Multiplikation/Addition von Ereignissen

Hallo,
ich habe noch ein Verständnisproblem wenn es um die Multiplikation von Ereignissen geht.

Wie muss ich denn allgemein vorgehen, wenn es um die Multiplikation von Ereignissen geht? Mir stehen ja zur Verfügung
a) der umgestellte Additionssatz nach P(A aut B) für disjunkte Ereignisse
b) die beiden Multiplikationsstze (für abhängige und nicht abhängige Ereignisse, wobei ich noch nicht geprüft habe, ob die Ereignisse abhängig sind oder nicht).

Beim Additionssatz ist es ja einfach: Entweder disjunkt oder nicht und je nachdem wähle ich den Additionssatz. Aber bei der Multiplikation hab ich ein Brett vor dem Kopf.

Über Hilfe wäre ich sehr dankbar!

Hossa :smile:

Die wohl einfachste Definition von Wahrscheinlichkeit ist:

\mbox{Wahrscheinlichkeit}=\frac{\mbox{Anzahl
der guenstigen Ereignisse}}{\mbox{Anzahl der moeglichen
Ereignisse}}

In dem folgenden „Bild“ ist E die Menge aller möglichen Ereignisse. A ist eine bestimmte Menge von Ereignissen und B ebenfalls. Ein paar Ereignisse liegen sowohl in A als auch in B; diese „Schnittmenge“ ist mit Sternchen gefüllt.

/----------------------------------\
| |
| /----------\ |
| | | |
| | /----|-------------\ |
| | |\*\*\*\*| B | |
| | \----|-------------/ |
| | A | |
| \----------/ |
| E |
\----------------------------------/

Addition der W.

Aus dem Bild kann man sofort die W. für das Eintreten eines Ereignisses aus A oder aus B ablesen:

P(A\cup B)=P(A)+P(B)-P(A\cap B)

Der letzte Term muss subtrahiert werden, da er sowohl in P(A) als auch in P(B) enthalten ist und daher sonst doppelt berücksichtigt würde.

Multiplikation der W.

Aus dem Bild folgt die W. für das Eintreten eines Ereignisses aus B:

P(B)=\frac{\mbox{Anzahl der Elemente in B}}{\mbox{Anzahl der Elemente in E}}

und ebenso schnell die W. für das Eintreten eines Ereignisses aus der Schnittmenge von A und B:

P(A\cap B)=\frac{\mbox{Anzahl der Elemente in }A\cap B}{\mbox{Anzahl der Elemente in E}}

Nehmen wir nun an, wir wüssten bereits, dass ein Ereignis aus der Menge B sein muss. Wie groß ist dann die W., dass dieses Ereignis auch in der Menge A liegt?

Die Anzahl der möglichen Fälle ist nun gleich der Anzahl der Elemente in der Menge B, denn wir wissen ja bereits, dass das Ereignis in B liegen muss. Die Anzahl der günstigen Fälle ist gleich der Anzahl der Elmente in der Schnittmenge von A und B. Daher lautet die „Wahrscheinlichkeit von A bezüglich B“:

P_B(A)=\frac{\mbox{Anzahl der Elemente in }A\cap B}{\mbox{Anzahl der Elemente in B}}

Wir erweitern den Bruch auf der rechten Seite mit einer „1“:

P_B(A)=\frac{\mbox{Anzahl der Elemente in }A\cap B}{\mbox{Anzahl der Elemente in B}}\cdot\frac{\mbox{Anzahl der Elemente in E}}{\mbox{Anzahl der Elemente in E}}

und sortieren etwas um:

P_B(A)=\frac{\mbox{Anzahl der Elemente in }A\cap B}{\mbox{Anzahl der Elemente in E}}\div\frac{\mbox{Anzahl der Elemente in B}}{\mbox{Anzahl der Elemente in E}}

Nun kannst du die beiden Terme auf der rechten Seite durch die oben identifizierten W. ersetzen:

P_B(A)=\frac{P(A\cap B)}{P(B)}

Oder etwas umgeformt:

P(A\cap B)=P_B(A)\cdot P(B)

Die W., dass ein Ereignis eintritt, das sowohl in A als auch in B enthalten ist, wird also " stufenweise" berechnet. P(B) ist die W., dass ein Ereignis aus B eintritt. Ist dieses eingetreten, beeinflusst das im Allgemeinen die W. dafür, dass das eingetretene Ereignis auch in A liegt.

Dies gilt natürlich auch, wenn man zuerst die W. berechnet, mit der das Ereignis in A liegt und dann mit der Wahrscheinlichkeit von B bezüglich A multipliziert. Das folgt aus analoger Betrachtung zu oben mit vertauschten Mengen A und B:

P(A\cap B)=P(A)\cdot P_A(B)

Diese Formeln für die Multiplikation gelten ganz allgemein.

Unabhängige Ereignisse:

Oben hatten wir Folgendes angenommen:

„Nehmen wir nun an, wir wüssten bereits, dass ein Ereignis aus der Menge B sein muss. Wie groß ist dann die W., dass dieses Ereignis auch in der Menge A liegt?“

Ist bei der Berechnung der W. für das Eintreten eines Ereignisses aus A die Menge der möglichen Ereignisse nicht auf eine Menge B einschränkbar, kommt die Menge E aller Ereignisse in Betracht. Die Ereignisse A und B sind dann „voneinander unabhängig“ und es gilt:

P_B(A)=P(A)\quad\mbox{bzw.}\quad P_A(B)=P(B)

und daher für die Multiplikation:

P(A\cap B)=P(A)\cdot P(B)

Hinweis: Voneinander unabhängige Ereignisse A und B bedeutet also nicht, dass deren Schnittmenge leer ist!

Viele Grüße

Dazu hab ich noch ein paar Fragen:

Wann kann ich dann demnach den umgestellten Additionssatz benutzen?

Und wenn ich ganz konkret eine Aufgabe lösen will, aber auf Anhieb nicht weiß, ob es sich um abhängige oder unabhängige Ereignisse handelt (ich kann auf Anhieb ja nur disjunkt oder nicht disjunkt unterscheiden): Welchen der beiden Multiplikationssätze wende ich an?

Weiß niemand eine gute Vorgehensweise, wie ich solche und-Ereignisse richtig berechne? Ich finde einfach kein System :frowning:

Hossa :smile:

Bei der „Multiplikation“ musst du dir überlegen, ob das zu betrachtende Ereignis „stufenweise“ aufgebaut werden kann oder nicht. Bei stufenweisem Aufbau sind die Ereignisse voneinander abhängig, sonst nicht. Dazu ein Beispiel.

Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, mit einem Würfel in einem Wurf eine gerade Zahl und eine Zahl größer als 3 zu erhalten?

Die Lösung ist natürlich sofort klar, weil es genau 2 günstige Ausgänge gibt, nämlich die „4“ und die „6“. Theoretisch kannst du das wie folgt rechnen:

Die Wahrscheinlichkeit für das Würfeln einer geraden Zahl ist 1/2. Die Wahrscheinlichkeit für das Würfeln einer Zahl größer als 3 unter der Bedingung, dass nur gerade Zahlen möglich sind ist 2/3 (Es gibt 3 gerade Zahlen „2“, „4“ und „6“, von denen die „4“ und die „6“ größer als „3“ sind). Multplikation von 1/2 und 2/3 ergibt die gesuchten W. von 1/3.

Viele Grüße

Was meinst du mit stufenweise? Das ist mir jetzt nicht ganz klar geworden.

Und anhand dessen kann ich dann prüfen, ob ich abhängige Ereignisse habe oder nicht?

Was ist dann noch mit dem umgestellten Additionssatz? Der gilt ja nur für nicht disjunkte Ereignisse. Aber bei der Addition ist das ja allgemein einfach:
disjunkt oder nicht, je nachdem wähle ich den Additionssatz.

Aber bei der Multiplikation gilt das ja nicht. Und ich bin auch immer davon ausgegangen, dass disjunkte Ereignisse auch immer abhängig sind, aber das scheitn wohl auch nicht zu stimmen, oder? Sonst würde ich wohl auch nicht immer den falschen Weg nehmen :frowning:

Es scheint so simpel, aber ich verstehe es einfach nicht, wie ich vorgehen muss :frowning: So schwer kann es doch nicht sein…

Danke für deine Geduld! Vielleicht kannst du es ja nochmal versuchen?

Ich versuchs nochmal in eigenen Worten, also:

Wenn ich weiß, dass meine Ereignisse nicht disjunkt sind, kann ich ohne Probleme den umgestellten Additionssatz für und-Ereignisse wählen.

Aber wenn sie disunkt sind, dann kann ich ihn nicht anwenden und muss testen, ob die Ereignisse abhängig sind oder nicht.

Das teste ich mit: P(A und B)=P(A)*P(B)
Stimmt die Gleichung, dann sind sie Unabhängig, also kann ich das Ergebnis so stehen lassen,; stimmt das Ergebnis nicht, dann abhängig und ich muss den Satz für abhängige Ereignisse nehmen.

Mein Problem ist aber: Was ist, wenn ich eben P(A und B) nicht kenne, also berechnen muss, weil es aus der Aufgabenstellung nicht hervor geht? Denn das ist doch das Problem: Ich kann P(A und B) nicht bestimmen aus dem Kontext, deshalb suche ich ja eine Formel :smile:

Das verstehe ich eben nicht.