1. **Problemstellung:** Wir wollen die Wahrscheinlichkeit berechnen, genau $k=3$ rote Kugeln aus $n=5$ Ziehungen ohne Zurücklegen aus einer Urne mit $N=20$ Kugeln, davon $K=7$ rot, zu erhalten.
2. **Formel der hypergeometrischen Verteilung:**
$$P(X=k) = \frac{\binom{K}{k} \binom{N-K}{n-k}}{\binom{N}{n}}$$
Diese Formel berechnet die Wahrscheinlichkeit, indem sie die Anzahl der günstigen Kombinationen (Erfolge und Nicht-Erfolge) durch die Gesamtanzahl der möglichen Kombinationen teilt.
3. **Berechnung der einzelnen Binomialkoeffizienten:**
- $\binom{7}{3}$ ist die Anzahl der Möglichkeiten, 3 rote Kugeln aus 7 roten auszuwählen.
- $\binom{13}{2}$ ist die Anzahl der Möglichkeiten, 2 nicht-rote Kugeln aus den verbleibenden 13 Kugeln auszuwählen.
- $\binom{20}{5}$ ist die Gesamtanzahl der Möglichkeiten, 5 Kugeln aus 20 zu ziehen.
4. **Berechnung von $\binom{7}{3}$:**
$$\binom{7}{3} = \frac{7!}{3! \times (7-3)!} = \frac{7 \times 6 \times 5}{3 \times 2 \times 1} = 35$$
5. **Berechnung von $\binom{13}{2}$:**
$$\binom{13}{2} = \frac{13!}{2! \times (13-2)!} = \frac{13 \times 12}{2 \times 1} = 78$$
6. **Berechnung von $\binom{20}{5}$:**
$$\binom{20}{5} = \frac{20!}{5! \times (20-5)!} = \frac{20 \times 19 \times 18 \times 17 \times 16}{5 \times 4 \times 3 \times 2 \times 1} = 15504$$
7. **Einsetzen in die Formel:**
$$P(X=3) = \frac{35 \times 78}{15504}$$
8. **Multiplikation im Zähler:**
$$35 \times 78 = 2730$$
9. **Bruch vereinfachen:**
$$P(X=3) = \frac{2730}{15504}$$
10. **Bruch kürzen mit $6$ als gemeinsamer Teiler:**
$$\frac{2730}{15504} = \frac{\cancel{6} \times 455}{\cancel{6} \times 2584} = \frac{455}{2584}$$
11. **Dezimaler Wert:**
$$P(X=3) \approx 0{,}176$$
**Zusammenfassung:** Die Wahrscheinlichkeit, genau 3 rote Kugeln zu ziehen, beträgt etwa 0,176 oder 17,6%.
Hypergeometrische Verteilung 0E3C50
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