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Binomialkoeffizienten

Tags: Binomialkoeffizient

 
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rud77

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21:28 Uhr, 09.07.2021

Antworten
Hallo miteinander! Kann mir bitte jemand die Lösung und eine Erklärung dazuschreiben. Ich bedanke mich im Voraus!

Angabe:

In einer Fabrik werden Haarbänder hergestellt. Die Haarbänder werden mit 7 Perlen in unterschiedlichen Farben (lila, rosa, grün, gelb, rot, schwarz, orange) bestickt, keine Farbe kommt also zwei Mal auf demselben Haarband vor. Dabei werden die Perlen zufällig nacheinander an das Haarband genäht (jede Farb-Reihenfolge der Perlen ist gleich wahrscheinlich). Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass genau die 3 Perlen in den Farben lila, rosa, grün (Reihenfolge egal, also beispielsweise auch grün, rosa, lila möglich)
nebeneinander auf das Haarband aufgenäht werden?
Fakultäten, Binomialkoeffizienten etc. müssen nicht konkret berechnet, sondern nur hingeschrieben werden!


Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich benötige bitte nur das Ergebnis und keinen längeren Lösungsweg."
Hierzu passend bei OnlineMathe:

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
HAL9000

HAL9000

21:47 Uhr, 09.07.2021

Antworten
Eine Frage zu dem Haarband: Sollen Perle 1 und Perle 7 als benachbart betrachtet werden (d.h. kreisförmige Anordnung) oder nicht (lineare Anordnung)?

Im ersten Fall ist die Antwort nämlich 1/5, im zweiten nur 1/7.
rud77

rud77 aktiv_icon

22:03 Uhr, 09.07.2021

Antworten
kreisförmige Anordnung
Antwort
N8eule

N8eule

08:30 Uhr, 10.07.2021

Antworten
Hallo
Zunächst mal solltest du dir klar machen, wie viele Möglichkeiten du überhaupt hast, die Perlen anzuordnen.
Das ist noch einfach. Das ist noch ein Klassiker der kombinatiorischen Formeln.
Wie viele?

Für die benannte Anordnung mit lila-rosa-grün nebeneinander habe ich mir vorgestellt, wir drehen das Haarband einfach so, dass wir auf die grüne Perle guggen.
Und jetzt kannst du mal aufschreiben, wie du die beiden anderen Perlen (lila und rosa) daneben anordnen kannst.
Das meine ich ernst.
Das lässt sich wirklich in wenige (abzählbare) Zeilen schreiben...

rud77

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09:05 Uhr, 10.07.2021

Antworten
ich habe bereits die Lösung. Wollte nur vergleichen was ihr rausbekommts.
rud77

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09:49 Uhr, 10.07.2021

Antworten
Kannst du bitte nur die Lösung schreiben?
Antwort
pivot

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10:05 Uhr, 10.07.2021

Antworten
>>ich habe bereits die Lösung.<<

Welche?
rud77

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10:10 Uhr, 10.07.2021

Antworten
ja, von der Aufgabe die Lösung frage ich. (Siege Angabe ganz oben)
Antwort
N8eule

N8eule

10:15 Uhr, 10.07.2021

Antworten
Ja, ich kann die Lösung schreiben.
Kannst auch du schreiben, was du für die Lösung hältst?

Antwort
pivot

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10:16 Uhr, 10.07.2021

Antworten
Was ist denn jetzt die Lösung?
rud77

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10:22 Uhr, 10.07.2021

Antworten
(günstige/mögliche). Kannst du die endlösung aufschreiben?
Antwort
pivot

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10:37 Uhr, 10.07.2021

Antworten
Nochmal: Was ist deine Lösung?
Schwierige Frage?
Antwort
N8eule

N8eule

10:43 Uhr, 10.07.2021

Antworten
rud77
dieses zwanzigmal Hin und Her zeigt doch, dass ein Zahlenwert allein noch nicht von Verständnis, von Sinn, von Inhalt, von Tiefe, von Lehrsamkeit, von Nachhaltigkeit zeugt.
Du merkst schon, dass wir jetzt, nach deiner Behauptung du hättest die Lösung, schon auch ein wenig Beitrag deinerseits erwarten.

Und -
wollen wir Zahlenwerte hin- und her-schmeissen, oder willst du verstehen und begreifen?
Wenn du die Lösung abschreiben willst, dann kein Problem... dann bekommst du halt irgend einen Zahlenwert, Vorschläge waren schon benannt.

Wenn du lernen, verstehen und begreifen willst, dann sollte halt mal eine Antwort erfolgen, auf:

Zunächst mal solltest du dir klar machen, wie viele Möglichkeiten du überhaupt hast, die Perlen anzuordnen.
Das ist noch einfach. Das ist noch ein Klassiker der kombinatiorischen Formeln.
Wie viele?

Für die benannte Anordnung mit lila-rosa-grün nebeneinander habe ich mir vorgestellt, wir drehen das Haarband einfach so, dass wir auf die grüne Perle guggen.
Und jetzt kannst du mal aufschreiben, wie du die beiden anderen Perlen (lila und rosa) daneben anordnen kannst.
Das meine ich ernst.
Das lässt sich wirklich in wenige (abzählbare) Zeilen schreiben...

Antwort
pwmeyer

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10:55 Uhr, 10.07.2021

Antworten
Ich habe da mal eine Frage:

Hat nicht HAL schon alle Ergebnisse genannt?

Gruß pwm
rud77

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11:11 Uhr, 10.07.2021

Antworten
Also ich habe als Lösung entweder
3!4!7!
oder
3!4!7-1!
Aber ich weiß eben nicht welches von den beiden stimmt. Darum habe ich eine Lösung eurerseits gefragt.

rud77

rud77 aktiv_icon

11:15 Uhr, 10.07.2021

Antworten
Sorry irgendwie wird die Lösung verschwommen geschrieben, sobald ich auf Antwort drücke.
Nomals in Worten „3 Fakultät mal 4 Fakultät dividiert durch (7 minus 1) Fakultät
Oder
3 Fakultät mal 4 Fakultät dividiert durch 7 Fakultät
Antwort
N8eule

N8eule

11:49 Uhr, 10.07.2021

Antworten
Tipp: Klammern setzen, dann stellt der Editor das auch lesbar dar...

Das sind ja schon aussichtsreiche Zahlenhaufen.
Wenn du dir noch klar machst, was die bedeuten sollen, dann wird auch das Verständnis näher rücken, was daran vernünftig, was daran verständlich und was daran ggf. interpretationsbedürftig ist.
Also:
Wofür steht denn dieses
7!
im Nenner?
also: 17!

rud77

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11:53 Uhr, 10.07.2021

Antworten
7 steht für 7 Anordungungen. Aber ich war mir nicht sicher, ob vlt (7-1)! im Nenner stehen muss.
Antwort
N8eule

N8eule

12:07 Uhr, 10.07.2021

Antworten
Ja, genauer: es sind (7!) Permutationen, die 7 Farben auf 7 Stellen anzuordnen.

(7-1)!=6!
kann auch Sinn machen.
Wenn du auf einem Kreis keinen Anfang oder Ende oder Ecke oder Unterscheidung findest,
dann wirst du eben vielleicht immer auf die grüne Perle blicken, und nur noch (7-1)=6 restliche Perlen zu platzieren haben.

Du siehst, die Zahlenhaufen für sich allein können je nach Zusammenhang Sinn und Zweck machen.
Du wirst schon auch einen Gedanken dazu in Worte fassen und formulieren müssen, um den Zahlenhaufen einen Sinn, einen Zusammenhang und ein Verständnis zu geben.

Dann, Vorschläge für die 'günstigen Ereignisse'?
Hast du schon mal begonnen mit
Für die benannte Anordnung mit lila-rosa-grün nebeneinander habe ich mir vorgestellt, wir drehen das Haarband einfach so, dass wir auf die grüne Perle guggen.
Und jetzt kannst du mal aufschreiben, wie du die beiden anderen Perlen (lila und rosa) daneben anordnen kannst.
Das meine ich ernst.
Das lässt sich wirklich in wenige (abzählbare) Zeilen schreiben...

rud77

rud77 aktiv_icon

12:14 Uhr, 10.07.2021

Antworten
Aber es kann nicht sein dass entweder (7!) oder (7-1)! stimmt, eins von den beiden muss falsch sein!
Was muss jetzt im Nenner stehen, was ist richtig?
Antwort
N8eule

N8eule

12:17 Uhr, 10.07.2021

Antworten
Doch!

Es ist falsch, nur einen Zahlenwert hin zu schreiben.

Richtig ist:
es gibt 7! Permutationen, wenn du 7 Farben auf 7 Stellen anordnen willst.

es gibt (7-1)!=6! Permutationen, wenn du auf einem Kreis eben immer auf die grüne Perle schaust, und nur die 6 verbleibenden Perlen auf 6 verbleibende Stellen anordnest.

auch eine Satz zum Verständnis zu geben, was man unter den Zahlen verstehen will, weil es sonst nur unverständliche Zahlenhaufen sind.

Antwort
HAL9000

HAL9000

12:30 Uhr, 10.07.2021

Antworten
Hier eine mögliche Erklärung (die die ungeduldige Fragestellerin ohne den Crosspost www.matheboard.de/thread.php?threadid=599655 auch schon gestern abend hätte bekommen können) der Lösung:

Es gibt (73)=35 Möglichkeiten, 3 aus den 7 Positionen für die Kugeln "lila, rosa, grün" auszuwählen. Günstig sind dabei alle Dreiermengen mit benachbarten Positionen, das sind insgesamt genau 7 Stück:

123 , 234 , ... , 567, 671, 712

(Die letzten beiden würden bei einer nur linearen Kugelanordnung wegfallen). Ergibt die Laplace-Wahrscheinlichkeit 735=15.

rud77

rud77 aktiv_icon

12:57 Uhr, 10.07.2021

Antworten
@HAL9000

Was steht deiner Meinung nach im Nenner?
Antwort
HAL9000

HAL9000

14:03 Uhr, 10.07.2021

Antworten
> Was steht deiner Meinung nach im Nenner?

Wie ich oben geschrieben hatte (Augen aufmachen!): 35, die Anzahl der möglichen Auswahlen (ohne Anordnung) von 3 aus 7.
Antwort
pwmeyer

pwmeyer aktiv_icon

10:35 Uhr, 11.07.2021

Antworten
Hallo,

ich versuche mal eine Vermittlung:

HAL hat ein elaboriertes Wahrscheinlichkeitsmodell zugrunde gelegt: Für die gestellte Frage interessiert "nur" die Position der 3 Sonderfarben, unabhängig von ihrer Reihenfolge. Also erklärt man diese Auswahlmöglichkeiten zu den Elementarereignissen, Anzahl 35.

Ein mehr bodenständiger Ansatz geht von der Gesamtzahl aller Anordnungen aus, im Falle der linearen Anordnung: 7!

Dann zählt man die günstigen Ereignisse:

- Wähle eine Reihenfolge für die 4 Nicht-Sonderfarben: 4!
- Wähle eine Position zu dieser Wahl für die 3er-Sonderfarben-Kette: 5
- Wähle die Reihenfolge der Sonderfarben in dieser Kette: 3!

Also:

53!4!7!=56567=17

Gruß pwm
rud77

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11:18 Uhr, 11.07.2021

Antworten
@HAL9000

Kannst du bitte mit Fakultät des aufschreiben, was im Nenner stehen sollte, deiner Meinung nach? (Also nicht ausrechnen)
Antwort
HAL9000

HAL9000

14:21 Uhr, 11.07.2021

Antworten
Noch nie vom Binomialkoeffizienten gehört bzw. wie man ihn ausrechnet? Da muss ich mich aber sehr über deine Überschrift wundern...

(73)=7!3!4!=35

rud77

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14:58 Uhr, 11.07.2021

Antworten
@HAL9000

Ist das nicht umgekehrt, dass (7!) im Nenner steht und im Zähler (3!4!)?
Antwort
Respon

Respon

15:00 Uhr, 11.07.2021

Antworten
Nein !
Antwort
HAL9000

HAL9000

19:16 Uhr, 11.07.2021

Antworten
Deine Frage war, was im NENNER der Wahrscheinlichkeit steht!!! Wenn du direkt nach der gesuchten Wahrscheinlichkeit fragst, dann ist

71(73)=73!4!7! .

Wer präzise fragt, bekommt auch präzise Antworten.
rud77

rud77 aktiv_icon

16:56 Uhr, 17.07.2021

Antworten
Du hast (7!) im Nenner geschrieben. Aber ist es nicht so, dass im Nenenr ((7-1)!) stehen muss? Darf ich dich um eine Erklärung bitten.
Antwort
N8eule

N8eule

19:07 Uhr, 17.07.2021

Antworten
Ich hatte zwar schon am 10.07. versucht, zu erklären. Aber vielleicht hilft ja, ein weiteres Mal in Worte fassen...


Ein guter Läufer läuft etwa 15 Kilometer in einer Stunde, also:
v= (15km)/h

Das sind genauso 15 Kilometer in 60 Minuten, also:
v= (15km)/(60min)

Aber was ist richtig? Muss jetzt
1h
im Nenner stehen,
oder muss da
60min
im Nenner stehen?


Das ist etwa die Frage, die du zum wiederholten Male stellst.
Aber vielleicht hilft dir dieses alltäglichere Beispiel, um endlich nicht nur nach dem Nenner zu fragen.
Sondern um die Sache im Zusammenhang zu verstehen und begreifen.

Wie ich schon sagte, kann sowohl
7!
stimmig und zielführend sein,
als auch
(7-1)!
stimmig und zielführend sein kann,
als auch
(73)=35
wie HAL ja schon sehr erklärlich vorgeschlagen hat.

Wichtig ist nur, dass du dir nicht nur Zahlen in irgendwelche Formeln einzusetzen suchst,
sondern auch klar machst, was sie bedeuten.

Wenn du dir klar machst, dass
a)
die
7!
für die Anzahl der Permutationen steht, in denen du 7 Perlen beliebig auf einem Kreis anordnest,
und für die Anzahl der günstigen Ereignisse ebenso hieraus und in dieser Idee überlegst, wie viele entsprechende günstige Ereignisse du zählen kannst, (d.h. du in den Zähler rechnen kannst),
dann kommt auf diesem Weg ein sinnvoll, verständliches Ergebnis raus, wie oben ausgeführt:

p=73!4!7!=15

b)
die
(7-1)!=6!
für die Anzahl der Permutationen steht, in denen du 6 Perlen beliebig auf einem Kreis anordnest, wenn du den gedanklich so hingedreht hast, dass du auf die grüne Perle blickst,
und für die Anzahl der günstigen Ereignisse ebenso hieraus und in dieser Idee überlegst, wie viele entsprechende günstige Ereignisse du zählen kannst, (d.h. du in den Zähler rechnen kannst),
dann kommt auch auf diesem Weg ein sinnvoll, verständliches Ergebnis raus, wie oben ausgeführt:

p=3!4!(7-1)!=3!4!6!=15

c)
die
(73)
für die Anzahl der Möglichkeiten steht, in denen du 3 Stellen aus 7 Stellen im Kreis auswählen kannst,
und für die Anzahl der günstigen Ereignisse ebenso hieraus und in dieser Idee überlegst, wie viele entsprechende günstige Ereignisse du hieraus zählen kannst, (d.h. du in den Zähler rechnen kannst),
dann kommt auch auf diesem Weg ein sinnvoll, verständliches Ergebnis raus, wie HAL besser als ich erklärte:

p=7(73)=735=15


Merke:
Es kommt nicht darauf an, nach einem Nenner zu fragen.
Es kommt darauf an, sich ein Verständnis für die Zahlen und Größen zu verschaffen, die du nutzt. Und mein wiederholtes Werben, nicht nur in diesem Thread, dieses Verständnis dir selbst zu liebe auch neben deine Zahlenformeln in beliebig eigenen verständlichen erläuternden anschaulichen einleuchtenden Verständnis-vertiefenden erleichternden Worten auch hin zu schreiben.
Dann kommt auch Lerneffekt, Verständnis, Studium und Sachverstand hinzu, nicht nur Zahlen in Formeln kippen...

Sorry für die vielen Worte. Aber vielleicht hilft's.
Oder vielleicht kann auch noch wer anders besser den Draht kurzschließen...

Antwort
Roman-22

Roman-22

21:23 Uhr, 17.07.2021

Antworten
> Oder vielleicht kann auch noch wer anders besser den Draht kurzschließen...
Ob ein Kurzschluss hier helfen kann und ob die Threaderstellerin überhaupt noch Interesse hat, weiß ich nicht. Das ist hier schon ein außergewöhnlicher Thread.

Aber wenn es der Fragestellerin vielleicht nur um die Beantwortung der Frage geht, welcher ihrer beiden Lösungsvorschläge vom 10.7.2021,11:11 Uhr, nämlich 3!4!7! oder 3!4!(7-1)!, richtig sei, dann kann man doch kurz mit
" 3!4!(7-1)! ist richtig "
antworten. Das Verständnis wird dadurch halt nicht unbedingt größer werden, fürchte ich.
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