Hat jemand eine Lösung für diese Kombinatorik aufgabe?

1 Antwort

Vorbemerkungen:

  1. Damit die Aufgabe eindeutig lösbar ist, wird davon ausgegangen, dass die Begriffe "die Sportart X betreiben", "Mitglied im X-Sportclub sein", "zum X-Club gehen", "X spielen" und "zum X gehen" dieselbe Teilmenge von Schülern der Klasse bezeichnen.
  2. Damit C) sich von B) unterscheidet, wird C) verstanden als "Wieviele Kinder betreiben mindestens 2 Sportarten?"

Am besten malt man sich zunächst ein Venn-Diagramm zu der Aufgabe.

Bezeichnen wir die Fußballer der Klasse mit F, die Handballer mit H und die Schachspieler mit S. Die Mengen der nicht zu F, H bzw. S gehörenden Schüler der Klasse bezeichnen wir mit FC, HC bzw. SC und statt F ∩ H, F ∩ HC ∩ S etc., also den Schnittmengen, schreiben wir einfach FH, FHCS etc., lassen also das ∩ weg.

Insbesondere ist also z. B. FHCSC die Menge der Schüler der Klasse, die Fußball und weder Handball noch Schach spielen.

Mit |F|, |HS| etc. bezeichnen wir die Anzahl der Elemente (Schüler) von F, HS etc.

Schließlich seien K sei die Menge aller Schüler der Klasse und A, B, C, D die in den Aufgabenteilen A), B), C) und d) gesuchten Mengen.

Dem Venn-Diagramm entnimmt man, dass A = F∪H∪S ist und in die paarweise elementfremden (disjunkten) Teilmengen FHS, FHCS, FHSC, FCHS, FHCSC, FCHSC und FCHCS zerfällt.

Die Angaben der Aufgabe kann man nun kurz wie folgt schreiben:

|K| = 28; |F| = 20; |H| = 15; |S| = 8;
|FH| = 13; |FS| = 6; |FCHS| = 0;
|FHS| = 5.

Dem Venn-Diagramm entnimmt man, dass A = F∪H∪S ist und in die 7 paarweise elementfremden (disjunkten) Teilmengen FHS, FHCS, FHSC, FCHS, FHCSC, FCHSC und FCHCS zerfällt.

Daraus erhält man die Element zunächst die Elementzahlen dieser 7 disjunkten Teilmengen:

|FHS| = 5
|FCHS| = 0

13 = |FH| = |FHS| + |FHSC| = 5 + |FHSC|
⇒ |FHSC| = 13–5 = 8

6 = |FH| = |FHS| + |FHCS| = 5 + |FHCS|
⇒ |FHCS| = 6–5 = 1

|FHCSC| = |F| – |FHS| – |FHCS| – |FHSC| = 20–5–1–8 = 6

|FCHCS| = |S| – |FHS| – |FHCS| – |FCHS| = 8–5–1–0 = 2

|FCHSC| = |H| – |FHS| – |FHSC| – |FCHS| = 15–5–8–0 = 2

Damit ergibt sich für die gesuchten Mengen A, B, C, D:

|A| = |FHS| + |FHCS| + |FHSC| + |FCHS| + |FHCSC| + |FCHSC| + |FCHCS| = 5+1+8+0+6+2+2 = 24

|B| = |FCHS| + |FHCS| + |FHSC| = 0+1+8 = 9

|C| = |B| + |FHS| = 9+5 = 14

|D| = |K| – |FHS| = 28–5 = 23

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – LMU München, Dipl. Math., eigene Recherche