Eine hnliche Aufgabe kenne ich, bei der man durch "bloes Nachdenken" darauf kommen kann oder sollte, dass in der einen Urne NUR DIE GEWNSCHTE Kugel ist, also z. B. 1 rote, wenn P(R) maximal werden soll. Du fragtest nach einem rechnerischen Weg, und ich habe etwas gegrbelt...
Du kennst sicherlich das Baumdiagramm [erste Stufe mit P(Urne1)=P(Urne2)=0,5 und zweite Stufe mit jeweils P(R) bzw. P(W) als "Ausgang"]. Die Wahrscheinlichkeit, sich fr eine der beiden Urnen zu entscheiden, betrgt jeweils 0,5.
Nehmen wir an, wir wollen P(R) maximal haben. Dann wrde sich - nach den Pfadregeln - die Wahrscheinlichkeit dafr so berechnen: P(R) = 0,5 P(R links) + 0,5 P(R rechts)
Fr das Maximum sollte der Faktor 0,5 unwesentlich sein, so dass wir nur die Summe der beiden Wahrscheinlichkeiten fr R in der zweiten Stufe maximal werden lassen mssen. (Dadurch kann der von uns erhaltene Wert fr die Wahrscheinlichkeit bis maximal 2 gehen.)
Seien r und w die Anzahl der roten bzw. weien Kugeln in U, dann sind (5-r) + (5-w) Kugeln in U. Die Anzahlen der Kugeln ergeben sich wie folgt (mit r,w 5 ): in U sind (r+w) in U sind (10-r-w)
Die Wahrscheinlichkeiten fr ROT (also nur die zweite Stufe): P(R) in U = r : (r+w) P(R) in U = (5-r) : (10-r-w)
Die totale Wahrscheinlichkeit der roten Kugeln ist also die Summe (bzw. ): r . . . . . (5-r) --------- + ------------ = (r+w) . . .(10-r-w)
r (10-r-w) + (5-r) (r+w) --------------------------------- = (r+w) (10-r-w)
... nun sind verschiedene Umformungen mglich ...(und ggf. Fehler) Ich habe z. B. folgende erhalten:
-2r (r-w) + 5 (3r+w) ------------------------------ = 10 (r+w) - ( r+w )
-2r (r-w) + 5 (3r+w) ------------------------------ (r+w) [ 10 - ( r+w ) ]
Dieser Bruch soll nun z. B. ein Maximum erreichen. Da hier noch ZWEI Variable enthalten sind, die unabhngig voneinander sind, von denen man also nur wei, dass sie die Werte 0, 1, 2, 3, 4, 5 annehmen knnen, muss man probieren, den Nenner mglichst klein und den Zhler mglichst gro zu bekommen.
Dabei verbietet sich wohl, r=w=0 anzunehmen, also ALLE Kugeln IN NUR EINE URNE zu legen. (Die Wahrscheinlichkeit fr ROT wre 0 + = = 25%.
Fr den Nenner z. B. knntest Du nun eine Tabelle anlegen, in der Du r und w variierst und in Abhngigkeit davon betrachtest, wie sich der Zhler verndert. Da es hier eine (kleine) abzhlbare Menge ist, knnte man alle Flle durchprobieren (Methode des systematischen Probierens).
r . . w . . 10-(r+w) . . . Nenner . . . . Zhler . . Quotient . . . P(R), also ------------------------------ ---------------------- ---------------------- ------------------- ----------------------- 1 . . .0 . . .9 . . . . . . . . . 9 . . . . . . . . . . . 13 . . . . . . .13/9 1,44... . . . . 0,722... 1. . . 1 . . . 8 . . . . . . . . 16 . . . . . . . . . . . 20 . . . . . 20/16 = 1,25 . . . . . 0,625 . . . 1. . . 5 . . . 4 . . . . . . . . 24 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 . . 5 .. . . entfllt ebenso wie r=w=0
Bevor Du dieses (zeitaufwndige) Verfahren beginnst, solltest Du aber noch einmal prfen, ob sich nicht irgendwo ein logischer (schlimmer) oder rechnerischer (weniger schlimmer) Fehler eingeschlichen hat.
Viel Erfolg bei Deinen Bemhungen, den Dingen auf den Grund zu gehen!
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