Schon mal ein Online-Game gespielt und dich gefragt, wie wahrscheinlich es ist, eine seltene Waffe aus einer Lootbox zu bekommen? Oder warum in einer Tüte Gummibärchen immer so wenige von deiner Lieblingsfarbe sind? Das ist keine Magie, sondern reine Mathematik. Die Konzepte der absoluten und relativen Häufigkeit sind der „Cheat Code", um solche Dinge zu verstehen. Sie helfen dir, die Welt um dich herum besser zu durchschauen – von der Fairness bei Spielen bis hin zu den Statistiken in den Nachrichten. Wenn du das hier verstanden hast, kannst du Wahrscheinlichkeiten selbst berechnen und wirst nicht mehr so leicht von Zufällen überrascht.
Schnellantwort
Die absolute Häufigkeit gibt an, wie oft ein Ereignis tatsächlich vorkommt – du zählst es einfach ab. Die relative Häufigkeit ist der Anteil dieses Ereignisses an der Gesamtzahl aller Ergebnisse; sie wird als Bruch, Dezimalzahl oder Prozent angegeben und entspricht der Wahrscheinlichkeit. Die Grundformel lautet: .
Vorwissen
Bevor wir starten, wiederholen wir kurz zwei wichtige Grundlagen:
-
Bruchrechnung: Du solltest wissen, wie man Brüche kürzt und in Dezimalzahlen oder Prozente umwandelt.
- Beispiel: Der Bruch kann zu gekürzt werden. Das ist dasselbe wie die Dezimalzahl oder .
-
Gleichungen umstellen: Du solltest einfache Gleichungen durch Multiplizieren oder Dividieren nach einer Unbekannten auflösen können.
- Beispiel: Um die Gleichung nach aufzulösen, rechnest du auf beiden Seiten mal . Das Ergebnis ist .
Aufgabentyp 1: Relative Häufigkeit berechnen
In der Wahrscheinlichkeitsrechnung gibt es zwei zentrale Begriffe, die du immer wieder brauchst:
-
Absolute Häufigkeit: Das ist einfach die Anzahl, wie oft ein bestimmtes Ereignis vorkommt. Man zählt es einfach ab. Wenn du 5 rote Kugeln in einer Urne hast, ist die absolute Häufigkeit von „Rot" gleich 5.
-
Relative Häufigkeit: Das ist der Anteil eines Ereignisses an der Gesamtzahl. Sie wird oft als Bruch, Dezimalzahl oder Prozent angegeben und ist das Gleiche wie die Wahrscheinlichkeit.
Die Formel, die alles verbindet, lautet:
In der Mathematik schreiben wir das kürzer als:
- ist die Wahrscheinlichkeit (relative Häufigkeit).
- ist die Anzahl (absolute Häufigkeit) des Ereignisses.
- ist die Gesamtzahl aller Möglichkeiten.
Schritt-für-Schritt-Anleitung
- Absolute Häufigkeit bestimmen: Zähle oder lies aus der Aufgabe ab, wie oft das gesuchte Ereignis vorkommt.
- Gesamtzahl bestimmen: Zähle oder berechne, wie viele Ergebnisse es insgesamt gibt.
- In die Formel einsetzen: Setze die beiden Werte in die Formel ein.
- Ergebnis berechnen: Rechne den Bruch aus. Gib das Ergebnis als Bruch, Dezimalzahl oder in Prozent an, je nachdem, was in der Aufgabe gefordert ist.
Durchgerechnete Beispiele
Beispiel 1
In einer Urne liegen insgesamt 20 Kugeln: 10 sind rot, 8 sind blau und 2 sind gelb. Berechne die relative Häufigkeit für das Ziehen einer roten Kugel.
- Schritt 1Absolute Häufigkeit bestimmen
Laut Aufgabenstellung gibt es 10 rote Kugeln.
Absolute Häufigkeit (Rot)
- Schritt 2Gesamtzahl bestimmen
Die Gesamtzahl der Kugeln ist in der Aufgabe gegeben.
Gesamtzahl
- Schritt 3In die Formel einsetzen
Wir setzen die Werte in unsere Formel ein.
- Schritt 4 · ErgebnisErgebnis berechnen
Wir kürzen den Bruch und wandeln ihn in eine Prozentzahl um.
Die relative Häufigkeit, eine rote Kugel zu ziehen, beträgt 50%.
Beispiel 2
Bei einer Umfrage in einer Klasse mit 25 Schülern gaben 5 an, dass ihr Lieblingsfach Mathe ist. Wie hoch ist die relative Häufigkeit für das Lieblingsfach Mathe?
- Schritt 1Absolute Häufigkeit bestimmen
5 Schüler haben Mathe als Lieblingsfach.
Absolute Häufigkeit (Mathe)
- Schritt 2Gesamtzahl bestimmen
Es wurden insgesamt 25 Schüler befragt.
Gesamtzahl
- Schritt 3In die Formel einsetzen
Wir setzen die Werte in die Formel ein.
- Schritt 4 · ErgebnisErgebnis berechnen
Wir kürzen den Bruch und wandeln ihn um.
Die relative Häufigkeit für das Lieblingsfach Mathe beträgt 20%.
Beispiel 3
Ein Würfel wird 60 Mal geworfen. Die Zahl 6 wurde dabei 12 Mal gewürfelt. Berechne die relative Häufigkeit für das Würfeln einer 6 in diesem Experiment.
- Schritt 1Absolute Häufigkeit bestimmen
Die 6 wurde 12 Mal gewürfelt.
Absolute Häufigkeit (6)
- Schritt 2Gesamtzahl bestimmen
Der Würfel wurde insgesamt 60 Mal geworfen.
Gesamtzahl
- Schritt 3In die Formel einsetzen
Wir setzen die Werte in die Formel ein.
- Schritt 4 · ErgebnisErgebnis berechnen
Wir kürzen den Bruch.
Die relative Häufigkeit für die Augenzahl 6 betrug in diesem Versuch 20%.
Beispiel 4
Auf einem Parkplatz stehen 50 Autos. 20 davon sind grau. Wie hoch ist die relative Häufigkeit für ein graues Auto?
- Schritt 1Absolute Häufigkeit bestimmen
Es gibt 20 graue Autos.
Absolute Häufigkeit (grau)
- Schritt 2Gesamtzahl bestimmen
Insgesamt stehen 50 Autos auf dem Parkplatz.
Gesamtzahl
- Schritt 3In die Formel einsetzen
Wir setzen die Werte in die Formel ein.
- Schritt 4 · ErgebnisErgebnis berechnen
Wir kürzen den Bruch und wandeln ihn um.
Die relative Häufigkeit für ein graues Auto beträgt 40%.
Beispiel 5
Das Wort „MISSISSIPPI" wird betrachtet. Wie hoch ist die relative Häufigkeit des Buchstabens S?
- Schritt 1Absolute Häufigkeit bestimmen
Wir zählen die S-Buchstaben im Wort M-I-S-S-I-S-S-I-P-P-I. Es sind 4.
Absolute Häufigkeit (S)
- Schritt 2Gesamtzahl bestimmen
Wir zählen alle Buchstaben des Wortes. Es sind 11.
Gesamtzahl
- Schritt 3In die Formel einsetzen
Wir setzen die Werte in die Formel ein.
- Schritt 4 · ErgebnisErgebnis berechnen
Wir runden das Ergebnis auf zwei Dezimalstellen.
Die relative Häufigkeit des Buchstabens S beträgt ungefähr 36%.
Aufgabentyp 2: Fehlende Anzahlen berechnen
Manchmal kennst du die relative Häufigkeit (also die Wahrscheinlichkeit) und willst die absolute Häufigkeit oder die Gesamtzahl herausfinden. Dafür musst du einfach die Grundformel umstellen.
Grundformel:
Fall 1: Du suchst die absolute Häufigkeit .
Du kennst die Wahrscheinlichkeit und die Gesamtzahl. Dann rechnest du:
Beispiel: 20% der 30 Schüler haben eine 1 geschrieben. Wie viele sind das? → Schüler.
Fall 2: Du suchst die Gesamtzahl .
Du kennst die Wahrscheinlichkeit und die absolute Häufigkeit. Dann rechnest du:
Beispiel: 10 Schüler, was 25% der Klasse sind, haben ihre Hausaufgaben vergessen. Wie viele Schüler sind in der Klasse? → Schüler.
Schritt-für-Schritt-Anleitung
- Gegebene und gesuchte Größen identifizieren: Lies die Aufgabe genau durch und schreibe auf, welche der drei Größen (relative Häufigkeit, absolute Häufigkeit, Gesamtzahl) gegeben sind und welche gesucht ist.
- Passende Formel auswählen: Wähle die richtige, umgestellte Formel aus – je nachdem, was du berechnen möchtest: Gesucht absolute Häufigkeit → ; Gesucht Gesamtzahl → .
- Werte einsetzen: Setze die gegebenen Zahlen in die ausgewählte Formel ein. Achte darauf, Prozentzahlen als Dezimalzahl zu schreiben (z. B. ).
- Ergebnis berechnen: Rechne das Ergebnis aus und formuliere einen Antwortsatz.
Durchgerechnete Beispiele
Beispiel 1
Ein Glücksrad hat rote und blaue Felder. Die Wahrscheinlichkeit, ein rotes Feld zu treffen, beträgt . Das Rad wird 150 Mal gedreht. Wie oft kann man erwarten, dass es auf Rot stehen bleibt?
- Schritt 1Gegebene und gesuchte Größen identifizieren
- Gegeben: Relative Häufigkeit und Gesamtzahl der Drehungen .
- Gesucht: Absolute Häufigkeit von Rot, also .
- Schritt 2Passende Formel auswählen
Wir suchen die absolute Häufigkeit, also nehmen wir die Formel:
- Schritt 3Werte einsetzen
Wir setzen die gegebenen Werte ein.
- Schritt 4 · ErgebnisErgebnis berechnen
Man kann erwarten, dass das Glücksrad 60 Mal auf Rot stehen bleibt.
Beispiel 2
In einer Lostrommel sind Gewinne und Nieten. Die Wahrscheinlichkeit, einen Gewinn zu ziehen, beträgt . Es befinden sich 12 Gewinne in der Trommel. Wie viele Lose sind insgesamt in der Trommel?
- Schritt 1Gegebene und gesuchte Größen identifizieren
- Gegeben: Relative Häufigkeit und absolute Häufigkeit .
- Gesucht: Die Gesamtzahl aller Lose, also .
- Schritt 2Passende Formel auswählen
Wir suchen die Gesamtzahl, also nehmen wir die Formel:
- Schritt 3Werte einsetzen
Wir setzen die gegebenen Werte ein.
- Schritt 4 · ErgebnisErgebnis berechnen
Durch einen Bruch teilt man, indem man mit dem Kehrwert multipliziert.
Es sind insgesamt 60 Lose in der Trommel.
Beispiel 3
In einer Urne sind nur rote und blaue Kugeln. Es sind 8 blaue Kugeln. Die Wahrscheinlichkeit, eine blaue Kugel zu ziehen, ist . Wie viele rote Kugeln sind in der Urne?
- Schritt 1Teil 1 – Gesamtzahl berechnen
Gegeben: , . Gesucht: .
Formel:
Einsetzen:
Berechnen: . Die Gesamtzahl der Kugeln ist 12.
- Schritt 2 · ErgebnisTeil 2 – Anzahl der roten Kugeln berechnen
Die Gesamtzahl besteht aus roten und blauen Kugeln: .
Es sind 4 rote Kugeln in der Urne.
Beispiel 4
Eine Fluggesellschaft gibt an, dass 92% ihrer Flüge pünktlich sind. An einem Tag sind 23 Flüge verspätet. Wie viele Flüge hatte die Gesellschaft an diesem Tag insgesamt geplant?
- Schritt 1Gegebene und gesuchte Größen identifizieren
- Wenn 92% pünktlich sind, sind verspätet. Also ist die relative Häufigkeit für Verspätung .
- Die absolute Häufigkeit der Verspätungen ist .
- Gesucht: Die Gesamtzahl aller Flüge, .
- Schritt 2Passende Formel auswählen
- Schritt 3Werte einsetzen
- Schritt 4 · ErgebnisErgebnis berechnen
Da es keine halben Flüge gibt, runden wir auf eine ganze Zahl. Wahrscheinlich wurde eine der Ausgangszahlen gerundet.
Die Gesellschaft hatte an diesem Tag ungefähr 288 Flüge geplant.
Beispiel 5
Ein Bauer schätzt, dass etwa 15% seiner Apfelernte von Würmern befallen sind. Wenn er insgesamt 4000 kg Äpfel erntet, wie viele Kilogramm sind voraussichtlich befallen?
- Schritt 1Gegebene und gesuchte Größen identifizieren
- Gegeben: Relative Häufigkeit und Gesamtzahl kg.
- Gesucht: Absolute Häufigkeit der befallenen Äpfel, .
- Schritt 2Passende Formel auswählen
- Schritt 3Werte einsetzen
- Schritt 4 · ErgebnisErgebnis berechnen
Voraussichtlich sind 600 kg der Äpfel befallen.
Aufgabentyp 3: Erwartete Anzahl berechnen
Die Berechnung einer erwarteten Anzahl ist genau dasselbe wie die Berechnung der absoluten Häufigkeit, die wir gerade besprochen haben. Man verwendet diesen Begriff oft, wenn man eine Wahrscheinlichkeit auf eine bestimmte Anzahl von Versuchen anwendet.
Wenn du also gefragt wirst: „Wie oft kann man Ereignis X erwarten, wenn man den Versuch n-mal durchführt?", dann ist das eine Frage nach der absoluten Häufigkeit.
Die Formel ist dir daher schon bekannt:
Oder in der Kurzschreibweise:
Schritt-für-Schritt-Anleitung
- Wahrscheinlichkeit und Anzahl der Versuche notieren: Lies die Wahrscheinlichkeit (relative Häufigkeit) und die Gesamtzahl der Versuche aus der Aufgabe heraus.
- Werte in die Formel einsetzen: Setze die beiden Werte in die Formel für die erwartete Anzahl ein: .
- Ergebnis berechnen: Rechne das Produkt aus. Das Ergebnis ist die Anzahl, die du im Durchschnitt erwarten kannst.
Durchgerechnete Beispiele
Beispiel 1
Ein Glücksrad mit den Buchstaben A, B und C wird gedreht. Die Wahrscheinlichkeit für den Sektor C ist . Das Glücksrad wird 200 Mal gedreht. Berechne, wie oft man den Sektor C erwarten kann.
- Schritt 1Wahrscheinlichkeit und Anzahl der Versuche notieren
- Wahrscheinlichkeit:
- Anzahl der Versuche:
- Schritt 2Werte in die Formel einsetzen
Wir suchen die erwartete Anzahl für C, also .
- Schritt 3 · ErgebnisErgebnis berechnen
Man kann erwarten, den Sektor C 60 Mal zu treffen.
Beispiel 2
Ein fairer sechsseitiger Würfel wird 120 Mal geworfen. Wie oft kann man das Würfeln einer Zahl erwarten, die kleiner als 3 ist?
- Schritt 1Wahrscheinlichkeit und Anzahl der Versuche notieren
- Die Zahlen kleiner als 3 sind 1 und 2. Das sind 2 günstige Ergebnisse von 6 möglichen. Die Wahrscheinlichkeit ist also .
- Anzahl der Versuche: .
- Schritt 2Werte in die Formel einsetzen
Wir suchen die erwartete Anzahl .
- Schritt 3 · ErgebnisErgebnis berechnen
Man kann erwarten, 40 Mal eine Zahl kleiner als 3 zu würfeln.
Beispiel 3
Die Wahrscheinlichkeit, bei der Herstellung eines Smartphones ein defektes Gerät zu produzieren, liegt bei 2%. Wie viele defekte Geräte sind bei einer Tagesproduktion von 5000 Smartphones zu erwarten?
- Schritt 1Wahrscheinlichkeit und Anzahl der Versuche notieren
- Wahrscheinlichkeit:
- Anzahl der Versuche (produzierte Geräte):
- Schritt 2Werte in die Formel einsetzen
Wir suchen die erwartete Anzahl .
- Schritt 3 · ErgebnisErgebnis berechnen
Es sind 100 defekte Geräte zu erwarten.
Beispiel 4
Ein Basketballspieler hat eine Freiwurfquote von 80%. In einem Spiel bekommt er 15 Freiwürfe zugesprochen. Wie viele Treffer kann er erwarten?
- Schritt 1Wahrscheinlichkeit und Anzahl der Versuche notieren
- Wahrscheinlichkeit:
- Anzahl der Versuche:
- Schritt 2Werte in die Formel einsetzen
Wir suchen die erwartete Anzahl .
- Schritt 3 · ErgebnisErgebnis berechnen
Er kann 12 Treffer erwarten.
Beispiel 5
Beim Münzwurf ist die Wahrscheinlichkeit für „Kopf" 50%. Wenn man eine Münze 750 Mal wirft, wie oft kann man „Kopf" erwarten?
- Schritt 1Wahrscheinlichkeit und Anzahl der Versuche notieren
- Wahrscheinlichkeit:
- Anzahl der Versuche:
- Schritt 2Werte in die Formel einsetzen
Wir suchen die erwartete Anzahl .
- Schritt 3 · ErgebnisErgebnis berechnen
Man kann erwarten, 375 Mal „Kopf" zu werfen.
Wichtige Erkenntnisse
- Absolute Häufigkeit ist die reine Anzahl eines Ereignisses (z. B. 5 rote Kugeln).
- Relative Häufigkeit ist der Anteil an der Gesamtzahl und das Gleiche wie die Wahrscheinlichkeit (z. B. ).
- Die Grundformel verbindet alles: .
- Um eine erwartete Anzahl zu finden, stellst du die Formel um: .
Häufige Fragen
Was ist der Unterschied zwischen absoluter und relativer Häufigkeit?
Die absolute Häufigkeit gibt an, wie oft ein Ereignis tatsächlich vorkommt – du zählst es einfach ab. Die relative Häufigkeit ist dagegen der Anteil dieses Ereignisses an der Gesamtzahl aller Ergebnisse. Sie wird als Bruch, Dezimalzahl oder Prozent angegeben und entspricht der Wahrscheinlichkeit des Ereignisses. Beispiel: Von 20 Kugeln sind 10 rot – absolute Häufigkeit 10, relative Häufigkeit 10/20 = 50 %.
Wie berechnest du die relative Häufigkeit?
Die relative Häufigkeit berechnest du mit der Formel P(Ereignis) = Absolute Häufigkeit / Gesamtzahl. Gehe so vor:
- Bestimme die absolute Häufigkeit – zähle, wie oft das Ereignis vorkommt.
- Bestimme die Gesamtzahl aller Ergebnisse.
- Teile die absolute Häufigkeit durch die Gesamtzahl.
- Gib das Ergebnis als Bruch, Dezimalzahl oder Prozent an.
Wie findest du die erwartete Anzahl bei einem Zufallsexperiment?
Die erwartete Anzahl berechnest du mit der Formel Erwartete Anzahl = Wahrscheinlichkeit · Anzahl der Versuche. Das ist dasselbe wie das Berechnen der absoluten Häufigkeit, wenn du eine theoretische Wahrscheinlichkeit auf viele Versuche anwendest. Beispiel: Bei einer Trefferquote von 80 % und 15 Freiwürfen erwartest du 0,8 · 15 = 12 Treffer.
Wann musst du die Grundformel umstellen?
Du stellst die Grundformel um, wenn dir die relative Häufigkeit bekannt ist, aber entweder die absolute Häufigkeit oder die Gesamtzahl fehlt. Suchst du die absolute Häufigkeit, rechnest du |Ereignis| = P(Ereignis) · |Ω|. Suchst du die Gesamtzahl, rechnest du |Ω| = |Ereignis| / P(Ereignis). Achte darauf, Prozentangaben immer in Dezimalzahlen umzuwandeln.
Was bedeutet relative Häufigkeit als Prozentsatz?
Die relative Häufigkeit als Prozentsatz zeigt dir, wie groß der Anteil eines Ereignisses an allen Ergebnissen ist. Ein Wert von 25 % bedeutet: Von 100 Fällen tritt das Ereignis im Durchschnitt 25-mal auf. Zum Umrechnen multiplizierst du den Bruch oder die Dezimalzahl einfach mit 100 – aus 1/4 = 0,25 wird 25 %.