Aufgabe 1 Wir können das Mischen so verstehen, daß wir zunächst die überigen 51 Karten permutieren und anschließend das Pik-Ass an eine beliebige Position geschoben wird. Von den 52 möglichen Positionen ist genau eine günstig, nämlich diejenige 1 hinter dem ersten der drei übrigen Asse. Folglich ist 52 die Wahrscheinlichkeit, daß Pik-Ass unmittelbar hinter dem ersten Ass liegt. Das gleiche gilt auch für Kreuz-2, die Argumentation ist identisch. Aufgabe 2 K N −K a) Es gibt N n Möglichkeiten, n Fische zu fangen und k n−k Möglichkeiten, davon genau k markierte Fische zu fangen. Da das Fangen der Fische durch ein Laplace-Experiment modelliert werden kann, ist K N −K pN (k) = k n−k N n die Wahrscheinlichkeit, dass sich unter den n gefangen Fischen genau k markierte befinden. b) Wir betrachten pN (k) nun als eine von N ∈ N abhängige Funktion. Es gilt −K ) (Kk )(Nn−k N (N − K)(N − n) pN (k) (n) = K N −K−1 = ≥1 ( k )( n−k ) pN −1 (k) (N − K − (n − k))N N −1 ( n ) genau dann, wenn (N − K)(N − n) ≥ (N − K − (n − k))N bzw. äquivalent N ≤ n K k . Folglich nimmt die Funktion N 7→ pN (k) ihr K Maximum bei N̂ = [n k ] an. Aufgabe 3 Seien Ω = {(i, j) | i, j ∈ {1, . . . , 6}} S = {(i, j) ∈ Ω | i = 6, j ∈ {1, . . . , 6}} Ek = {(i, j) ∈ Ω | i · j = k} (k = 1, . . . , 36) Dann ist P[S | Ek ] die bedingt Wahrscheinlichkeit, dass der erste Würfel eine 6 zeigt, wenn das Produkt der Würfel k ist. Es gilt (abzählen!) 1/36 k = 1, 9, 16, 25, 36 2/36 k = 2, 3, 5, 8, 10, 15, 18, 20, 24, 30 P[Ek ] = 3/36 k = 4 4/36 k = 6, 12 0 sonst 1 Für P[Ek ] = 0 gilt per Definition P[S | Ek ] = 0; für 1/36 1 4/36 = 4 1/36 P[S ∩ Ek ] 2/36 = 21 P[S | Ek ] = = 1/36 1/36 = 1 P[Ek ] 0 P[Ek ] 6= 0 gilt k = 6, 12 k = 18, 24, 30 k = 36 sonst Aufgabe 4 a) Es gilt P[A] = P[A ∩ B] + P[A ∩ B C ] = P[A]P[B] + P[A ∩ B C ] und damit P[A ∩ B C ] = P[A] − P [A]P[B] = P [A](1 − P [B]) = P [A]P [B C ] d.h. A und B C sind unabhängig. Setzen wir nun Ā := B C und B̄ := A, so folgt wegen Unabhängigkeit von Ā und B̄ C sofort die Unabhängigkeit von AC und B C . b) A und AC sind unabhängig, falls P[A]P[AC ] = P [A ∩ AC ] = P [∅] = 0. Also sind A und AC genau dann unabhängig, wenn P [A] ∈ {0, 1}. 2