Aufgabenbeispiele von Erwartungsw., Standardabw.
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Wahrscheinlichkeit von σ-Intervall um μ
Beispiel:
Ein Würfel wird 44 mal geworfen. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Anzahl der gewürfelten 6er nicht mehr als eine Standardabweichung vom Erwartungswert abweicht?
Den Erwartungswert berechnet man mit μ = n⋅p = 44⋅ ≈ 7.33,
die Standardabweichung mit σ =
=
≈ 2.47
9.81 (7.33 + 2.47) und 4.86 (7.33 - 2.47) sind also jeweils eine Standardabweichung vom Erwartungswert μ = 7.33 entfernt.
Das bedeutet, dass genau die Zahlen zwischen 5 und 9 nicht mehr als eine Standardabweichung vom Erwartungswert entfernt sind.
Gesucht ist also die Wahrscheinlichkeit, dass die Trefferanzahl zwischen 5 und 9 liegt.
Die Zufallsgröße X gibt die Anzahl der Treffer an.
X ist binomialverteilt mit n=44 und p=
(TI-Befehl: binomcdf(44,
n und p aus Erwartungswert und Standardabw.
Beispiel:
Bei einer Binomialverteilung sind der Erwartungswert μ = 162 und die Standardabweichung σ = 9 bekannt.
Bestimme die Parameter n (Stichprobengröße) und p (Einzelwahrscheinlichkeit) dieser Binomialverteilung.
Für den Erwartungswert μ und die Standardabweichung σ gelten die Formeln:
(1) μ = n ⋅ p, also 162 = n ⋅ p
(2) σ =
Setzt man nun 9 für σ und 162 für n ⋅ p in die 2. Formel ein, so erhält man:
9 =
(wenn man nun auf beiden Seiten quadriert braucht man anschließend keine Probe, weil wir es ausschließlich mit positiven Werten zu tun haben)
81 = 162 ⋅ (1-p) |:162
Also gilt p = 1 -
Jetzt kann man das n einfach durch Einsetzen von p in (1) bestimmen:
162 = n ⋅
Somit gilt: n = 324
