnstatistik mit den berechneten Wahrscheinlichkeiten.




Vorlage:Kasten Mathematik