Geben Sie die Wahrscheinlichkeit für einen Versuch und die Anzahl der Versuche ein. Die Ereignisse A und B werden gleichzeitig berechnet, und auch die Wahrscheinlichkeiten ihrer Kombinationen werden angezeigt.
Inhaltsverzeichnis
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Was Sie auf dieser Seite tun können
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Wofür ist diese Berechnung nützlich?
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Anleitung
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Formel
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Symbole und Begriffe
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Was Sie vorab wissen sollten
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Mit Excel berechnen
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Mit Google Tabellen berechnen
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Mit Python berechnen
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Die Formel in LaTeX und anderen mathematischen Schreibweisen (zum Kopieren)
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Die Berechnung von ChatGPT ausführen lassen
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Die Vorteile von DataChef
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Verwandte Funktionen
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Alle NumberChef-Rechner
Was Sie auf dieser Seite tun können
- Geben Sie die Wahrscheinlichkeit für einen Versuch und die Anzahl der Versuche ein, und Sie sehen sofort die Wahrscheinlichkeit, dass es \(n\)-mal hintereinander eintritt
- Außerdem berechnet der Rechner gleichzeitig die Wahrscheinlichkeit, dass es mindestens einmal eintritt, und die Wahrscheinlichkeit, dass es nie eintritt
- Er rechnet mit zwei Ereignissen, A und B, gleichzeitig, sodass Sie auch Kombinationen wie „A tritt mindestens einmal ein und B nie“ erhalten
- Eine leicht verständliche Erklärung der Formeln sowie Formeln zum Kopieren für Excel, Google Tabellen und Python finden Sie ebenfalls auf dieser Seite
Wofür ist diese Berechnung nützlich?
„Wenn ich eine Lootbox mit 1 % Drop-Rate 100-mal öffne, müsste ich den Gegenstand mindestens einmal bekommen.“ Tatsächlich liegt die Chance auf mindestens einen Treffer bei \(1 - 0{,}99^{100} \approx 0{,}634\) (63,4 %), sodass nach 100 Versuchen etwa jede dritte Spielerin und jeder dritte Spieler immer noch leer ausgeht.
Wer die Formel für „mindestens einmal“ kennt, kann Ausgaben und Anzahl der Versuche mit Zahlen statt nach Bauchgefühl planen.
Ein Test kann „positiv“ ausfallen, obwohl Sie die Krankheit nicht haben (ein falsch positiver Befund). Das passiert bei jedem Test in einigen Prozent der Fälle. Liegt der Wert bei 5 % pro Test, beträgt die Chance auf mindestens einen falsch positiven Befund bei jährlicher Vorsorge über 10 Jahre bereits \(1 - 0{,}95^{10} \approx 0{,}4\) (40 %).
Wer weiß, dass ein auffälliges Ergebnis nicht dasselbe ist wie eine Erkrankung und dass fast jeder ein solches Ergebnis sieht, wenn er einen Test oft genug wiederholt, bleibt ruhiger, wenn eine Kontrolluntersuchung ansteht. Es ist eine der nützlichsten Möglichkeiten, mit dieser Formel eine große Sorge anhand von Zahlen einzuordnen.
Ein HQ100, ein „Jahrhunderthochwasser“, ist ein Hochwasser, das in Deutschland in jedem beliebigen Jahr mit einer Wahrscheinlichkeit von 1 % auftritt (Umweltbundesamt). Über die Laufzeit eines 30-jährigen Immobilienkredits liegt die Chance auf mindestens ein solches Hochwasser bei \(1 - 0{,}99^{30} \approx 0{,}26\) (26 %), also bei mehr als jedem vierten Fall. (Echte Hochwasserrisikoanalysen verwenden genauere Modelle, der Gedanke ist aber derselbe.)
Wer diese Formel versteht, erkennt, dass „dieses Jahr ist nichts passiert“ keine Sicherheit bedeutet und dass sich die Wahrscheinlichkeit mit einem längeren Zeitraum stetig aufbaut. Das hilft bei Entscheidungen wie dem Abschluss einer Elementarschadenversicherung oder dem Anlegen eines Notvorrats.
Bei einem Produkt mit 10 Teilen, von denen jedes eine Fehlerquote von 0,5 % hat, beträgt die Wahrscheinlichkeit, dass kein einziges Teil defekt ist, \((1 - 0{,}005)^{10} \approx 0{,}951\) (95,1 %).
Je mehr Teile es gibt, desto geringer ist die Chance, dass „jedes Teil in Ordnung ist“. Hersteller schätzen mit dieser Formel die Ausbeute des ganzen Produkts ab und rechnen rückwärts, welche Fehlerquote für jedes einzelne Teil zulässig ist.
Nehmen Sie an einer Verlosung mit 10 % Gewinnchance 7-mal teil, liegt die Chance auf mindestens einen Gewinn bei \(1 - 0{,}9^{7} \approx 0{,}52\) (52 %), also knapp über 50 zu 50.
Wer berechnen kann, „wie viele Versuche mir etwa eine Chance von 50 % geben“, kann leichter entscheiden, wo er Zeit und Mühe einsetzt.
Formel
Symbole und Begriffe
Symbole
| \(p\) | p | Die Wahrscheinlichkeit, dass das Ereignis bei einem Versuch eintritt. (Beispiel: eine Lootbox mit 0,25 Chance auf einen seltenen Gegenstand) |
| \(n\) | n | Die Anzahl der Versuche. (Beispiel: Bei 4 Versuchen ist \(n = 4\)) |
| \(p^n\) | p hoch n | \(p\), \(n\)-mal mit sich selbst multipliziert. Das kleine \(n\) oben rechts ist der Exponent und bedeutet „\(n\)-mal multiplizieren“. (Beispiel: \(0{,}5^3 = 0{,}5 \cdot 0{,}5 \cdot 0{,}5 = 0{,}125\)) |
| \(1-p\) | eins minus p | Die Wahrscheinlichkeit, dass das Ereignis bei einem Versuch nicht eintritt (die Wahrscheinlichkeit des Gegenereignisses). |
| \(P\) | großes P | Die gesuchte Wahrscheinlichkeit. Auf dieser Seite steht sie für Größen wie die Wahrscheinlichkeit für \(n\)-mal hintereinander oder die Wahrscheinlichkeit für mindestens einmal. |
Begriffe
| Ereignis | Etwas, das entweder eintritt oder nicht, zum Beispiel „eine 6 würfeln“ oder „bei einer Verlosung gewinnen“. In der Wahrscheinlichkeitsrechnung nennt man solche Ausgänge Ereignisse. |
| Versuch | Eine einzelne Durchführung einer Handlung mit zufälligem Ergebnis, etwa ein Würfelwurf oder das Ziehen eines Loses. Die Formeln auf dieser Seite behandeln den Fall, dass derselbe Versuch \(n\)-mal wiederholt wird. |
| unabhängig | Wenn ein früheres Ergebnis nichts daran ändert, wie wahrscheinlich das nächste ist. Würfel und Münzen haben bei jedem Wurf dieselbe Wahrscheinlichkeit, egal wie oft man sie wirft, deshalb sind die Würfe unabhängig. |
| Bernoulli-Kette | Derselbe Versuch wird unter denselben Bedingungen viele Male wiederholt. In der Schule (Oberstufe) heißen unabhängige Wiederholungen eines Versuchs mit nur zwei Ausgängen (tritt ein oder nicht) Bernoulli-Kette. Sie ist die Grundlage der Binomialverteilung. |
| Gegenereignis | Das entgegengesetzte Ereignis, nämlich dass das Ereignis nicht eintritt. Das Gegenereignis von „tritt mindestens einmal ein“ ist „tritt nie ein“, und dieser Wechsel ist der Schlüssel zur dritten Formel auf dieser Seite. |
| Potenz (Exponent) | Das mehrfache Multiplizieren derselben Zahl mit sich selbst. In \(0{,}5^3\) gibt die kleine Zahl oben rechts (der Exponent) an, wie oft multipliziert wird. |
Was Sie vorab wissen sollten
Damit Sie die Berechnung auf dieser Seite mit echtem Verständnis nutzen können und nicht nur auf die Schaltfläche klicken, hilft Ihnen das folgende Grundwissen.
| Grundlagen der Wahrscheinlichkeit (Klasse 7, 12–13 Jahre) |
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| Potenzen (Klasse 7–8, 12–14 Jahre) |
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| Das Gegenereignis (Klasse 7 bis Sekundarstufe II, ab 12 Jahren) |
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| Dezimalzahlen multiplizieren (Klasse 5–6, 10–12 Jahre) |
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Mit Excel berechnen
| Wahrscheinlichkeit bei einem Versuch p | 0,25 |
| Anzahl der Versuche n | 4 |
| Wahrscheinlichkeit für n-mal hintereinander | =B1^B2 |
| Wahrscheinlichkeit bei einem Versuch p | 0,25 |
| Anzahl der Versuche n | 4 |
| Wahrscheinlichkeit für nie | =(1-B1)^B2 |
| Wahrscheinlichkeit bei einem Versuch p | 0,25 |
| Anzahl der Versuche n | 4 |
| Wahrscheinlichkeit für mindestens einmal | =1-(1-B1)^B2 |
„^“ ist das Zeichen für eine Potenz (wie oft multipliziert wird). „=B1^B2“ bedeutet: „den Wert in B1 B2-mal mit sich selbst multiplizieren“.
In der dritten Tabelle zeigt B3 zum Beispiel etwa 0,684 (etwa 68 %). Ersetzen Sie einfach B1 und B2 durch Ihre eigenen Zahlen.
Mit Google Tabellen berechnen
| Wahrscheinlichkeit bei einem Versuch p | 0,25 |
| Anzahl der Versuche n | 4 |
| Wahrscheinlichkeit für n-mal hintereinander | =B1^B2 |
| Wahrscheinlichkeit bei einem Versuch p | 0,25 |
| Anzahl der Versuche n | 4 |
| Wahrscheinlichkeit für nie | =(1-B1)^B2 |
| Wahrscheinlichkeit bei einem Versuch p | 0,25 |
| Anzahl der Versuche n | 4 |
| Wahrscheinlichkeit für mindestens einmal | =1-(1-B1)^B2 |
Mit Python berechnen
probability_per_trial = 0.25 # Wahrscheinlichkeit bei einem Versuch
number_of_trials = 4 # Anzahl der Versuche
p_every_time = probability_per_trial ** number_of_trials # Wahrscheinlichkeit für n-mal hintereinander
p_never = (1 - probability_per_trial) ** number_of_trials # Wahrscheinlichkeit für nie
p_at_least_once = 1 - p_never # Wahrscheinlichkeit für mindestens einmal
print(f"Wahrscheinlichkeit für {number_of_trials}-mal hintereinander: {p_every_time}")
print(f"Wahrscheinlichkeit für nie: {p_never}")
print(f"Wahrscheinlichkeit für mindestens einmal: {p_at_least_once}")
Die Formel in LaTeX und anderen mathematischen Schreibweisen (zum Kopieren)
P = pⁿ
P = p^{n}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>P</mi>
<mo>=</mo>
<msup><mi>p</mi><mi>n</mi></msup>
</mrow>
</math>
P = p^n
p^n
P := p^n;
P = p^n;
P = p^n
P = (1 − p)ⁿ
P = (1-p)^{n}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>P</mi>
<mo>=</mo>
<msup>
<mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>−</mo><mi>p</mi><mo>)</mo></mrow>
<mi>n</mi>
</msup>
</mrow>
</math>
P = (1 - p)^n
(1 - p)^n
P := (1 - p)^n;
P = (1 - p)^n;
P = (1 - p)^n
P = 1 − (1 − p)ⁿ
P = 1 - (1-p)^{n}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>P</mi>
<mo>=</mo>
<mn>1</mn>
<mo>−</mo>
<msup>
<mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>−</mo><mi>p</mi><mo>)</mo></mrow>
<mi>n</mi>
</msup>
</mrow>
</math>
P = 1 - (1 - p)^n
1 - (1 - p)^n
P := 1 - (1 - p)^n;
P = 1 - (1 - p)^n;
P = 1 - (1 - p)^n
Die Berechnung von ChatGPT ausführen lassen
Sie sind ein Assistent für Wahrscheinlichkeitsrechnung. Führen Sie die folgende Berechnung aus, indem Sie tatsächlich Python-Code ausführen, und stützen Sie Ihre Antwort nur auf die Zahlen aus dem Ausführungsergebnis (rechnen Sie nicht im Kopf und raten Sie nicht). Ich öffne 4-mal eine Lootbox. Jedes Mal beträgt die Chance auf einen seltenen Gegenstand 0,25. Die Ergebnisse sind unabhängig voneinander. Berechnen Sie jeweils: 1. Die Wahrscheinlichkeit, alle 4 Male einen seltenen Gegenstand zu erhalten 2. Die Wahrscheinlichkeit, alle 4 Male leer auszugehen 3. Die Wahrscheinlichkeit, mindestens einen seltenen Gegenstand zu erhalten Zeigen Sie die verwendeten Formeln und die Zahlen aus dem Ausführungsergebnis.
Anleitung
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1Zahlen eingebenGeben Sie die Zahlen, mit denen Sie rechnen möchten, in die Eingabefelder ein
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2BerechnenKlicken Sie auf die Schaltfläche „Berechnen“
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3Ergebnis ablesenDas Ergebnis erscheint sofort. Auf derselben Seite finden Sie auch den Rechenweg und die Erklärung der Formel
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