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Hemmes mathematische Rätsel: Nach wie vielen Sätzen wird durchschnittlich der Sieger ermittelt?

Eine Gruppe spielt Volleyball

Beim Volleyball gewinnt diejenige Mannschaft ein Spiel, die zuerst drei Sätze gewonnen hat. Wie viele Sätze müssen im Durchschnitt gespielt werden, bis der Gewinner feststeht, wenn die Gegner die gleiche Spielstärke besitzen?

Spätestens nach fünf Sätzen steht der Gewinner A oder B des Spiels fest. Es gibt 25 = 32 gleich wahrscheinliche Ergebnisse bei fünf Sätzen. Es müssen aber nicht immer alle Sätze gespielt werden, wenn das Ergebnis schon nach weniger Sätzen feststeht. In der Liste sind für 16 Kombinationen der Gewinner jedes Satzes die Zahlen der notwendigen Sätze aufgeführt. Die anderen 16 Kombinationen erhält man durch Vertauschen von A und B, und sie ergeben die gleichen Satzzahlen.

AAAAA:   3          ABAAA:   4          
AAAAB:   3          ABAAB:   4
AAABA:   3          ABABA:   5
AAABB:   3          ABABB:   5
AABAA:   4          ABBAA:   5
AABAB:   4          ABBAB:   5          
AABBA:   5          ABBBA:   4
AABBB:   5          ABBBB:    4

Für die 32 Möglichkeiten müssen insgesamt 2(4 · 3 + 6 · 4 + 6 · 5) = 132 Sätze gespielt werden. Folglich müssen im Durchschnitt 132/32 = 4,125 Sätze gespielt werden, bis der Gewinner des Spiels feststeht.

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